Tại sao các đường dây điện trên cao có cùng tiềm năng bị cô lập?


29

Cực
Ảnh số 1

Đường truyền
Ảnh số 2

Điểm kết nối được phóng to
Ảnh số 3 - Phóng to Ảnh số 1

Điểm tách biệt thu phóng
Ảnh số 4 - Ảnh phóng to của Ảnh số 2


Tôi chụp những bức ảnh này khi đi du lịch trên đường cao tốc. Trong mỗi nhóm dòng có ba dòng riêng biệt. Tôi nghĩ rằng ba dòng trong mỗi nhóm mang cùng một tiềm năng điện (nếu không, chúng có thể rất gần nhau không?).

Tại sao ba dòng trong mỗi nhóm bị cô lập với nhau?
Có một lý do điện cho điều này?


Bao nhiêu chiều cao thăm dò đường căng thẳng cao 132kv?

Câu trả lời:


36

Tại sao ba dòng trong mỗi nhóm bị cô lập với nhau?
Có một lý do điện cho điều này?

  • Trở kháng, hệ số công suất, phóng điện corona và hiệu ứng mất điện trở được cải thiện bằng cách đặt một số dây dẫn cách nhau để tạo thành một dây dẫn đơn hiệu quả lớn hơn.

  • Sự kết hợp của nhiều dây theo cách này thường được gọi là "bó".


Wikipedia ghi chú

  • Dây dẫn bó được sử dụng để giảm tổn thất corona và tiếng ồn âm thanh.

    Dây dẫn bó bao gồm một số dây cáp được nối với nhau bằng các miếng đệm không dẫn *.

    Đối với đường dây 220 kV, các bó hai dây thường được sử dụng,
    đối với đường dây 380 kV thường là ba hoặc thậm chí bốn.
    American Electric Power [4] đang xây dựng các đường dây 765 kV sử dụng sáu dây dẫn mỗi pha trong một bó.
    Miếng đệm phải chống lại các lực do gió và lực từ trong thời gian ngắn mạch.

    Dây dẫn bó được sử dụng để tăng lượng dòng điện có thể được mang trong một dòng.
    Do hiệu ứng da, độ khuếch đại của dây dẫn không tỷ lệ với mặt cắt, cho kích thước lớn hơn.
    Do đó, dây dẫn bó có thể mang nhiều dòng điện hơn cho một trọng lượng nhất định.

    Một dây dẫn bó dẫn đến phản ứng thấp hơn, so với một dây dẫn đơn. Nó làm giảm tổn thất phóng điện corona ở điện áp cao (EHV) và nhiễu với các hệ thống thông tin liên lạc.
    Nó cũng làm giảm độ dốc điện áp trong phạm vi điện áp đó.

    Như một bất lợi, các dây dẫn bó có tải gió cao hơn.

* Miếng đệm cách điện / không cách điện: Lưu ý rằng tài liệu tham khảo ở trên có nội dung "miếng đệm không dẫn điện". Trong thực tế, một số là và một số thì không. Không có lợi ích rõ ràng từ cách điện giữa các dây mặc dù, một miếng đệm dẫn điện có thể sẽ mang một dòng điện có khả năng bị mất thêm ở các khớp kẹp. Mặc dù tiềm năng trong tất cả các dây trong một bó là giống hệt nhau, cường độ của các trường được tạo ra và sự mất cân bằng do đường dây, đường dây và tháp đường dây có nghĩa là sẽ có một số khác biệt về điện áp - có thể nhỏ hơn nhưng có thể nhiều hơn được trực giác rõ ràng. Nhiều miếng đệm sử dụng ống lót đàn hồi tại các điểm hỗ trợ dây - chủ yếu nhằm cung cấp giảm xóc dao động Aeilian trong dây. Vì sự khác biệt về điện áp thấp nên các ống lót này có thể cung cấp cách điện chức năng.


Thảo luận tốt ở đây

Tóm tắt ý kiến ​​của họ:

  • Dây dẫn đi kèm được sử dụng chủ yếu để giảm tổn thất corona và nhiễu sóng vô tuyến. Tuy nhiên, chúng có một số lợi thế:

  • Dây dẫn kèm theo mỗi pha làm giảm độ dốc điện áp trong vùng lân cận của đường dây. Do đó làm giảm khả năng phóng điện corona.

  • Cải thiện hiệu quả truyền dẫn khi mất do hiệu ứng corona bị phản tác dụng. Các dây dẫn đi kèm sẽ có điện dung cao hơn đến trung tính so với các đường dây đơn. Do đó, chúng sẽ có dòng sạc cao hơn giúp cải thiện hệ số công suất.

