Электр желілері жоғары кернеу беруге қалай қолданылады?

Жоғары кернеулі жүйелердегі электр торларының анатомиясы

Ауысқан құбырлы бетон бағандардың негізгі конструкциялық компоненттері

Кейде электр желілері деп те аталатын беріліс құбырларында біз күнделікті пайдаланатын жоғары кернеулі жүйелерде олардың мықты тұруын қамтамасыз ететін негізгі бөліктер бар. Табаны кез-келген ауа райы жағдайында, соның ішінде күшті желдер мен жер сілкіністеріне қарсы барлығын төмен ұстап тұратын анкер сияқты қызмет ететін табаны орналасқан. Осы табаннан тік беріктік пен құрылыстың тепе-теңдігін қамтамасыз ететін аяқтар көтеріліп шығады. Содан кейін құбырлардың арасында электр энергиясын беретін сымдарды ұстап тұратын горизонтальды қос арқалықтар бар. Оқшаулағыштар да маңызды бөліктердің бірі болып табылады. Бұл кішігірім құрылғылар электр тогының сыртқа ағып кетуіне кедергі келтіріп, қысқа тұйықталулар болмай, біздің электр желілеріміздің дұрыс жұмыс істеуіне көмектеседі. Өздері жалғастырушы өткізгіштер әдетте қос арқалықтар бойымен жүгіріп, әрбір құбырды көршісімен қосып тұрады. Әрбір бөлік электр токты үйлерге және кәсіпорындарға сенімді түрде жеткізу үшін қауіпсіздік ережелері мен құрылыс нормаларын сақтау үшін маңызды.

Тұрақтылық пен өткізгіштік үшін материалдарды таңдау

Электр торларын салуға кіретіндер олардың қаншалықты ұзақ уақыт пайдаланылатыны және қаншалықты жақсы жұмыс істейтіндігін шешетін барлығын айқындайды. Көбінесе болатты таңдайды, өйткені ол берік және оңай коррозияға ұшырамайды, сондықтан да торлар жауын-шашын мен қатты ауа райы жағдайларында тік ұстап тұрады. Кейбір аймақтарда электр тогын жақсы өткізетіндігі мен жеңілдігі үшін алюминий таңдалады, әйтеуір бұл материал барлық жерде орташа қолданылмайды. Соңғы кезде көптеген компаниялар композитті материалдармен тәжірибе жасауда. Бұл жаңа нұсқалар коррозияға өте тұрақты және дәстүрлі металдар сияқты үнемі техникалық тексерулерді қажет етпейді. Материалдарды таңдайтын кезде инженерлер тек қана ұзақ мерзімділікті емес, сонымен қатар электр тогы олар арқылы қалай өтетіндігін де ескеруі тиіс. IEEE сияқты топтардың белгілеген стандарттары барлық жерде біркелкілікті сақтап, орнатылған нәрсе табиғаттың ондаған жылдар бойы ақырғы соққыларын шыдайтынына кепілдік береді. Осындай ережелерді сақтау жолымен қауіпсіздікті және болашақтағы өнімділікті сақтай отырып, сенімді электр желілерін қолдануға болады.

Жоғары кернеулі электр энергиясын тарату принциптері

Кернеуді көтеру арқылы энергия шығынын азайту

Кернеуді арттыру электр энергиясын беру кезінде энергияның шығындалуын азайтады. Негізгі физикалық заң бізге қуат кернеу мен ток күшінің көбейтіндісіне тең екенін көрсетеді. Кернеуді арттырған кезде біз шын мәнінде электр желісі бойынша бірдей қуатты тасымалдау үшін аз ток күшіне қажеттілік сезінеміз. Ток күшінің азаюы сол желілердің табиғи кедергісіне байланысты жылу шығарудың азаюына әкеледі. Жоғары кернеулі желілердің жұмыс істеуін орташа кернеулі желілермен салыстырыңыз - қуат шығыны жағынан айтарлықтай айырмашылық болуы мүмкін. Әрине, бұл жерде бір қиыншылық бар. Жоғары кернеу қауіпсіздік тәуекелін де арттырады. Сол себепті инженерлер осындай жүйелерден ең жоғары пайдалану тиімділігін алу мен электр қателерінен адамдардың қауіпсіздігін сақтау арасында теңдік сақтауға тырысады. Жоғары кернеу жүйелерімен жұмыс істеу кезінде қауіпсіздік протоколдары ерекше маңызды болып табылады.

