1. elektroenergetski vodovi vrste …mabacic.eios.hr/oo/vodovi.pdf · nadzemni elektroenergetski...
TRANSCRIPT
1 Elektroindustrijska i obrtnička škola Rijeka Vodovi visokog i niskog napona
1. ELEKTROENERGETSKI VODOVI
Vrste elektroenergetskih vodova:
1. Nadzemni elektroenergetski vodovi (zračni, dalekovodi)
- Vodiči se voda vode iznad zemlje pričvršćeni na izolatorima na
odgovarajućim nosivim konstrukcijama.
2. Kabelski elektroenergetski vodovi (kabeli)
- Vodiči su izolirani i zaštićeni za polaganje u zemlju (ili vodu)
1.1. NADZEMNI ELEKTROENERGETSKI VODOVI
Nadzemni elektroenergetski vod je skup svih dijelova koji sluţe za nadzemno
voĎenje vodiča koji prenose električnu energiju
Osnovni elementi nadzemnog voda su:
a) Vodiči
b) Zaštitni vodiči (uţad)
c) Izolatori
d) Spojni ovjesni i zaštitni pribor
e) Stupovi
f) Uzemljivači i zemljovodi
g) Temelji
1.1.1. VODIČI NADZEMNOG VODA
Vodiči kao osnovni elementi voda su uţeta i ţice koji imaju zadatak da vode
električnu struju i jedini su aktivni elementi voda.
Vodiči su opterećeni mehanički i termički.
Vodiči nadzemnog voda izabiru se na temelju električnog proračuna prijenosa tim
vodom i gospodarskih kriterija, a mehanička čvrstoća izabranog vodiča kontrolira se
mehaničkim proračunom vodiča
Zahtjevi za vodiče nadzemnih vodova:
- Dobra električna vodljivost (specifična električna vodljivost)
- Dobra mehanička čvrstoća (prekidna čvrstoća)
- Optimalna teţina
- Optimalni promjer vodiča
- Otpornost prema kemijskom djelovanju okoline
2 Elektroindustrijska i obrtnička škola Rijeka Vodovi visokog i niskog napona
- Otpornost na atmosferske utjecaje
- Otpornost na oštećenja kod montaţe, starenja i korozije
- Visoka dopuštena temperatura ugrijavanja
- Prihvatljiva cijena
Materijali za nadzemne vodiče:
a) Bakar (Cu) i legure na bazi bakra
b) Aluminij (Al) i legure na bazi aluminija
c) Čelik
1. Bakar i legure na bazi bakra
a) Tvrdo vučeni elektrolitički bakar
- Dobra električna svojstva
- Primjena samo u specijalnim slučajevima
b) Bronza
- Legura bakra (98%), kositra i silicija
- Poboljšana mehanička svojstva bakra
2. Aluminij i legure na bazi aluminija
a) Aluminij (99,5 %) čisti aluminij
- Danas prevladava kao materijal za vodiče nadzemnih vodova
𝐾 =𝑠𝑝𝑒𝑐𝑖𝑓𝑖 č𝑛𝑎 𝑚𝑎𝑠𝑎
𝑠𝑝𝑒𝑐𝑖𝑓𝑖 č𝑛𝑎 𝑒𝑙𝑒𝑘𝑡𝑟𝑖 č𝑛𝑎 𝑣𝑜𝑑𝑙𝑗𝑖𝑣𝑜𝑠𝑡
𝐾𝐶𝑢
𝐾𝐴𝑙=
150
77
b) Aldrey
- Legura aluminija (98,7 %), mangana, silicija i ţeljeza
- Dobra mehanička svojstva
3. Čelik (pocinčani)
- Loša električna i odlična mehanička svojstva
- Koristi se kao materijal za zaštitnu uţad a rijetko za fazne vodiče
- Koristi se kod kombiniranih vodiča (vodič + jezgra), kao jezgra gdje čelična
jezgra preuzima mehaničko opterećenje vodiča
Aluminij – čelik alučel Al/Fe
Bakar – čelik
Aldrey – čelik
- Čelične ţice se oblaţu vodljivim materijalima
Copperweld – čelik obloţen bakrom
Alumoweld – čelik obloţen aluminijem
3 Elektroindustrijska i obrtnička škola Rijeka Vodovi visokog i niskog napona
Tablica 1.1.
Elek. vodljivost
S/m 106)
Specifična masa
(kg/m3 103)
Prekidna čvrstoća
P (daN/mm2)
Bakar 56 8,9 40 Aluminij 34,8 2,7 17 - 19 Bronza (Cu, Sn, Si) 48 - 18 8,65 – 8,9 50 – 70 Aldrey (Al. Mn, Si, Fe) 30 2,7 30 Čelik (pocinčani) 7 - 8 7,8 40 – 150 Bakar – čelik 8,25 60 -108 Alučel (6:1) 3,45 17/120 Aldrey – čelik (6:1) 3,45 30/120
Izvedbe vodiča nadzemnih vodova
a) Pune ţice
- Homogene
- Nehomogene
b) Sukani vodiči (uţeta)
- Homogeni
- Kombinirani
c) Specijalne izvedbe
d) Snopovi
e) Izolirani vodiči
1. Pune ţice
- Nemaju pravog značaja kao vodiči, ali su oni baza za formiranje ostalih
izvedbi vodiča
a) Homogene pune ţice
- Vodič u obliku homogene pune ţice koristi se samo na vodovima NN
0,4 kV za male presjeke i male raspone (bakar; Al i aldrey zabranjeni)
b) Nehomogene pune ţice
- Ţica izraĎena od dva (više) materijala u formi (jezgra + plašt) kao
nerazdvojna cjelina.
Copperweld 1. Čelik (Fe)
2. Bakar (Cu)
Alumoweld 1. Čelik (Fe)
2. Aluminij
Slika 1.1 Vodič – nehomogena ţica
4 Elektroindustrijska i obrtnička škola Rijeka Vodovi visokog i niskog napona
2. Sukani vodiči (uţeta)
- Uţeta su standardna forma vodiča nadzemnih vodova
- Prednosti pred punim ţicama:
o Veća gipkost
o Veća prekidna čvrstoća
o Manje osjetljiv na djelovanje vjetra
a) Homogeni sukani vodiči
- Oko jedne (rjeĎe dvije ili tri) ţice kao jezgre suču se ţice u više slojeva
- Materijal: Al-legure, Cu-legure, Fe
m = 3X2 – 3X + 1
m…… ukupan broj ţica jednakog promjera
X…… broj slojeva
m = 1 7 19 37 61 …..
X = 1 2 3 4 5 …..
