Wieża transmisyjna - Transmission tower

Wieża transmisyjna
Wieża kotwiczna napowietrznej linii energetycznej.jpg
Wieża transmisyjna
Rodzaj Struktura , wieża kratowa i napowietrzna linia energetyczna
Pierwsza produkcja XX wiek

Wieża transmisja , znany również jako pylon energii elektrycznej lub po prostu pylon w brytyjskim angielskim , jak i wieży wodnej w kanadyjskim angielskim , jest wysoki struktury , zwykle stali wieża krata , wykorzystywane w celu wspierania napowietrznej linii elektroenergetycznej .

W sieciach elektrycznych są one zwykle używane do przenoszenia linii przesyłowych wysokiego napięcia , które transportują masową energię elektryczną ze stacji wytwórczych do podstacji elektrycznych ; słupy energetyczne służą do obsługi linii podprzesyłowych i dystrybucyjnych niskiego napięcia , które przenoszą energię z podstacji do odbiorców energii elektrycznej. Występują w szerokiej gamie kształtów i rozmiarów. Typowa wysokość waha się od 15 do 55 m (49 do 180 stóp), chociaż najwyższe są 380 m (1247 stóp) wieże o rozpiętości 2656 m (8714 stóp) między wyspami Jintang i Cezi w chińskiej prowincji Zhejiang . Najdłuższe przęsło, jakie kiedykolwiek zbudowano, należy do przeprawy przez fiord Ameralik o długości 5376 m (17 638 stóp). Oprócz stali można zastosować inne materiały, w tym beton i drewno.

Istnieją cztery główne kategorie wież transmisyjnych: zawieszenie , terminal , napięcie i transpozycja . Niektóre wieże transmisyjne łączą te podstawowe funkcje. Wieże transmisyjne i ich napowietrzne linie energetyczne są często uważane za formę wizualnego zanieczyszczenia . Sposoby, aby zmniejszyć efekt wizualny to undergrounding .

Terminologia

Wieża transmisyjna to nazwa konstrukcji używanej w przemyśle w Stanach Zjednoczonych i niektórych innych krajach anglojęzycznych. Termin pylon elektryczny lub po prostu pylon pochodzi od podstawowego kształtu konstrukcji, przypominającej obelisk, zwężającej się ku górze, a nazwa jest najczęściej używana w Wielkiej Brytanii i niektórych częściach Europy w codziennej mowie potocznej. Termin ten jest rzadko używany w większości regionów Stanów Zjednoczonych, ponieważ pylon często odnosi się do innych rzeczy, przede wszystkim do pachołków drogowych . W Stanach Zjednoczonych użycie terminu pylon jest bardziej powszechne na Środkowym Zachodzie , w tym na obszarach takich jak Cincinnati i Chicago . W Kanadzie termin wieża wodna jest powszechnie używany, ponieważ energia wodna stanowi większość produkcji energii w kraju.

Wieże transmisyjne wysokiego napięcia AC

Wieża transmisyjna w Toronto, ON
Jednotorowa trójfazowa linia przesyłowa

Trójfazowe układy elektroenergetyczne stosowane są na wysokie napięcie (66 lub 69 kV i więcej) i bardzo wysokie (110 lub 115 kV i więcej; najczęściej 138 lub 230 kV i więcej we współczesnych układach) Linie przesyłowe prądu przemiennego . W niektórych krajach europejskich, np. w Niemczech, Hiszpanii czy Czechach, mniejsze wieże kratowe są również wykorzystywane do linii przesyłowych średniego napięcia (powyżej 10 kV). Wieże muszą być zaprojektowane do przenoszenia trzech (lub wielokrotności trzech) przewodów. Wieże to zazwyczaj kratownice stalowe lub kratownice (konstrukcje drewniane są stosowane w niektórych przypadkach w Kanadzie, Niemczech i Skandynawii ), a izolatorami są tarcze szklane lub porcelanowe lub izolatory kompozytowe z gumy silikonowej lub gumy EPDM połączonej w sznurki lub długie pręty, których długości zależą od napięcia sieciowego i warunków otoczenia.

Zazwyczaj jeden lub dwa przewody uziemiające , zwane również przewodami ochronnymi, są umieszczane na górze, aby przechwycić piorun i nieszkodliwie skierować go do ziemi.

Wieże wysokiego i bardzo wysokiego napięcia są zwykle zaprojektowane do przenoszenia dwóch lub więcej obwodów elektrycznych (z bardzo rzadkimi wyjątkami, tylko jeden obwód dla napięcia 500 kV i wyższego). Jeśli linia jest budowana z wież zaprojektowanych do przenoszenia kilku obwodów, nie jest konieczne instalowanie wszystkich obwodów w momencie budowy. Rzeczywiście, ze względów ekonomicznych niektóre linie przesyłowe są projektowane na trzy (lub cztery) obwody, ale początkowo instalowane są tylko dwa (lub trzy) obwody.

Niektóre obwody wysokiego napięcia są często budowane na tej samej wieży, co linie 110 kV. Równoległe obwody linii 380 kV, 220 kV i 110 kV na tych samych wieżach są powszechne. Czasami, zwłaszcza przy obwodach 110 kV, równoległy obwód prowadzi linie trakcyjne do elektryfikacji kolei .