Электр тораптарындағы тұрақтылықтағы электр қондырғыларының ролі

Электр тораптары электр желісін тұрақты және сенімді ұстап тұруда маңызды рөл атқарады. Бұл құрылыстар электр энергиясын үлкен арақашықтықтарға тасымалдайтын желілерді ұстап тұрады, оның нәтижесінде электр трансформаторлық подстанцияларға, ал содан кейін тұрғын үйлер мен кәсіпорындарға жетеді. Олардың орналасу орны да өте маңызды. Сапалы негізі бар, мықты салынған тораптар кенеттен кернеу төмендеуі немесе күтпеген өшіп қалу сияқты мәселелерді азайтады. Жақсы жобаланған тораптар жүйенің жұмыс істеу сапасына үлкен әсер ететінін білген жөн. Біз байқайтын берік болат рамалар – дұрыс орындалған жағдайда, электр берілудің үзілуін азайтады. Сол себепті инженерлер оларды қай жерге орналастыру керектігін шешуге көп уақыт жұмсайды. Бұл тораптар тек сымдарды жоғары ұстап тұрумен ғана шектелмейді, күнделікті өмірде жарық шамдары мен әртүрлі құрылғылардың үзілмей жұмыс істеуін қамтамасыз етеді.

Электр тораптарының түрлері мен олардың қолданылуы

Тартқыш пен керілген торап конструкциялары

Электр тораптарындағы қуат беру әдетте екі негізгі түрдегі - тартқыш және қисық конструкциялардағы электр тораптарына сүйенеді. Тартқыш түрі негізінен жоғары жабдықталған сымдардың салмағын ұстап тұрады. Олар әдетте биік болып келеді, бірақ жеңіл материалдардан жасалады, оларды бұрылыстары немесе қисықтары жоқ түзу бағыттағы электр желілерінің бөліктері үшін идеалды етіп жасайды. Екінші жағынан, тартқыш тораптар көбірек кернеулерді шыдай алатындай болуы керек, себебі олар желілер бағытын өзгертетін бұрыштарда немесе тіреулер арасындағы үлкен арақашықтықтарда орналасқан. Олардың конструкциясы оларды жалпы алғанда мықтырақ етіп жасайды. Құрылысындағы осы негізгі айырмашылықтарға байланысты инженерлер әдетте тартқыш тораптарды жазық жерлерде орнатады. Ал қиырғы тау өткелдері арқылы құрылыс жүргізгенде немесе қосымша тұрақтылықтың маңызы зор болатын кең өзен аңғарларын қиып өткенде тартқыш тораптар қуаттың сенімді жалғануын сақтау үшін таңдалатын нұсқа болып табылады.

Электр энергиясын тиімді тасымалдау үшін қандай түрдегі желілердің ең жақсы жұмыс істейтінін анықтауда жер бедерінің маңызы зор. Аумақтардың тегіс болған жағдайында электр желілерін тұрақтандырып, дауыл кезінде үзілістерді азайтатын жартылай тіреу құрылымдар өте тиімді. Бірақ таулы аймақтарға немесе аса ауыр жаға ықтималдығы бар жерлерге керілу күшіне төтеп беру қабілетді құрылымдар қажет болады. Жаңа инфрақұрылымдық жобалар жасаған кезде инженерлер осындай барлық факторларды ескеруі тиіс. Мысалы, теңіз жағалауындағы қоғамдарға тұздың коррозиясына төзімді, ал шөлді аймақтарға уақыт өте ыстықты шыдайтын құрылымдар қажет. Осындай дизайн шешімдері табиғаттың қандай қиыншылықтарын болдырмағанмен электр желісінің жұмыс істеуін қамтамасыз етеді.

