Linii electrice aeriene (LEA)

Linii electrice aeriene (LEA)

Linia aeriana de energie electrica este o instalatie montata in aer liber, compusa din conductoare, izolatoare, cleme, armaturi, stalpi, fundatii si instalatii de legare la pamant care serveste la transportul sau distributia de energie electrica.

Conductoarele liniilor electrice aeriene, in mod obisnuit se fabrica din aluminiu, otel sau aliaje de aluminiu; mai rar si doar in cazuri speciale din bronz sau otel.

Conductoarele LEA pot fi:

Monofilare (masive), dintr-o singura sarma cu sectiune rotunda, numai pentru sectiuni mici;

Multifilare, sub forma de funie;

Conductoarele funie pot fi construite din fire cu aceleasi sectiuni sau din fire cu doua sectiuni diferite.Ele pot fi:

Monometalice

Bimetalice, cum este cazul conductoarelor din aluminiu-otel sau aliaj de aluminiu-otel.

Se construiesc conductoare tubulare fie din mai multe fire circulare, fie din profile segment.

Pentru liniile de joasa tensiune se mai utilizeaza conductoare torsadate, formate din unul sau mai multe conductoare de aluminiu isolate cu PVC, rasucite in jurul unui conductor din aluminiu-otel de asemenea izolat cu PVC.

Izolatoarele sunt elemente componente ale liniilor electrice aeriene, construite dintr-un corp izolant solid, cu sau fara armature metalice, cu ajutorul carora se realizeaza atat izolarea conductoarelor sub tensiune, cat si fixarea lor.

Casificari:

Din punct de vedere al materialului din care se confectioneaza: Izolatoare din materiale ceramice;Izolatoare din sticla; Izolatoare din materiale sintetice

Din punct de vedere constructive:cu inima plina, izolatoare support, izolatoare de tractiune,izolatoare pentru sigurante fuzibile

Din punct de vedere al mediului in care functioneaza: izolatoare care functionaza in atmosfera normala, izolatoare care functioneaza in atmosfera poluata.

Din punct de vedere al liniilor electrice pentru care sunt destinate: izolatoare de joasa tensiune,medie tensiune, de inalta si foarte inalta tensiune,

Din punct de vedere electric: izolatoare strapungibile si nestrapungibile.

Din punct de vedere mechanic: izolatoare de sustinere si izolatoare de intindere

Clemele si armaturile realizeaza legatura electrica si mecanica intre conductoarele liniei, izolatoare si stalpii liniilor electrice aeriene.

Prin cleme se inteleg piese sau dispozitive de legatura care sunt in contact direct cu conductoarele si asigura legatura electrica si/sau mecanica intre conductoare sau intre acestea si izolatoare.

Armaturile sunt piese sau dispozitive de legatura intermediare intre izolatoare si consolele stalpilor sau intre cleme si izolatoare.

Pentru a evita avarii pe linie, clemele si armaturile trebuie sa aiba o constructie robusta sis a realizeze o fixare sigura a conductoarelor si izolatoarelor pe stalpii liniei.

Clemele si armaturile lanturilor de izolatoare ale liniilor de inalta tensiune trebuie sa aiba muchiile rotunjite, pentru a evita descarcarile si pierderile prin efluvii (efect Corona).

Stalpii liniilor electrice aeriene sunt constructiile care prin intermediul izolatoarelor, clemelor si armaturilor sustin conductoarele deasupra solului.

Stalpii pot fi din: metal, beton, lemn.

Stalpii metalici sunt folositi pentru LEA de inalta si foarte inalta tensiune si se executa din profile de otel intr-o constructie de forma zabrelita.

Stalpii din beton armat se intrebuinteaza la majoritatea liniilor de medie si joasa tensiune, precum si la inalta tensiune (100kv) ca stalpi de sustinere.

Stalpii din lemn sunt foarte rar folositi si admisi doar in cazuri speciale, in zone greu accesibile.

Din punct de vedere functional stalpii de impart in: Stalpi de sustinere(-au rolul ca in functionarea normala sa preia eforturile datorate incarcarilor verticale, precum si fortele orizontale datorate actiunii vantului), stalpi de intretinere, stalpi terminali, stalpi de colt, stalpi de traversare, stalpi de subtraversare, stalpi de deviatie, stalpi de transpunere a fazelor.