Wieże przesyłowe wysokiego napięcia prądu stałego

Wieża odległościowa HVDC w pobliżu dwubiegunowej rzeki Nelson

Linie przesyłowe wysokiego napięcia prądu stałego (HVDC) są układami monopolarnymi lub bipolarnymi . W systemach bipolarnych stosuje się układ przewodów z jednym przewodem po każdej stronie wieży. Na niektórych schematach przewód uziemiający jest używany jako linia elektrody lub powrót uziemienia. W tym przypadku musiał być zainstalowany z izolatorami wyposażonymi w ograniczniki przepięć na pylonach, aby zapobiec elektrochemicznej korozji pylonów. W przypadku jednobiegunowej transmisji HVDC z uziemieniem można zastosować wieże z tylko jednym przewodem. Jednak w wielu przypadkach wieże są projektowane do późniejszej konwersji na system dwubiegunowy. W takich przypadkach z przyczyn mechanicznych często instaluje się przewody po obu stronach wieży. Dopóki nie będzie potrzebny drugi biegun, jest on używany jako linia elektrodowa lub łączony równolegle z używanym biegunem. W tym ostatnim przypadku linia od stacji przekształtnikowej do elektrody uziemiającej jest budowana jako kabel podziemny, jako linia napowietrzna na wydzielonym pasie drogowym lub z wykorzystaniem przewodów uziemiających.

Wieże linii elektrodowych są używane w niektórych schematach HVDC do prowadzenia linii zasilającej ze stacji przekształtnikowej do elektrody uziemiającej. Są one podobne do struktur stosowanych w liniach o napięciu 10–30 kV, ale zwykle przenoszą tylko jeden lub dwa przewody.

Wieże przesyłowe prądu przemiennego mogą zostać przekształcone do pełnego lub mieszanego wykorzystania HVDC, aby zwiększyć poziomy przesyłu mocy przy niższych kosztach niż budowa nowej linii przesyłowej.

Wieże linii trakcyjnej kolejowej

Wieże stosowane do jednofazowych linii trakcyjnych prądu przemiennego są zbliżone konstrukcyjnie do wież stosowanych do linii trójfazowych 110 kV. Na tych liniach często stosuje się również stalowe rury lub słupy betonowe. Jednak kolejowe systemy prądu trakcyjnego są dwubiegunowymi systemami prądu przemiennego, więc linie trakcyjne projektuje się dla dwóch przewodów (lub wielokrotności dwóch, zwykle czterech, ośmiu lub dwunastu). Są one zwykle rozmieszczone na jednym poziomie, przy czym każdy obwód zajmuje połowę ramienia poprzecznego. Dla czterech obwodów trakcyjnych układ przewodów jest na dwóch poziomach, a dla sześciu obwodów elektrycznych układ przewodów jest na trzech poziomach.

Wieże dla różnych rodzajów prądów

Pylon w Szwecji ok. 1918 r.

Na tej samej wieży mogą być instalowane obwody prądu przemiennego o różnej częstotliwości i liczbie faz lub obwody prądu przemiennego i stałego. Zwykle wszystkie obwody takich linii mają napięcia 50 kV i więcej. Istnieje jednak kilka linii tego typu dla niższych napięć. Na przykład wieże wykorzystywane zarówno przez obwody zasilania trakcji kolejowej, jak i ogólną trójfazową sieć prądu przemiennego.

Dwa bardzo krótkie odcinki linii przenoszą zarówno obwody prądu przemiennego, jak i stałego. Jeden zestaw takich wież znajduje się w pobliżu terminalu HVDC Volgograd-Donbass w elektrowni wodnej Volga. Pozostałe to dwie wieże na południe od Stenkullen, które przenoszą jeden obwód HVDC Konti-Skan i jeden obwód trójfazowej linii prądu przemiennego Stenkullen-Holmbakullen.

Na odcinku linii elektroenergetycznej między Adalph Static Inverter Plant a Brookston znajdują się wieże z obwodami prądu przemiennego i liniami elektrod prądu stałego, a słupy przenoszą linię elektrod HVDC Square Butte .

Linia elektrod HVDC CU w stacji konwertorowej w Coal Creek Station wykorzystuje na krótkim odcinku wieże dwóch linii prądu przemiennego jako wsparcie.

Napowietrznej odcinek linii elektrody z Pacific DC Intertie od stacji Sylmar konwerter do uziomu w Oceanie Spokojnym niedaleko Will Rogers State Beach jest również zainstalowany na pylonach AC. Biegnie ona od stacji konwertorowej Sylmar East do podstacji Edison Malibu w południowej Kalifornii, gdzie kończy się odcinek linii napowietrznej.

W Niemczech, Austrii i Szwajcarii niektóre wieże transmisyjne przenoszą zarówno obwody publicznej sieci prądu przemiennego, jak i energię trakcji kolejowej w celu lepszego wykorzystania praw drogi.

Projekty wież

Zbliżenie na przewody przymocowane do pylonu, pokazujące różne części z adnotacjami.

Kształt

Typowa wieża 110 kV w kształcie litery T z byłej NRD .

Różne kształty wież transmisyjnych są typowe dla różnych krajów. Kształt zależy również od napięcia i liczby obwodów.

Jeden obwód

Odciągana wieża transmisyjna „Delta” (połączenie odciąganych „V” i „Y”) w Nevadzie .

Pylony delta są najczęstszą konstrukcją dla linii jednotorowych ze względu na ich stabilność. Mają korpus w kształcie litery V z poziomym ramieniem u góry, które tworzy odwróconą deltę . Większe wieże Delta zwykle używają dwóch kabli ochronnych.

Pylony portalowe są szeroko stosowane w Irlandii, Skandynawii i Kanadzie. Stoją na dwóch nogach z jednym ramieniem poprzecznym, co nadaje im kształt litery H. Do 110 kV często były wykonane z drewna, ale linie wyższego napięcia wykorzystują stalowe pylony.