Slika 1.2. Homogeno uţe – struktura
- Duţina ţice je za 2-3 % veća od duţine uţeta, zbog spiralnog sukanja
- Faktor punjenja iznosi 75 -78 %
- Presjeci uţeta su standardizirani nizom:
10 – 16 – 25 – 35 – 70 – 95 – 120 – 150 – 185 – 240 – 300 mm2
To su nazivni presjeci, a stvarni presjeci se nešto razlikuju (tablice).
b) Kombinirani sukani vodiči
- Oko jedne (rjeĎe 2 ili 3 ţice) suču se ţice najprije jezgre, a onda ţice
drugog materijala istog ili različitog presjeka koje čine vodič.
- Kombinirani sukani vodiči
VODIČ JEZGRA
Aluminij Čelik Alučelik Al/Fe
Aluminij Alumoweld
Aldrey Čelik
Bakar Čelik
Bakar Bronza
Bakar Copperweld
- Alučelični vodiči, Al/Fe, alučel
o Najčešće u uporabi kao vodiči nadzemnih vodova
o Vodič s jezgrom od čelične ţice ili uţeta i vanjskim ţicama od
aluminija
o Fe preuzima mehanička opterećenja, a aluminij ima ulogu
električnog voodiča
o Koriste se vodiči različitog omjera presjeka aluminij – čelik;
standardna izvedba 6:1
5 Elektroindustrijska i obrtnička škola Rijeka Vodovi visokog i niskog napona
Al /Fe za vodiče Al/Fe za zaštitna užeta
3:1 1,7:1
4,4:1 0,95:1
6:1
7,7:1
8:1
11,3:1
3. Specijalne izvedbe vodiča
- Razlozi razvoja specijalnih izvedbi vodiča:
o Da se spriječi korona
o Da se spriječi zamor materijala uslijed oscilacija i vibracija
- Neprikladni su u proizvodnji i uporabi
a) Šuplji vodiči
- Izvode se od sukanih bakrenih elemenata sa eventualnim spiralnim
umetcima.
- Uporaba na najvišim naponima radi sprječavanja korone
b) Antivibracijski vodiči
- Čelična jezgra je slobodna u aluminijskom plaštu
- Kod montaţe se posebno vrši zatezanje jezgre – različite frekvencije
vibracija
c) Ekspandirani vodiči
- Šuplji – antivibracijski vodič kojem je ispuna izmeĎu jezgre i vodljivog
plašta ispunjena nekim materijalom (impregnirani papir; plastične mase).
- Rješava se problem korone i problem vibracija
4. Snopovi
- U europskoj praksi se umjesto specijalnih izvedbi vodiča, prividno
povećanje presjeka vodiča postiţe uporabom snopova od 2, 3, i 4 uţeta
čime se:
o Povećava prijenosna moć voda
o Sprječava korona
- Razmak uţeta u snopu drţe odstojnici
5. Izolirani vodiči
- Izolirani vodič ima uţe od aluminija ili aluminijskih legura, presvučeno
izolacijom na bazi umreţenog polietilena.
- Područja primjene:
a) Izolirani SN 10 (20) kV vodovi
o Vodovi sa bitno smanjenim razmakom meĎu faznim vodičima
o Debljina izolacije 2,1 – 2,7 mm
o Ostala konstrukcija glave voda identična klasičnom vodu
6 Elektroindustrijska i obrtnička škola Rijeka Vodovi visokog i niskog napona
b) Samonosivi kabelski snopovi za NN 0,4 kV mreţe
o Fazni vodiči i nulti vodič formirani su u snop
o Debljina izolacije 1,2 – 1,8 mm
o SKS se montira na stupove bez dodatnih izolatora
IZBOR PRESJEKA VODIČA NADZEMNIH VODOVA
Najmanji presjeci vodiča
- Prvi kriterij: Mehanička čvrstoća vodiča
Vodiči od Cu ≥ 10 mm2
Vodiči od Al ≥ 25 mm2
Vodiči od Fe ≥ 16 mm2
Vodiči od Al/Fe ≥ 16 mm2
Ostali materijali Sila skidanja ≥3800 N
Za vodove raspona <45 m
Vodiči od Cu ≥ 6 mm2
Vodiči od Al ≥ 16 mm2
Ostali materijali Sila skidanja ≥1800 N
- Drugi kriterij: Korona
o Jakost električnog polja u blizini vodiča ne smije prekoračiti probojnu
čvrstoću zraka, da ne doĎe do tinjavog izbijanja.
o Korona:
Promjer vodiča (mm) ≥1
9𝑈𝑙 (𝑘𝑉)
Slika 1.3 Homogeno uţe
a) Sa 7 ţica
b) Sa 19 ţica
7 Elektroindustrijska i obrtnička škola Rijeka Vodovi visokog i niskog napona
Slika 1.4. Alučel uţe
Slika 1.5. Šuplji vodič
Slika 1.6. Ekspandirani vodič
8 Elektroindustrijska i obrtnička škola Rijeka Vodovi visokog i niskog napona
Slika 1.7 Vodič u obliku snopa
D = 300 – 600 mm
2 vodiča u snopu (380 kV)
3 vodiča u snopu (380 kV)
4 vodiča u snopu (380 – 750 kV)
Slika 1.8. samonosivi kabelski snop
Presjek kabelskog snopa Presjek kabelskog snopa
3 × 70 + 71 + 2 × 16 𝑚𝑚2 4 × 16 𝑚𝑚2
Ekonomski optimalni presjek vodiča
- Ukupni godišnji troškovi (troškovi izgradnje, troškovi eksploatacije) moraju
biti minimalni
- Ekonomska gustoća struje
o Bakreni vodiči 1,8 A/mm2
o Aluminijski vodiči 0,6 – 1 A/mm2
3 – fazni vodiči 16 mm2 2- fazni vodiči 16 mm2 2 – fazni vodiči 70 mm2 1 – nulti vodiči 16 mm2 1 – nulti vodič 71,5 mm2 Poz. - naziv Poz. - naziv
9 Elektroindustrijska i obrtnička škola Rijeka Vodovi visokog i niskog napona
- Presjeci vodiča standardizirani – tablice
- Trajno dopuštena struja vodiča – kod trajnog opterećenja vodiča tom
strujom temperatura vodiča ne smije prijeći +80 0C uz temperaturu okoline
od + 40 0C.
- Za izabrani standardni presjek vodiča temeljem zadanog strujnog
opterećenja vrši se:
o Kontrola na pad napona
o Kontrola na zagrijavanje u stacionarnom i nestacionarnom pogonu
o Kontrola na gubitke uslijed korone
o Kontrola mehaničke sigurnosti vodiča – mehanički proračun vodiča
MPV
1.1.2. IZOLATORI ZA NADZEMNE VODOVE
Izolator je dio opreme nadzemnog voda koji vodič mehanički pričvršćuje za stup
voda, a električki ga odvaja od stupa i njegovih uzemljenih dijelova.
Osnovna izolacija nadzemnog voda (sa golim neizoliranim vodičima) je zrak.