Fundatiile LEA sunt elemente de constructie cu ajutorul carora se fixeaza in pamant stalpii, inclusiv ancorele acestora.Prin intrmediul fundatiilor se transmit solului incarcarile pe care le suporta stalpii.

Exista o mare diversitate de fundatii, care se pot clasifica dupa diferite criterii:

Din punct de vedere al solicitarilor predominante se deosebesc:

Fundatii supuse la rasturanre

Fundatii supuse la smulgere sau compresiune

Din punct de vedere al calculului la stabilitate:

Fundatii de greutate

Fundatii incastrate in teren

Dupa tipul constructive si al modului de executie:

Fundatiile burate se folosesc pentru stalpii liniilor de joasa si medie tensiune de sustinere in aliniament sau trminali si de colt ancorati.

Fundatii turante din beton armat sau nearmat se folosesc pentru stalpii de medie si inalta tensiune si mai rar pentru joasa tensiune.

Fundatiile gratar folosec traverse de lemn , beton armat sau otel profilat

Fundatiile forat-injectate sunt fundatii din beton la care gropile sunt executate prin forare.

Fundatiile prefabricate se folosesc la liniile de inalta tensiune si pot fi de diferite forme

Instaltia de legare la pamant se compune din priza de pamant, conductoarele de legatura si piesele de legatura.Partea principala o constituie priza de pamant, constand din unul sau mai multi electrozi in contact cu pamantul, prin care se realizeaza trecerea curenutlui in pamant..

Rezistenta electrica a prizei de pamant este compusa din rezistenta electrozilor, rezistenta dintre electrozi si sol si rezistenta solului.Dintre acestea valoarea cea mai importanta o are rezistenta solului.

CLASIFICARI ale liniilor electrice aeriene:

1. Dupa tensiunea nominala pentru care au fost construite:

• linii de joasa tensiune-cu tensiunea nominala pana la 1kV;
• linii de medie tensiune-cu tensiunea nominala peste 1 kV dar ,mai mica de 52kV;
• linii de inalta tensiune-cu tensiunea nominala de minimum 52kV dar mai mica de 300 Kv;
• linii de foarte inalta tensiune - cu tensiunea nominala de la 300kV in sus;

2. Din punc de vedere al sistemului de transmisie a energiei :

• linii monofazate;
• linii bifazate;
• linii trifatate;
• linii trifazate cu nul;

3. Dupa numarul de circuite:

• linii cu un circuit;
• linii cu doua circuite;
• linii cu mai multe circuite;

4. Dupa elementele constructive:

• LEA pe stalpi de lemn;
• LEA pe stalpi de beton;
• LEA pe stalpi metalici;
• LEA cu izolatoare rigide;
• LEA cu izolatoare lant;

5. Dupa functionarea lor in cadrul sistemelor energetice:

• linii de transport;
• linii de distributie;

6. Din punct de vedere ai consumatorilor pe care ii alimenteaza:

• linii ce alimenteaza mari consupatori, care absorb din reteaua furnizorului minim 50 kVA in medie sau inalte tensiune;
• linii ce alimenteaza micii consumatori, care absorb din reteaua furnizorului puteri sub limitele de mai sus;

Linii electrice subterane (LES)

Linii electrice subterane (LES) sunt folosite pentru transportul si distributia energiei electrice in orase, pe platforme industriale, in incintele intreprinderior , in centrale si statii electrice, etc. Fata de liniile electrice aeriene prezinta unele avantaje: siguranta marita in functionare, spatiu redus ocupat, evitarea pericolului de atingere directa a partilor sub tensiune, lipsa influentei factorilor poluanti si a celor atmosferici, neafectarea din punct de vedere estetic a zonelor parcurse.Au in schimb unele dezavantaje: cost mai ridicat, depistarea si repararea mai dificila a defectiunilor, necesitatea utilizarii unui personal cu o calificare superioara la montare.

Cablurile au urmatoarele componente: conductoarele, izolatia, ecranul, invelisul cablului.

