Elektricne mreze 3 razred

Imran Kasumović III-1

Elektroenergetske mreže

Funkcija elektroenergetske mreže

Električnom mrežom nazivamo sistem vodova i transformatorskih stanica koje sluze za prenos električne energije od izvora (elektrane) do mjesta potrošnje i za raspodjelu električne energije na pojedine potrošače.

Električne mreže su se pojavile istovremeno kada i prve elektrane.

Shema mreže

istosmjerne struje nazivnog napona 220V

Sistem triju vodića istosmijerne struje

Vrste električnih mreža

Ele. mreže ne možemo strogo određeno međusobno razvrstati. To možemo učiniti samo prema pojedinim njihovim svojstvima kao naprimjer:

1) Prema vrsti struje (mreže istosmijerne i izmjenične struje)2) Prema naponu (mreže niskog i visokog napona)

Najviši i najniži napon mreže ne smije se razlikovati od nazivnog napona mreže za više od 5% do 10%. Standardni nazivni naponi mreže iznose za mreže istosmijerne struje 220V i 440V. Za mreže jednofazne izmjenične struje 127V i 220V. Za mreže trofazne izmjenične struje sa 4 vodića

Imran Kasumović III-1 elektroenergetske mreže 2

220V/107V ; 220V/380V. Za mreže trofazne izmjenične struje sa 3 vodića između 100V i 1000V: 220V, 380V, 500V, 900V.

Sve vodove dijelimo na:

Niskonaponske Visokonaponske

Niskonaponski vod je onaj čiji nazivni napon ne prelazi 1000V, a visokonaposki vod je vod čiji nazivni napon prelazi 1000V. Prema namjeni električne mreže dijelimo na:

1) Električne mreže za osvjetljenje2) Električne mreže za motorne pogone3) Električne mreže za ulično osvjetljenje4) Električne mreže za mješovitu upotrebu

Prema broju vodića električne mreže dijelimo na:

1) Jednožične (trola u tranvajskom saobraćaju)2) Dvožične3) Trožične4) Četverožične

Prema sistemu spoja ele. mreže možemo podijeliti na:

1) Otvorene (radijalne)2) Zatvorene (prstenaste, s dvostranim napajanjem i složne)

Prema konstrukciji ele. mreže dijelomo na:

1) Nadzemne s golim provodnikom2) Nadzemne sa samonosnim kablovima3) Podzemno kablovske


Električni simboli

Pretstavljanje kablovske mreže u planovima

Podzemna mreža ima svoj način predstavljanja u planu.


Da bi se označio podzemni kabal stavlja se na liniji kablovske mreže oznaka kabla i to NKBA što predstavlja kabal sa bakarnim provodnicima ili NAKBA – kablovi sa linijama od aluminija.

Obilježavanje presjeka je isto kao kod vazdušne mreže i još sa oznakom visine napona.

Kablovi se prestdstavljaju u rovu, tj. podzemlju (kanalu) te ako imamo 2 kabla u istom rovu onda se u planu ucrtavaju 2 isprekidane linije.Na planu se još označavaju i šahtovi sa oblikom i veličinom presjeka, kao i priključak za zgrade.

Otklanjanje kvarova kod vodova je znatno teže nego kod nadzemnih. Prema tome zakljušak je da kablovska mreža pogonski sigurnija od nadzemne. U gradovima je mreža uglavnom kablovska, dok je u manjim mjestima nadzemna često zbog ekonomskih razloga.

Nadzemni vodovi

Standardni naponi:

Naponi su standardizirani iz tog razloga da bi se u fabrikama izrađivali prijemnici prema nominalnim naponima koji se kao takvi mogu postaviti u svaku mrežu napona. Proračun mreže vrši se za 1 od nominalnih napona.

Za istosmijernu struju postoje naponski nivoi od 110, 220, 440, 550,... 1000V.Za tranvajskre mreže i ele. Željeznice služe za nominalni napon od 550 - 3000V.Za trofaznu naizmjeničnu mrežu frenkvencije 50 Hz nominalni naponi su 110, 220, 380 i 500V, i 1, 3, 6, 10, 15, 25, 35, 60, 110, 150, 220, 300, 400, 600 kV, a od visokih napona u BiH su propisani naponi od 6, 10, 35, 110, 220 i 400 kV. Naponi od 6kV obično se upotrebljavaju u rudničkim mrežama dok ostali naponi se koriste za prenos ele. ene.

Nominalni presjeci

Presjeci provodnika primjenjeni su pri elekttifikaciji normirani su kako za vazdušnu tako i za kablovsku mrežu i instalacije po zgradama. Sve proizv. fabrike upoznate s usa propisima izrade provodnika te ih kao takve proizveode. Prilikom proračuna provodnika za neku mrežu moguće je dobiti presjek provodnika koji nije normiran, te ga povećavamo na slj. Veći nomirani presjek.

Normirani presjeci su:


- 1,5 - 16- 2,5 - 25- 4 - 35- 6 - 50- 10 - itd.

Da bi bilo moguće izračunati pad napona u mreži i instalaciji potrebno je pored nominalnog presjeka znati i specifičnu vodljivost metala koji se koristi kao provodnik.