Mniejsze pylony jednotorowe mogą mieć dwa małe ramiona poprzeczne z jednej strony i jedno z drugiej.

Dwa obwody

Jednopoziomowe pylony mają tylko jedno ramię poprzeczne z 3 kablami z każdej strony. Czasami posiadają dodatkowe ramię poprzeczne do kabli ochronnych. Ze względu na zmniejszoną wysokość są często używane w pobliżu lotnisk.

Pylony Dunaju lub Donaumasten wzięły swoją nazwę od linii zbudowanej w 1927 roku obok Dunaju . Są najpowszechniejszym wzorem w krajach Europy Środkowej, takich jak Niemcy czy Polska. Posiadają dwa ramiona poprzeczne, górne ramię niesie jedno, a dolne niesie po dwie linki z każdej strony. Czasami posiadają dodatkowe ramię poprzeczne do kabli ochronnych.

Wieże w kształcie ton są najczęstszą konstrukcją, mają 3 poziome poziomy z jednym kablem bardzo blisko pylonu z każdej strony. W Wielkiej Brytanii drugi poziom jest często (ale nie zawsze) szerszy niż pozostałe, podczas gdy w Stanach Zjednoczonych wszystkie ramiona poprzeczne mają tę samą szerokość.

Cztery obwody

Wieże w kształcie choinki dla 4 lub nawet 6 obwodów są powszechne w Niemczech i mają 3 poprzeczne ramiona, gdzie najwyższe ramię ma każdy jeden kabel, drugie ma dwa kable, a trzecie ma trzy kable z każdej strony. Kable na trzecim ramieniu zwykle przenoszą obwody o niższym wysokim napięciu.

Konstrukcje wsporcze

Wieże mogą być samonośne i wytrzymywać wszelkie siły spowodowane obciążeniami przewodów, niezrównoważonymi przewodami, wiatrem i lodem w dowolnym kierunku. Takie wieże często mają w przybliżeniu kwadratową podstawę i zwykle cztery punkty kontaktu z ziemią.

Półelastyczna wieża jest zaprojektowana tak, aby mogła używać napowietrznych przewodów uziemiających do przenoszenia obciążenia mechanicznego na sąsiednie konstrukcje, jeśli przewód fazowy pęknie, a konstrukcja zostanie poddana niezrównoważonym obciążeniom. Ten typ jest przydatny przy bardzo wysokich napięciach, gdzie przewody fazowe są połączone w wiązki (dwa lub więcej przewodów na fazę). Jest mało prawdopodobne, aby wszystkie zepsuły się jednocześnie, z wyjątkiem katastrofalnej katastrofy lub burzy.

Odciągami masztu ma bardzo małą powierzchnię i opiera się na odciągów w napięciu do wspierania struktury i wszelkie niesymetrycznego obciążenia napięcia z przewodami. Wieża z odciągami może być wykonana w kształcie litery V, co oszczędza wagę i koszty.

Materiały

Wieża z rur stalowych obok starszej wieży kratowej w pobliżu Wagga Wagga w Australii

Stal rurkowa

Słupy wykonane z rurek stalowych są zazwyczaj montowane w fabryce, a następnie umieszczane na pasie drogowym. Ze względu na trwałość oraz łatwość produkcji i instalacji, w ostatnich latach wiele zakładów użyteczności publicznej preferuje stosowanie monopolarnych wież stalowych lub betonowych nad stalą kratownicową w przypadku nowych linii energetycznych i wymiany wież.

W Niemczech słupy z rur stalowych są również budowane głównie dla linii średniego napięcia, dodatkowo dla linii przesyłowych wysokiego napięcia lub dwóch obwodów elektrycznych dla napięć roboczych do 110 kV. Słupy z rur stalowych są również często używane dla linii 380 kV we Francji oraz dla linii 500 kV w Stanach Zjednoczonych .

Krata

Wieża kratownicowa to konstrukcja szkieletowa wykonana z kształtowników stalowych lub aluminiowych. Wieże kratowe są używane do linii energetycznych wszystkich napięć i są najczęstszym typem linii przesyłowych wysokiego napięcia. Wieże kratowe są zwykle wykonane ze stali ocynkowanej. Aluminium stosuje się w celu zmniejszenia masy, na przykład w obszarach górskich, gdzie konstrukcje są umieszczane przez helikopter. Aluminium jest również używane w środowiskach, które mogłyby powodować korozję stali. Dodatkowy koszt materiałowy wież aluminiowych zostanie zrekompensowany niższymi kosztami instalacji. Konstrukcja aluminiowych wież kratowych jest podobna do konstrukcji stalowych, ale musi uwzględniać niższy moduł Younga aluminium .

Wieża kratownicowa jest zwykle montowana w miejscu, w którym ma zostać wzniesiona. Dzięki temu możliwe są bardzo wysokie wieże, do 100 m (328 stóp) (aw szczególnych przypadkach nawet wyższe, jak w przeprawie przez Łabę 1 i przeprawie przez Łabę 2 ). Montaż stalowych wież kratowych można wykonać za pomocą dźwigu . Stalowe wieże kratowe są zwykle wykonane z profilowanych pod kątem belek stalowych ( belki L lub T ). W przypadku bardzo wysokich wież często stosuje się kratownice .

