Yüksək gərginlikli ötürücü qüllələrin dizayn spesifikasiyaları nədir?

Elektrik Ötürülməsinin Mühəndislik Əsası

Yüksək gərginlikli ötürülmə qüllələri keçidləri elektrik stansiyaları arasında yüzlərlə metr məsafədən milli şəbəkələrdə minlərlə kilometrə qədər məsafələr boyu daşıyır. Hər biri qüllə statik keçid çəkisini, dinamik külək yüklərini, buz toplanmasını və qısa qapanma hadisələri zamanı elektromaqnit qüvvələrini dözə bilməlidir — bu prosesdə iskənələrin qövslənməni qarşısını almaq üçün təhlükəsiz məsafələri saxlamaq vacibdir.

Dizayn gərginlik səviyyəsi və keçirici konfiqurasiyası ilə başlayır, bu da hündürlüyü və eninə qolların ölçülərini müəyyən edir. 132 kV iki dövrəli dirək 25–35 metr yüksəkdir. 400 kV dirək 40–55 metr yüksəkliyə çatır və daha geniş eninə qollara malikdir. Hər əlavə metr polad çəkisini, fondun beton həcmini və qaldırma qurğusunun tutum tələbatını artırır — bu da bütün layihə mərhələlərində xərcləri çoxaltır.

Cənubi Amerika dağlarını keçən ötürücü layihədə 15 dərəcədən artıq meylli sahələrdə qafas şəkilli dirəklər yerinə sıx delta-konfiqurasiyalı dizaynlardan istifadə olundu. Daha dar iz qalması beton qarışığı avtomobilinin çatışmazlığı layihənin ən böyük lojistika çətinliyi olduğu dik relyefdə fondun qazılması həcmini təxminən 40% azaltdı.

Konstruktiv dizayn spesifikasiyaları

Qafas şəkilli dirək geometriyası

Qafas qüllə qurğuları bucaq poladından hazırlanır və boltlu birləşmələrlə bir-birinə birləşdirilir; beləliklə, yüklərin əyilmə yolu ilə deyil, yalnız ox üzrə gərginlik və sıxılma yolu ilə ötürüldüyü truss sistemləri yaradılır. Bu, eyni tutumda borulu dirəklərlə müqayisədə polad çəkisini 30–50% azaldır.

Gövdə en kəsiyi kvadrat və ya düzbucaqlı formalıdır və enli oturacaqdan dar zirvəyə doğru daralır. Asma qüllələr üçün oturacağın eninin hündürlüyünə nisbəti 1:6-dan 1:8-ə qədər, bucaq qüllələri üçün isə 1:4-dən 1:5-ə qədərdir; bu, istiqamət dəyişikliyi nöqtələrində daha böyük devirmə momentini əks etdirir. Elementlərin ölçüləri IEC 60826 yükləmə tələblərinə uyğun olaraq, 50 illik qayıtma dövrü üçün nəzərdə tutulmuş külək məlumatları əsasında müəyyənləşdirilir. Qasırğa bölgələrində yerləşən qüllələr üçün tələb olunan sürət göstəricisi 200 km/saat-dan yuxarı olmalıdır.

Fundamentin layihələndirilməsi

Fundamentin növü torpaq-texniki şəraitdən asılıdır. Yüklənmə qabiliyyəti 200 kPa-dan yuxarı olan möhkəm torpaqlar üçün yayılmış (geniş) fundamentlər uyğundur. Səthi torpaqlar gevşək qum və ya yumşaq gil halında olduqda, yükün daha dərin qatlar üzərinə ötürülməsi üçün çubuq (pilə) fundamentlərindən istifadə olunur. Qaya ilə bağlanmış fundamentlər qüllənin alt hissəsini birbaşa qayaya birləşdirir — bu, möhkəm qayanın 1–2 metr dərinlikdə yerləşdiyi hallarda ən iqtisadi variantdır.

Yuxarı doğru qüvvələrə davamlılıq, adətən, sıxışdırıcı yükünə qarşı dizaynı müəyyənləşdirir. Keçirici aralıqlarına perpendikulyar külək, konstruksiyanın ölü çəkisini aşan yelə qarşı tərəfdə yuxarı doğru qüvvələr yaradır. Fondamentlər bu dövri qüvvələrə on illər boyu davam edən, qurğunun meylənməsinə və fazadan torpağa olan məsafənin təhlükəsiz səviyyələrinin altına düşməsinə səbəb olmayan yavaş çıxma olmadan müqavimət göstərir.

Material və korroziyaya qarşı qoruma

Konstruktiv polad ASTM A36 və ya S355JR standartlarına uyğundur; daha yüksək möhkəmlikli dərəcələr yüklənmiş elementlərdə seçmə şəkildə istifadə olunur. ISO 1461 standartına uyğun qızdırılmış qalvanizləmə əsas korroziyaya qarşı qorumayı təmin edir; 6 mm-dən çox qalınlıqdakı hissələr üçün minimum örtük qalınlığı 85 µm-dir. Dəniz sahili qurğuları — duzlu suyun 5 km radiusunda — 100–140 µm örtük qalınlığı və ya əlavə boya sistemləri tələb edir.

Elektrik dizaynı spesifikasiyaları

İzolyasiya Uyğunlaşdırılması

Faza-qround aralığı qüllə pəncərəsinin ölçülərini müəyyən edir. Keçid zərbəsi əmsalı — 245 kV-dən yuxarı sistemlər üçün adətən 2,0–2,5 vahid — maksimum sistem gərginliyi ilə vurulduqda qövslənməni qarşısını alan minimum hava aralığını təyin edir. İzolyasiya koordinasiyası üçün IEC 60071 standartı çərçivəsini təmin edir.