Za bakar specifična vodljivost (Cu) je- γ= 58 m/Ω mm² ( za meki bakar) - γ= 57 m/Ω mm² ( za polu tvrd bakar)- γ= 56 m/Ω mm² ( za tvrdi bakar)

Danas je u primjeni mnogo višefaznih provodnika koji se sastoje od 2 vrste materijala kao što je npr. Alučel ( čelilno aluminisko uže). Jezgro ovog provodnika je sastavljeno od više čeličnih žica, a oko jezgra pletena je žica od Alu. Odnos čelika od aluminija je 1:6%. Alumiji je u pogledu izrade mreže povoljniji od bakra, lakši ali u ele. pogledu mnomo lošiji od bakra.

Elementi elektroenergetskih vodova

Nadzemni elektroenergetski vodovi:

Prenose i distributne mreže elektro energetskog sistema iz ekonomskih razloga su dominantno sačinjene od nadzemnih vodova.

Nadzemni ele. ene. vod je skup svih dijelova za nadzemno vođenje provodnika kojim se prenosi ele. ene. i koga sačinjavaju:

1) Provodnici i zaštitna užad 2) Izolatori3) Oprema za pročvršćivanje izolatora za stub i provodnika za izolator4) Stubovi5) Temelj stubova6) Dopunski ele. voda


Provodnici i zaštitna užad:

Za nadzemne vodove, koriste se goli ili neizolovani provodnici koji se postavljaju tako da budu van domašaja ljudi i životinja.

Fazni provodnici služe za prijenos ele. ene. a zaštitna užad iznad njih za zaštitu od udara groma.

I jedni i drugi su izloženi raznim atmosferskim i hemiskim utjecajima zbog čega moraju imati veliku specifičnju ele. provodnost, elastičnost, otpornost na meh. naprezanja, a moraju biti i ekonomični.

Materijal za izradu provodnika i zaštitne užadi:

Provodnici i zaštitna užad se izrađuju od bakra, alu, i legure od alu i čelika. Bakar ima najbolje ele karakteristike i veoma dobru meh čvrstoću što je idealno za izradu prenosnih i distributnih vodova. Za izradu provodnika primj. se čist elektr. bakar tvrdoh ili polutvrdom vučem. Međutim i pored izvanrednih ili odličnih ele i meh svojstava bakar se ipak rijetko upotrebljava za izradu provodnika zbog relativno visoke cijene, a za izrade nadzemnih vodova je zabranjen.

Alu ima dobru ele provodnost ali malu meh izdržljivost, tako da se u ele prenosnim mrežama rijetko koristi sam. 3,3 puta je lakši od bakra i znatno je jeftiniji čime se smanjuju troškovi izgradnje, ali je termo elektr. nestabilan, jer u vazdušnoj sredini u dodiru sa dr metalima dolazi do bimetalne korozije koja ga razara. Zato provodnici od alu moraju imati najmanje 99,5% čistoće. Kod male meh čvrstoće za vodove visokih napona upotrebljavaju se provodnici od legure alu ili kombinacije sa čelikom.

Jedna legura alu je Aldrej. To je legura alu, mag., silicija i gvožđa. Ima manju provodnost od alu a veću meh čvrstoću od bakra. Čelik ima mnogo veći spec otpor od bakra ali i veći meh čvrstoću, pa se ugl koristi kao zaštitno i zemljovodno uže koje se od korozije štiti prevlakom od cinka.

Konstrukcija provodnika

Prema konstrukciji provodnici se dijele na žice i užad.

Žica je provodnik punog okruglog presjeka do 16 mm² pri čemu se za nadzemne vodove ne koriste provodnici ispod 16 mm².

Uže je konstrukciski oblik provodnika koji se sastoji od 7 ili više upredenih tankih žica ispod prečnika. U zavisnosti od presjeka provodnika iznad centralne žice, nalazi se više slojeva žica.


Svaki sloj se naizmj. Uprega u 1 pa u 2 smijeru da ne bi došlo do uvianja provodnika i da bi se s njim lakše rukovalo. U pojedinim slojevima ima 6, 12 i 18 žica. Uže izgrađeno od 4 metala zove se homogeno, a od 2 metala kombinovano.

Alumini – čelično uže ima 1 ili više slojeva alu žica použenih oko jezgra od punikovanih čeličnih žica. Jezgro alu-čel užeta je zaštićeno vazilom od korozije. Ne oksidira nit utiče na hemiske i mehaničke osobine žice. Može biti zaštićeno samo jezgro a može biti zaštićen cijeli provodnik izuzev spoljašnjeg sloja. Šelično jezgro služi da preuzme meh naprezanja, a alu plašt provodi struju.

Kombinovana užad se izrađuju i od legura i čelika sa istim odnosom alu legire i čelika kao i kod alu-čel užadi. Posebnu grupu užadi čine čeal užad. Ona se sastoje od čeličnih žica velike meh čistoće prevučenih slojem alu koji štiti od korozije i povećava im ele. provodnost. Od debljne alu sloja zavisi dal će se tako uže koristiti kao provodnik ili kao zaštitno uže. Meh i ele karakteristike kombinovane od provodnika obično se daju tabelarno.

Kod homogene užadi 1 broj ozn presjek plašta alu ili legure alu, a 2 broj presjek čeličnog užeta.