Zahtjevi za izolatore:
- Odgovarajuća električna (izolacijska) čvrstoća
- Odgovarajuća mehanička čvrstoća (teţinu vodiča i dodatni teret prenose s
vodiča na stup).
- Potrebna termička otpornost
- Postojanost prema atmosferskim utjecajima.
- Vremenska postojanost (starenje)
- Sigurnost od pada vodiča kod oštećenja izolatora
- Lako odrţavanje u pogonu
- Relativno laka proizvodnja
- Povoljna cijena
Materijali za izolatore
a) Porculan
b) Steatit
c) Kaljeno staklo
d) Umjetne mase
1. Porculan (elektroporculan)
- Klasični, tradicionalni materijal
- Porculan - glinenac : kvarc : kaolin (1:1:2)
2. Steatit
- Elektroporculan u kojemu je glinenac zamijenjen sa magnezijevim silikatom
- Bolja mehanička čvrstoća
10 Elektroindustrijska i obrtnička škola Rijeka Vodovi visokog i niskog napona
3. Kaljeno staklo
- Ima veću mehaničku i električnu čvrstoću od porculana i steatita
- Prednost: Vidljiva oštećenja – kod mehaničkih oštećenja se rasprsne
4. Umjetne mase
- PTFE – politetrafluoretilen –
- Silikon
- Materijali na bazi epoksidnih smola ili umjetnih guma
- Znatno su lakši, veća mehanička čvrstoća
Izvedbe izolatora
Izolatori se sastoje od izolacijskih tijela i metalnih dijelova.
Po načinu kako nose vodič, dijele se na:
a) Potporne (zvonaste)
b) Ovjesne (lančaste)
1. Potporni izolatori
- Kruto učvršćenje vodiča (vezovi), pa se sile prenose izravno sa vodiča na
stup.
- Rade se za vodove 0,4 – 35 kV (60 kV)
- Tipovi: HD, HVD, HW; VHW (oznake po DIN-u)
2. Ovjesni (lančasti) izolatori
- Zglobno učvršćenje vodiča
- Izolatori – članci od kojih se slaţu lanci izolatora.
- Postizanje veće električne čvrstoće postiţe se slaganjem – nizanjem
odgovarajućeg broja članaka.
- Postizanje veće mehaničke čvrstoće postiţe se paralelnim slaganjem
izolatorskih lanaca.
- Tipovi: K, VK, L (oznake po DIN-u)
a) Kapasti izolatori – K
Najviše korišten izolator
Konstrukcija: Na porculansko ili stakleno tijelo je odozgo
zacementirana kapa, a odozdo je usidren batić (pocinčano
Fe) zaliven olovnom legurom, kitom ili cementom
b) Masivni izolatori – VK
Otporni na proboj
Konstrukcija: Na tijelu od porculana, steatita ima dvije
metalne kape
c) Štapni izolatori – L
IzraĎuju se od porculana, steatita i u novije vrijeme od
umjetnih materijala
11 Elektroindustrijska i obrtnička škola Rijeka Vodovi visokog i niskog napona
Dimenzioniranje izolatora
a) Mehaničko dimenzioniranje izolatora
b) Električno dimenzioniranje izolatora
1. Mehaničko dimenzioniranje izolatora
a) Potporni izolatori
o Na nosivim stupovima – prijelomna čvrstoća > 2,5 teţine vodiča sa
dodatnim opterećenjem
o Na zateznim stupovima – prijelomna čvrstoća > 2,5 zatezne sile
vodiča
b) Ovjesni – kapasti izolatori u izolatorskom lancu
o Na nosivim stupovima - prijelomna čvrstoća > 2,5 teţine vodiča sa
dodatnim opterećenjem
o Na zateznim stupovima – prijelomna čvrstoća > 3 zatezne sile
vodiča
Slika 1.9. Potporni izolatori
Slika 1.10.
Kapasti lil X izolatori
a) Normalni izolator K 180/270
b) Stakleni izolator SEDIVER
c) Stakleni „magleni“ izolator SEDIVER
12 Elektroindustrijska i obrtnička škola Rijeka Vodovi visokog i niskog napona
Slika 1.11. Masivni i štapni izolator
a) Masivni VK izolator
b) Štapni L izolator
2. Električno dimenzioniranje izolatora
Uzroci električnog naprezanja izoalcije nadzemnog voda:
- Pogonski napon
- Dugotrajni prenaponi
- Atmosferski prenaponi
Za svaki izolator koji se ugraĎuje u elektroenergetski vod nazivnog napona Un (kV),
definirani su ispitni naponi koje mora izdrţati izolator:
Un≤220 kV Nazivni podnosivi atmosferski udarni prenapon
Nazivni kartkotrajni podnosivi napon pogonske frekvencije
Un≤400 kV Nazivni sklopni udarni napon
Nazivni podnosivi atmosferski udarni prenapon
Karakteristične dimenzije izolatora – osnova za geometrijsko oblikovanje izolatora:
a) Duţina preskočne staze kroz zrak
b) Duţina staze kliznih (puţnih) struja
c) Duţina staze proboja
13 Elektroindustrijska i obrtnička škola Rijeka Vodovi visokog i niskog napona
1.1.3. PRIBOR ZA NADZEMNE VODOVE
Pribor za nadzemne vodove:
1. Spojni pribor
2. Zaštitni pribor
1. SPOJNI PRIBOR
a) Električni
- Vodič - vodič
b) Mehanički
- Vodič – vodič
- Vodič – izolator
- Izolator – izolator
- Izolator – stup
1.1. Vodič – vodič
Slika 1.13. Spojni pribor vodič – vodič
a) Strujne stezaljke – električna funkcija
- Obične – vijčane
- Sloţene - vijčane
b) Spojnice – električna i mehanička funkcija
- Necentrične
o Vijčane
o Zakovične
o Zarezne
- Centrične
o Kompresijske
o Konusne
c) Odstojnici – mehanička funkcija
- Elastični
- Zglobni
14 Elektroindustrijska i obrtnička škola Rijeka Vodovi visokog i niskog napona
1.2. Vodič – izolator
a) Nosne stezaljke b) Zatezne (otponske) stezaljke
Nosne stezaljke Zatezne stezaljke
- Kruta - Klinasta - Gibljiva - Konusna - Iskočna - Puţasta - Otpusna - Vijčana - Klizna - Kompresijska
1.3. Izolator – izolator
Pribor za uzduţno i poprečno spajanje izolatora
- Batić – zdjelica
- Dvostruki batić
- Zatici
1.4. Izolator – stup
Podupore:
- Ravne – Fe stupovi
- Krive – drveni stupovi
Stremeni; kuke; uške Stezaljke i spojnice (SALVI – Dalekovod)
Kompresijska otpornska stezaljka
Strujna stezaljka
Priključna
kompresijska
stezaljka
Zarezna spojnica
Kompresijska
Kompresijska spojnica stezaljka za popravak alučel vodiča
15 Elektroindustrijska i obrtnička škola Rijeka Vodovi visokog i niskog napona
Kompresijska spojnica
Odstojnik Odstojnik u snopu
Nosna stezaljka Zatezna (otponska) stezaljka
16 Elektroindustrijska i obrtnička škola Rijeka Vodovi visokog i niskog napona
Nosna stezaljka
Kompletni jednostruki
izolatorski lanac s
jednostrukim vodičem
(pribor SALVI – Dalekovod)
Kompletni dvostruki
izolatorski lanac sjJednostrukim vodičem
(pribor SALVI – Dalekovod)
17 Elektroindustrijska i obrtnička škola Rijeka Vodovi visokog i niskog napona
Kompletni dvostruki zatezni izolatorski lanac s dva vodiča u snopu i kompresijskim
stezaljkama (pribor SALVI – DALEKOVOD)
2. ZAŠTITNI PRIBOR
a) Električni
- Rogovi
- Prstenovi
- Pribor za uzemljenje
b) Mehanički
- Prigušivači vibracija
- Utezi
2.1. Rogovi
- Otklanjanju električni luk iz neposredne blizine izolatora
- Fiksiraju stazu preskoka i duljinu preskočne staze
2.2. Prestenovi
- Oblikuju električno polje i ujednačuju raspodjelu napona na izolatoru
2.3. Pribor za uzemljenje
- dozemni vod – uzemljuje zaštitno uţe i ovjesno mjesto izolatorskog lanca
18 Elektroindustrijska i obrtnička škola Rijeka Vodovi visokog i niskog napona
2.4. Prigušivači vibracija (eolske vibracije)
- Armor rods – prigušni prutovi
- Stock bridge
- Utezi
2.5. Utezi
- Utezi od olova, Fe ili betona kojim se dodatno opterećuje nosivi izolatorski
lanac, da mu se smanji otklon uslijed bočnog djelovanja vjetra.
