Зашто су стеге за ослањање важне за пренос електричне енергије?

Разумевање функције ужичних везова у електро системима

Шта је узик за вешање и како ради?

Клинови за суспензију долазе у U-образном или C-образном извођењу и представљају основну опрему за прикачивање надземних електричних каблова на оне високе стубове које свуда видимо. Оно што чини ове клинове посебним је њихова способност да држе каблове проводника, а да их при томе не стискају превише чврсто. Овакав дизајн омогућава жицама довољно покрета да могу поднети разне факторе напрезања као што су јаки ветрови, нагомилавање снега и чак промене температуре током дана. Већина савремених клинова за суспензију направљена је од издржљивих материјала попут цинкано галваноланог челика или лаких легура алуминијума. Прави избор материјала осигурава да клин остаје чврсто причвршћен, али да истовремено има потребну дозу еластичности када је то неопходно. Научна истраживања то потврђују. Према прошлогодишњем истраживању, боље конструисани клинови за суспензију могу смањити хабање каблова за око 18 процената у односу на традиционалне фиксне системе причвршћивања. Таква побољшања значе мање проблема с техничким одржавањем и инфраструктуром која дуже траје.

Osnovna mehanička uloga na vazdušnim prenosnim linijama

Stezači za okačenje čine neophodan deo vazdušnih električnih mreža jer raspodeljuju težinu električnih provodnika duž nosećih konstrukcija. Kada su pravilno instalirani, ovi stezači pomažu da se spreči preveliki napon na određenim tačkama okvira stuba, smanji nepoželjno provisivanje između stubova i osigura poravnanje kada linije pravo prolaze preko polja ili puteva. Ono što ih čini toliko korisnim je otvorena konstrukcija koja ne samo što radnicima olakšava postavljanje na mesto, već takođe obezbeđuje prostor za prirodno širenje i skupljanje žica sa promenama temperature tokom dana. Ova fleksibilnost pomaže u održavanju integriteta sistema tokom mnogo godina, uprkos promenljivim vremenskim uslovima.

Održavanje napetosti provodnika i visine iznad tla

Važno je postići pravi napon kako bi se električni vodovi bezbedno održavali na visini od 4,5 do 9 metara iznad zemlje. Ovo sprečava dodir sa drvećem ili drugom opremom. Posebni užni stezaljki pomažu u održavanju ovog rastojanja tako što dinamički raspodeljuju težinu. Ove stezaljke se automatski podešavaju kada se uslovi menjaju, na primer kada se stvara led ili jak vetar uzrokuje njihanje vodova napred-nazad. Novije stezaljke od aluminijumskih legura mogu podneti oko 40 posto veći napon pre nego što se pokvare, u poređenju sa starim čeličnim, posebno u veoma hladnom vremenu oko minus 40 stepeni Farenhajta. Ovo čini električne sisteme u skladu sa zahtevima Nacionalnog kodeksa za bezbednost električne energije, a takođe znači da im je ukupan vek trajanja duži.

Poboljšanje pouzdanosti i bezbednosti mreže korišćenjem užnih stezaljki

Sprečavanje prekomernog progibanja i strukturnih kvarova

Клинови за суспензију су веома важни да би се спроводници заштитили од превеликог усисавања, што може изазвати кратке спојеве или чак структурне проблеме при промени температуре. Недавна истраживања поузданости мреже су показала да су системи са ажурираним дизајнима клинова имали пад од 27% у отказима повезаним са усисавањем још 2023. године. Новији клинови направљени од алуминијума са жлебовима заправо су смањили оне досадне тачке напона за око 19% у поређењу са старим верзијама од ливеног гвожђа. Тестирање замора материјала објављено од стране IEEE-а 2022. потврђује ово. Ова побољшања значе бољу општу отпорност система на екстремне временске прилике и друге напоне.

Заштита спроводника од ветра, леда и вибрација

Клинови за суспензију служе као заштита електричних проводника од неповољних временских прилика. Они могу издржати ветрове брзине веће од 120 миља на час и чак и набацивање леда дебљине скоро инч и по. Ови специјални клинови раде на принципу пригушене осцилације. У основи, спречавају превелики покрет проводника током лоших олуја, ограничавајући кретање на највише четири инча, у складу са захтевима стандарда IEC 61973. Ако погледамо стварне перформансе у оним неприступачним планинским пределима, примећујемо нешто занимљиво. Клинови који имају у себи UV стабилисане полимерне уметке заправо смањују микропукотине изазване сталним вибрацијама за око трећину, након десет година рада. То значи бољу трајност целог система у дужем временском периоду.

Балансирање чврстоће и флексибилности у дизајну клинова

Добијање добрих перформанси стеге заиста се своди на проналажење правилне равнотеже између довољне чврстоће и одговарајуће флексибилности. Истраживање из 2022. године анализирало је око 8.500 различитих постава трансмисионих линија и открило занимљив податак. Када стеге дозвољавају осни ротацију отприлике између 12 и 15 степени, заправо смањују проблеме замора материјала за око 41 проценат. Уз то, исте те стеге одржавају нивое напетости прилично константним, у оквиру плус-минус 2%. Лепа страна овог малог покрета је што помаже у спречавању непријатних кртих пресека који настају када је вански веома хладно. А шта мислите? Оне и даље одржавају јаку силу хвата, много изнад стандардних захтева од 2.500 фунти силе према ANSI C119.4 спецификацијама.