16/2,5 ; 25/4 ; 35/6 ...

Da bi se u provodnicima visokog napona izbjegla primjena provodnika velikih presjeka umjesto jednog koriste se 2-3 ili više provodnika po fazi, koje se nazivaju provodnici u snopu. Provodnici snopa međusobno su povezani spec ele elastičnim odbojnicima. Odbojnik je ele koji obezbjeđuje predviđen geo raspored provodnika snopa. Njihovim primjenom u snopu izbjegavaju se fazni provodnici velikih preskeja koji su nepodesni za transport i montažu. Provodnik u snopu u znatnoj mjeri smanjuju gubitke snage usljed korone.

Korona:

Korona je pojava koja izaziva gubitak aktivne snage zbog jonizacije uzduha oko provodnika u visokonaponskim vodovima pri određenoj tempetaturi i pritisku kada jačina ele polja pređe neku vrj. Zrak oko provodnika počinje da se jonizuje, čuje se lagano pucketanje i svjetluca plavičast vijenac, po čemu je ovo pojava i dobila ime korona (vijenac).


Pored gubitka snage usljed ele pražnjena koroza uzaziva i radio smetnju a ozon koji se pri tome stvara oštećuje provodnik. Korona može biti:

Lokalna ( Javlja se samo na nekim mjestima uz duž provodnika) Opšta ( Kada je obihvaćen provodnik po cijeloj dužini)

Pored visine napona na pojavi korone utiču i rastojanja između provodnika, presjek provodnika, vremenske prilike, kao i hrapavost provodnika. Najefikasniji način spr pojave korone jeste primj provodnik u snopu.

Kompozintni ( kombinovani ) provodnik:

Kombinovani provodnik je ne homogeni provodnik od alu-cirkoniumskih žica. Za visoke temp u plaštu i jezgra od použenih kompozintnih žica ojačanih alu trioksidnim vlaknom. Kompozitno jezgro zajedno sa žicama od ač-2r u praštu doprinose ukupnoj čvrstoći provodnika. Ono sadrži jinoizicbe žice koje imaju čvrstoću i krutost čelika, al su mnogo manje težine i veće provodnosti. Svaka žica jezgra sastoji se od više hiljada mikrometarskih vlakana ultravisoke čvrstoće koja su kontiunalna i potpuno utisnuta u alu. Ova žica obezbjeđuje 8 puta veću čvrstoću i 3 puta veću kruost od alu, a težina im je u pola manja od ekv segmenta čelika uz povećanu provodnost i u pola manje termičko širenje.

Žice u plaštu sastoje se iz termostabilne legure Al-Zl koja omogućava stalne temperature do 210°C a u nužnom pogonu do 240°C. Kompozitni provodnici pružaju izuzetna mehanička i električna svojstva. Oni obezbjeđuju prenosnu moć koja je i po 3 puta veća nego kod konvecionalnih provodnika, čemu su znatno manje težine. Ovo sve pruža mogućnost poboljšanja prijenosa vodova bez potrebe za novim trasama ili modifikacijom stubova, što produžava trajanja stubova. Oni se ugrađuju brzo bez teške opreme za montažu.

Stubovi

Stubovi su elementi nadzemnog voda koji nose provodnike na određenoj visini iznad zemlje preko različitih terena.

Konstrukciski elementi stuba su:

Stablo stuba Konzole

Stablo stuba je element stuba u obliku zarubljene kupe na koji se montira oprema za prihvatanje provodnika.Konzola je element stuba na koju se montiraju noseći izolatori.


Betonska konzola Oblick betonske konzole

Stubovi se mogu podijeliti prema funkciji koju imaju, položaju u trasi i prema materialu od čega je izrađen.

Prema funkciji dijele se na:

Noseće Zatezne

Noseći stubovi služe za prihvatanje provodnika kod kojih su sile zatezanja u oba raspona jednaki. Oni nose provodnike i opremu. Mogu biti liniski, noseći koji se koriste na pravoliniskom dijelu trase i ugaono noseći koji se koriste gdje trasa mijenja pravac za neki mali ugao ( manje od 20° ). Više od 80% stubova na 1 vodu su noseći. Prepoznaju se po položaju izolatorskog lanca koji kroz njih zauzima vertikalan položaj.

Noseći stub Zatezni stub

Zatezni stubovi služe za prihvatanje provodnika kod koga se sile zatezanja direktno prenose na stub. Ovi stubovi se nalaze na mjestima gdje trasa mijenja pravac na ugao veći od 20° (ugraoni zatezni stub), na početku i na kraju voda (krajni stub), kao i na pravoj dionici radi njegovog


rasterećenja (rasteretni stub). Kod krajnjeg stuba krajni stub mora da primi cjelokupnu zateznu silu jer s druge strane nema vodića. Prilikom prelaska preko velikih saobraćajnica, rijeka i važnih objekata rasteretni stubovi se postavljaju u pravoj liniji radi ograničenja mehaničkih oštećenja do kojih može doći, bilo usred rušenja nosećeg stuba, bilo usred prekida provodnika. Iz tog razloga dužina zateznog polja ne bi trebača da obuhvati više od 30 raspona niti da bude duža od 5km. Zatezni stubovi se poznaju po položaju izolatorskog lanca koji stoji u liniji provodnika.