Materijali za pribor nadzemnih vodova (mehanička i električna svojstva)
- Kovani čelik
- Temperni lijev – pocinčano Fe
- Lijevani aluminij ili Al legure
- NehrĎajući čelik
- Bronca
Pribor nije standardiziran ali je tipiziran
Prigušivač vibracija
Prigušivač „STOCKBRIDGE“
SALVI – DALEKOVOD
a) Detalji
b) Primjena uz nosni lanac
c) Primjena uz zatezni lanac
19 Elektroindustrijska i obrtnička škola Rijeka Vodovi visokog i niskog napona
1.1.4. STUPOVI ZA NADZEMNE VODOVE
STUP je općenito, konstrukcija koja nosi izolatore, vodiče i zaštitnu uţad
Stup osigurava vodičima odgovarajuću visinu nad tlom.
Stupovi su mehanički opterećeni.
VRSTE STUPOVA
a) Prema poloţaju u trasi voda:
- Linijski
- kutni
b) Prema funkciji:
- Nosni
- Zatezni
- Specijalni
1. Prema poloţaju u trasi voda
a) Linijski stupovi – nalaze se u ravnom dijelu vertikalne projekcije trase voda
b) Kutni stupovi – nalaze se u točkama loma vertikalne projekcije trase voda
2. Prema funkcijiodnosno načinu zaviještanja vodiča na stup
a) Nosni (noseći, nosivi) stupovi
- Nosni izolatori i izolatorski lanci
- Horizontalne sile u smjeru trase se poništavaju, a ima samo vertikalne sile
opterećenja
b) Zatezni stupovi
- Zatezni izolatori i izolatorski lanci
- Horizontalne sile se u pravilu ne poništavaju, pa stup ima horizontalna i
vertikalna opterećenja
c) Specijalni stupovi
- Rasteretni stupovi – moraju izdrţati jednostrani prekid svih vodiča
- Krajnji stupovi – zadnji stupovi na oba kraja voda prije spoja na postrojenje
- Preponski stupovi – stupovi koji nisu jednako napregnuti s obje strane,
zbog promjene presjeka ili promjene maksimalno dozvoljenog naprezanja
vodiča (razni prijelazi vodiča)
- MeĎustupovi – stupovi umetnuti u preponsko zatezno polje radi postizanja
potrebne visine vodiča
- Kriţišni stupovi – stupovi prilagoĎeni kriţanju s nekim drugim vodom
- Prepletni stupovi – stupovi na kojima se vrši preplitanje vodiča radi
postizavanja električne simetrije voda
Stupovi vrlo često imaju više funkcija istovremeno.
20 Elektroindustrijska i obrtnička škola Rijeka Vodovi visokog i niskog napona
Zatezno (otponsko) polje voda – je dio voda izmeĎu dva zatezna(ili rasteretna) stupa.
- Zatezno polje ne smije biti dulje od 8 km odnosno 30 raspona – optimiranje
duljine zateznog polja.
- Zatezno polje osigurava lokalizaciju oštećenja unutar zateznog polja kod
većih havarija.
MATERIJALI ZA STUPOVE
a) Drvo
b) Čelik
c) Beton
d) Aluminij
e) Polimeri
1. DRVO
- Upotrebljava se za stupove vodova napona do 220 kV (crveni bor), ali mu je
glavna primjena kod vodova srednjeg i niskog napona
o Kod nas se drvo koristi za vodove napona 0,4 kV, 10 kV i 20 kV a
iznimno i za 35 kV.
- Prednosti: mala teţina, brza montaţa, jeftin po cijenu u izgradnji
- Nedostaci: relativno mala trajnost (poboljšava se postupkom impregnacije).
- Vrste drva koje se koriste za stupove:
o Pitomi kesten
o Bor
o Jela
o Hrast (za elemente stupova)
- Propisima i standardima definirani su zahtjevi u proizvodnji drvenih stupova
(dimenzije, postupci ..)
2. ČELIK
- Dominira u gradnji stupova VN nadzemnih vodova
o Stupovi nadzemnih vodova napona 35 kV i više, gotovo isključivo se
rade od čelika,
- Elementi za čelične konstrukcije stupova
a) Čelični profili (kutni L profili) – hladno oblikovani, valjani
b) Ţeljezne cijevi
c) Ţeljezni limovi
21 Elektroindustrijska i obrtnička škola Rijeka Vodovi visokog i niskog napona
- Osnovna rješenja čeličnih konstrukcija stupova
a) Rešetkaste konstrukcije od profilnog čelika
- Stup ima 4 kutna štapa (pojasnika) koji su učvršćeni dijagonalnim
štapovima (dijagonalama).
