Լույսի ուղարկում հազարավոր մղոններով – ուսումնասիրելով բարձր լարման մալուխների առեղծվածը և նորարարությունը

Ժամանակակից էներգահամակարգերում բարձր լարման մալուխները կենսական դեր են խաղում: Քաղաքներում ստորգետնյա էլեկտրացանցերից մինչև լեռների և գետերի միջով անցնող հեռահաղորդակցման գծեր, բարձրավոլտ մալուխները ապահովում են էլեկտրաէներգիայի արդյունավետ, կայուն և անվտանգ փոխանցում: Այս հոդվածը խորությամբ կուսումնասիրի բարձր լարման մալուխների հետ կապված տարբեր տեխնոլոգիաները, ներառյալ դրանց կառուցվածքը, դասակարգումը, արտադրական գործընթացը, կատարողականի բնութագրերը, տեղադրումը և սպասարկումը:
1.Բարձրավոլտ մալուխների հիմնական կառուցվածքը

Բարձրավոլտ մալուխները հիմնականում կազմված են հաղորդիչներից, մեկուսիչ շերտերից, պաշտպանիչ շերտերից և պաշտպանիչ շերտերից։

Հաղորդավարը հոսանքի փոխանցման ալիքն է և սովորաբար պատրաստված է պղնձից կամ ալյումինից: Պղինձն ունի լավ հաղորդունակություն և ճկունություն, մինչդեռ ալյումինը համեմատաբար ցածր գնով է և թեթև քաշով: Այս հաղորդիչներն ընդհանուր առմամբ ունեն բազմաշղթա ոլորված լարերի ձև՝ ճկունությունը բարձրացնելու համար:

Մեկուսիչ շերտը բարձրավոլտ մալուխի առանցքային մասն է, որը դեր է խաղում հոսանքի արտահոսքի կանխման և հաղորդիչը արտաքին աշխարհից մեկուսացնելու գործում: Ընդհանուր մեկուսիչ նյութերը ներառում են խաչաձև կապակցված պոլիէթիլեն (XLPE), յուղաթուղթ և այլն: XLPE-ն ունի գերազանց էլեկտրական հատկություններ, ջերմակայունություն և մեխանիկական ամրություն և լայնորեն օգտագործվում է ժամանակակից բարձր լարման մալուխներում:

Պաշտպանիչ շերտը բաժանված է ներքին և արտաքին պաշտպանիչ: Ներքին վահանն օգտագործվում է էլեկտրական դաշտը միատեսակ դարձնելու և մեկուսացման շերտը վնասելու տեղական արտահոսքը կանխելու համար. Արտաքին վահանը կարող է նվազեցնել արտաքին էլեկտրամագնիսական դաշտի միջամտությունը մալուխի վրա, ինչպես նաև կանխել մալուխի էլեկտրամագնիսական ազդեցությունն արտաքին աշխարհի վրա:

Պաշտպանիչ շերտը հիմնականում պաշտպանում է մալուխը արտաքին գործոնների վնասներից, ինչպիսիք են մեխանիկական վնասը, քիմիական կոռոզիան և ջրի ներթափանցումը: Այն սովորաբար կազմված է մետաղյա զրահից և արտաքին պատյանից։ Մետաղական զրահը կարող է ապահովել մեխանիկական ամրություն, իսկ արտաքին պատյանն ունի անջրանցիկ և հակակոռոզիոն ֆունկցիաներ։

2. Բարձրավոլտ մալուխների դասակարգում

Ըստ լարման մակարդակի՝ բարձր լարման մալուխները կարելի է բաժանել միջին լարման մալուխների (ընդհանուր առմամբ 3-35 կՎ), բարձր լարման մալուխների (35-110 կՎ), գերբարձր լարման մալուխների (110-500 կՎ) և գերբարձր։ - լարման մալուխներ (500 կՎ-ից բարձր): Տարբեր լարման մակարդակների մալուխները տարբերվում են կառուցվածքային ձևավորումից, մեկուսացման պահանջներից և այլն:

Մեկուսիչ նյութերի տեսանկյունից, բացի վերը նշված XLPE մալուխներից և յուղաթղթե մալուխներից, կան նաև էթիլեն-պրոպիլենային ռետինե մալուխներ: Յուղաթղթե մալուխները երկար պատմություն ունեն, սակայն դրանց պահպանման բարձր ծախսերի և այլ պատճառներով դրանք աստիճանաբար փոխարինվել են XLPE մալուխներով: Էթիլեն պրոպիլենային ռետինե մալուխը լավ ճկունություն և եղանակային դիմադրություն ունի և հարմար է որոշ հատուկ առիթների համար:
3. Բարձրավոլտ մալուխի արտադրության գործընթացը