Konstrukcja ramy 345 kV K
Podwójne ramki K są często używane na liniach przesyłowych 345 kV, które wykorzystują struktury ramek K 345 kV i są rozróżnialne, ponieważ mają drugie K na ramieniu poprzecznym.
Rama K obsługująca linię przesyłową 345 kV na południe od Nephi, Utah

Drewno

Drewniana kratownicowa wieża transmisyjna w jeziorze inle ( Myanmar ).
Poprzeczka drewniana i metalowa

Drewno to materiał, którego zastosowanie w transmisji wysokiego napięcia jest ograniczone. Ze względu na ograniczoną wysokość dostępnych drzew, maksymalna wysokość drewnianych pylonów jest ograniczona do około 30 m (98 stóp). Drewno jest rzadko używane do konstrukcji kratownicowych. Zamiast tego są wykorzystywane do budowy konstrukcji wielobiegunowych, takich jak konstrukcje typu H-frame i K-frame. Przenoszone przez nie napięcia są również ograniczone, na przykład w innych regionach, gdzie konstrukcje drewniane przenoszą tylko napięcia do około 30 kV.

W krajach takich jak Kanada czy Stany Zjednoczone drewniane wieże przenoszą napięcie do 345 kV; mogą one być mniej kosztowne niż konstrukcje stalowe i wykorzystywać właściwości izolacyjne drewna przed przepięciami. Od 2012 r. linie 345 kV na drewnianych wieżach są nadal w użyciu w USA, a niektóre są nadal budowane w tej technologii. Drewno może być również wykorzystywane do konstrukcji tymczasowych podczas konstruowania trwałego zamiennika.

Beton

Słup żelbetowy w Niemczech

Słupy betonowe są używane w Niemczech zwykle tylko dla linii o napięciu roboczym poniżej 30 kV. W wyjątkowych przypadkach słupy betonowe stosuje się również dla linii 110 kV, a także dla sieci publicznej lub sieci trakcyjnej kolejowej . W Szwajcarii betonowe pylony o wysokości do 59,5 metra (najwyższy na świecie pylon z prefabrykatów betonowych w Littau ) są wykorzystywane do linii napowietrznych 380 kV. Słupy betonowe stosuje się również w Kanadzie i Stanach Zjednoczonych.

Słupy betonowe, które nie są prefabrykowane, są również wykorzystywane do konstrukcji wyższych niż 60 metrów. Jednym z przykładów jest wysoki na 66 m (217 stóp) pylon linii energetycznej 380 kV w pobliżu elektrowni Reuter West w Berlinie. Takie pylony wyglądają jak kominy przemysłowe. W Chinach niektóre pylony linii przecinających rzeki zbudowano z betonu. Najwyższy z tych pylonów należy do skrzyżowania Yangtze Powerline w Nanjing o wysokości 257 m (843 stóp).

Projekty specjalne

Czasami (zwłaszcza na stalowych wieżach kratowych dla najwyższych poziomów napięcia) instalowane są urządzenia nadawcze i anteny montowane na górze, nad lub pod napowietrznym przewodem uziemiającym . Zazwyczaj instalacje te są przeznaczone dla usług telefonii komórkowej lub działającego radia firmy energetycznej, ale czasami również dla innych usług radiowych, takich jak radio kierunkowe. W ten sposób na pylonach zainstalowano już anteny nadawcze do nadajników radiowych i telewizyjnych małej mocy. Na wieży Elbe Crossing 1 znajduje się radar należący do hamburskiego biura wodno-nawigacyjnego.

W przypadku przekraczania szerokich dolin należy zachować dużą odległość między przewodami, aby uniknąć zwarć spowodowanych przez zderzenia kabli przewodów podczas burz. Aby to osiągnąć, czasami dla każdego przewodu stosuje się oddzielny maszt lub wieżę. W przypadku przekraczania szerokich rzek i cieśnin o płaskich liniach brzegowych konieczne jest budowanie bardzo wysokich wież ze względu na konieczność zapewnienia dużej wysokości prześwitu do nawigacji. Takie wieże i przewożone przez nie przewody muszą być wyposażone w lampy bezpieczeństwa lotu i reflektory.

Dwa dobrze znane szerokie przeprawy rzeczne to Przeprawa przez Łabę 1 i Przeprawa przez Łabę 2 . Ten ostatni ma najwyższe w Europie maszty linii napowietrznych o wysokości 227 m (745 stóp). W Hiszpanii linia napowietrzna przecinająca pylony w hiszpańskiej zatoce Kadyksu ma szczególnie interesującą konstrukcję. Główne przejście wieże 158 m (518 stóp) wysokości jednym poprzecznika szczycie ściętego konstrukcji ramowej. Najdłuższe przęsła linii napowietrznej to skrzyżowanie norweskiego Sognefjord Span (4597 m (15 082 ft) między dwoma masztami) i Ameralik Span na Grenlandii (5376 m (17 638 ft)). W Niemczech linia napowietrzna skrzyżowania EnBW AG przez Eyachtal ma najdłuższą rozpiętość w kraju i wynosi 1444 m (4738 stóp).

Aby zrzucić linie napowietrzne do stromych, głębokich dolin, od czasu do czasu stosuje się pochyłe wieże. Są one wykorzystywane w Zaporze Hoovera w Stanach Zjednoczonych, aby schodzić po klifowych ścianach Czarnego Kanionu Kolorado . W Szwajcarii pylon nachylony pod kątem około 20 stopni do pionu znajduje się w pobliżu Sargans w St. Gallens . Maszty o wysokim nachyleniu są używane na dwóch słupach 380 kV w Szwajcarii, przy czym górne 32 metry jednego z nich są wygięte pod kątem 18 stopni do pionu.