Аса ауыр жағдайлар үшін арнайы мұнаралар

Ауыр ауа райы жиі болатын аймақтардағы электр торларын жобалау кезінде құйын және жер сілкінісі сияқты табиғи апаттарға төзімді болатындай етіп арнайы шаралар қарастырылады. Электр торларын салушылар қандай материалдар мен технологиялар қолдану керектігін жан-жақты ойластырады, сондықтан табиғат құдіреті қандай болса да электр энергиясы беріліп тұрады. Мысалы, құйынға төзімді торлардың құрылысы өте мықты тірегі бар және топыраққа терең орналасқан негізі бар болып келеді. Ал жер сілкінісіне арнап жасалған торлар бөлшектерінің арасында серпімді қосылыстар болады, олар құрылыстың бүтіндігін сақтай отырып, дірілді жұтады.

Арнайы жобалау тәсілдері апатты тоқтауларды азайтуда және жауапкершіліксіз ауа райы жағдайында желілерді тұрақты ұстап тұруда шынайы көмектеседі. Дұрыс инженериялық шешімдер тіпті табиғаттың ең қатты әсері кезінде де тұрақты электр тогын ұстап тұруға бағытталған. Компаниялар өз жүйелерін тұрақты етуге инвестиция салған кезде, олар әсіресе соңғы кезде біздің көбірек күтіп тұрған өте қатты ауа райы оқиғаларынан болатын жағымсыз әсерлерге қарсы өздерін болашаққа қорғайды. Осылай ойлаңыз: тұрақты электр энергиясы тек тұтынушылар үшін ғана ыңғайлы емес, сонымен қатар бизнес үшін де маңызды, әсіресе біздің күн сайын кездесіп тұратын болжамсыз дауылды мезгілдер кезінде.

Мұнараны салу бойынша инженерлік мәселелер

Ауа-райымен байланысты істен шығуларды болдырмау

Ауа райы электр беріліс тораптарына нақты әсер етеді, әсіресе құрылыстардың уақыт өте әлсіреуіне немесе тіпті жойылуына әкелетін күшті желдермен, мұз кабатының жиналуымен және найзағай оқшындарымен. Мысалы, қатты дауылды желдердің кенет соғуы – бұлардың төмен бағытталған ауыр желдері жақсы салынбаған жағдайда тораптарды бөлшектеп тастауға жеткілікті күшке ие. Соңғы жылдары инженерлер осындай мәселелерге төзімділік арттыру жолдарын іздестірудеді. Кейбір компаниялар болат рамаларға қосылатын жаңа композитті материалдарды сынаумен айналысса, басқалары тақылып келген жүктемелерге төтеп бере алатын пішіндерге ие тораптарды қайта жобалауда. Қысым астында жеңіл бүгілетін материалдар күшті құрылым бойынша таралтып, әдетте ең көп істен шығатын әлсіз нүктелерде шоғырланудан сақтайды.

Нақты жағдайларды қарастыру қауіптерді азайту үшін не істейтіндігін және не істемейтіндігін көрсетеді. Аустралиядағы Викторияны қарастырыңыз, онда өткен жылы күшті желдер кезінде бірнеше беріліс тораптары құлап түсті. Бұл оқиға әрі қарай жағымсыз әсер ететін жағдайларға төтеп бере алатын құрылыстардың кейбір құрылымдарындағы үлкен кемшіліктерді ашты. Бірақ оң оқиғалар да бар. Кейбір компаниялар табанынан берік пилондар салуды бастаса, басқалары аптасына озық ауа райы қатерлерін болжайтын күрделі модельдеу әдістерін қолданады. Бұл тәсілдер бірнеше аймақтағы жүйенің тұрақтылығын едәуір арттырды. Бұл тәжірибеден алатын сабақтар климаттық үлгілер әлі де болжамсыз өзгеріп тұрған сайын тұрақты жақсарту мен икемділікті сақтау әлі де маңызды екенін айқын көрсетеді.

