Click here to load reader

L1 Conductoare Si Stalpi

  • View
    235

  • Download
    24

Embed Size (px)

DESCRIPTION

dwd

Text of L1 Conductoare Si Stalpi

  • Laborator Transportul i distribuia energiei electrice - B. Neagu

    1

    CONDUCTOARELE I STLPII LINIILOR ELECTRICE AERIENE

    1. Obiectivele lucrrii n cadrul lucrrii sunt trecute in revist materialele utilizate la realizarea conductoarelor, tipurile constructive ale acestora, modul lor de simbolizare i tendinele noi in construcia de

    conductoare, precum i principalele tipuri de stlpi folosii la construcia liniilor electrice aeriene.

    2. Consideraii teoretice

    2.1. Conductoarele liniilor electrice aeriene - LEA

    Dup funcia pe care o ndeplinesc, conductoarele LEA se mpart n dou grupe: conductoare

    active, prin care se transport energia electric i conductoare de protecie, care au rolul de a ecrana

    linia electric aerian mpotriva loviturilor directe de trsnet.

    Att conductoarele active, ct i cele de protecie, din punct de vedere mecanic, trebuie s fie

    astfel dimensionate nct, n condiiile impuse de norme, s reziste suprasarcinilor datorate depunerilor

    de chiciur pe conductoarele i izolatoarele liniilor, presiunii vntului, precum i a variaiilor de

    temperatur.

    Calculul mecanic al conductoarelor active ale LEA nu este total independent de calculul

    electric al acestora, mbinndu-se, de fapt, ntr-un calcul unitar tehnico-economic, prin care se

    urmrete stabilirea seciunii optime a conductoarelor, precum i deschiderea economic, respectiv

    deschiderea medie optim dintre stlpi.

    Conductoarele active ale LEA trebuie s aib caracteristici electrice ridicate i o bun

    rezisten mecanic, ruperea lor putnd duce la ruperea stlpilor. Din aceste motive, costul

    conductoarelor este relativ ridicat, reprezentnd, de exemplu, circa 30-50% din costul integral al unei

    LEA de 110kV. Este evident c alegerea tipului de conductoare, stabilirea ntinderii i montarea

    acestora trebuie s fie efectuate cu mult atenie.

    La construcia LEA cu tensiuni nominale mai mari de 1000V, fiecare faz a liniei, este echipat

    fie cu un singur conductor, fie printr-un ansamblu de dou sau mai multe conductoare, denumite

    conductoare fasciculare.

    2.1.1. Materiale utilizate pentru realizarea conductoarelor LEA

    Conductoarele active ale LEA pot fi realizate din cupru, aliaje de cupru (bronzuri normale sau

    cu cadmiu), aluminiu i aliaje de aluminiu (aldrey, almelec, alcoro etc.), oel cuprat (copperweld), oel-

    aluminat (alumoweld) i oel zincat. Conductoarele de protecie ale LEA sunt executate, n general, din

    oel zincat, iar n cazurile cnd este necesar micorarea influenelor electromagnetice ale LEA de

  • Laborator Transportul i distribuia energiei electrice - B. Neagu

    2

    transport al energiei electrice asupra liniilor de telecomunicaii, acestea se realizeaz dintr-un material

    mai bun conductor, cum ar fi oel-aluminat (alumoweld).

    Conductoarele folosite la LEA sunt fabricate, fie dintr-un singur material (cupru, aluminiu,

    aldrey sau oel), fie din dou materiale (conductoare bimetalice), unul mai puin rezistent, din punct de

    vedere mecanic i mai bun conductor electric i altul care preia, n special, sarcinile mecanice. n mod

    obinuit, se folosesc conductoare bimetalice din aluminiu-oel, formate din fire de oel, respectiv fire

    de aluminiu.

    Cuprul folosit pentru fabricarea conductoarelor electrice se obine pe cale electrolitic i

    termic, avnd un coninut de cupru pur de minim 99,90%. Materialul folosit pentru fabricarea

    conductoarelor din cupru trebuie s aib un coninut de impuriti n limitele prevzute de normele de

    calitate, cu meniunea c argintul nu este considerat impuritate, fiind cuprins n coninutul de cupru.

    La confecionarea conductoarelor electrice se folosesc srme rotunde de cupru, realizate prin

    laminare sau trefilare la rece (ecruisare tare).

    Cuprul folosit la fabricarea conductoarelor are proprieti electrice foarte bune, acestea

    depinznd, n principal, de puritate i de gradul de ecruisare. Rezistena electric a cuprului absolut pur

    este de 0,0155 mm2/m la temperatura de 0C i de circa 0,0169 mm2/m la temperatura de 20C.

    Prin procesul de ecruisare, rezistena electric a cuprului crete.

    Coeficientul de variaie a rezistivitii cu temperatura al cuprului folosit la fabricarea

    conductoarelor are valoarea =0,00393 1/?C, fiind puin mai mic dect valoarea corespunztoare

    cuprului pur.

    n cazul cnd temperatura conductoarelor LEA din cupru depete 200C, de exemplu, n

    regimurile de scurtcircuit, rezistena acestora scade brusc, datorit cristalizrii materialului, avnd

    influen direct asupra sgeii conductoarelor.

