Защо са важни висящите скоби за предаването на електроенергия?

Разбиране на функцията на зажимите за окачване в енергийните системи

Какво е зажим за окачване и как работи?

Клиновете за окачване идват в U-образна или C-образна конфигурация и служат като основен елемент за прикрепване на надлъжни електропроводи към високите стълбове за електропренасяне, които виждаме навсякъде. Това, което прави тези клинове специални, е тяхната способност да задържат проводниците, без да ги стискат прекалено силно. Този дизайн позволява на кабелите да се движат достатъчно, за да поемат различни видове натоварвания като силни ветрове, натрупване на сняг и дори температурни промени през деня. Повечето съвременни клинове за окачване са изработени от здрави материали като галванизирана стомана или леки алуминиеви сплави. Правилният подбор на материал гарантира, че клинът ще остане здраво фиксиран, като в същото време осигурява необходимата степен на еластичност. Наскорошни проучвания потвърждават това. Според проучване, публикувано миналата година, по-добре проектирани клинове за окачване могат да намалят износването на кабелите с около 18 процента в сравнение с традиционните фиксирани системи за монтиране. Такава подобрена ефективност означава по-малко проблеми с поддръжката и по-дълъг живот на инфраструктурата като цяло.

Основна механична роля във въздушни предавателни линии

Устремниците са съществена част от въздушните електропреносни линии, тъй като разпределят теглото на електрическите проводници по носещите конструкции. При правилно монтиране тези устремници помагат да се предотврати прекомерно напрежение върху определени точки от куловата конструкция, намаляват нежеланото провисване между стълбовете и осигуряват поддържане на подравняването, когато линията минава права през полета или пътища. Това, което ги прави толкова полезни, е отворената им конструкция, която не само улеснява работниците при монтирането им, но и позволява на проводниците да се разширяват и свиват естествено при промяна на температурата през деня. Тази гъвкавост помага за запазване цялостността на системата в продължение на много години, въпреки променящите се метеорологични условия.

Поддържане на напрежението на проводника и височината над земята

Получаването на правилното напрежение е важно, за да останат електропреносните линии безопасно подвесени на височина от 4,5 до 9 метра над земята. Това ги предпазва от докосване до дървета или друго оборудване. Специални подовесни скоби помагат за запазване на това разстояние, като динамично разпределят теглото. Тези скоби се настройват автоматично при промяна на условията, например когато се образува лед или силни ветрове накарат линиите да се люлеят напред-назад. По-новите скоби от алуминиеви сплави издържат около 40 процента по-голямо напрежение преди повреда в сравнение с по-старите стоманени, особено при много студено време около минус 40 градуса по Фаренхайт. Това прави електрическите системи съвместими с изискванията на Националния кодекс за електрическа безопасност и осигурява по-дълъг общ срок на служба.

Повишаване на надеждността и безопасността на мрежата чрез подовесни скоби

Предотвратяване на прекомерно провисване и структурни повреди

Клиновете за окачване са от решаващо значение за предотвратяване на прекомерно провисване на проводниците, което може да доведе до къси съединения или дори структурни проблеми при промени на температурата. Наскорошно проучване за надеждността на мрежата установи, че системите с модернизирани конструкции на клиновете отбелязаха намаление с 27% на повредите, свързани с провисване, през 2023 г. Новите клинове, изработени от жлебуван алуминий, всъщност намаляват досадните точки на напрежение с около 19% в сравнение със старите версии от леен чугун. Това потвърждава изследване на умора на материали, публикувано от IEEE през 2022 г. Тези подобрения означават по-голяма устойчивост на системата като цяло към екстремни атмосферни условия и други натоварвания.

Защита на проводниците от вятър, лед и вибрации

Клемите за окачване служат като защита за електрическите проводници срещу сурови метеорологични условия. Те издържат на ветрове над 120 мили в час и дори могат да поемат натрупване на лед с дебелина почти един и половина инча. Тези специални кlemи работят по принципа на затихващи трептения. По същество, те предотвратяват твърде голямо движение на проводника по време на лошо време, като ограничават движението до не повече от четири инча според изискванията на стандарта IEC 61973. При анализиране на реалната производителност в труднодостъпни планински райони, се наблюдава интересен ефект. Клемите, които имат вградени полимерни вложки, стабилизирани срещу UV лъчение, намаляват микропукалата, причинени от постоянни вибрации, с около една трета след десет години експлоатация. Това означава по-добра продължителност и устойчивост на цялата система на дълга сметка.

Балансиране на огъваемостта и гъвкавостта в дизайна на клемите

Добрият работен показател на стегите всъщност се свежда до намирането на правилния баланс между достатъчна твърдост и умерена гъвкавост. Проучване от 2022 година, в което са анализирани около 8500 различни конфигурации на предавателни линии, е установило интересен факт. Когато стегите позволяват осева ротация от около 12 до 15 градуса, те всъщност намаляват проблемите с умората на материала с приблизително 41 процента. Освен това същите тези стеги поддържат нивото на натягане изключително стабилно – в рамките на плюс или минус 2%. Доброто е, че тази малка степен на движение помага да се предотвратят онези нежелани крехки скъсвания, които възникват при много ниски температури. И знаете ли какво? Те продължават да осигуряват силно затегнато хващане, значително над стандартното изискване от 2500 паунда сила според спецификациите ANSI C119.4.