Құрылымдық шаршау мен Жерден бос орынды шешу

Электр торлары үшін құрылымдық шаршау үлкен мәселе болып қала береді. Бұл барлық қайталанатын жүктемелер мен атмосфералық жағдайлар әсерінен біртіндеп жинақталып, барлық құрылымның бекімдігін уақыт өте төмендетеді. Сондықтан инженерлер жобалау кезеңінде де, кезең-кезеңге сәйкес тексеру жүргізгенде де ерекше қамқорлық танытуы керек. Жерге дейінгі арақашықтық та маңызды, себебі егер торлар жермен дұрыс аралық сақтаулы болмаса, апаттар ықтималдығы артады, ал кейіннен жөндеу құны экспоненциалды түрде өседі. Осы жерде дұрыс жобалау шешуші рөл атқарады. Кейбір компаниялар критикалық аймақтарда көміртекті талшықпен армировандалған арнайы қорытпаларды пайдалануға кірісті, бұл торлардың келесі жөндеу керек болмайтын уақыт аралығын ұзартуға көмектеседі.

Ретімен жасалатын техникалық қызмет көрсету арқылы тауэрлерді жақсы күйде ұстап тұру электр желісі бойынша тұрақты ток беруді қамтамасыз етіп, олардың қызмет ету мерзімін ұзартады. Техниктер бұл құрылымдарды уақытылы тексеріп, қысымдық сынақтар өткізгенде, олар көпшілік мәселелерге айналуға дейінгі кезде ақауларды анықтап, қажетті жөндеулерді уақытында орындауға мүмкіндік туғызады. Өнеркәсіптегі көпшілік адамдар кез келген сұрақ қойған адамға бастапқы кезде сапалы жобалау және үнемі жөндеу жұмыстарын ұштастыру ешқандай айырмашылық жасамайтынын айтады. Осы тепе-тең стратегия тауэрлердің табиғат әкелетін қандай қиыншылықтарға төтеп беріп, одан әрі сенімді жұмыс істеуіне көмектеседі.

Трансмиссиондық бағана технологиясында инновациялар

Нақты уақыт режиміндегі диагностика үшін Дамыған Бақылау Жүйелері

Жетілдірілген бақылау жүйелерін енгізу электр торларын сақтау мен пайдалану тәсілдерін түбегейлі өзгертті. Бұл жүйелер тәуліктің 24 сағатында аяқ аяғына дейінгі жағдайларды бақылап, мәселелерді күрделі ақауларға айналмас бұрын анықтайтын заманауи датчиктерге сүйенеді. Техниктер мүмкін болатын істен шығу туралы хабарламалар алған кезде, олар көптеген ақшаны үнемдеуге және электр беруді үзіліссіз сақтауға мүмкіндік беретін тез әрекет жасай алады. Көптеген компаниялар осындай бақылау шешімдерін орнатқаннан кейін күтпеген тоқтатуларды шамамен 40% азайтқанын хабарлайды. Алдағы уақытта, келесі жылдар ішінде нақты уақыт режимінде бақылау бүкіл өнеркәсіп бойынша қалыпты тәжірибеге айналары сөзсіз. Көпшілік операторлар келісімі бойынша, қазіргі күрделі электр желілерінің сұраныстарымен жұмыс істеу кезінде реттік тексерулер енді жеткіліксіз екенін мойындайды.

Қоршаған ортаны қорғайтын изоляция және SF6 алмастырғыштар

Электр торларын шығарушылар өсуіне қарай қоршаған ортаны қорғау мәселелеріне назар аударып, жасыл оқшаулау опцияларына көшіп жатыр. Мысалы, SF6 – бұл жақсы жұмыс істейді, бірақ бұл зат қазірдің өзінде климатқа қатты әсер ететін жылыжай газы екені белгілі. Жақсы жаңалық – нарықта климатқа зияны төмен, бірақ өнімділігі жоғары жаңа материалдар пайда болып жатыр. Кейбір компаниялар айналып өтетін шаралар ретінде азотпен толтырылған жүйелерді пайдаланып, шығарындыларды қатты төмендетіп жатыр. Таза компоненттерден жасалған торлар салынған сайын, бүкіл сектор көміртегі шығарындыларын төмендетіп, әлем бойынша қабылданған қатаң жаңа талаптарға сай келіп тұр. Қызықтысы, бұл тенденцияны жылдам қабылдаған ірі ойыншылар бұрын дәстүрлі әдістерге ғана сүйеніп келген еді.