- Spajanje elemenata stupa
o Vijčano
o Varom
o zakovično
b) Cjevaste konstrukcije od lima (SN i NN)
- Mana: korozija čelične konstrukcije
o Zaštita od korozije
Legirani nehrĎajući čelici (skupo rješenje)
Pocinčavanje čelične konstrukcije
Premazivanje antikorozivnim premazima
3. ARMIRANI BETON
- Stupovi od armiranog betona odlikuju se velikom trajnošću bez potrebe za
odrţavanjem
- Vrste betonskih stupova:
a) Centrifugirani okrugli betonski stupovi
- IzraĎuju se tvornički posebnim rotacijskim postupcima
- Transportiraju se na mjesto ugradnje – mehanizacija
- Područja primjene: 0,4 kV, 10 kV, 20 kV
b) Četvrtasti betonski stupovi tvornički proizvedeni – o,4 kV, 10 kV, 20 kV
c) Četvrtasti betonski stupovi lijevani na mjestu ugradnje – 35 kV, 140 kV
d) Armirano – betonske rešetkaste konstrukcije lijevane na mjestu ugradnje
4. ALUMINIJ I ALUMINIJSKE LEGURE
- Bolji od čelika s obzirom na koroziju, ali bitno skuplji
- Rješenja konstrukcije slična kao kod čelika
- Komercijalno do sada rijetko u uporabi (stupne TP i slično), a danas sve više.
22 Elektroindustrijska i obrtnička škola Rijeka Vodovi visokog i niskog napona
5. POLIMERI
- Poliesterski stupovi
- Područja primjene: NN, SN, javna rasvjeta, a naročito u uvjetima onečišćenja i
aerobne atmosfere
- Prednost: vrlo su lagani
SILUETE STUPOVA
Konstrukcija stupa mora biti prilagoĎena visini stupa, a visina stupa je odreĎena
nazivnim naponom voda (zahtjevi iz tehničkih propisa).
Glava stupa – gornji dio stupa na kojem su zavješeni fazni vodiči i zaštitna uţad.
Na oblik i konstrukciju glave stupa utječu:
- Broj i presjek faznih vodiča
- Broj zaštitnih uţeta
- Način zavješanja vodiča
- Raspored vodiča u prostoru
Raspored vodiča u prostoru:
- Raspored vodiča u horizontalnoj ravnini – zahtjeva manju visinu stupa, ali veće
razmake vodiča zbog opasnosti dodira vodiča kod njihanja uslijed vjetra; nije
prikladan za strmovite terene.
- Raspored vodiča u trokut – daje simetriju pogonskog induktiviteta
- Vertikalni raspored vodiča – opasnost dodira vodiča kod odskoka niţeg vodiča
uslijed naglog otapanja leda.
Tipične siluete stupova (glava stupova) su:
1. Jela stup
2. Portalni stup
3. Kanadski stup
4. Mačka stup
5. Y – stup
6. Bačva stup
7. Dunav stup
8. Dvostruka jela
9. Sidreni V – stup
10. Sidreni finski stup
23 Elektroindustrijska i obrtnička škola Rijeka Vodovi visokog i niskog napona
Stupovi u trasi dalekovoda
Tipične siluete stupova
a – niski napon, kutni g – 35 – 110 kV zatezni, kutni
b – niski napon – linijski dvostruka piramida
c – 10 – 20 kV linijski h – 35 kV kutni usidreni jarbol
d – 10 – 20 kV kutni A stup „igla“
e – 35 kV nosni X stup i – 35 – 110 kV nosni
f – 110 kV, nosni portal
24 Elektroindustrijska i obrtnička škola Rijeka Vodovi visokog i niskog napona
Tipične siluete betonskih stupova
a – niski napon f – 110 kV, portal
b, c, d – 10 – 20 kV g – 35 – 110 bačva
e – 35 – 110 kV jela h – 35 – 110 dvostruka jela
a- Jela c- Y stup
b- Modificirana jela d- mačka
25 Elektroindustrijska i obrtnička škola Rijeka Vodovi visokog i niskog napona
Modificirana mačka. Isti stup može biti
za dvostruki vod 400 kV ili jednostruki vod
730 kV
Sidreni čelično rešetkasti
V stup
Sidreno čelični
rešetkasti finski
stup
26 Elektroindustrijska i obrtnička škola Rijeka Vodovi visokog i niskog napona
Dvostruko čelično rešetkasti stupovi
a - horizontalni raspored vodiča b- dvostruka jela c- dunav d- bačva
SILE NA STUPOVE
a) Vertikalne sile
b) Horizontalne sile
a) Vertikalne sile na stup
- Teţina vodiča
- Teţina dodatnog opterećenja na vodiču
- Dodatna teţina (monter)
- Vlastita teţina stupa
b) Horizontalne sile na stup
- Uzduţne
o Obostrani „vlak“ vodiča
o Sile zatezanja vodiča
- Poprečne
o Sile uslijed djelovanja vjetra na vodič
o Sila uslijed djelovanja vjetra na stup
27 Elektroindustrijska i obrtnička škola Rijeka Vodovi visokog i niskog napona
1.1.4.1. TEMELJI STUPOVA ZA NADZEMNE VODOVE
Stupovi nadzemnih vodova moraju se učvrstiti u tlu tako da bude osigurana
dovoljna stabilnost i spriječeno nedopušteno pomicanje stupova pri predviĎenom
opterećenju stupova.
Zadatak je temelja da sve sile sa stupa prenesu na zlo.
Naprezanje temelja
- Na pritisak (vertikalno prema dolje)
- Na izvlačenje
- Na prevrtanje
Dimenzioniranje temelja (oblik i veličina)
- Ovisi o vrsti i veličini naprezanja temelja
- Ovisi o geomehaničkim svojstvima tla ( uključujući i utjecaj podzemnih
voda i ostalih specifičnosti tla) – propisi daju karakteristike tla za proračun
temelja prema vrstama tla.
- Za dimezioniranje temelja koriste se uobičajene i verificirane metode.
Temelji drvenih stupova i lakših tipova tvornički proizvedenih betonskih stupova
- Drveni stupovi i lakši tipovi tvornički proizvedenih betonskih stupova
ukopavaju se u pravilu izravno u tlo bez posebnih temelja, s tim da mora
biti ukopana najmanje 1/6 ukupne duljine stupa, ali ne manje od 1,60 m,
ako po proračunu nije potrebna veća dubina ukopavanja.
- Stabilnost stupa se postiţe i konstrukcijom onog njegovog dijela koji se
ukopava
a) Jama oko stupa se ispunjava materijalom iskopa uz čvrsto nabijanje u
slojevima – jednostruki stupovi
b) Pojedini stupovi A stupova, drvenih portala i sličnih konstrukcija su pod
zemljom povezani temeljnim prečkama (pločama).
c) Uporaba betonskih nogara i betonskih temelja
Temelji betonskih i čeličnorešetkastih stupova
- Betonski i čeličnorešetkasti stupovi moraju imati temelje, odnosno temeljne
stope, tako da pritisak na tlo ne premaši dopuštenu vrijednost za odreĎenu
vrstu tla.
