Většina lidí nikdy nepřemýšlí o elektrickém vedení kolem nich. Nejčastěji je tento postoj určen nedostatkem praktického využití těchto znalostí v každodenním životě, ale v některých situacích může takové vědomí chránit před úrazem elektrickým proudem a dokonce zachránit životy. Proto se dále podíváme na to, jak určit napětí elektrického vedení pomocí faktorů, které máte k dispozici.

Klasifikace venkovních vedení

Specialisté v oboru elektro se dobře orientují nejen v obsluhovaných elektroinstalacích, ale také v bezpečnostních opatřeních, která je nutné dodržovat při provádění prací a pobytu v bezprostřední blízkosti trasy venkovního vedení. Pokud jsou vám však pojmy elektrické bezpečnosti z hlediska provozu elektrických instalací cizí, pak všechny pokusy o rybaření pod podpěrami nadzemního vedení nebo provádění jakýchkoli operací nakládání a vykládání v bezpečnostní zóně mohou skončit neúspěchem.

Aby se zabránilo úrazu elektrickým proudem, musí být všechny vaše činnosti prováděny v bezpečné oblasti. Chcete-li definovat tento prostor nebo zónu elektrického vedení, musíte mít alespoň základní znalosti o existujících odrůdách.

Všechna elektrická vedení lze rozdělit do několika kategorií v závislosti na jmenovitém napětí:

  • Nízké napětí – jedná se o elektrické vedení sloužící k napájení napětí do 1 kV, nejčastěji 0,23 a 0,4 kV;
  • Střední napětí – se jmenovitou hodnotou 6 a 10 kV se zpravidla používají v distribučních sítích k napájení objektů na vzdálenost do 10 km, při 35 kV k napájení vesnic a přenosu elektřiny mezi nimi;
  • Vysokého napětí – jedná se o vedení elektrických sítí mezi městy, rozvodny 110, 154, 220 kV;
  • Ultra vysoká – přenášejí napětí na velké vzdálenosti o jmenovitém napětí 330 a 500 kV;
  • Ultra vysoká – slouží k napájení z elektrárny do distribučních uzlů, vysílající napětí o jmenovité hodnotě 750 nebo 1150 kV.

Z bezpečnostních důvodů je u každého typu vedení zajištěna vzdálenost podél nadzemního elektrického vedení, a to jak průběžně, tak při provádění jakýchkoliv prací. Tyto hodnoty jsou regulovány Článek 1.3.3 „Pravidla bezpečnosti práce při práci v elektrických instalacích““, které jsou uvedeny v tabulce níže:

Tabulka: přípustné vzdálenosti od živých částí pod napětím

Tabulka přípustných vzdáleností od živých částí

Victor Korotun / Notes Elektrikář

Dodržení výše uvedených minimálních vzdáleností je povinné, protože nedodržení povede k porušení vzduchové mezery. Je zde také bezpečnostní zóna pro vedení vysokého napětí, ve které je zakázána výstavba domů, umísťování technických zařízení a trvalá přítomnost osob.

ČTĚTE VÍCE
Je možné nanášet bitumenový tmel na vlhký povrch?

Stanovení napětí elektrického vedení

Kabelové rozvody jsou samozřejmě většinou skryté a ty, které se nacházejí pod širým nebem, nelze vždy vizuálně odlišit.

Ale letecké linky lze identifikovat podle:

Proto se dále budeme zabývat systémem pro určování hodnoty napětí elektrického vedení pomocí základních vizuálních kritérií.

Podle počtu drátů

V závislosti na počtu vodičů jsou všechna elektrická vedení rozdělena takto:

  • Pro napětí 0,23 a 0,4 kV bude počet vodičů 2 a 4, v některých případech je další zemnící vodič;
  • Pro napětí venkovního vedení 6 – 10 kV se používají 3 vodiče;
  • Ve vedeních od 35 do 220 kV je pro každou fázi jeden vodič, kromě toho lze instalovat vodiče ochrany před bleskem. Na věžích pro přenos energie jsou často instalovány dvě vedení najednou, to znamená 6 vodičů.
  • Při napětí 330 kV a více se fáze nevede jedním, ale několika dráty, pro minimalizaci ztrát se již používá rozdělení fázových drátů.

Podle vzhledu podpěr

Kromě toho lze o napětí v elektrických vedeních hodně říci podle typu instalovaných podpěr. Jak je uvedeno v tabulce výše, každé jmenovité napětí má přijatelnou minimální bezpečnou vzdálenost. Proto čím je větší, tím výše jsou umístěny dráty. V souladu s tím musí rozměry a provedení podpěry zajistit přípustné vzdálenosti v průhybovém ráhna.