Kominy elektrowni są czasami wyposażone w poprzeczki do mocowania przewodów linii wychodzących. Ze względu na możliwe problemy z korozją powodowaną przez spaliny takie konstrukcje są bardzo rzadkie.

Nowy typ pylonów, zwany pylonami Wintrack, będzie używany w Holandii od 2010 roku. Pylony zostały zaprojektowane jako minimalistyczna konstrukcja przez holenderskich architektów Zwarts i Jansma. Wykorzystanie praw fizycznych do projektowania umożliwiło redukcję pola magnetycznego. Zmniejsza się również wizualny wpływ na otaczający krajobraz.

Na Węgrzech po obu stronach autostrady M5 , niedaleko Újhartyán, pojawiają się dwa pylony w kształcie klauna .

Pro Football Hall of Fame w Canton, Ohio, USA oraz American Electric Power sparowany wyobrazić, projektowania i instalowania goal post kształcie litery wieże znajdujące się po obu stronach drogi międzystanowej 77 , w pobliżu hali w ramach modernizacji infrastruktury elektroenergetycznej.

Mickey Pylon jest Mickey Mouse kształcie wieży transmisji na stronie Interstate 4 , w pobliżu Walt Disney World w Orlando, Floryda .

montaż

Pracownik liniowy na wieży
Platformy kablowe na szczycie pylonu, dodające światłowodowy kabel danych owinięty wokół kabla podtrzymującego wieżę. Kabel (SkyWrap) jest nawijany przez maszynę jezdną , która obraca bęben kablowy wokół liny nośnej podczas ruchu. Przemieszcza się ona o własnych siłach od wieży do wieży, gdzie jest demontowana i przenoszona na przeciwną stronę. Na zdjęciu zespół silnika został przesunięty, ale bęben linowy nadal znajduje się po stronie przylotu.

Zanim jeszcze zostaną wzniesione wieże transmisyjne, prototypowe wieże są testowane na stacjach testowych wież . Istnieje wiele sposobów ich montażu i montażu:

Tymczasowy pylon z odciągami obok rozpoczętej nowej wieży
  • Można je montować poziomo na ziemi i ustawiać za pomocą kabla typu push-pull. Ta metoda jest rzadko stosowana ze względu na wymaganą dużą powierzchnię montażową.
  • Można je montować pionowo (w ostatecznej pozycji pionowej). W ten sposób zmontowano bardzo wysokie wieże, takie jak Przeprawa przez Jangcy .
  • Jin-biegunowe żuraw może być używany do montażu wieże kratowe. Jest to również używane do słupów użytkowych .
  • Śmigłowce mogą służyć jako dźwigi powietrzne do ich montażu w obszarach o ograniczonej dostępności. Wieże można również zmontować w innym miejscu i przewieźć na swoje miejsce na pasie transmisyjnym. Śmigłowce mogą być również wykorzystywane do transportu zdemontowanych wież do złomowania.

Markery

Organizacja Międzynarodowego Lotnictwa Cywilnego wydaje zalecenia dotyczące oznaczeń dla wież i zawieszonych między nimi przewodów . W niektórych jurysdykcjach zalecenia te będą obowiązkowe, na przykład na niektórych liniach energetycznych muszą być umieszczone w odstępach znaczniki przewodów napowietrznych , a na odpowiednio wysokich wieżach będą umieszczane światła ostrzegawcze , dotyczy to w szczególności wież transmisyjnych znajdujących się w bliskim sąsiedztwie lotnisk .

Słupy elektroenergetyczne często posiadają tabliczkę identyfikacyjną, na której znajduje się nazwa linii (albo punkty końcowe linii, albo wewnętrzne oznaczenie przedsiębiorstwa energetycznego) oraz numer wieży. Ułatwia to zidentyfikowanie lokalizacji usterki firmie energetycznej będącej właścicielem wieży.

Wieże transmisyjne, podobnie jak inne stalowe wieże kratowe, w tym wieże nadawcze lub telefoniczne, są oznaczone znakami, które zniechęcają do publicznego dostępu ze względu na niebezpieczeństwo wysokiego napięcia. Często jest to realizowane za pomocą znaku ostrzegawczego o wysokim napięciu. W innych przypadkach cały punkt dostępu do korytarza transmisyjnego jest oznaczony znakiem.

Funkcje wieży

Typowy identyfikator wieży
Wieże do przesyłu prądu przemiennego trójfazowego nad wodą, w pobliżu Darwin, Terytorium Północne , Australia

Konstrukcje wieżowe można klasyfikować według sposobu, w jaki wspierają przewody liniowe. Konstrukcje zawieszenia podtrzymują przewód pionowo za pomocą izolatorów zawieszenia. Struktury naprężeń opierają się naprężeniom sieciowym w przewodach, a przewody są mocowane do konstrukcji za pomocą izolatorów naprężeń. Struktury ślepe podtrzymują cały ciężar przewodnika, a także całe naprężenie w nim, a także wykorzystują izolatory naprężeń.

Konstrukcje są klasyfikowane jako zawieszenie styczne, zawieszenie kątowe, odkształcenie styczne, odkształcenie kątowe, ślepy koniec stycznej i ślepy koniec styczny. Tam, gdzie przewody znajdują się w linii prostej, stosuje się wieżę styczną. Wieże kątowe są używane tam, gdzie linia musi zmienić kierunek.