28 Elektroindustrijska i obrtnička škola Rijeka Vodovi visokog i niskog napona
Temeljenje drvenog stupa pomoću
a) Betonskih nogara
b) Betonskog temelja
Složeni betonski temelji
a) Za armirano betonski
stup
b) Za jednu nogu čelično –
rešetkastog stupa
Moguće orijentacije raščlanjenih temelja
29 Elektroindustrijska i obrtnička škola Rijeka Vodovi visokog i niskog napona
Oznake termina u vezi temelja
- Vrste temelja čelično rešetkastih stupova prema načinu izrade i obliku:
a) - Temelji od armiranog betona
- Temelji od nearmiranog betona
b) - Monolitni temelj – jedan temelj za cijeli stup
- Raščlanjeni temelj – svaka noga stupa ima posebni temelj
c) Oblici betonskih temelja (betoniranje na licu mjesta)
- Pravokutna prizma
- Krnja piramida
- Sloţeni temelji
d) Temelji od drvenih pragova ili ploča
e) Temelji od montaţnih elemenata
f) Sidreni temelji u stijeni
g) Vertikalni valjkasti temelji u močvarnimterenima
30 Elektroindustrijska i obrtnička škola Rijeka Vodovi visokog i niskog napona
1.1.5. UZEMLJENJE NADZEMNIH VODOVA
Uzemljenje nadzemnog voda u širem smislu obuhvaća:
a) Zaštitno uţe
b) Uzemljivač stupa
c) MeĎusobne galvanske spojeve metalnih dijelova koji nisu pod naponom
Uzemljivač, odnosno uzemljenje nadzemnog voda u uţem smislu,ima zadatak da
uspostavi galvansku vezu sa zemljom uz neki neizbjeţni prijelazni otpor (otpor
rasprostiranja, uzemljivača).
Uloga uzemljenja
a) Sigurnost pogona nadzemnog voda
b) Sigurnost ljudi koji dolaze u blizinu dalekovodnih stupova
DIMENZIONIRANJE UZEMLJENJA NADZEMNIH VODOVA
a) PO KRITERIJU ZAŠTITE LJUDI OD DJELOVANJA OPASNIH NAPONA
DODIRA PRI ZEMLJOSPOJU
- Stupovi koji su na pristupnim mjestima za ljude, moraju se opremiti
uzemljivačima
- Dimenzioniranje uzemljivača ovisi o načinu uzemljenja neutralne točke
mreţe u kojoj je vod
o Mreţe s izoliranom neutralnom točkom
𝑅𝑢 ≤𝑈𝑧
𝐼𝑧 Uz = 125 (V)
Iz = struja zemljospoja (A)
o Mreţe s djelotvorno uzemljenom neutralnom točkom
Stupovi na pristupnim mjestima u pravilu imaju uzemljivač u
obliku jednog ili dva prstena
Mreţa ima pouzdane ureĎaje relejne zaštite za brzo
isključivanje kvara sa ureĎajima za automatsko ponovno
uklapanje.
b) PO KRITERIJU ZAŠTITE VODOVA OD DIREKTNIH UDARA GROMA
- Povratni preskok na vodiče kod direktnog udara groma u stup ili zaštitno
uţe, nije vjerojatan ako je: 𝑅𝑢 ≤𝑈𝑖
𝐼𝑢
Ui (kV)….podnosivi napon izolacije promatranog stupa
Iu (kA)….tjemena vrijednost udarne struje groma za promatrani stup
Iu (kA) 5 10 15 20 30 40 50 60
p (%) 14 40 62 79 91 95 98 99
31 Elektroindustrijska i obrtnička škola Rijeka Vodovi visokog i niskog napona
p ….postotak od svih udara groma
Za ovako izračunati otpor uzemljivača (udarni otpor uzemljivača, otpor rasprostiranja
uzemljivača) dimenzionira se uzemljivač stupa.
VRSTE UZEMLJIVAČA
a) Cijevni uzemljivači – vertikalno zabijene cijevi duge nekoliko metara
b) Pločasti uzemljivači – vertikalno ukopane ploče
c) Trakasti uzemljivači
- Ţica, uţe ili traka horizontalno ukopana u zemlju
- Danas najčešće korišteni oblik uzemljivača
- Geometrijske konfiguracije trakastih uzemljivača:
o Prstenaste konfiguracije
o Zrakaste konfiguracije
o Kombinirane konfiguracije
MATERIJALI ZA UZEMLJIVAČE (otpornost na koroziju)
a) Bakar – traka, uţe, cijev
b) Pocinčani čelik – traka, okrugli čelik, cijev, kutnik, U profil
c) Copperweld
UZEMLJENJE DALEKOVODNIH STUPOVA je najčešće trakasto uzemljenje,
oblikovano kao prstenasto (1-2 prstena na dubini 0,5 -1 m oko temelja stupa) ili
zrakasto (2 – 4 zvjezdasto poloţene trake od stupa u suprotnim smjerovima) a često
prstenasto i zrakasto istovremeno.
ZAŠTITNO (DOZEMNO, GROMOBRANSKO) UŢE
Uloga i zadatak zaštitnog uţeta
- Štiti fazne vodiče od direktnog udara udara groma (povećanje pogonske
sigurnosti voda).
- Doprinosi pouzdanom radu relejne zaštite kod kratkih spojeva prema
zemlji.
- Galvanski povezuje uzemljivače svih stupova i time poboljšava cjelokupni
sustav uzemljenja voda.
Materijali za zaštitna uţeta:
- Čelik
- Vodljivi materijali – Al/Fe, alumoweld, AlMg
32 Elektroindustrijska i obrtnička škola Rijeka Vodovi visokog i niskog napona
Zaštitno uţe mora na svakom stupu biti pouzdano galvanski povezani s
uzemljivačem:
- Preko samog stupa kod čelično rešetkastih i armirano betonskih stupova.
- Preko posebnog dozemnog voda duţ stupova kod drvenih i
armiranobetonskih stupova ako ne postoji galvanska veza kroz armaturu
stupa.