Drveni stubovi:

Za izradu drvenih stubova koristi se monolidno drvo četinara, odnosno crnogorice i bjelogorice. Stabla za stubove moraju biti prava, zdrava, bez tvrdih bušotina. Drveni stubovi su najjeftiniji i lahko se transportuju. Dužina im je relativno mala, tako da nije moguće postavljanje provodnika na veće visine iznad zemlje, zbog čega se najčešće primjenjuju u niskonaponskim mrežama. Glavni nedostatak drvenih stubova je podložnost truljenju, naručito u pojasu oko površine tla, zbog čega se ne smiju koristiti nezaštićeni. Da bi se spriječilo truljenje oni se pričvršćuju vicima i šarafima za nogare. Dužina nogara zavisi od dužine stuba, a njihov ukupni dio ne smije biti manji od 1,50m.

Nogare stubaDa bi se produžio vijek trajanja ovih stubova drvo se tretira odgovoarajućim hemiskim sretstvima za zaštitu.

Jednostruki stubovi se koriste za niskonaponske i srednjonaponske vodove, i služe uglavnom kao noseći stubovi. Dvostruki stub se sastoji od 2 stabla jednake dužine priljubljena jedno uz drugo i međusobno čvrsto povezani. Stub sa zategom je monolidni stub čija je stabilnost osigurana zategama i podupirač se postavlja u pravcu i to u pravcu sile zatezanja, i to zatega suprotnog smijera, a podupirač u smijeru sile.

Jednostruki stub

A stub:

Ima oblik slova 'A', ima 2 stabla jednake dužine čvrsto spojena pri vrhu, a na donjem kraju razmaknute međusobno povezane sa 2 hoblice. Portalni stubovi se koriste za vodove srednjeg napona na kome se koriste izolatorski lanci.


Betonski stubovi:

Stabla i konzole betonskih stubova izrađuju se u fabrikama šablonski i to na 2 načina:

1) Centrifugiranjem2) Vibriranjem klatna

Armiranobetonski stubovi se armiraju rebrastom ili glatkom armaturom, dok se prenapregnuti betonski stubovi armiraju žicama ili užadima za prenaprezanje. Prilikom proizvodnje betonskih stubova vodi se računa o korelaciji nominalnih i vertikalnih sila konzole s nominalnim dužinama stakla i nominalnom silom stabla. Nominalna dužina stabla je ukupna dužina stabla u metrima: 9m, 11m, 12m, 15m, 18m, 21m, 24m, 27m, 27m, 30m. Nominalna sila stabla je horizontalna sila svedena na vrh. To je najveća sila kojom se stablo može opteretiti očekivanim opterećenjem vodova i dodatnim opterećenjem od pritiska vjetra na stablo.

Armiranobetonske konzole pričvršćuju na stablo stuba na samom mjestu postavljanja, a betonskim zatvaračima na vrhu stuba spriječava se da voda prodre njegovu šupljinu. Troškovi proizvodnje betonskih stubova nisu veliki pošto se seriski proizvode u fabrikama ali s obzirom na to da su teški i glomazni, troškovi transporta i montaže su jako visoki. Stoga se ovi uglavnom koriste za niskonaponske i srednjonaponske elektroenergetske nadzemne vodove.

Čelični stubovi:

Čelični stubovi se izrađuju od cijevi ili od profilisanog čelika različitih presjeka. Stablo od čelika je kružnog ili poligonalnog poprečnog presijeka,

prikazanih na slici. Ako se stablo po dužini sastoji iz dva dijela, sloj se može ostvariti navlačenjem s tim da dužina preklapanja na sloju ne smije biti mana od 2,5 spoljašnja prečnika na mjestu spoja. Čelični stubovi se izrađuju u fabrikama kao potpuno gotovi ili u dijelovima, koji se transportuju i spajaju na licu mjesta. Najviše su u upotrebi rešetkasti


čelični stubovi čiji se dijelovi spajaju pomoću vijaka zakovica ili zavarivanjem. Efikasna zaštita stabla i konzola od čelika izvodi se nanošenjem prevlake cinka. Čelični stubovi omogućavaju postavljanje provodnika na veće visine iznad zemlje, mogu primiti veće sile usred zatezanja, prilagođavaju se najtežim uslovima izgradnje, zbog čega se koriste u svim naponskim nivoima.

Aluminiski stubovi:

Aluminiski stubovi se izrađuju uglavnom od legure aluminija i u odnosu na čelične stubove imaju izvjesne prednosti:

Otporni su na koroziju Lakše se izrađuju i montiraju Održavanje im je mnogo jeftinije

Ali, i pored ovih prednosti, primjena stubova od aliminija je dosta manja zbog visoke cijene aliminijuma.

Poliesterski stubovi:

Poliesterski stubovi se izrađuju od poliesterske smole armirane staklenim vlaknima koji mogu biti prenapregnuta. Poliesterski stubovi imaju dug vijek trajanja, lijep izgled, malu masu, jednostavan i jeftin i laku ugradnju. Oni već poslije nekoliko godina eksplatacije imaju prednost nad drugim stubovima jer su im troškovi održavanja neuporedno manji u odnosu na stubove izrađene od drugih materijala.