Dnes se podpěry dělí podle materiálu, ze kterého jsou vyrobeny:

Podle návrhu existují:

Vzhled a počet izolátorů

Čím vyšší je napětí v elektrickém vedení, tím větší je elektrická pevnost izolátorů. Odpor vůči elektrickému proudu se tedy zvyšuje v důsledku prodlužování délky cesty svodového proudu; čím vyšší napětí, tím větší je samotný izolátor, tím více žeber je umístěno na plášti; navíc mohou být žebra vyztužena několik kroužků. Další technikou pro zvýšení dielektrické stability elektrického vedení ve vztahu k podpěře je sestava několika izolátorů zapojených do série – girlanda nadzemního vedení.

Čím větší jsou řetězce izolátorů, tím větší rozdíl potenciálů snesou, neměly by však být zaměňovány s paralelně montovanými izolátory, jsou určeny ke zvýšení spolehlivosti v místech, kde elektrické vedení prochází přes silnice, jiná vedení, komunikace a stavby.

ČTĚTE VÍCE
Jak zjistit, zda je akumulátor funkční nebo ne?

Foto ukázky vzhledu

Pro porovnání výše uvedených informací s jejich praktickou implementací je nutné analyzovat vlastnosti každé napěťové třídy. Pro lepší pochopení toho, jak může nezkušený laik na první pohled určit hodnotu napětí v elektrickém vedení, se podívejme na nejčastější příklady.

VL-0.4 kV

Jedná se o vedení minimálního napětí, která přenášejí energii do domácí zátěže, podpěry jsou vyrobeny z železobetonových nebo dřevěných konstrukcí. Izolátory jsou zpravidla kolíkové izolátory z porcelánu nebo skla, jeden na každé konzole, počet vodičů je 2 nebo 4, rozměry bezpečnostní zóny jsou 10 m.

VL-0,4 kV

VL-10 kV

Tato vedení se příliš neliší od nízkého napětí, zpravidla mají 3 dráty, jsou také umístěny na železobetonových stojanech, mnohem méně často na dřevěných. Bezpečnostní zóna pro vedení 6, 10 kV je rovněž 10 m, izolátory jsou o něco větší a mají výraznější lem a žebra.

VL-10 kV

VL-35 kV

Vedení 35 kV AC se instaluje na kovové nebo železobetonové konstrukce, vybavené velkými izolátory kolíkového nebo závěsného typu (věnec 3 až 5 kusů). Lze je rozdělit do několika linek – tři nebo šest drátů na podpěře, bezpečnostní zóna je 15 m.

VL-35 kV

VL-110 kV

Konstrukce podpěry pro vedení 110 kV je shodná s předchozím, ale k zavěšení vodičů je použita girlanda z 6 – 9 izolátorů. Bezpečnostní zóna je 20m.

VL-110 kV

VL-220 kV

Pro každou fázi elektrického vedení je přidělen pouze jeden vodič, ale je mnohem silnější než při napětí 110 kV, přípustná aproximace je nejméně 25 m. Girlanda nejčastěji obsahuje 10 nebo 14 izolátorů, ale v některých situacích existují návrhy dvou girland po 20 jednotkách.

VL-220 kV

VL-330 kV

Silnoproudé vedení o napětí 330 kV již využívá k přenosu přípustného výkonu rozdělení, takže v každé fázi jsou dva vodiče. V girlandě je od 16 do 20 izolátorů, bezpečnostní zóna je 30 m.

VL-330 kV

VL-500 kV

Tato vedení ultravysokého napětí jsou rozdělena do 3 vodičů pro každou fázi, více než 20 jednotek je instalováno v girlandách. Bezpečnostní zóna je také 30m.

VL-500 kV

VL-750 kV

Zde se používají výhradně kovové podpěry, každá fáze využívá 4 až 5 dělených jader ve tvaru čtverce nebo pětiúhelníku. Existuje také více než 20 izolátorů a přípustný přístup je omezen na oblast 40 m.

ČTĚTE VÍCE
Jaká nebezpečí mohou být spojena s okny a balkony?

VL-750 kV

VL-1150 kV

Takové elektrické vedení je vzácné, ale ve svých fázích se rozdělení skládá z 8 jader uspořádaných do kruhu. Girlandy obsahují cca 50 izolátorů a bezpečnostní zóna je 55 m.

VL-1150 kV

Ve vedení vysokého napětí se závěsné izolátory obvykle používají ve formě girland sestávajících z izolátorů zapojených do série. Girlandy se vyrábějí podpěrné a napínací (obr. 3.10). Podpěrné girlandy jsou zavěšeny svisle na mezilehlých podpěrách a tažné girlandy jsou namontovány na kotevních nebo rohových podpěrách. Napínací girlandy jsou přirozeně vystaveny většímu mechanickému zatížení než podpůrné.