2.2. KABELSKI ELEKTROENERGETSKI VODOVI
Elektroenergetski kabel je vod čiji su vodiči iz dobro vodljivog materijala (bakar,
aluminij) dobro izolirani i smješteni u zajednički vanjski omotač za zaštitu kabela od
vanjskih utjecaja (vlaga, mehanička oštećenja, korozija i slično), nazivnog napona
Uo/U≥0,6/1 kV a namijenjeni su za trajno polaganje u:
- Izravno u zemlju
- Kabelske kanale
- Vodu
2.2.1. KONSTRULCIJA ELEKTROENERGETSKOG KABELA I DEFINICIJE
POJMOVA
Konstrukcija kabela ovisi o:
- Nazivnom naponu kabela
- Uvjetima sredine u koju je poloţen
Ţila – vodič sa svojom izolacijom uključujući i poluvodljive slojeve ako postoje
a) Jednoţilni kabeli – kabeli sa jednom ţilom
o Srednji, visoki i najviši naponi
b) Višeţilni kabeli – kabeli sa 2 – 5 ţila
o Troţilni kabeli – srednji i visoki naponi
o Četveroţilni kabeli – niski naponi
c) Mnogoţilni kabeli – kabeli s najmanje 6 ţila istog presjeka
Vodič – aktivni element kabela (od jedne ili više metalnih ţica), čija je funkcija da vodi
el. struju
Vrste vodiča:
a) Jednoţični vodič
b) Višeţični vodič
c) Finoţični vodič
33 Elektroindustrijska i obrtnička škola Rijeka Vodovi visokog i niskog napona
d) Helikoidno pouţeni vodič
e) Oblikovani vodič – poprečni presjek se razlikuje od kruga
f) Sektorski vodič – oblikovani vodič čiji je presjek pribliţno sektoru kruga.
g) Kompaktirani vodič – pouţeni vodič kod kojeg su meĎusobni prostori
izmeĎu pojedinih ţica smanjeni pomoću mehaničkog prešanja ili izvlačenja
ili prikladnim izborom profila ţica i njihovim rasporedom
Materijali za vodiče:
a) Aluminij visoke čistoće
b) Elektrolitski bakar
Osnovni podaci i parametri vodiča
a) Nazivni presjek vodiča – standardni niz – 10 – 16 – 25 – 35 – 50 – 70 – 95 –
120 – 150 – 185 – 240 – 300 – 400 – 500 – 630 – 800 – 1000 mm2
b) Električni otpor vodiča kod ϑmax=20 0C (Ω/km)
- Max. vrijednosti
c) Dimenzije vodiča
- Promjer vodiča – max. I minim. vrijednosti
d) Prekidna čvrstoća vodiča (N/mm2)
- Dozvoljena mehanička naprezanja
Izolacija – izolacija postavljena izravno na vodič ili na električnu zaštitu vodiča
(poluvodljivi sloj oko vodiča)
Vrste izolacija:
a) Namotana izolacija – izolacija namotana trakama spiralno oko vodiča
b) Ekstrudirana izolacija – izolacija koja se uglavnom sastoji od jednog sloja
termoplastičnog umjetnog materijala
c) Izolacija od umjetne mase – izolacija od termoplastičnog ili termoelastičnog
umjetnog materijala
d) Termoplastična izolacija – izolacija iz termoplastičnih materijala ili polimera.
e) PVC izolacija – izolacija iz mješavine na bazi poluvinil klorida (PVC) ili
polimera.
f) Umreţena izolacija – izolacija iz termoplastičnih materijala ili polimera koja
nakon oblikovanja kemijskim ili mehaničkim postupcima postaje umreţena i
time termoplastična.
g) VPE izolacija – umreţena izolacija iz polietilena ili polimera ili mješavine na
bazi polietilena.
h) Izolacija od impregniranog papira (MI) – impregnirana papirna izolacija, kod
koje su papirne trake (debljine 0,1 mm i širine 15 – 25 mm) nakon njihovog
namatanja, impregnirane tekućim kompaudom (uljem).
i) Naročito impregnirana izolacija od papira (MIND) – papirna izolacija
impregnirana u polučvrstoj masi, koja nije tekuća kod maksimalno dozvoljene
radne temperature
34 Elektroindustrijska i obrtnička škola Rijeka Vodovi visokog i niskog napona
Vrste kabela s obzirom na izolaciju
a) Klasični kabeli – izolacija je višeslojni papirni namot
b) Kabeli s izolacijom na bazi umjetnih masa
- Elastomeri – koji nakon odreĎenog termičkog postupka ostaju
konstantno elastični – to su etilen –propilen i butil
- Plastomeri – koji su plastčni kod nekih temperatura – to su
polietilen mreţasti (PE) i poluvinilklorid (PVC)
Probojna čvrstoća izolacije
E (kV/mm) za
izmjenični napon
E (kV/mm) za udarni
napon
PAPIR IMPREGNIRAN
ULJEM
45 100-200
PET 30 100
PVC 8 -
POLUVODLJIVI SLOJ – Sloj od poluvodljivog materijala (na bazi grafita) ili metalna
(aluminijska) folija, a sluţi za kontrolu električnog polja u izolaciji i za uklanjanje
praznina na granicama izolacije.
– Unutarnji poluvodljivi sloj – postavljen preko vodiča
– Vanjski poluvodljivi sloj – postavljen preko izolacije
POPUNA – Materijal za popunu šupljina meĎu ţilama višeţilnih kabela
– Kabeli sa papirnom izolacijom
• Upredeni papir
• Juta
– Kabeli s PET ili PVC izolacijom
• PVC masa
• Nevulkanizirana guma
ZAŠTITNI DIO KABELA
1. Električna zaštita (ekran, zaslon) – metalni sloj iz bakrenih ţica ili bakrenih
traka a u posebnim slučajevima i iz upletenih bakrenih ţica.
2. Metalni plašt – zaštita od prodora vlage ili vode
- Kabeli s papirnom izolacijom – olovo, aluminij , bakar
- Kabeli s PET, PVC izolacijom – termoplastične mase, olovo
35 Elektroindustrijska i obrtnička škola Rijeka Vodovi visokog i niskog napona
3. Bandaţa – kompenzacija unutanjih pritisaka
- Izvodi se u obliku metalne trake omotane iznad plašta
- materijal: čelik, bakrene legure
4. Armatura – zaštita od mehaničkih naprezanja i oštećenja (podmorski kabeli)
- Izvodi se od čeličnih pocinčanih ţica okruglog ili pravokutnog presjeka i
spiralno ovija oko kabela iznad bandaţe
5. Mekani slojevi - izmeĎu plašta, bandaţe, armature
- materijal: juta i plastične mase
6. Antikorozivna zaštita – vanjski plašt
Materijali:
- Juta natopljena katranom, asfaltom ili bitumenom
- Ekstrudirani plašt iz termoplastičnih materijala (PET, PVC)
KONSTRUKCIJE KABELA
1. POJASNI KABEL – višeţilni kabel (sa izolacijom od impregniranog papira) kod
kojeg je jedan dio izolacije namotan na svakom vodiču pojedinačno, a
preostali dio izolacije namotan je preko pouţenih ţila.
2. KABEL SA POSEBNOM ELEKTRIČNOM ZAŠTITOM ŢILA (kabel sa
radijalnim poljem) – jednoţilni ili višeţilni kabel kod kojeg svaka ţila ima
posebnu vanjsku el. zaštitu.