Ramiona poprzeczne i układ przewodów

Zasadniczo wymagane są trzy przewody na obwód trójfazowy prądu przemiennego, chociaż obwody jednofazowe i prądu stałego są również prowadzone na wieżach. Przewody mogą być ułożone w jednej płaszczyźnie lub przy użyciu kilku ramion poprzecznych mogą być ułożone w mniej więcej symetryczny, trójkątny wzór, aby zrównoważyć impedancje wszystkich trzech faz. Jeżeli wymagany jest więcej niż jeden tor, a szerokość linii nie pozwala na użycie wielu wież, na tej samej wieży można wykonać dwa lub trzy pętle przy użyciu kilku poziomów poprzecznic. Często wiele obwodów ma to samo napięcie, ale w niektórych strukturach można znaleźć różne napięcia.

Inne funkcje

Izolatory

Izolator wysokiego napięcia w Wielkiej Brytanii. Na miejscu znajdują się również rogi łukowe.

Izolatory izolują elektrycznie stronę przewodów transmisyjnych pod napięciem od konstrukcji wieży i uziemienia. Są to krążki szklane lub porcelanowe lub izolatory kompozytowe z gumy silikonowej lub gumy EPDM . Montowane są w sznurki lub długie pręty, których długość zależy od napięcia sieciowego i warunków środowiskowych. Dzięki zastosowaniu dysków maksymalizowana jest najkrótsza droga elektryczna powierzchni między końcami, co zmniejsza ryzyko wycieku w wilgotnych warunkach.

Amortyzatory Stockbridge

Amortyzator Stockbridge przykręcony do linii blisko punktu mocowania do wieży. Zapobiega powstawaniu drgań mechanicznych w linii.

Przepustnice Stockbridge są dodawane do linii przesyłowych metr lub dwa od wieży. Składają się z krótkiego odcinka kabla zamocowanego równolegle do samej linii i obciążonego na każdym końcu. Rozmiar i wymiary są starannie zaprojektowane, aby tłumić wszelkie mechaniczne drgania linii, które mogą być wywołane przez wibracje mechaniczne, najprawdopodobniej spowodowane przez wiatr. Bez nich możliwe jest powstanie fali stojącej, która rośnie w siłę i niszczy linię lub wieżę.

Łuki rogi

Łukowe rogi. Wzory mogą się różnić.

Rożki łukowe są czasami dodawane na końcach izolatorów w obszarach, w których mogą wystąpić przepięcia. Mogą one być spowodowane uderzeniami piorunów lub operacjami przełączania. Chronią izolatory linii energetycznych przed uszkodzeniem w wyniku wyładowania łukowego. Mogą być postrzegane jako zaokrąglone metalowe rury na każdym końcu izolatora i zapewniają ścieżkę do ziemi w ekstremalnych warunkach bez uszkodzenia izolatora.

Bezpieczeństwo fizyczne

Wieże będą miały poziom fizycznego bezpieczeństwa, aby uniemożliwić wspinanie się na nie członkom społeczeństwa lub wspinającym się zwierzętom. Może to przybrać formę ogrodzenia ochronnego lub przegród do wspinania dodanych do nóg podporowych. Niektóre kraje wymagają, aby stalowe wieże kratowe były wyposażone w barierę z drutu kolczastego około 3 m (9,8 stopy) nad ziemią, aby powstrzymać nieautoryzowane wejście. Takie bariery często można znaleźć na wieżach w pobliżu dróg lub innych obszarów z łatwym dostępem publicznym, nawet tam, gdzie nie ma takiego wymogu prawnego. W Wielkiej Brytanii wszystkie takie wieże są wyposażone w drut kolczasty.

Wybitne wieże przesyłowe energii elektrycznej

Poniższe wieże elektroenergetyczne wyróżniają się ogromną wysokością, nietypową konstrukcją, nietypowym placem budowy czy zastosowaniem w dziełach sztuki.