Počet zavěšených izolátorů v girlandě se volí v závislosti na hodnotách jmenovitých napětí elektrických vedení a napětí na mokrém výboji girlandy. Počet izolátorů v girlandách pro napětí 110–500 kV, v závislosti na napěťové hladině, s izolací normální úrovně je standardizován Pravidly elektrické instalace (PUE) (tabulka 3.2). Počet závěsných izolátorů a typ kolíkových izolátorů pro vedení 6 kV se volí tak, aby byla zajištěna jejich provozní spolehlivost v souladu s „Pokyny pro navrhování izolací v prostorách s čistou a znečištěnou atmosférou“, zpravidla pro venkovní vedení 35 kV počet závěsných izolátorů je zvolen na tři.

Na vedeních s napětím do 110 kV včetně se počet izolátorů v tahových girlandách zvyšuje o jeden a na vedeních s napětím do 150 kV a vyšším se předpokládá stejný počet izolátorů v tahových a opěrných girlandách.

Řetězec izolátorů může být reprezentován jako kapacitní řetězec (obr. 3.11, a), ve kterém C je vlastní kapacita diskového izolátoru (50-70 pF); Cj je kapacita jednotlivých kotoučových izolátorů vůči zemi a C2 je kapacita izolátorů vůči drátu. Hodnoty kapacit ve vztahu k zemi a drátu závisí na poloze izolátoru v girlandě; v průměru jsou v rozmezí: C1 = 4-5 pF, C2 = 0,5-1,0 pF.

Přítomnost kapacit C1 a C2 určuje nerovnoměrné rozložení napětí mezi prvky girlandy (obr. 3.11, b). Uvažujme vliv pouze kondenzátorů ve vztahu k zemi (obr. 3.11, a). V důsledku větvení proudu do těchto kapacit budou proudy procházející vlastními kapacitami izolátorů, a tedy úbytek napětí na izolátorech, tím menší, čím dále je izolátor od drátu. Pokud nyní vezmeme v úvahu vliv

Rýže. 3.11. Rozložení napětí podél řady izolátorů:

ČTĚTE VÍCE
Jaké jsou požadavky na regály pro skladování hmotného majetku?

a – girlanda izolátorů a její ekvivalentní obvod; b – rozvod napětí

Pokud jsou ve vztahu k drátu odstraněny pouze kapacity, pak se obrázek změní: proudy přes kondenzátory C a v důsledku toho poklesy napětí budou menší na těch izolátorech, které jsou umístěny v girlandě dále od uzemněného konce.

V reálných podmínkách dopadá nejvyšší napětí na první izolátor girlandy z drátu, nejnižší na izolátory v jeho středu a o něco vyšší napětí na izolátory na jeho uzemněném konci. Nerovnoměrné rozložení napětí podél girlandy má však malý vliv na vybíjecí napětí na suchém a mokrém povrchu izolátorů, protože při zvýšených napětích se síla pole podél girlandy vyrovnává působením korónového výboje.

Jak ukazují měření, s jednotlivými dráty a počtem izolátorů n > 6–10 představuje první izolátor z drátu 20–25 % napětí aplikovaného na celou girlandu. Za takových podmínek bude na tratích s napětím 330 kV a vyšším provozní napětí na izolátorech nejblíže k drátům dostatečné pro výskyt korónového výboje. Na takových linkách se však používají dělené dráty, vzhledem k nimž bude kapacita izolátorů mnohem větší. Proto je rozložení napětí podél girlandy rovnoměrnější a v „dobrém“ počasí není žádná koróna.

Na girlandách vedení pro napětí 330 kV a vyšší se pro vyrovnání rozložení napětí na izolátorech instalují stínicí armatury, nejčastěji oválného tvaru s oválnou rovinou umístěnou proti prodloužení okraje izolátoru nejblíže vodiči ( viz obr. 3.10, b, c). Takové armatury snižují napětí na izolátorech nejblíže drátu na úroveň pod úrovní koróny a zvyšují vybíjecí napětí během pulzů, přičemž udržují napětí mokrého výboje girlandy na stejné úrovni.

Při vystavení pulznímu napětí (výboj blesku) se girlanda chová odlišně v závislosti na době trvání aktivní vlny. Při dobách výboje delších než 3 μs urazí pulzní výboj podél dlouhých girland nejkratší vzdálenost, tzn. vzduchem. Při velmi krátkých dobách vybíjení, tzn. na přední straně pulzní vlny výboj prochází po povrchu každého izolátoru.