Yüksək gərginlikli keçid xətlərinə uyğun qurğular necə hazırlanır?

Keçid Qurğuları üçün Gərginliklə İdarə Olunan Dizayn Məhdudiyyətləri

230 kV və daha yuxarı səviyyədə külək, buz və elektromaqnit yükləmə

230 kV və ya daha yüksək gərginliklə işləyərkən, ötürmə qülləri gərginlik səviyyəsi ilə sadəcə mütənasib olaraq artmayan mürəkkəb ekoloji təzyiqlərlə üzləşir. Pis hava şəraitində küləyin təzyiqi kvadrat ayağa 50 funtdan çox çata bilər ki, bu da yan dəstəklərin ciddi gücləndirilməsini tələb edir. Bu, xüsusilə ayaqların birləşdiyi və keçiricilərin bərkidildiyi nöqtələrdə ən çox gərginliyin yığıldığı reşetka tipli qüllələr üçün doğrudur. Buzun birikməsi başqa bir böyük çətinlik yaradır. Keçiricilərin üzərinə təxminən iki düym qalınlığında buz birikəndə onların çəkisi üç dəfə artır, sistemdə bərabərsizlik gərginliyi yaranır və mühəndislərin görməkdən imtina etdiyi burulma qüvvələri meydana çıxır. Eyni zamanda, nasazlıq cərəyanları 40 kA-dan yüksək səviyyədə xətlər boyu keçdikdə, keçiriciləri şiddətlə silkələyən və bəzən öz-özünə qüllədə təhlükəli rezonanslar yaradan güclü elektromaqnit qüvvələri yaradılır. Bu müxtəlif gərginlik faktorlarının bir-biri ilə tamamilə üst-üstə düşməsi səbəbindən mühəndislər bütün sistemin necə işlədiyini anlamaq üçün sonlu element analizindən geniş istifadə edirlər. Məsələn, 400 kV-luq sistemlərdə reşetka qüllələrin dayaq strukturları eyni şəraitdə olan monopollarla müqayisədə ümumiyyətlə 20 ilə 30 faiz arası daha möhkəm olmalıdır.

Təmizləmə və sızma məsafəsinin uyğunluğu (IEC 61936 / IEEE 1243)

Gərginlik artdıqca elektrik izolyasiyasına olan tələb də çox artır. IEC 61936 və IEEE 1243 kimi standartlara əsasən, fazalar arasındakı və torpaqlama ilə olan təmiz məsafə də əhəmiyyətli dərəcədə artır. 230 kV-lıq sistemlər ən azı 2,3 metr məsafəyə ehtiyac duyur, lakin bu rəqəm 345 kV səviyyəsində işlədikdə 3,6 metrə qalxır. Bu rəqəmlər birbaşa ötürücü xətlərin nə qədər hündür tikilməsini və en kirişlərinin bir-birindən nə qədər uzaqda yerləşməsini təsir edir. İzolyator zəncirləri başqa bir çətinlik yaradır, çünki onların sızma məsafələri də artırılmalıdır. Xüsusilə polimer izolyatorlar üçün çirklənmə problemləri olan bölgələrdə səthdə yaranan izlənmə problemlərini qarşısını almaq üçün kilovolt başına təxminən 25 mm nəzərdə tutulur. Məkan daraldıqda mühəndislər tez-tez izolyatorlar üçün V şəkilli konfiqurasiyalara üz tuturlar. Lakin geri-gəlməyə davam edən başqa bir problem də çirklənmədir. Dəniz duzu dumanı və ya sənaye qalıqlarının yığılması bəzi hallarda aşırı gərginlik səbəbiylə partlayış gərginliyini təxminən yarıya qədər azalda bilər. Buna görə də bu çirkləndiricilərin vaxt keçdikcə toplandığı bölgələrdə müntəzəm təmizləmə cədvəlləri aparmaq mütləq lazımdır.