3. KABEL SA ZAJEDNIČKOM EL. ZAŠTITOM – višeţilni kabel kod kojeg je el.
Zaštita postavljena preko ţila koncentrično u odnosu na os kabela.
4. KABEL SA TROOLOVNIM PLAŠTEM – troţilni kabel sa olovnim plaštem oko
svake ţile.
5. KABEL SA IZOLACIJOM OD UMJETNE MASE – kabel sa ekstrudiranom
izolacijom od umjetne mase npr. PVC, VPE i dr.
KABELSKI PRIBOR
Kabelski pribor – nuţan sastavni element potreban za pogon kabela.
a) Kabelski završetci
b) Kabelske spojnice
c) Pribor za spajanje vodiča
1. Kabelski završetak – garnitura koja kraj jednoţilnog ili višeţilnog kabela
električki, mehanički i ako je potrebno hidraulički ili pneumatski završava i
omogućuje priključak na elektroenergetska postrojenja.
Kabelski završetak za unutrašnju montaţu
Kabelski završetak za vanjsku montaţu
36 Elektroindustrijska i obrtnička škola Rijeka Vodovi visokog i niskog napona
Utični pribor
– aparatna uvodnica
– kabelski utikač
– rastavni završetak
2. Kabelska spojnica – garnitura koja meĎusobno spaja dva ili više kabela
a) Ravna spojnica
b) Prijelazna spojnica
c) Odcijepna spojnica
d) Završna spojnica
3. Pribor za spajanje vodiča
a) Spojna čahura – sluţi za električno spajanje vodiča
- Čahura za lemljenje
- Čahura za prešanje
- Vijčana čahura
b) Kabelska stopica – sluţi za električno završavanje vodiča
- Stopica za lemljenje
- Stopica za prešanje
- Vijčana stopica
OZNAČAVANJE KABELA
Oznake kabela
1. Konstrukcijska oznaka – vrsta materijala izolacije i plašta, osobine konstrukcije
2. Broj ţila – x - nazivni presjek vodiča u mm2
3. Oznaka za oblik i vrstu vodiča
4. Nazivni presjek električne zaštite
5. Nazivni napon Uo/U (kV)
Primjer: XHE 49-A 1x185 RM/25 12720 kV
37 Elektroindustrijska i obrtnička škola Rijeka Vodovi visokog i niskog napona
2.2.2. PODRUČJA PRIMJENE KABELSKIH ELEKTROENERGETSKIH
VODOVA
- Područja primjene kabelskih i nadzemnih elektroenergetskih vodova
- Područja primjene – naponske razine i razvoj
o kabela sa impregniranim papirom
o kabela sa izolacijom od umjetnih masa
1. Kabeli za niski napon i električne instalacije
- Izolirani vodovi – el. instalacije
- Četveroţilni kabeli – niskonaponske mreţe
2. Kabeli za srednjenaponske mreţe
a) Maseni kabeli – izolacija je papir impregniran kabelskom masom
- Pojasni kabeli
- Zaštićeni H kabeli
- Troolovni kabeli
b) Uljni kabeli –izolacija je papir impregniran uljem
c) Kabeli sa PET ili PVC izolacijom
Pojasni kabel
H kabel
38 Elektroindustrijska i obrtnička škola Rijeka Vodovi visokog i niskog napona
Troolovni kabel
Pojasni, H kabel i troolovni kabel su maseni kabeli za srednje napone
Slijedeće slike prikazuju kabele s PET ili PVC izolacijom za srednji napon
Jednožilni PVC ili PET kabel srednjeg napona
Trožilni PVC ili PET kabel srednjeg napona
39 Elektroindustrijska i obrtnička škola Rijeka Vodovi visokog i niskog napona
3. Kabeli za visoke i najviše napone
a) Uljni kabeli
- Niskotlačni
- visokotlačni
b) Plinski kabeli (dušik)
c) Polietilenski kabeli
d) Kabeli punjeni sa SF6
Razvojne konstrukcije kabela
- Kriokabeli
- Hipervodljivi kabeli
- Supravodljivi kabeli
Niskotlačni uljni kabel
Armirani trožilni niskotlačni uljni kabel
40 Elektroindustrijska i obrtnička škola Rijeka Vodovi visokog i niskog napona
Visokotlačni uljni kabel u cijevnoj izvedbi
Jednožilni plinski kabel
Trožilni plinski kabel s plaštom
41 Elektroindustrijska i obrtnička škola Rijeka Vodovi visokog i niskog napona
Trožilni plinski kabel u cijevi
Kabel izoliran polietilenom napona 225 kV
2.2.3. KRITERIJ ZA IZBOR KABELA
1. Mehanički kriterij
- Mjesto i način polaganja
- Mehanička oštećenja
- Korozija Zahtjevi na
- Vibracije konstrukciju kabela
- Savitljivost
- Strma trasa
2. Električki kriteriji
a) Nazivni napon kabela
- Naponska naprezanja kabela izbor i dimenzioniranje izolacije
b) Potrebna prijenosna moć kabela
- Strujna naprezanja kabela (strujna opteretivost kabela) izbor
materijala i presjeka vodiča
42 Elektroindustrijska i obrtnička škola Rijeka Vodovi visokog i niskog napona
Dozvoljene trajne struje kabela
Sa strujnim opterećenjem definirane su maksimalno dozvoljene struje vodiča u
normalnom pogonu.
Strujno opterećenje kabela se ograničava tako da se sva količina topline
razvijena u kabelu moţe slobodno prenijeti u okolni prostor, odnosno da zagrijavanje
na kabelu ne prekorači najviše dozvoljenu temperaturu u normalnom pogonu.
Nazivni uvjeti polaganja kabela Nazivne struje opterećenja
- Dubina polaganja 0,7 m
- Spec. topl. otpor zemlje 1,0 km/W
- Način polaganja u rovu
Jedan višeţilni kabel
Tri jednoţilna kabela u trokut
- Posteljica od finog pijeska
- Temperatura tla na dubini polaganja 20 0C
c) Strujna opteretivost kabela za vrijeme kratkog spoja
Struje kratkog spoja napreţu kabel
- Dinamički (mehanički)
- Termički
Kod kratkog spoja na kabelu, zagrijavanje ne smije prekoračiti dozvoljenu
temperaturu kabela kod kratkog spoja.
Priručnici daju dozvoljene struje kratkog spoja ovisno o vrsti izolacije,
opočetnoj temperaturi vodiča, vrsti materijala i presjeku vodiča (za trajanje kratkog
spoja od t=1 sek.).
Za stvarne uvjete kratkog spoja na mjestu ugradnje, izvrši se kontrola
izabranog presjeka na pad napona.
d) Kontrola izabranog presjeka kabela na pad napona
- Niskonaponski trofazni vodovi
- Visokonaponski trofazni vodovi