    Cuprul este destul de rezistent la coroziune, n atmosfer normal. Unele substane, prezente n

    atmosfer, ca oxidul de azot, vaporii de amoniac, acidul azotic, bioxidul de sulf, hidrogenul sulfurat,

    srurile de clor, produc coroziunea cuprului. Contactul cuprului cu fierul, zincul sau aluminiul nu este

    duntor, datorit potenialului su electrochimic ridicat. Conform experienei acumulate, s-a constatat

    c, n atmosfera natural de pe malul mrii, conductoarele de cupru rezist n bune condiii.

    Bronzul este un aliaj al cuprului cu aluminiu, cositor, siliciu, cadmiu, beriliu i magneziu.

    innd seama de rezistena mecanic relativ mic a cuprului i avnd n vedere faptul c nclzirea

    conductoarelor din cupru, n timpul exploatrii, la temperaturi de peste 200C, n cazul regimurilor de

    scurtcircuit, conduce la o micorare brusc a rezistenei mecanice a acestora, atunci cnd este necesar

    rezisten mecanic mai mare (traversri, regiuni greu accesibile etc.) se utilizeaz aliaje de cupru i

    anume bronzuri.

    Bronzurile normale folosite pentru fabricarea conductoarelor electrice sunt aliaje ale cuprului

    cu circa 5% aluminiu, 2% cositor, 0,6% siliciu, 0,8% cadmiu, 0,5 2,5% beriliu i magneziu.

    Bronzurile cu cadmiu conin circa 0,9%cadmiu i prezint un interes deosebit, deoarece acest aliaj

  • Laborator Transportul i distribuia energiei electrice - B. Neagu

    3

    mbin, cu succes, conductibilitatea foarte bun a cuprului, pstrnd 95% din aceasta, cu rezistena

    mecanic mrit, ceea ce-i confer o valoare a rezistenei de rupere de pn la 75daN/mm2.

    Aluminiul folosit la realizarea conductoarelor liniilor electrice aeriene de transport al energiei

    electrice este un aluminiu de prim fuziune, coninnd 99,5% aluminiu pur, maxim 0,45% fier i

    siliciu 0,05% cupru i zinc.

    Deoarece cuprul este un material deficitar, n energetic se folosete pe scar larg aluminiul,

    care are o conductivitate electric i o rezisten mecanic mai mici dect ale cuprului, dar, la aceeai

    greutate, prezint o rezisten electric de dou ori mai mic.

    Principalele proprieti electrice ale aluminiului sunt influenate, n mare msur, de coninutul

    de impuriti. Astfel, aluminiul pur, cu un coninut de 99,97%, dup o recoacere timp de trei ore, la

    temperatura de 320C, prezint o rezistivitate de 2,6310-8 ?m la 20?C.

    n cazul aluminiului, rezistena mecanic a acestuia este influenat, n special, de gradul de

    ecruisare. Astfel, aluminiul tras tare i pierde rezistena mecanic atunci cnd, dup ecruisare,

    temperatura sa este mrit pn la limita de recristalizare. Scderea rezistenei mecanice a aluminiului

    ncepe de la temperatura de 100C, dac durata de nclzire este de ordinul orelor si de la 75 80C,

    dac nclzirea este de foarte lung durat.

    Fenomenul de obosire la vibraii a conductoarelor din aluminiu este analog cu cel al cuprului.

    Aluminiul prezint un fenomen de fluaj mai accentuat dect al cuprului i se corodeaz puternic n

    prezena dioxidului de carbon, amoniacului, dioxidului de sulf sau n contact cu fierul i cuprul,

    formnd pile electrice. Fenomenul de coroziune este accentuat de existena fisurilor sau a zgrieturilor

    produse pe suprafa n timpul montrii conductoarelor. Din aceste motive, pentru creterea rezistenei

    la fluaj i la coroziune a aluminiului, se folosesc aliaje de aluminiu. Astfel de aliaje sunt aldrey,

    almelec, alcoro etc, fiind obinute prin adugare de magneziu (0,3 0,5%), siliciu (0,4 0,7%), fier

    (0,2 0,3%), care, dup ecruisare, prezint o rezisten de rupere de circa30 35daN/mm2. Rezistena

    de fluaj a acestor aliaje reprezint 0,95 din rezistena lor de rupere, adic 26 30daN/mm2, la

    temperatura de 20C. n plus, aceasta se micoreaz cu creterea temperaturii, fiind de 75% din

    rezistena de rupere, pentru temperaturi situate n intervalul 98 102C.

    Pentru conductoarele LEA fabricate din aliaje de aluminiu, efectele coroziunii sunt mai puin

    pronunate dect pentru aluminiu. Aliajele de aluminiu avnd, de regul, o duritate mult mai mare

    dect a aluminiului, zgrieturile i deteriorrile de pe suprafaa conductorului, care favorizeaz

    coroziunea survin mult mai rar.

    Oelul este folosit, la realizarea conductoarelor LEA, fie singur, fie mpreun cu alte materiale

    bune conductoare de electricitate, cum ar fi cuprul sau aluminiul. Conductoarele confecionate numai

    din oel se utilizeaz n cazurile cnd este necesar o rezisten mecanic mare (deschideri foarte mari)

    sau pentru transportul unor puteri mici pe distane scurte.

    Conductoarele din oel se obin din semifabricate, prin trefilare la rece, operaie care mrete

    rezistena mecanic a acestora. Prin renclzire la temperaturi de 600 650C, conductoarele din oel

  • Laborator Transportul i distribuia energiei electrice - B. Neagu

    4

    trefilat la rece i pierd rezistena mecanic. n comparaie cu cuprul, oelul are o rezistivitate electric

    de 7 8 ori mai mare, prezent

Search related