Qüllə Növünün Seçilməsi: Strukturun Formasının Funksiyaya və Mühitə Uyğunlaşdırılması

Funksional rollar: asma, gərginlik, keçid və kəsişmə qüllələri

Gücötürmə qüllərinin iş prinsipi onların fiziki formasını və konstruksiyasını müəyyənləşdirir. Asma qüllələr, çox vaxt gördüyümüz uzun izolyator zəncirləri vasitəsilə elektrik naqillərini düz şəkildə saxlayır və bu səbəbdən elektrik xətlərinin düz hissələrində tez-tez görünür. Xəttin istiqaməti dəyişməli olduqda və ya çaylar üzərindən keçilməli olduqda gərginlik qüllələrindən istifadə olunur. Bunlar xəttin bir tərəfinin digərindən daha güclü dartılmasını kompensasiya etmək üçün xüsusi olaraq tikilir. Həmçinin, yüzlərcə mil boyu faza balansının saxlanılması üçün üç fazanın yerini dəyişən transpozisiya qüllələri var. Bir də, yolların, dəmir yollarının və ya dağların üstündən keçmək üçün naqilləri kifayət qədər yüksəldən keçid qüllələri mövcuddur. Yanlış yerdə səhv növ qüllənin quraşdırılması təhlükəli ola bilər. Təsəvvür edin ki, kəskin dönən hissədə gərginlik qülləsi olmalı olduğu halda adi asma qüllə quraşdırılıb. Föhn və ya güclü külək zamanı belə uyğunsuzluq bütün enerji sisteminə sürətlə yayılan nasazlıqlara səbəb ola bilər.

Lattice, boru və monopollar arasında material və formanın müqayisəsi: 400 kV+ xətlər üçün

Seçim performans, lojistika və ətraf mühit arasında balansı təmin edir:

• قاشقالار qalvanizli polad bucaqlardan ibarət olan lattice konstruksiyalar yüksək möhkəmlik-ağırlıq nisbəti və modul ölçülü genişlənmə imkanı ilə fərqlənir — bu da onları maksimum yük tutumuna və seysmik dayanıqlığa malik olmağı tələb edən 400 kV+ layihələri üçün standart həll halına gətirir. Onların üçbucaq formalı həndəsəsi xüsusilə zəlzələ təhlükəsi olan bölgələrdə dinamik enerjini səmərəli şəkildə yayır.
• Boru formalı polad dirəklər daha az vizual təsir və kiçik əraziyə malikdir, korroziyanın qarşısını almaq üçün bağlı hissələrə malikdir. Lakin, nəqliyyat məhdudiyyətləri çox yüksək gərginlikli tətbiqetmələr üçün praktiki hündürlüyü məhdudlaşdırır.
• Monopol küləklər monopollar, quraşdırılması daha sürətli və torpaqdan daha az istifadə tələb etsə də, 230 kV-dən yuxarı material xərcləri kəskin artır. Onların bərk divar konstruksiyası alpin relyefdə xüsusilə üstünlük təşkil edən asimmetrik buz yüklərinə qarşı yüksək müqavimət göstərir.

Elektrik verilişi xətlərinin əsas struktur komponentləri və yük trayektoriyasının bütövlüyü

Köprü qolundan fundamentə qədər: nasaz şəraitdə davamlı güc ötürülməsini təmin etmək

Bu sistemlərin konstruktiv möhkəmliyi, keçid qolları üzrə, sonra isə qüllənin gövdəsi boyu və nəhayət, fundamentə çatana qədər davamlı yük ötürülməsindən asılıdır. Bu keçid qolları külək təzyiqi, buz yığılması və elektromaqnit təsirləri kimi müxtəlif yükləri öz üzərinə alır və onları əsas konstruktiv çərçivəyə ötürür. Xüsusi olaraq dəbə qüllələr üçün yük yolunu, burulma problemlərini dayandırmaq üçün daxili ehtiyatlılıq tələb edən, boltla birləşdirilmiş və ya qaynaqlanmış düyünlar vasitəsilə həyata keçirilir. Boru formalı və monopollu konstruksiyalar isə hissələr arasında möhkəm flanş birləşmələrindən və daxili sərtlikləşdiricilərdən istifadə etməklə fərqli şəkildə işləyir. Fondamentlər baxımından, torpağa birbaşa daxil edilmiş və ya reşetka sistemləri ilə inşa edilmiş olsun, IEC 61936:2020 standartlarında nəzərdə tutulduğu kimi, nağilin qəfildən qırılması kimi hadisələr zamanı normal səviyyədən təxminən 2,5 dəfə artıq yük artımını dözə bilməlidirlər. Sonlu element analizi mühəndislərə gərginliyin bütün komponentlər boyu necə paylandığını görməyə imkan verir və sistemin yalnız bir nöqtəsində xətaların baş vermə ehtimalını aradan qaldırmağı hədəfləyir. Yoxlama prosesləri zamanı yoxlanılmalı vacib amillər adətən...