Wieża Rok Kraj Miasto Szczyt Uwagi
Połączenie napowietrznej linii elektroenergetycznej Jintang-Cezi 2018-2019 Chiny Wyspa Jintang 380 m² Rozpiętość o długości 2656 metrów między wyspą Jintang i Cezi
Krawat z napowietrznej linii energetycznej na wyspie Zhoushan 2009-2010 Chiny Wyspa Damao 370 m² Najwyższe na świecie słupy energetyczne zbudowane przez State Grid
Jiangyin Przeprawa przez Jangcy 2003 Chiny Jiangyin 346,5 m²
Amazonas Skrzyżowanie linii przesyłowej Tucuruí 2013 Brazylia w pobliżu Almeirim 295 m² Najwyższe słupy energetyczne w Ameryce Południowej
Przejście linii energetycznej Jangcy przez linię energetyczną Shanghai-Huainan 2013 Chiny Gaogouzhen 269,75 m²
Nankin Przeprawa przez Jangcy 1992 Chiny Nankin 257 m² Najwyższe słupy żelbetowe na świecie
Pylony Przeprawy przez Rzekę Perłową 1987 Chiny Rzeka Perłowa 253 m + 240 m²
Przeprawa przez rzekę Orinoko 1990 Wenezuela Caroni 240 m²
Upiorna przeprawa przez rzekę Indie Diamentowy Port 236 m² [1]
Pylony Mesyny 1957 Włochy Mesyna 232 m (224 m bez piwnicy) Nie używane już jako pylony
HVDC Przeprawa przez rzekę Jangcy Wuhu 2003 Chiny Wuhu 229 m² Najwyższe słupy energetyczne wykorzystywane do HVDC
Przeprawa przez Łabę 2 1976-1978 Niemcy Stade 227 m² Najwyższe słupy elektroenergetyczne nadal używane w Europie
Skrzyżowanie linii energetycznej Chushi 1962 Japonia Takehara 226 m² Najwyższe słupy energetyczne w Japonii
Przejście przez kanał Daqi 1997 Japonia Takehara 223 m²
Linia napowietrzna przecinająca Kanał Sueski 1998 Egipt 221 m²
Przejście przez linię elektroenergetyczną Huainan Luohe 1989 Chiny Huain 202,5 ​​m² Słupy żelbetowe
Przeprawa przez rzekę Yangzi przez HVDC Xianjiaba – Szanghaj 2009 Chiny ??? 202 m²
Balakovo 500 kV Przejście Wolga, Wieża Wschodnia 1983-1984 Rosja Bałakowo 197 mln Najwyższy słup energetyczny w Rosji i byłym ZSRR
LingBei-Channel-Skrzyżowanie 1993 Japonia Reihoku 195 m²
Przejście linii energetycznej Doel Schelde 2 2019 Belgia Antwerpia 192 mln Drugie przejście rzeki Schelde
Przejście przez Tamizę 400 kV 1965 Wielka Brytania West Thurrock 190 m²
Przeprawa przez Łabę 1 1958-1962 Niemcy Stade 189 m²
Przejście przez dok w Antwerpii Deurganck 2000 Belgia Antwerpia 178 m² Przejście na nabrzeże kontenerowe
Línea de Transmisión Carapongo – Carabayllo 2015 Peru Lima 176 mln Przeprawa przez rzekę Rimac
Tracy Saint Lawrence River Powerline Crossing ? Kanada Tracy 176 mln Najwyższy słup energetyczny w Kanadzie
Przejście linii elektroenergetycznej Doel Schelde 1 1974 Belgia Antwerpia 170 m² Zespół 2 wież z 1 pylonem pośrodku rzeki Schelde
Przejście przez linię elektroenergetyczną Sunshine Mississippi 1967 Stany Zjednoczone Św. Gabriel, Luizjana 164,6 m² Najwyższe słupy energetyczne w Stanach Zjednoczonych [2] , [3]
Skrzyżowanie Lekkerkerk 1 1970 Holandia Lekkerkerk 163 m² Najwyższe przejście w Holandii
Przejście linii napowietrznej Bosforu III 1999 indyk Stambuł 160 m²
Balakovo 500 kV Przejście Wolga, Wieża Zachodnia 1983-1984 Rosja Bałakowo 159 mln
Pylony Kadyksu 1957-1960 Hiszpania Kadyks 158 m²
Przejście linii elektroenergetycznej w zatoce Maracaibo ? Wenezuela Maracaibo 150 m² Wieże na kesonach
Przeprawa przez rzekę Meredosia-Ipava Illinois 2017 Stany Zjednoczone Beardstown 149,35 m²
Przejście przez linię elektroenergetyczną Aust Severn 1959 Wielka Brytania Aust 148,75 m²
Przejście przez Tamizę 132 kV 1932 Wielka Brytania West Thurrock 148,4 m² Zburzony w 1987 r.
Przejście przez linię elektroenergetyczną Karmsundet ? Norwegia Karmsundet 143,5 m²
Limfjorden Przejście przez linię elektroenergetyczną 2 ? Dania Raerup 141,7 m²
Saint Lawrence River HVDC Quebec-Nowa Anglia napowietrzne przejście linii elektroenergetycznej 1989 Kanada Deschambault-Grondines 140 m² Zdemontowany w 1992 r.
Pylony Voerde 1926 Niemcy Voerde 138 m²
Przejście linii elektroenergetycznej Köhlbrand ? Niemcy Hamburg 138 m²
Przejście przez linię energetyczną Weser Powerline Brema-Farge ? Niemcy Brema 135 m²
Pylony Ghesm Crossing 1984 Iran Cieśnina Ghesm 130 m² Jeden pylon stojący na kesonie w morzu
Wieża Szuchow na rzece Oka 1929 Rosja Dzierżyńsk 128 m² Struktura hiperboloidowa , 2 wieże, jedna z nich zburzona
Pylon Tarchomin przy przeprawie przez Wisłę Tarchomin-Łomianki ? Polska Tarchomin 127 m²
Pylon Skolwin na odcinku Skolwin-Inoujscie Odra Powerline Crossing ? Polska Skolwin 126 m²
Przejście linii energetycznej Enerhodar Dnipro 2 1977 Ukraina Enerhodar 126 m²
Pylon Inoujscie Skolwin-Inoujscie Odra Powerline Crossing ? Polska Inoujscie 125 m²
Przejście linii napowietrznej Bosfor II 1983 indyk Stambuł 124 m²
Przeprawa przez rzekę Tista 1985 Indie Jalpaiguri 120 m² Podstawa palowa
Przeprawa przez linię elektroenergetyczną Duisburg-Wanheim przez Ren ? Niemcy Duisburg 122 m²
Pylon Łomianki Tarchomin-Łomianki Przeprawa przez Wisłę ? Polska Łomianki 121 m²
Skrzyżowanie linii elektroenergetycznej Little Belt 2 ? Dania Middelfart 125,3m / 119,2m²
Skrzyżowanie linii elektroenergetycznej Little Belt 2 ? Dania Middelfart 119,5m / 113,1m²
Pylony Duisburg-Rheinhausen 1926 Niemcy Duisburg-Rheinhausen 118,8 m²
Przejście przez linię elektroenergetyczną Bullenhausen nad Łabą ? Niemcy Bullenhausen 117 mln
Przejazd przez Wisłę Lubaniew-Bobrowniki ? Polska Lubaniew / Bobrowniki 117 mln
Przejście przez Wisłę Świerże Górne-Rybaków ? Polska Świerże Górne / Rybaków 116 m²
Przejazd przez Wisłę Ostrówek-Tursko ? Polska Ostrówek / Tursko 115 m²
Przejście linii napowietrznej Bosforu I 1957 indyk Stambuł 113 mln
Elektrownia wodna Ryga Crossing Pylon 1974 Łotwa Salaspils 112 m²
Bremen-Industriehafen Weser Powerline Crossing ? Niemcy Brema 111 m² Dwie równoległe linie energetyczne, jedna używana do jednofazowej linii prądu przemiennego Deutsche Bahn AG
Probostwo Dolne pylon Nowy Bógpomóz-Probostwo Dolne Skrzyżowanie linii elektroenergetycznej nad Wisłą ? Polska Nowy Bógpomóz / Probostwo Dolne 111 m²
Przejście przez linię elektroenergetyczną Dźwiny 1975 Łotwa Ryga 110 m²
Nowy Bógpomóz pylon Nowy Bógpomóz-Probostwo Dolne Skrzyżowanie linii elektroenergetycznej nad Wisłą ? Polska Nowy Bógpomóż 109 m²
Przejazd przez Wisłę Regów Gołąb ? Polska Regów / Gołąb 108 m²
Wieża Ameren UE ? Stany Zjednoczone Louis, Missouri 106 m² Wieża radiowa z poprzeczkami do przewodów elektroenergetycznych [4]
Przeprawa przez Ren w Orsoy ? Niemcy Orsoy 105 m²
Pylon Kerinchi 1999 Malezja Kerinchi 103 m² Najwyższy na świecie pylon sitowy, nie będący częścią skrzyżowania linii energetycznej na drodze wodnej
Limfjorden Przejście przez napowietrzną linię elektroenergetyczną 1 ? Dania Raerup 101,2 m²
Przejście linii energetycznej Enerhodar Dnipro 2 1977 Ukraina Enerhodar 100 m² Pylony stojące na kesonach
Przejście przez linię elektroenergetyczną Reisholz Rhine 1917 Niemcy Düsseldorf ? Pod nogami pylonu na wschodnim brzegu Renu biegnie kolej do pobliskiej podstacji Holthausen
Przeprawa przez rzekę Sone 1983 Indie Sone Bhadra (Uttar Pradesh) 96 m² Pylony stojące na fundamencie Studnia
Staw Ghazi przechodzący przez tamę Tarbela 2017 Pakistan Tarbela Dam 89,5m² Wieża typu SPT. Pierwsza tego typu wieża w Pakistanie i najwyższa wieża w Pakistanie
Droga ekspresowa Al Batinah Przejazd drogowy i kolejowy w Sohar 220 kV Linia dwutorowa OETC 2018 Oman Sohar 89 m² Najwyższa wieża linii transmisyjnej w Sułtanacie Omanu
Przejście przez linię elektroenergetyczną Strelasund ? Niemcy Sundhagen 85 m² Pylony stojące na kesonach
Skrzyżowanie napowietrznej linii elektroenergetycznej 380 kV Ems ? Niemcy Mark (na południe od Weener ) 84 mln
Pylon w sztucznym jeziorze Santa Maria 1959 Szwajcaria Jezioro Santa Maria 75 m² Pylon w sztucznym jeziorze
Obiekt 4101, Wieża 93 1975 Niemcy Hürth 74,84 m² przewoził do 2010 roku taras widokowy
Potrójny Pylon Zaporoski ? Ukraina Zaporoże 74,5 m² Dwa potrójne pylony używane do przejścia linii energetycznej z wyspy Chortytsia na wschodni brzeg Dniepru
Przejście Aggersund przez Cross-Skagerrak 1977 Dania Aggersund 70 m² Najwyższe słupy używane do przesyłu HVDC w Europie
Rozpiętość Eyachtal 1992 Niemcy Höfen 70 m² Najdłuższe rozpiętość Niemiec (1444 m)
Pochylony pylon Mingjian ? Tajwan Mingjian ? Pomnik trzęsienia ziemi
Przejście przez linię elektroenergetyczną przez cieśninę Carquinez 1901 Stany Zjednoczone Benicia 68 m + 20 m² Pierwsze na świecie przejście przez linię elektroenergetyczną na większej drodze wodnej
Pylon 310 linii energetycznej Innertkirchen-Littau-Mettlen 1990 Szwajcaria Litwa 59,5 m² Najwyższy pylon z prefabrykatów betonowych
Anlage 2610, maszt 69 ? Niemcy Bochum 47 m² Pylon linii energetycznej 220 kV ozdobiony kulkami w centrum handlowym Ruhr-Park.
Kolos z Eislingen 1980 Niemcy Eislingen/Fils 47 m² Pylon stojący nad małą rzeką
Pylon 24 linii energetycznej Watari-Kashiwabara ? Japonia Uchihara, Ibaraki 45 m² Pylon stojący nad drogą publiczną z dwoma pasami
Designerski pylon wysokiego napięcia Bog Fox 2020 Estonia Risti , powiat Lääne , 45 m² Pierwszy designerski pylon wysokiego napięcia w Estonii
Pylon Mickey 1996 USA Świętowanie, Floryda 32 m² Pylon w kształcie myszki Miki
Źródło 2004 Francja Amnéville les Thermes 34m / 28m² 4 pylony tworzące dzieło sztuki
Pylon wąskiego kanału Huddersfield 1967 Wielka Brytania Stalybridge, Greater Manchester ? Pylon stojący nad drogą wodną, ​​którą można przewozić małymi łodziami

Zobacz też

Bibliografia

Zewnętrzne linki