CONDUCTOARELE cablurilor din cupru sau aluminiu, pot fi formate din unul ( conductoare unifilare) sau mai multe fire (conductoare multifilare).Formele cele mai obisnuite ale conductoarelor sunt rotunda si sector.

IZOLATIA conductoarelor este compusa din unul sau mai multe straturi de material izolant si constituie elemental cel mai important de care depinde fiabilitatea cablurilor.materialele obisnuite de izolatie sunt:hartia electroizplanta STAS 5649-69, policlorura de vinil, polietilena, polietilena reticulara, cauciucul, uleiul, gazele izolante.

ECRANU este invelisul din hartie metalizata sau din banda metalica aplicat peste un conductor izolat sau peste un ansamblu de conductoare isolate , care la cablurile de energie are ca scop:

Crearea unei suprafete echipotentiale in jurul izolatiei si dirijarea in aceste fel a campului electric;

Reducerea efectelor inductoare ale campurilor electrostatice externe si interne;

Asigurare unei cai de trecere a curentilor capacitive sau a curentilor de defect la circuite homopolare

Asigurarea unei protectii in cazul perforarii cablurilor prin corpuri conductoare exterioare

INVELISUL CABLULUI are rolul de a realize o forma determinata a cablului si de a asigura protectia impotriva degradarilor exterioare.Se compune din: materialul de umplutura, mantaua de etansare, armature, mantaua exterioara.

Cablurile de energie se clasifica astfel:

Dupa felul izolatiei de baza:

• Cabluri cu izolatie de hartie impregnate, in manta de plumb;
• Cabluri cu izolatie de PVC , in manta de plumb
• Cabluri cu izolatie si manta de PVC;
• Cabluri cu izolatie de polietirena termoplastica si manta de PVC;
• Cabluri cu racire artificiala cu circulatie de ulei sau apa;
• Cabluri cu presiune interioara sau exterioara de gaz;

Dupa numarul de conductoare : cabluri monopolare (cu un singur conductor) si multipolare (cu mai multe conductoare)

Din punct de vedere al materialului conductoarelor:cu conductoare de cupru si cu conductoare de aluminiu.

Mansoanele sunt elemente componente ale liniilor subterane folosite in vederea efectuarii operatiilor de conexiunea cablurior intre ele,jonctiuni ale acestora la barele statiilor si liniilor aeriene sau petrnu executarea derivatiilor.

Sunt mansoane de legatura si mansoane de derivatie.

Mansonul de fonta constituiind armatura exterioara este detinut sa protejeze mecanic si impotriva coroziunii locul de innadire, mansonul de plumb montat in interiorul moansonului de fonta realizeaza continuitatea mantalei de plumb sau aluminiu a cablurilor innadite si etanseaza cablul impotriva patrunderii umezelii la conductoare si impotriva pierderii uleiului din izolatie.

Cutii de distributie subterane se folosesc in retele electrice de distributie subterane de joasa tensiune pentru cabluri cu tensiune pana la 240 mm² si se echipeaza cu aparataj electric pentru curenti de pana la 400A. Cutiile de distributie subterane sunt protejate printr-un capac de rezistenta mecanica din fonta turnata si un capac de entansare din tabla.Suprafata capacului de rezistenta trebuie sa permita acoperirea cu un strat de asphalt de minim 2 cm.

Cleme de legatura se folosesc pentru imbinarea prin lipire a conductoarelor de cupru si de aluminiu ale cablurilor subterane.

Cutiile terminale asigura protectia cablurilor impotriva patrunderii umezelii si a substanteleor cu actiune nociva si prin ele se face legatura cu instalatiile din statiile electrice sau cu liniile aeriene.

Pentru joasa si medie tensiune se pot folosi atat cutii terminale de tip classic, cat si capete terminale de tip uscat, fara cutii terminale si fara masa izolanta.

Sectiune prin cabluri de energie de 1-35 kV isolate cu hartie impregnata cu ulei de vascozitate mare:

Bibliografie:

Retele si sisteme electrice-Indrumar de laborator, Arie, Mircea Ieremia, Ion Iordanescu, Bucuresti,1972

Linii electrice aeriene si subterane, C Rucareanu, P Militaru, V.Hotoboc,Ed Tehnica, Bucuresti, 1989