Qoruyucu naqilin yerləşdirilməsi illik 10 addan çox şimşək zərbəsi olan ərazilərdə şaquli istiqamətlə 30 dərəcə və ya daha az qoruma bucağı yaradır ki, zərbələr fazalı naqillərə deyil, torpaqlanmış qoruyucu naqillərə düşsün.

Naqil konfiqurasiyası və birləşdirilməsi

220 kV-dən yuxarı gərginliklərdə iki, üç və ya dörd alt-naqildən ibarət birləşdirilmiş naqillərdən istifadə olunur; bu alt-naqillər 30–60 metr aralıqla ayırıcılarla bir-birindən ayrılır. Birləşdirilmə elektrik sahəsinin qradiyentini korona başlanğıcı həddindən aşağı endirir ki, bu da eşidilən səs, radio interferensiyası və ionlaşma enerjisi itkinləri yaradır. Alt-naqillərin 400–500 mm aralığı qradiyent azaldılmasını optimallaşdırır, lakin alt-aşağı titrəmə riski yaratmır.

Qoşulma sistemi

Qüllənin torpaqlanma müqaviməti 10 om-dan aşağı olmalıdır; lakin yüksək müqavimətli torpaqlarda 20–25 om dəyərləri də tolerasiya edilir. Hər bir ayaqdan radial olaraq dövrələnmiş əks-potensial naqilləri, yalnız şaquli çubuqlarla hədəf müqavimətlərini əldə edə bilmədiyi hallarda müqaviməti azaldır. Torpaqlanma sistemi toxunma və addım potensiallarının IEC 60479 təhlükəsizlik həddlərini keçmədən 20–50 kA zirvəli cərəyanları daşıyır.

TEZ TEZ VERİLƏN SORĞULAR

Asma və bucaq ötürücü qüllələri arasındakı fərq nədir?

Asma qüllələri keçid naqillərini düz xətt üzrə şaquli olaraq dəstəkləyir və əsasən şaquli yükü daşıyır. Bucaq qüllələri isə istiqamət dəyişikliyi nöqtələrində keçid naqillərini sabitləyir və tamamilə üfüqi naqil gərginliyini daşıyır. Onlar daha ağır elementlərdən, daha geniş oturacaqlardan və böyük fondlardan istifadə edirlər. Ötürücü xətlərdə uzunluğun 80–90%-i üçün asma qüllələr, istiqamət dəyişikliyi nöqtələrində isə bucaq qüllələri istifadə olunur.

Ötürücü qüllələrin hündürlüyü necə müəyyən edilir?

Maksimum işləmə temperaturunda keçiricinin torpaqdan olan məsafəsi — istilik genişlənməsi nəticəsində maksimum sallanma yarandıqda — minimum hündürlüyü müəyyən edir. İzolyator zənci, eninə qolu və qoruyucu naqilin zirvə hündürlüyünün uzunluğunu əlavə etməklə ümumi hündürlük alınır. Arxa planın xarakterinə görə, dərələr və yol keçidləri üzərində təmizlik məsafəsini saxlamaq üçün aşağı yayılma profili nöqtələrində daha yüksək qurğular tələb olunur.

Ötürücü qüllələrin hansı külək sürətlərinə davam gətirməsi lazımdır?

Tərtibat külək sürətləri, qorunmuş daxili ərazilər üçün 120 km/saat-dan tropik siklon bölgələri üçün 250 km/saatdan artıq qədər dəyişir. IEC 60826 standartı ərazinin qabarıqlığını təsnif edir və külək təzyiqi hesablamaları verir. Liaoning Sinotech Group kimi istehsalçılar regional külək zonalarına uyğun hazırlanmış qüllələr təmin edir.

Niyə yüksək gərginlikli ötürücülük üçün kafes qüllələr boru şəkilli dirəklərə üstünlük verilir?

Şəbəkə qüllələri, yükü əyilmə momentləri deyil, ox istiqamətində qüvvələrə çevirməyə imkan verən kafel konfiqurasiyaları sayəsində 30–50% az polad istifadə edirlər. Kütlənin azalması material və fundament xərclərini azaldır. Qaynaqlanmamış birləşmələr sıxılmış, sökülmüş vəziyyətdə daşınmanı təmin edir — 40 qüllə üçün lazım olan bucaq poladı yalnız 8–10 ekvivalent boru formalı dirək hissəsini tutan konteynerlərdə daşınır.

Ötürücü qüllələr buz yüklənməsini necə idarə edir?

Buzun yığılması naqilin hər metrinə 2–10 kq əlavə çəki gətirir və ümumi yükü 3–8 dəfə artırır. Layihə buzla örtülmüş naqilin çəkisini və azalmış külək yüklənməsini eyni zamanda nəzərə alır — buzlaşma və maksimum külək sürəti eyni zamanda baş verməz. Asimmetrik buzun düşməsi uzununa tarazsız yük yaradır ki, bu yükü bucaq qüllələri dözə bilər.

Düzgün layihələnmiş ötürücü qüllənin xidmət müddəti nə qədərdir?

Qalvanizli qafas formalı polad qüllələr dövri yoxlamalarla 50–70 il xidmət müddəti əldə edirlər. Qalvaniz təbəqəsinin nazil olduğu vintlənmiş birləşmələrdə korroziya bu qüllələrin xidmət müddətini məhdudlaşdırır. Planlı texniki baxım zamanı ayrı-ayrı bucaq elementlərinin dəyişdirilməsi qüllələrin ömrünü 80 ildən artıq uzada bilər; beləliklə, qafas formalı qüllələr şəbəkə infrastrukturunun ən davamlı aktivlərindən biridir.