Ugib na ravnom i kosom terenu:

Smatra se da su provodnici idealno gibni ako se zanemari uticaj njihovog uklještenja u tačkama prihvatanja. Zbog toga ovi ne zauzimaju pravoliniski položaj između stubova, već imaju oblik lančanice.

Raspored provodnika na stubu:

Na izbor stuba utiče napon elektroenergetskog nadzemnog voda, raspon, broj provodnika na stubu i klimatski uslovi određeni mehaničkim silama koje djeluju na elemente stuba. Na elemente stuba – stablo, temelj, konzole i izolatore djeluju horizontalne sile koje potiču od sila natezanja provodnika, kao i od pritiska vjetra na stub i provodnike.

Vertikalne sile koje potiču od težine stuba, opreme na stubu provodnika i dodatnog opterećenja usljed leda i snijega:

Horizontalne sile su bitne za dimenzionisanje i izbor nominalne sile stabla stuba, temelja, sigurnosnih razmaka potpornih izolatora na ugaonim stubovima, zateznih izolacionih lanaca i konzola na zateznim ili ugaonim stubovima.


Vertikalne sile su bitne za dimenzionisanje i izbor konzola(betonskih i čeličnih) nosećih izolatorskih lanaca, proračuna ugiba i sigurnosnih razmaka.

Geometriski rasporedfaznih provodnika na stubu u ravni uspravnih na osu nadzemnog voda može biti različit. Raspored provodnika u glavi stuba u niskonaponskim i srednjonaponskim vodovima prikazan je na sljedećoj slici.

Raspored provodnika na stubu

U horizontalnom rasporedu svi provodnici su u istoj horizontalnoj ravni a u delta rasporedu ( ) u tjemenima jednakostranicnog trougla čija osnova ne mora biti horizontalna. Poluvertikalnim raspored je varijanta vertikalnog rasporeda u kojoj je srednji provodnik neznatno tačno razmaknut. Rasporedom u trougao provodnici sistema su postavljeni u tjemena trougla čija osnovna ne mora biti horizontalna. U visokonaponskim vodovima, bez obzira na to da li su jednosistemski ili dvosistemski

provodnici mogu biti postavljeni na stub na jednoj, dvije ili tri visine ili čemu je provodnik vertikalan, horizontalan ili kos. Dvosistemski odnosno višesistemski vid na istom stablu nosi dva ili više vodova istog ili različitog napona. Stalno povećanje potreba na električnom energijom zahtjeva pronalaženje novih konstrukciskih oblika, provodnijih u mehaničkom i ekonomskom pogledu. Jedno od riješenja jeste smanjivanje rastojanja između provodnika kompaktiranjem vodova primjenom izolatorskih konzola. Dvosistemski vodovi

Temelji stubova:

Da bi se obezbijedila stabilnost i onemogućilo neželjno pomjeranje prilikom djelovanja sila usljed zatezanja provodnika i dejstava vjetra, koje se preko momenta opterećenja prenose na dno stabla, stubovi nadzemnih vodova


moraju biti dobro učvršćeni za tlo. Lakši stubovi niskonaposnih i srednjonaponskih vodova i čelični učvršćuju pomoću nosećih betonskih elemenata koji se nezivaju temelji.

Izolatori

Izolator je dio elektroenergetskog nadzemnog voda koji služi za električno izolovanje i mehaničko učvršćivanje opreme ili provodnika koji se nalaze na različitim električnim potencijalima. Izolatori se izrađuju od keramičkih masa (tvrdi porcelan) oplemenjenog kaljenog stakla i sintetičkih materijala kao što su poliesterske smole, ojačavanjem staklenim vlaknima, koji se koriste za izradu kombinovanik (kompozitinih) izolatora. Keramički izolirani materijali su minerali, neorganski materijali čiji su sastavni dijelovi uglavnom silikati, titanali ili oksidi, posebno oblikovani, a zatim pečeni radi postizanja velike mehaničke čvrstoće.

Kaljeno staklo je proizvedeno postupkom prenaprezanja, tako da su sve njegove površine mehanički nepregledne, čime je unutarnja zona potpuno zaštićena. Kompozitni izolatori izrađeni su od sintetičkih materijala s izvanrednim dielektričnim i mehaničkim osobinama posebno su obrađeni. Središnji dio izolatora, tijelo, obezbjeđuje mehaničke i električne karakteristike i može biti s krilima ili bez njih. Krilo je istureni dio tijela izolatora namjenjenih povećanju klizne staze i može biti sa rebrima ili bez rebara. Puzna (klizna) staza je najkraći razmak duž spoljne površine izolatora provodljivih dijelova na koje se dovodi radni napon. Da bi odgovorili svoj namjeni, izolatori treba da imaju sljedeća svojstva:

Veliku izolacionu moć (moraju biti neprozni) Veliku mehaničku čvrstoću, što se postiže pravilnim izborom

strukture materijala od koj se izrađuju Otpornost na iznenadne temperaturne promjene okoline Neosjetljivost na hemiske utjecaje zbog čega se keramički izolatori

prevlače slojem glazure

Niskonaponski izolatori i nosači:

Za nadzemne elektroenergetske vodove i niskonaponskoj mreži koriste se potporni izolatori na nosač N95 i šuplji NN izolator Z7d. Potporni izolator N95 je zvonastog oblika koji se koristi prilikom ugradnje nosećih i ugaonih stubova, ali se ne smije koristiti za zatezne stubove. Potporni izolatori za nosač učvršćujuse plastičnom navojnom čahurom, koja se isporučuje s noosačem potpornog NN izolatora. Šuplji NN izolator koristi se na noseće i zatezne prihvatanje provodnika u niskonaponskoj mreži. Izolator se učvršćuje elastično na aluminisku konzolu pomoću dva plastična konusna umetka i nosača.