Кључне примене стега за висење у електроенергетској инфраструктури

Примена на високонапонским трансмисионим линијама и дистрибутивним мрежама

Клинови за суспензију имају веома важну улогу у оним системима преноса високог напона који раде од око 69 киловолти све до 765 киловолти. Када се ови системи протежу на растојањима дужим од 1.500 метара, постаје критично да се напетост правилно подеси како би се спречило опасно провисавање жица. Према истраживању објављеном прошле године, када инжењери правилно инсталирају ове клинове, стварно смањују кварове на електродистрибутивним линијама током зимских олуја за скоро 37%. То се дешава зато што клинови помажу да се жице одржавају на безбедној висини изнад тла чак и када се наноси лед. За мање електродистрибутивне мреже које раде испод 33 киловолта, клинови за суспензију такође имају велики значај. Они чврсто држе жице причвршћене за стубове и попречне греде, али оно што их чини посебним је њихова способност да омогуће металу да се шири и скупља при променама температуре током дана, без оштећења или ослабљивања веза.

Интеграција у трансформаторским станицама и кључним чворовима мреже

Устезиви стегови имају кључну улогу у трансформаторским станицама и тачкама повезивања мреже, јер апсорбују смерску напетост када се више проводника споји. Ови стегови су дизајнирани да обухватају баланс између чврстоће и флексибилности, тако да спречавају померање из равнотеже у тим ±500 kV HVDC системима. Знамо да ови системи имају отприлике 15 процената већу силу усукавања у поређењу са обичним AC линијама. Када кроз њих протиче струја кvarа, цинкарисано челично тело квалитетних стегова може издржати температуру до око 300 степени Celзијуса пре него што покаже знакове савијања или изобличења. Ово помаже у заштити трансформатора и прекидача на овим кључним тачкама инфраструктуре електричне мреже.

Трајност и еколошки перформанси устезивих стегова

Иновације у материјалима за отпорност према корозији и замору

Današnji stezni elementi za užad obično se izrađuju od celika sa termičkim cinkovanjem, kao i različitih legura aluminijuma, jer ovi materijali pokazuju dobru otpornost na koroziju i zamor metala tokom vremena. Neki proizvođači su počeli da primenjuju napredne premaze, poput cink-nikl galvanskih prevlaka, koji nude za oko tri i po puta bolju zaštitu od dejstva slane magle u poređenju sa uobičajenim premazima, prema testovima sprovedenim prema ASTM B117 standardima prošle godine. Dizajn se takođe razvio – fleksibilne čeljusti rade uz pomoć kaljenih vijaka od nerđajućeg čelika, što smanjuje tačke napona za skoro 28 posto kada se koriste u situacijama sa visokim naponom. Ovo pomaže u sprečavanju proklizavanja, što je posebno važno za instalacije u blizini obale ili u industrijskim zonama gde postoji veliko izlaganje štetnim hemikalijama i zagađivačima u vazduhu.

Stvarna performansa u ekstremnim vremenskim uslovima

Клинови за суспензију са вишеслојним полимерним чашама отпорним на УВ зраке добро функционишу чак и када се температура креће од минус 40 степени Целзијуса до 85 степени. Када је ураган Ајан погодио Флориду 2022. године, инжењери су приметили занимљиву разлику између ових новијих клинова и старе опреме. Новији клинови су смањили прекиде проводника за око две трећине у подручјима погођеним оштећењима од ове буре. На северу, у хидросистему Квебека, тестирано је како се лед накупља на различитим дизајнима клинова. Испоставило се да клинови са посебно обликованим жлебовима спречавају формирање ледених мостова између проводника. Прилично важно, јер само 10 центиметара накупљеног леда додаје додатних око 400 килограма тежине по распону.

Често постављана питања

Која је примарна сврха клинова за суспензију у електроенергетским системима?

Клинови за суспензију користе се за причвршћивање надземних електричних линија за стубове, омогућавајући истовремено флексибилност проводницима да поднесу напоре услед промена средине као што су ветар, снег и флуктуације температуре.

Koji materijali se često koriste za nosače opruge?

Uobičajeni materijali uključuju cinkovani čelik i aluminijumske legure, koji su izabrani zbog svoje izdržljivosti i sposobnosti da podnose spoljašnje uslove.

Kako nosači opruge poboljšavaju pouzdanost mreže?

Oni pomažu u sprečavanju prekomernog provisivanja i strukturnih kvarova, efikasno raspodeljuju težinu i osiguravaju poravnanje vodiča, što poboljšava pouzdanost i sigurnost mreže.

Da li nosači opruge mogu podneti ekstremne vremenske uslove?

Da, oni su projektovani da podnesu ekstremne uslove kao što su jak vetar, nagomilavanje leda i promene temperature, osiguravajući dugovečnost i sigurnost elektroenergetskih sistema.

Gde se nosači opruge obično koriste?

Koriste se na visokonaponskim dalekovodima, distributivnim mrežama, transformatorskim stanicama i ključnim čvorovima mreže kako bi uravnotežili smerovane napetosti i održali integritet sistema.