Основни приложения на компенсационни стеги в електроенергийната инфраструктура

Приложение в мрежи за високонапрежени преносни линии и разпределителни системи

Клиновете за окачване имат наистина важна роля в тези системи за предаване на високо напрежение, които работят от около 69 киловолта чак до 765 киловолта. Когато тези системи преминават през разстояния, по-дълги от 1500 метра, постигането на точното натягане става от решаващо значение, за да се предотврати опасно провисване на кабелите. Според проучване, публикувано миналата година, когато инженерите инсталират тези клинове правилно, те всъщност намаляват повредите на електропреносните линии по време на зимни бури с почти 37%. Това се случва, защото клиновете помагат линиите да се поддържат на безопасна височина над земята, дори когато се натрупва лед. За по-малки електрически мрежи, работещи при напрежение под 33 киловолта, клиновете за окачване също имат голямо значение. Те задържат кабелите здраво закрепени към стълбовете и напречните лостове, но това, което ги прави специални, е способността им да позволяват на метала да се разширява и свива при промените в температурата през деня, без да причиняват повреди или разхлабване на връзките.

Интеграция в разпределителни табла и критични възли на мрежата

Усвояващите скоби имат ключова роля в разпределителни табла и точки за свързване към мрежата, като поемат натоварването от промяна на посоката, когато няколко проводника се събират. Тези скоби са проектирани да осигуряват баланс между твърдост и гъвкавост, за да предотвратят изкривяване в тези ±500 kV HVDC системи. Известно е, че тези системи изпитват около 15 процента по-голямо усукващо усилие в сравнение с обикновените AC линии. Когато през тях протича пусков ток, оцинкованият стоманен корпус на качествени скоби може да издържи температури до около 300 градуса по Целзий, преди да покаже признаци на огъване или деформация. Това помага да се защитят трансформатори и прекъсвачи в тези жизненоважни точки на инфраструктурата на електрическата мрежа.

Дълготрайност и експлоатационни характеристики в условията на околната среда на усвояващи скоби

Иновации в материали за устойчивост към корозия и умора

Днешните скоби за окачване обикновено се изработват от стомана с горещо поцинковане, както и от различни алуминиеви сплави, тъй като тези материали устойчиво издържат на корозия и метална умора в продължение на време. Някои производители започнаха да прилагат напреднали покрития като цинково-никелово галванизиране, което осигурява около три и половина пъти по-добра защита срещу разпръскване със солена вода в сравнение с обикновените повърхности, според тестове, проведени по стандарт ASTM B117 миналата година. Конструкцията също е еволюирала – гъвкавите челюсти работят заедно с втвърдени болтове от неръждаема стомана, които намаляват точките на напрежение с почти 28 процента при използване в условия на високо натоварване. Това помага да се предотвратят проблеми с плъзгане, особено важно за инсталации близо до крайбрежия или в промишлени зони, където има голямо въздействие на вредни химикали и замърсители във въздуха.

Реална производителност при екстремни метеорологични условия

Клиновете за окачване с многопластови полиомерни ръкави, устойчиви на UV лъчение, работят добре дори при температурни колебания от минус 40 градуса по Целзий до 85 градуса. Когато ураганът Айън удари Флорида през 2022 година, инженерите забелязаха нещо интересно в сравнението между тези нови клинове и старомодните фиксации. Новите намалиха прекъсванията на проводниците с около две трети в зоните, засегнати от бурята. На север, в хидросистемата на Квебек, тестваха натрупването на лед върху различни конструкции на клинове. Оказа се, че клиновете със специално оформени жлебове предотвратяват образуването на ледени мостове между проводниците. Доста важно, тъй като само 10 сантиметра ледено натрупване добавят около 400 килограма допълнително тегло на всеки участък.

ЧЗВ

Каква е основната цел на клиновете за окачване в електроенергийните системи?

Клиновете за окачване се използват за закрепване на надлъжните електропроводи към стълбове, като осигуряват гъвкавост на проводниците за понасяне на околната среда, като вятър, сняг и температурни промени.

От какви материали често се изработват клампите за окачване?

Често използвани материали са галванизирана стомана и алуминиеви сплави, избрани поради тяхната издръжливост и способност да издържат на външни условия.

Как клампите за окачване подобряват надеждността на мрежата?

Те помагат за предотвратяване на прекомерно провисване и структурни повреди, разпределят ефективно теглото и осигуряват подравняване на проводниците, което подобрява надеждността и безопасността на мрежата.

Могат ли клампите за окачване да издържат на екстремно време?

Да, те са проектирани да поемат екстремни условия като силни ветрове, натрупване на лед и температурни колебания, осигурявайки дълготрайност и безопасност на електрическите системи.

Къде се използват типично клампите за окачване?

Използват се при високоволтови предавателни линии, разпределителни мрежи, подстанции и критични възли на мрежата, за да балансират посочното напрежение и да запазят цялостта на системата.