Izolatori za srednji i visoki napon:


U srednjonaponskim vodovima koriste se potporni i viseći izolatori, dok se u vodovima visokog napona koriste viseči izolatori, odnosno izolatorska lana. U mrežama srednjeg napona primjenjuju se dva tipa potpornih izolatora – potporni VN izolator za vod i potporni BN izolator za nosač. Potporni VN izolator za vod učvršćuje se preko anker zavrtaja direktno na konzolu nadzemnog voda. Potporni BN izolator za nosač ima zalivenu metalnu navojnu čahuru od cinka ili aliminija, u koju se navrće pravi nosač izolatora. Metalna navojna čahura se učvršćuje u izolator zalivanjem portland cementom.

Viseći izolatori:

Prema obliku, razlikuju se dva tipa izolatora:

1) Kapasti2) Štapni

To su ustvari jedinice izolatorskog lanca čije armature onemogućavaju gibljivu vezu između jedinica lanca ili sa armaturom za povezivanje. Izolatorski lanac čine dvije jedinice izolatorskog lanca, međusobno povezanih tako da omogućavaju slastično prihvatanje provodnika nadzemnog voda. Izolatorski lanac je uglavnom izložen naprezanju na istezanje.

Kapasti izolator sastoji se od:

Tijela izolatora u obliku zvona, ili diska od porcelana, ili stakla koje je tanko i podložno proboju usljed dejstva atmosferskog prenapona

Sloja cementa Metalih armatura od pounkovanog čelika

Štapni izolator je sastavljen od montilnog tjela cilindričnog oblika s krilima od porcelana, koji je neprobojan, i metalne armature oba kraja. Za formiranje izolatorskog niza do 110kV koristi se samo jedan štapni izolator od porcelana. Osnovce mehaničke karakteristike kapastih određene su naznačenom prednošću prelomnog opterećenja. Loše osobine kapastih izolatora su velika težina, koja potiče od velike količine metala i čini 75% ukupne težine izolatorskog lanca, zatim kratka izolaciona dužina, loš kvalitet puzne staze i visoki troškovi održavanja jer veliki broj kvarova zahtjeva velike zalihe rezervnih jedinica izolatorskog niza. Kapasti izolator od porcelana ne lomi se kad dođe do proboja. Kapasti izolator od stakla manje se kvari od porcelanskog jer staklo:

Nema cementa Imaju veliku izolacionu dužinu Imaju dobar kvalitet puzne staze Imaju male troškove održavanja Nema starenja


Kombinovani izolatori:

Kombinovani izolatori sačinjeni su od najmanje dva izolaciona dijela, jezgra i kućišta, opremljnenih dijelovima od metala. Mogu da se sastoje od pojedinačnih krila postavljenih na jezgro sa međuoblogom ili bez nje ali od kućišta direktno oblikovanog, odnosno izlivenog iz jednog ili više komada na jezgru. Jezgro kompozitnog izolatora je unutrašnji izolacioni dio izrađen obično od smole armirane staklenim vlaknima, koji obezbjeđuje mehaničke karakteristike izolatora. Kućište je spoljašni dio, izolacioni dio kombinovanog izolatora koji obezbjeđuje neophodnu puznu stazu i štiti jezgro od klimatskih uslova. Kućište se pravi od različitih materijala, uključujući elastomijere smole ili fluoroljenike. Kompozitni izolatori znatno su lakši od porcelanskih ili staklenih uz istu ili veću mehaničku izdržljivost što omogućava proporcionalne uštede u transportu i montaži. Visoka fleksibilnost i izdržljivost elastomijera daju veću mehaničku otpornost, tako da nema rizika od lomljenja i razbijanja u transportu i polikom montaže.

Oblici izolatorskih lanaca:

Prilikom oblikovanja glave stuba velika pažnja se posvećuje obliku izolatorskog lance, kako bi se smanjile njene dimenzije a time dimenzije stuba u cijelini i povećala pouzdanost elektroenergetskog voda u pogonu.