  • Các dây dẫn đi kèm sẽ có điện dung cao hơn và độ tự cảm thấp hơn các đường dây thông thường, chúng sẽ có Tải trở kháng tăng cao hơn (Z = (L / C) 1/2). Tải trở kháng tăng cao (SIL) sẽ có khả năng truyền năng lượng tối đa cao hơn.

  • Với sự gia tăng độ tự cảm GMD hoặc GMR mỗi pha sẽ giảm so với đường dây dẫn đơn. Điều này dẫn đến phản ứng ít hơn trên mỗi pha so với dòng đơn thông thường. Do đó tổn thất ít hơn do giảm phản ứng.

nhập mô tả hình ảnh ở đây


Một trường hợp cực đoan: {Từ đây}

nhập mô tả hình ảnh ở đây

Đồ chơi tính toán đẹp. Power_lineparam ở đây bao gồm các hiệu ứng của gói.

  • Hàm power_lineparam tính toán các ma trận điện trở, điện cảm và điện dung của sự sắp xếp các dây dẫn tùy ý của một đường truyền trên cao. Đối với dòng ba pha, các giá trị RLC thành phần đối xứng cũng được tính toán.

nhập mô tả hình ảnh ở đây

3 :


2
Ai đánh giá thấp câu trả lời này ??
Rocketmagnet

3
@Russell: Bạn nói rằng một miếng đệm dẫn điện có thể mang một số dòng điện, và do đó tổn thất thêm tại các điểm kẹp. Những điều này sẽ được bù đắp nhiều hơn bởi những tổn thất không phát sinh trong cáp mà hiện tại không sử dụng. Thêm dây dẫn chỉ có thể làm cho tổng trở kháng thấp hơn, làm giảm tổn thất chung. Tuyên bố của bạn đưa ra một lý do có thể khác, đó là các miếng đệm và kẹp của chúng không được trang bị để đối phó với dòng điện có thể xảy ra nếu mọi thứ thoát khỏi bóng một chút, gây nóng cục bộ và có thể bị ăn mòn. Phải thừa nhận.
Olin Lathrop

2
Tôi đã được đảm bảo bởi một người bạn làm việc trên các mạng HV rằng những miếng đệm này thường được gọi là bộ giảm chấn spacer và mục đích chính của chúng là cơ học chứ không phải là điện. Mặc dù vậy, chúng không được chia thành cách điện và không cách điện - anh chưa bao giờ nhìn thấy một vật liệu cách điện thực sự, chỉ là những loại có ống lót cao su.
Cyberg Ribbon

@Cyberg Ribbon: Ngay cả khi một người nỗ lực sử dụng các miếng đệm cách điện, thì tiềm năng tối đa có thể tồn tại giữa các dây trong một bó mà không có thứ gì đó phát ra sẽ bị hạn chế. Tôi hy vọng rằng một thiết kế miếng đệm sẽ không liên quan đến việc ngăn ngừa sự cố điện môi, mà là để đảm bảo rằng dòng điện bên trong dòng chảy có thể làm như vậy mà không gây ra thiệt hại. Nếu có hai dây dẫn A và B trong một bó, và một miếng đệm chia chúng thành các phân đoạn A1, B1, A2, B2 và nếu các biến thể vật liệu làm cho điện trở của A1 vượt quá B1 và ​​B2 vượt quá A2 ...
supercat

... điều đó có nghĩa là nếu miếng đệm có điện trở bằng 0, dòng điện sẽ chạy qua nó và nếu nó có điện trở khác không thì một tiềm năng sẽ tồn tại trên nó. Làm thế nào thống nhất hoàn hảo là các dây dẫn trong một bó apt là?
supercat

6

Thật ra, chúng được kết nối với nhau. Mục đích của điều trong ảnh 4 là duy trì khoảng cách cơ học mong muốn giữa các đường, không để cách điện.

Lý do cho 3 dòng với nhau là cho công suất hiện tại cao hơn và để giảm tổn thất corona.

Bạn có thể làm cho cáp dày hơn để có được công suất hiện tại cao hơn, nhưng do hiệu ứng da bạn nhận được trả về so với căn bậc hai của lượng kim loại được sử dụng, không phải tuyến tính với lượng kim loại. Cáp dày cũng khó xử lý. Ba dây cáp nhỏ hơn có hiệu ứng da ít hơn so với lượng kim loại được sử dụng.