Yüksək deformasiya dözməli poladlar (məsələn, S460ML+) aşırı yüklənmə şəraitində qırılgan dağılma əvəzinə plastik deformasiyanı təmin edir. Qoşulma nöqtələrində korroziyaya davamlı örtüklər — sahil zolağı və ya kimyəvi cəhətdən agressiv olan yerlər üçün təsdiqlənmiş — yük keçidinin kəsilməməsi üçün istismar müddəti ərzində saxlanılır.

Yüksək gərginlikli qüllə sistemləri üçün mexaniki möhkəmlik təsdiqi və tələblərə uyğunluq

Konstruktiv təsdiqetməyə gəldikdə, mühəndislər overhead xətt komponentlərinin mexaniki sınaqları üçün IEC 60652 və polad enerji verilişi qüllələrinin dizaynı ilə məşğul olan ASCE 10-15 kimi yaxşı qurulmuş beynəlxalq standartlara əməl edirlər. Tam miqyaslı sınaq zamanı prototiplər 150 kilometr/saat sürətə çatan külək şəraiti, müxtəlif şaquli yüklər — həm ölü çəki, həm də aktiv yüklər — və nağıl olunmuş simlərin qırılması kimi hallar daxil olmaqla modelləşdirilmiş şəraitdə sınanır. Bu sınaqlar həyatda meydana gələ biləcək ən ekstrem mexaniki gərginlikləri təqlid edir. Qüvvələrin konstruksiyada necə paylandığını yoxlamaq üçün kalibrlənmiş yük hüceyrələri təzyiq nöqtələrini ölçür, teodolitlər isə en kəsiyin qollarından əsas ankerlərə qədər hər hansı hərəkəti və ya yerini dəyişməni izləyir. Sertifikatlaşdırma prosesindən sonra əldə etdiyimiz yalnız tənzimləmələrə uyğunluğun təsdiqi deyil, həm də əməliyyat tələblərindən 25%-dən 40%-ə qədər daha yuxarı olan təhlükəsizlik marjlarının nümayiş etdirilməsidir. Bu cür ehtiyatlılıq xüsusi ilə vacibdir, çünki 400 kilovoltdan yuxarı olan yüksək gərginlik şəbəkələrində bir şey səhv getdiyi zaman, kritik bir nöqtədə baş verən bir nasazlıq bir neçə region və əraziyə yayılan problemlərə səbəb ola bilər.

Tez-tez verilən suallar

Yüksək gərginlikli ötürmə qülləri üçün sonlu element analizi nə üçün vacibdir?

Sonlu element analizi mühəndislərin kül, buz və elektromaqnit qüvvələri kimi müxtəlif yüklərin necə təsir etdiyini başa düşməsinə kömək etdiyi üçün çox vacibdir və bu da qüllənin optimal dizaynı və möhkəmləndirilməsinə imkan verir.

Rəşadat qüllələri ilə monopollu konstruksiyalar arasındakı əsas fərqlər nələrdir?

Rəşadat qüllələri yüksək buraxılışlı layihələr üçün ideal olan çəkiyə görə üstünlük verən möhkəmlik təmin edir, monopollar isə quraşdırılması daha asan və torpaqdan az istifadə tələb edir, lakin 230 kV-dən yuxarı qiymətləri daha yüksək olur və buz yükünə qarşı yaxşı müqavimət göstərir.

Uyğunluq standartları ötürmə qüllələrinin dizaynını necə təsir edir?

Uyğunluq standartları təhlükəsiz işləmə üçün lazım olan aralıqları, sızma məsafələrini və yüklənmə hədlərini müəyyən edir ki, bu da material seçimi, qüllə ölçüləri və ümumi dizayna ekoloji və operativ yüklərin idarə edilməsi baxımından təsir edir.