Stezaljke

Stezaljke su elementi nadzemnih vodova koji služe za:

Pričvršćivanje provodnika na noseće i zatezne izolatorske lance Spajanje provodnika pri izradi strujnih mostova na zateznim

stubovima niskonaponskih i visokonaponskih vodova Prihvatanje provodnika na potporne izolatore Spajanje provodnika pri prelasku podzemnog voda na nadzemni

Stezaljke treba da obezbjede pouzdan spoj u elektičnom pogledu a na mjestima u vodu koja su mehaničko opterećena moraju obezbjediti i dobar mehanički spoj. Noseću opremu izolatorskog lanca i može da se klati oko horizontalne ose, normalne na osu provodnika. Sastoji se od tijela stezaljke i poklopca a pričvršćuje se moment ključvem. Zatezna stezaljka treba da obezbjedi pouzdan meh spoj provodnika s izolatorskim lancem i dobar električni spoj provodnika u rasponu s provodnikom strujnog mosta. Kompresiona zatezna stezaljka sastavaljena je od čeličnog dijela kojim se spaja sa izolaroeskim lancem i aluminiumskim dijelom, odnosno E. AlMg dijela ili al/č dijela, kojim se soaja s provodnikom. Na aluminiskom dijelu se


nalazi ravan pljosnati dio na kome se pomoću dva zavrtanja pričvršćuje tzv. priključna stezaljka. Priključna stezaljka se koriszi za izradu strujnih mostova a s provodnikom strujnog mosta spaja se presavijanjem. Noseća klateća stezaljka za izolatore tipa viking ili vosorog služi da se Al/č provodnik prihvati na potpuni izolator preko noseće klateće stezaljkem u zavisnosti od toga da li je montaža potpornog izolatora u vertikalnom ili u horizontalnom položaju.

Oprema za stavljanje izolatorskih lanaca

Za stavljanje jedinica izolatorskih lanaca i njihovo prihvatanje upotrebljavaju se dijelovi kao što su:

1) Karike2) Karike sa batićem3) Zdjenice (gnijezda)4) Vilice sa batićem5) Vilive s vilicom6) Produžnici7) Odstojnici8) Školci

Oprema za stavljanje i prihvatanje izolatorskog lanca izrađuje se od čelika zaštićenog od korozije toplim cinkovanjem. Ona mora biti velike mehaničke čvrstoće, male težine bez oštrih ivica i vrhova kako bi gubitci usljed korono, a time i radio smjetnje bili što manji.

Dopunski dodatni elementi voda

U dopunske elemente voda spadaju:

Zaštitne armature Zaštitna užad Uzemljivači Prigušivači vibracija Svijetiljke kugle za označavanje dalekovoda i stubova u blizini

aeorodroma

Zaštitna armatura:

Zaštitna armatura se postavlja na noseće i zatezne izolatorske lance radi njihove zaštite od atmosferskog i komunikaciskog napona kao i radi ravnomjerne rasporede napona. Pri velikim atmosferskim prenaponima neminovno dolazi do proboja vazdušne izolacije između faznih provodnika u stubu. Da bi se obezbijedilo da električni luk gori dovoljno daleko od


izolatora i ne izazove njegovo oštećenje, na nadzemnim vodovima napona do 110kV koriste se varičari s elektrodama u vidu rugova.

Zaštitna užad:

Zaštitna užad služe za zaštitu elektroenergetskih vodova od direktnog udara groma, odnosno od prenapona izazvanog atmosferskim promjenama. Posvaljaju se iznad faznih provodnika ili paralelno s njima i učvršćuju se na najvišoj tački stuba. Kao zatezno zže koriste se čelično izolovano uže koje se najkraćim putem vezuje za uzemljivač. Nadzemni visokonaponski vodovi se izvode s jednim ili dva zaštitna užeta, što zavisi od oblika glave stuba. Provodnici se po pravilu moraju nalaziti u granicama zaštitne zone duž svih raspona i na svim temperaturama od 0°C do 40°C. Zaštitno uže na čeličnim stubovima ne uzemljuje se posebno već se to čini vezama preko konstrukcije stuba koja je uzemljena i koja ima ulogu zemljovoda. Na drvenim stubovima zaštitno uže se mora uzemljiti najmanje na svakih 300m dužine. Kod nas se u zadnje vrijeme a u svijetu odavno, na prenosnim dalekovodima od 110kV, 220kV i 400kV koristi zaštitno uže s optičkim kablom koje ima dvostruku funkciju – kvalitetnom zaštitnog užeta i kvalitetnog telekomunikaciskog voda, čime se omogućuje prijenos velikog broja signala potrebnih za rad elektroenergetskog sistema.

Podzemne mreže

Kablovski (podzemni) vodovi:

Kablovskim el ener vodovima el energija se prenosi kroz zemlju direktno kroz rov ili kablovsku kanalizaciju kroz vodu preko mostova itd. Sastavni dijelovi kablovskih vodova su kablovi, kablovski pribor u koji spadaju kablovske glave i spojnice, kao i kablovske priključne kutije i kablovska kanalizacija

Podjela kablova i konstrukcionih dijelova kabla:

Kabal je vrsta el voda koji se sastoji od jedne ili više žila i odgovarajućih zaštitnih slojeva. Skuplji su od nadzemnih el ener vodova ali se sve više koriste tako da se danas izrađuju kablovi za prenos el energije velikih snaka pod visokim naponom i velikom jačinom struje. Mogu se podijeliti na više načina:

Prema vrsti struje Prema naponu Prema materijalu Prema vrsti izolacije Prema broju žica


Prema vrsti struje dijele se na kablove za istosmijernu i naizmjeničnu struju. Kablovi za istosmijernu struju koriste se u el vuči za napajanje kontaktnog voda istosmijernom strujom. Prema naponu razlikujemo kablove za niski napod do 1 kV i kablovi za visoki napon. Prema materijalu mogu biti bakarni i aluminiski. Slabije meh karakteristike i manja el provodnist aluminija nisu problem jer meh čvrstoću dobija preko armature a el provodnost nadoknađujemo većim presjekom. Prema vrsti izolacije postoje kablovi sa papirnom termoplastičnom, gumenom i uljnom izolacijom. Kablvi sa izolacijom od umreženog polivetelina sve se više koriste i istiskuju kablove sa drugom vrstom izolacije.