Жалпы Іс Жоғары кернеулі инфрақұрылым зерттеулері

Қытайдың ультра жоғары кернеулі желісін кеңейту

Қытайдың аса жоғары кернеу желісін дамытуы энергияны тарату тәсілінде маңызды бұрылыс нүктесі болып табылады. Бұл жобаларды «электр поездтары» деп те атайды, себебі олар электр энергиясын ұзақ қашықтыққа шығын көп болмайтын тәсілмен тасымалдайды. Бұл жүйені іске қосу оңай болмады. Инженерлер тұрақты ток пен айнымалы ток жүйелерін салу кезінде әртүрлі қиыншылықтарға тап болды, олардың әрқайсысы орнату кезінде өзіндік күрделіліктерге ие болды. Бұл инфрақұрылымның қаншалықты маңызды екенін солар көрсетеді, себебі жел электр станциялары мен күн батареялары сияқты жаңартылатын көздерді желіге бұрынғыдан әлдеқайда тез қосуға мүмкіндік береді. Жел және күн энергиясы Қытай энергетикалық балансында бұрын болғаннан әлдеқайда үлкен рөл атқара бастады және бұл рөл әрі қарай өсіп келе жатыр.

Бразилияның континентаралық электр желілері

Бразилияның іске қосқан электр энергиясын беру коридорлары әртүрлі аймақтарда энергия таратуды жақсартуда маңызды рөл атқарады, бұл жүйені әлдеқайда тиімді және сенімді етеді. Бұл жобалардың негізінде қиын жер бедері мен қашықтықтарға байланысты туындаған қиындықтарды шешетін ұтымды инженериялық шешімдер жатыр. Бұл коридорлардың жұмыс істеуі үшін қажетті инфрақұрылымды жасауға көп күш сіңірілді. Жергілікті қауымдастарға дәл осындай елеулі әсер етті. Енді қалаларда бизнес салалары үздіксіз жұмыс істеу мүмкіндігі пайда болғанымен, экономикалық өсудің жаңа көзіне айналып отыр. Осы аймақтарда әртүрлі жаңа өндіріс орындары пайда болып жатқанын байқауға болады, бұл экономикалық өсудің тұрақты түріне ауысудың белгісі болып табылады. Бразилияда болып жатқан жобалар электр беру желілері сияқты қарапайым заттардың глобалды энергетикалық көріністі қалай маңызды түрде қалыптастыратынын көрсететін жақсы мысал болып табылады.

Сұрақтар мен жауаптар бөлімі

Электр торлары дегеніміз не?

Электр торлары немесе беріліс торлары – жоғары кернеулі жүйелерде ауадағы электр желілерін ұстап тұру үшін жасалған құрылыстар, электр энергиясын ұзақ қашықтыққа тасымалдауға мүмкіндік береді.

Тор құрылысында материалдарды таңдаудың маңызы неде?

Электр тораптарын салу үшін таңдалған материалдар олардың беріктігіне, мықтылығына және ток өткізгіштігіне әсер етеді, сонымен қатар электр энергиясын тасымалдаудың ұзақ мерзімділігі мен тиімділігін қамтамасыз етеді.

Электр тораптарында изоляторлардың қызметі қандай?

Изоляторлар электр желілерінен электр тогының сыртқа ағып кетуіне кедергі жасайды, электр желісінің бүтіндігін сақтайды және электр энергиясын қауіпсіз тасымалдауды қамтамасыз етеді.

Керінеудің жоғары деңгейі энергия шығынын қалай азайтады?

Кернеуді арттыру арқылы ток күші азаяды, ол I²R шығындарының азаюына әкеліп соғады, сондықтан энергия беру кезінде жылу түрінде жоғалған қуат азаяды.

Асқын және керілу тораптарының айырмашылығы неде?

Асқын тораптар жеңіл конструкцияға ие және түзу учаскелерде пайдаланылады, ал керілу тораптары механикалық жүктемелерге төтеп беретін, электр желілері бағытын өзгертетін орындарда қолданылады.