Lý do khác là để tránh cường độ điện trường cao trong không khí. Hãy nghĩ về một cáp mỏng duy nhất ở điện áp cao. Cường độ điện trường ngay lập tức xung quanh cáp sẽ rất cao. Điều này đi xuống với đường kính của cáp. Ba dây cáp được giữ ở phần tách cơ học bên phải (do đó miếng đệm trong ảnh 4) trông giống như một sợi cáp rất dày ở bên ngoài cho mục đích điện trường. Lý do để giữ cho điện trường xuống là không khí sẽ bị phá vỡ ở cường độ trường nào đó. Điều này làm cho nó dẫn điện một chút và ion hóa, mất năng lượng, đó là một mất mát từ quan điểm cố gắng truyền năng lượng từ nơi này sang nơi khác. Đôi khi bạn có thể nghe thấy các đường dây điện bị nứt, đặc biệt là ở độ ẩm cao. Đó là do một chút điều này xảy ra. Một số tổn thất có thể chấp nhận được vì chúng có giá thấp hơn so với cấu trúc đắt tiền hơn để tránh chúng. Các công ty điện lực tung hứng những sự đánh đổi này rất cẩn thận vì có rất nhiều tiền bị đe dọa.


1
Các dây dẫn riêng lẻ trong một bó được cách ly trên một khoảng - các miếng đệm là chất cách điện. Điều này cung cấp các hiệu ứng trở kháng sẽ không tồn tại nếu sử dụng miếng đệm dẫn điện.
Russell McMahon

@Russell: Bạn có thực sự chắc chắn về điều đó? Trong bức ảnh đầu tiên của bạn nói riêng, miếng đệm dường như được làm bằng kim loại. Trong lần thứ hai, đĩa có thể là một số đồ gốm. Bạn đã bao giờ nhìn thấy một trong những miếng đệm này ở gần chưa? Ngoài ra, những gì tác dụng trở kháng? Nếu tất cả được điều khiển chính xác, dù sao thì cũng không có thông qua các miếng đệm.
Olin Lathrop

Olin - Cách nhiệt dường như thường xảy ra và có thể có một số tác động tích cực nhưng nó không phải là một yếu tố chính. Xem thêm "Miếng đệm cách điện / không cách điện:" trong câu trả lời của tôi.
Russell McMahon

4

3

Một lý do khác có lẽ là máy móc. Tôi đoán họ cũng phục vụ để bảo vệ các dây cáp khỏi nhau do gió giật.

Chúng có cùng điện áp.


1
Các dây dẫn riêng lẻ trong một bó được cách ly trên một khoảng - các miếng đệm là chất cách điện. Điều này cung cấp các hiệu ứng trở kháng sẽ không tồn tại nếu sử dụng miếng đệm dẫn điện. | | Nhận xét của bạn về sqrt (3) là đúng nhưng ảnh hưởng đến hiệu ứng da có phần phức tạp hơn vì độ sâu của da có thể là đáng kể và do đó thay đổi tỷ lệ tương đối của các vùng mang hiện tại so với tỷ lệ của các vùng vật liệu dây dẫn.
Russell McMahon

3

@stevenvh - Thử lại. Nếu chúng ta có 3 dây dẫn nhỏ dia = d và một dây dẫn lớn D và 3.d ^ 2 = D ^ 2 thì NẾU độ sâu của da là nhỏ wrt d thì độ sâu của da x chu vi = vùng mang. NHƯNG nếu độ sâu của da không nhỏ, thì "đáy" hoặc bên trong "lớp da" sẽ bắt đầu tự xen vào khi trung tâm dây được tiếp cận nên 3 dây nhỏ sẽ có diện tích da kém hiệu quả hơn dây lớn. Sao cũng được :-)
Russell McMahon

0

Thảo luận này đưa tôi trở lại lý thuyết ăng ten EE ở trường đại học và thảo luận về "hiệu ứng da" của dây dẫn A / C. Nếu bạn nhìn vào hình ảnh của ăng ten dây trong thời kỳ đầu của mạng không dây, bạn sẽ thường thấy chúng được tạo thành từ các "bó", giúp giảm "Q" của ăng ten và tăng băng thông của nó (xem như cách tia lửa điện máy phát ưa thích sử dụng càng nhiều phổ điện từ càng tốt - nghĩ rằng thợ hàn hồ quang).

Khi sử dụng trang web của chúng tôi, bạn xác nhận rằng bạn đã đọc và hiểu Chính sách cookieChính sách bảo mật của chúng tôi.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.