Dosta lakši imaju bolje termoele osobine kai i bolju otpornost na vanjske utjecaje. Prema broju žica od jednožilnih do petožilnih kablova. U srednjonaponskim mrežama jednožilni kablovi istog presjeka mogu pornijeti veća strujna opterećenja od trožilnih zbog čega su lakši na rukovanje. Konstrukciski elementi kabla su provodnik, izolacija, ekran provodnika i izolacije, jezgro, el zaštita kabla, plašt i spojni omotač kabla. Provodnik je metalni dio kabla koji provodi struju. Izrađuje se od bakra ili aluminija kao jednožičani ili višežičani. Pored uobičajenog kružnog presjeka postoje i drgi, kao što su sektorski, kompozitni, prestenasti i sl.

Uzemljivači

Uzemljenje stubova mora biti izvedeno tako da obezbjeđuje dva uslova:

1) Sigurnost ljudi da u slučaju kvara na vodu ne nastupi opasan napin i napon dodira i koraka. Gdje je napon dodira Ud, dio napona uzemljivača koji se može prenositi dodirom, a napon koraka Uk, dio napona uzemljivača koji se može prenositi korakom dužine 1m.

2) Sigurnost vodda tj da se pri pražnjenu atmosferskim prenaponima kroz stub spriječi pojava povratnog preskoka na provodnike.

Ukopavanjem stuba u zemlju postiže se prirodno uzemljenje. Ako ono ne zadovoljava propise, onda se oko stuba moraju ukopati uzemljivači. Uzemljivači kao cijelina su zemljovodnim i reološkim provodnikom ima otpor koji se sastoji od otpora zemljovoda, otpora samog uzemljivača, prelaznog otpora i otpora širenja struje u zemlji. Prelazni otpor uzemljivača je otpor na koji nailazi struja pri prelazu uzemljivača na geološki provodnik. Otpor širenja struje u zemlji je omski otpor na koji struja nailazi prolaskom


kroz geološki provodnik. Ako je geološki provodnik homogenog sastava struja se širi zrakastim linijama. Po načinu uzemljenja, uzemljavajući se mogu podijeliti na:

Horizontalne (površinske) Vertikalne (dubinske) Kose

Izolacija je omotač koji se postavlja neposredno na provodnika a izrađen je od imregriranog papira sintetičkih materijala, gume, tekstila i sličnih materijala. Papirna izolacija se sastoji od više slojeva specijalne papirne trake impregirane u mineralnom ulju. Izolacija od sintetičkih materijala sastoji se od bešavnog sloja različitih debljina zavisno od visine napona. Izgrađena je na bazi PVC, PE – polietilen i sl. Za izolaciju od gume koristi se priroda, sintetička ili njihova smjesa koja se na provodnik postavlja u vidu traka ili kao besavni spoj. Specijalne vrste kablova kao izolaciju imaju ulje ili gas pod priziskom a korste se u naponskim nivoima iznad 60kV. Žica je dio kabla koji se sastoji od provodnika i izolacije. Jezgro kabla je konstrukciona cjela od jedne ili više použenih žica sa odgovarajućom ispunom da bi se dobio kružni oblik jezgra. Plašt je zaštitni sloj od plastičnih masa koji štiti kabal od vlage i hemiskih uticaja. Armatura je sloj metalnih traka ili žica koji štiti kabel od prekomijernih meh naprezanja i oštećenja. Ekran kabla je slaboprovodni sloj koji se postavlja neposredno na površinu provodnika radi ravnomjerne raspodjele el polja ili neposredno na izolaciju kada se treba ograničiti el polje na površinu izolacije. El zaštita je metalni sloj koji služi za ograničenje el polja, za određivanje struje zemljospoja i na zaštitu od indirektnog napona dodira. Spojni omotač kabla se sastoji od biđumenske mase impregrirane jute ili plašta od PVC mase.

Označavanje kablova:

Energ kablovi se označavaju:

Grupama slovnih i brojčanih oznaka Bojama (izolacija provodnika i spoljaš. Plašt kabla)

Oznaka se sastoji od grupe slovnih i brojčanih oznaka, simbola koji se pišu prema navedenom pedosljedu i imaju sljedeća značenja:

Vrstu materijala upotrebljenog za izolacijoni plašt osobine konstrukcije značenja nza primjenu kabla, oznaka se sastoji iz dva broja koji se pišu pored prve grupe sa razmakom jednog slobodnog mijesta

Oznaka Y za zaštitni provodnik ukoliko postoji Vrsta materijala, oblik presjeka, sastav provodnika Broj žica i naznačeni presjek provodnika. Označavanje se vrši brojem

žica X naznačeni presjek provodnika Naznačeni napon kablova kV



Documents

Elektricne mreze 3 razred