Компактни електропроводи - електропроводи с намален габарит, благодарение използването на нов тип конзоли и конзолни изолатори

Фактори определящи целесъобразността от строителството на Компактни Въздушни Електропроводи (КВЕП):

1. Стеснени условия в големите градове, курортни области, наличието на гори от първа група (запаси от гори с ценни видове дървета, национални, градски паркове и зелени площи), където по една или друга причина е необходимо преминаване на ВЕП.

2. Икономически ефект: в класа на напрежение 20 – 220 kV строителството на компактен ВЕП е по-евтино от строителството с нормални габарити. Тоест икономическия компонент насочва клиента към модерните, вече по-често срещани в света на технически решения.

Особено положителен икономически ефект се проявява в изграждане на ВЕП на земя с висока цена, при което се плащат големи суми за отчуждаването й. Ясно е, че площта на използваната за ВЕП земя, съгласно съвременните стандарти е намаляла значително. Но освен това съществува коефициент на ефективност за използването на земята, който се споделя от съотношението на мощността предавана по електропровода към площта на използваната земя. Колкото е по-малко разстоянието между фазите, толкова по-тесен е габарита на ВЕП и толкова по-висок е коефициента на ефективност на отчуждените земи.

3. Друго предимство на компактен ВЕП е неговия дизайн, който позволява да се повиши надежността, безопастността и пропускаемата способност на електропровода.

По отношение на пропускателната способност: размерът на натуралната мощност зависи до голяма степен от вълновото съпротивление на линията, което може да бъде постигнато със следните решения:

• Увеличаване радиуса на повърхността на проводника – увеличаване сечението му. Тъй като не можем да увеличим радиуса на проводника, без да увеличим сечението му (това изисква използването на кухи проводници), то на практика можем да използваме последните два метода.
• Увеличаване броя на проводниците във фаза – това е продължение на горния способ, но е ефективно за напрежения над 110 кВ.
• Използване на нов тип проводници с увеличена работна температура (150 – 240 °С)
• Намаляване разстоянието между фазите.

Пренасяната мощност в обикновенните електропроводи (ЕП) е ограничена, в зависимост от номиналното напрежение и товарния ток. В същото време ЕП генерира и индуктивност, която зависи от разстоянието между фазите. Колкото е по-голямо разстоянието между тях, толкова по-голяма е индуктивността по ЕП и съответно по-малка е активната пренасяна мощност. Това изисква поставянето на допълнително скъпо струващи съоръжения като кондензаторни батерии или STATCOM статични компенсатори.

Създаването на компактни ВЕП с минимално допустими разстояния (съгласно Наредба 3, глава 16), оптимални конструкции за разположение на фазите в единичните и двойни ЕП обезпечават подобрени параметри на на линията за сметка на изменение параметрите на електромагнитното поле между фазите и магнитното поле около самата линия. Усилването на електромагнитното поле вътре в линията при намаляване разстоянието между фазите позволява да се намали вълновото съпротивление на ЕП и оттам повишаване на активната съставка на транзитирана та през ЕП мощност и да подобрим параметрите на ЕП.  Намаляване на електромагнитното поле във външното пространство води до подобряване на екологичните показатели на линията.

Таблица 1 сравнява габарита на линиите по ширина (разстоянието между крайните фази) в "традиционнно" и в компактно изпълнение:

Резултатите, както се казва, са налице. В зависимост от напрежението на електропровода намаляването на габарита е възможно повече от 2 пъти, а в някои случаи до 3 пъти.

Ключов елемент в компактните електропроводи 10-35 кВ са новите възли на закрепване и изолация на проводниците. За ВЛ 20 – 35 кВ избора на нова фиксирана конструкция на закрепване на изолаторите към стълба и използването на нови високоефективни опорни полимерни изолатори тип ЛОСК и компактни монолитни конзоли с високи механични и електрически характеристики, което позволява значително да се намали височината на стълбовете и другите им габарити при едни и същи междустълбия.

Опорните линейни изолатори тип ЛОСК притежават високи електрически и механически характеристики – с огъващ момент между 6 – 12 кN и заедно с това и птице-защитните му качества го правят незаменим в строителството на компактни електропроводи. Изолаторите ЛОСК са почти „непробиваеми" при всякакви форми на въздействие на напрежението, и по такъв начин обезпечават надежността на електропровода в пъти в сравнение с подпорните порцеланови изолатори тип ИНК20.

При сближаване на фазите и монтирането на междуфазните дистанционери едновременно се решават проблемите на „пляскане" на проводниците и виброзащита. Монолитните конзоли значително увеличават надежността и безопасността на електропровода, обезпечавайки неподвижно закрепване на проводниците към опорните изолатори.
В резюме конструктивните и експлоатационни преимущества на Монолитните конзоли са:

• Увеличение височината на провеса на проводниците;
• Увеличаване дължината на между-стълбията във ВЛ и с това намаляване броя на стълбовете;
• Намаляване на монтажните и експлоатационни разходи и трудоемкостта в строителството;
• Намаляване височината на поставяне на конзолата на стълба;
• Намаляване разстоянията между фазите – води до увеличаване на пропусквателната способност на ВЕП до 20 – 60 %;
• Намаляване полосата на отчуждената земя – намалява се габарита на ВЛ, стойността на новите линии намалява 1.5 – 3 пъти;
• Взаимно резервиране изолатори – конзола и повишаване безопасността;
• Използване на полимерни изолатори;
• Повишена надежност при силно замърсяване, намаляване теглото на стълбовете и тяхната височина.
• Намаляване на сумарните загуби на електроенергия в системата
• Повишаване на механичната устойчивост на ЕП при въздействие на неблагоприятни климатични фактори;
• Могат да се използват за електропроводи с неизолирани или изолирани самоносещи проводници.

- Пропускателната способност на електропроводите се постига и с Увеличаване на работната му температура с използване на циркониеви алуминиеви сплави (Lumpi-Berndorf) или замяна на стоманеата проволка в проводниците АС/АСО със композитна (3M).

Valmont – световен лидер в металоконструкциите

Проектиране, производство и монтаж/супервайзинг на многостенни стоманено-тръбни или конусовидни стълбове и конструкции за електропроводи и подстанции за напрежение 20-400 кВ.

Традиционно решетъчните стълбове широко са използвани за високоволтните електропроводи. Стоманено-тръбните стълбове се появяват в САЩ в края на 1960-те. Сега стоманено-тръбните стълбове са доминиращ тип конструкции при строителство на нови електропроводи и подстанции в САЩ и много други страни.

Основни показатели

Конусовиден ствол и конзоли
Стволът се състои от няколко секции (9 – 15 м дълги)
Стоманени сплави с висока устойчивост
Използват се в линии 69 – 500 kV
По-малък фундамент, по-малко части, по-естетически вид отколкото ж.р.стълбовете

Свързването на секциите: съосно – тръба в тръба, фланцово и стиково съединение

Вид на фундамента – бетонен фундамент с анкерни болтове или непосредственно закопавани стълбове

Защита на повърхността – поцинковане, без оцинковка, прахово боядисване

Преимущества

Малка площ за фундамент
Отличен външен вид
Състои се от няколко части, бърз монтаж
Висока надежност в екстремни условия
Защита от вандализъм
Гъвкаво проектиране
Ниска стойност на монтажа
Високоефективен и дълъг експлоатационен живот Удобни за монтаж до магистрали или ж.п. линии
Монтират се даже в места с ограничен достъп