Բարձրավոլտ մալուխի արտադրությունը բարդ և նուրբ գործընթաց է։

Հաղորդավարների արտադրությունը նախ պահանջում է պղնձի կամ ալյումինի հումքի ձգում, ոլորում և այլ գործընթացներ՝ ապահովելու հաղորդիչի չափերի ճշգրտությունը և մեխանիկական հատկությունները: Ոլորման գործընթացում թելերի թելերը պետք է սերտորեն դասավորված լինեն հաղորդիչի հաղորդունակությունը բարելավելու համար:

Մեկուսիչ շերտի արտամղումը հիմնական քայլերից մեկն է: XLPE մեկուսացման շերտի համար XLPE նյութը արտամղվում է բարձր ջերմաստիճանում և հավասարապես փաթաթվում է հաղորդիչի վրա: Էքստրուզիայի գործընթացում այնպիսի պարամետրեր, ինչպիսիք են ջերմաստիճանը, ճնշումը և արտամղման արագությունը, պետք է խստորեն վերահսկվեն՝ ապահովելու համար մեկուսիչ շերտի որակը և հաստությունը:

Պաշտպանական շերտը սովորաբար պատրաստվում է մետաղալարով հյուսելով կամ մետաղական ժապավենի փաթաթմամբ։ Ներքին և արտաքին վահանների արտադրության գործընթացները մի փոքր տարբեր են, բայց երկուսն էլ պետք է ապահովեն պաշտպանիչ շերտի ամբողջականությունը և լավ էլեկտրական միացում:

Ի վերջո, պաշտպանիչ շերտի արտադրությունը ներառում է մետաղական զրահի տեղադրումը և արտաքին պատյանների արտամղումը: Մետաղական զրահը պետք է սերտորեն տեղավորվի մալուխի վրա, իսկ արտաքին պատյանների արտամղումը պետք է ապահովի հարթ տեսք՝ առանց թերությունների, ինչպիսիք են փուչիկները և ճաքերը:
4. Բարձրավոլտ մալուխների կատարողական բնութագրերը

Էլեկտրական աշխատանքի առումով բարձր լարման մալուխները պետք է ունենան բարձր մեկուսացման դիմադրություն, ցածր դիէլեկտրական կորուստ և լավ լարման դիմադրություն: Մեկուսացման բարձր դիմադրությունը կարող է արդյունավետորեն կանխել ընթացիկ արտահոսքը, ցածր դիէլեկտրական կորուստը նվազեցնում է էլեկտրաէներգիայի կորուստը փոխանցման ընթացքում, իսկ լավ լարման դիմադրությունը ապահովում է, որ մալուխը կարող է անվտանգ աշխատել բարձր լարման միջավայրում:

Մեխանիկական հատկությունների առումով մալուխը պետք է ունենա բավարար առաձգական ուժ, ճկման շառավիղ և ազդեցության դիմադրություն: Տեղադրման և շահագործման ընթացքում մալուխը կարող է ենթարկվել ձգման, ճկման և արտաքին ուժի ազդեցության: Եթե ​​մեխանիկական հատկությունները անբավարար են, հեշտ է մալուխի վնասը:

Ջերմային կատարումը նույնպես կարևոր կողմ է: Մալուխը շահագործման ընթացքում ջերմություն կստեղծի, հատկապես բարձր բեռի տակ աշխատելիս: Հետևաբար, մալուխը պետք է ունենա լավ ջերմակայունություն և կարողանա նորմալ աշխատել որոշակի ջերմաստիճանի միջակայքում՝ առանց մեկուսացման ծերացման խնդիրների: XLPE մալուխը համեմատաբար լավ ջերմակայունություն ունի և կարող է երկար ժամանակ աշխատել ավելի բարձր ջերմաստիճանի դեպքում:
5. Բարձրավոլտ մալուխների տեղադրում և սպասարկում

Տեղադրման առումով առաջին բանը, որ պետք է անել, ուղին պլանավորելն է, որպեսզի ապահովվի, որ մալուխի անցման ուղին ողջամիտ և անվտանգ է: Տեղադրման գործընթացում պետք է զգույշ լինել, որպեսզի խուսափեն մալուխի ավելորդ ձգումից, թեքումից և արտամղումից: Երկար հեռավորության վրա մալուխների տեղադրման համար սովորաբար օգտագործվում են այնպիսի սարքավորումներ, ինչպիսիք են մալուխային փոխակրիչները, որոնք օգնում են շինարարությանը:

Մալուխային հոդերի արտադրությունը տեղադրման գործընթացի առանցքային օղակն է: Հոդի որակը ուղղակիորեն ազդում է մալուխի շահագործման հուսալիության վրա: Հոդերի պատրաստման ժամանակ անհրաժեշտ է մալուխը հանել, մաքրել, միացնել և մեկուսացնել: Յուրաքանչյուր քայլ պետք է կատարվի խստորեն համաձայն գործընթացի պահանջների, որպեսզի ապահովվի, որ հոդերի էլեկտրական և մեխանիկական հատկությունները համապատասխանում են պահանջներին:

Բարձր լարման մալուխների երկարաժամկետ կայուն շահագործման համար էական նշանակություն ունեն տեխնիկական սպասարկման աշխատանքները: Կանոնավոր ստուգումները կարող են անհապաղ բացահայտել մալուխի տեսքը վնասված է, թե պատյան վնասված է: Միևնույն ժամանակ, որոշ փորձարկման սարքավորումներ կարող են օգտագործվել նաև մեկուսացման արդյունավետությունը և մալուխի մասնակի լիցքաթափումը ստուգելու համար: Խնդիրներ հայտնաբերելու դեպքում դրանք պետք է ժամանակին վերանորոգվեն կամ փոխարինվեն:

6. Բարձր լարման մալուխների խափանում և հայտնաբերում

Բարձր լարման մալուխների ընդհանուր խափանումները ներառում են մեկուսացման խափանում, հաղորդիչի անջատում և հոդերի խափանում: Մեկուսացման խափանումը կարող է առաջանալ մեկուսացման ծերացման, մասնակի լիցքաթափման կամ արտաքին գերլարման պատճառով: Հաղորդավարի անջատումը սովորաբար տեղի է ունենում մեխանիկական արտաքին ուժի կամ երկարաժամկետ ծանրաբեռնվածության պատճառով: Հոդերի խափանումը կարող է պայմանավորված լինել հոդերի արտադրության վատ գործընթացով կամ շահագործման ընթացքում ուժեղ տաքացմամբ:

Այս անսարքությունները հայտնաբերելու համար կան հայտնաբերման բազմաթիվ մեթոդներ: Մասնակի արտահոսքի հայտնաբերումը սովորաբար օգտագործվող մեթոդ է: Մալուխում մասնակի լիցքաթափման արդյունքում առաջացած ազդանշանը հայտնաբերելու միջոցով կարելի է որոշել, թե արդյոք մալուխի ներսում մեկուսացման թերություններ կան: Դիմակայուն լարման թեստը կարող է հայտնաբերել մալուխի դիմադրողական լարման հզորությունը և գտնել մեկուսացման հնարավոր խնդիրները: Բացի այդ, ինֆրակարմիր ջերմային պատկերման տեխնոլոգիան կարող է հայտնաբերել ջերմաստիճանի բաշխումը մալուխի մակերեսին, որպեսզի պարզի, թե արդյոք մալուխը խնդիրներ ունի, ինչպիսին է տեղային գերտաքացումը:
7.Բարձրավոլտ մալուխների կիրառման և զարգացման միտումը էներգահամակարգերում

Էլեկտրաէներգիայի համակարգերում բարձրավոլտ մալուխները լայնորեն օգտագործվում են քաղաքային էլեկտրացանցերի փոխակերպման, խոշոր էլեկտրակայանների ելքային գծերի, ստորջրյա մալուխային փոխանցման և այլ ոլորտներում: Քաղաքային էլեկտրացանցերում, սահմանափակ տարածքի պատճառով, ստորգետնյա մալուխների օգտագործումը կարող է խնայել տարածքը և բարելավել քաղաքի գեղեցկությունը: Խոշոր էլեկտրակայանների ելքային գծերը պահանջում են բարձրավոլտ մալուխների օգտագործում՝ հեռավոր ենթակայաններ էլեկտրաէներգիա փոխանցելու համար։ Սուզանավային մալուխային փոխանցումը կարող է իրականացնել միջծովային էներգիայի փոխանցում և ապահովել կայուն էներգիայի մատակարարում կղզիների և ափամերձ տարածքների համար:

Էլեկտրաէներգիայի տեխնոլոգիայի շարունակական զարգացման հետ մեկտեղ բարձրավոլտ մալուխները նույնպես ցույց են տվել զարգացման որոշ միտումներ: Մեկը ավելի բարձր լարման մակարդակներով մալուխների հետազոտությունն ու մշակումն է: Հեռավոր էլեկտրահաղորդման պահանջարկի աճի հետ մեկտեղ գերբարձր լարման մալուխների մշակումը կդառնա ուշադրության կենտրոնում: Երկրորդը մալուխների հետախուզությունն է: Մալուխի մեջ սենսորների և այլ սարքավորումների ինտեգրման միջոցով հնարավոր է հասնել մալուխի աշխատանքային կարգավիճակի իրական ժամանակի մոնիտորինգի և անսարքության նախազգուշացման՝ դրանով իսկ բարելավելով մալուխի շահագործման հուսալիությունը: Երրորդը էկոլոգիապես մաքուր մալուխների մշակումն է: Քանի որ մարդկանց պահանջները շրջակա միջավայրի պահպանության նկատմամբ մեծանում են, ցածր աղտոտվածությամբ, վերամշակվող մալուխային նյութերի հետազոտությունն ու մշակումը ապագա զարգացման ուղղություն կլինի: