1. A VILLAMOS ENERGIA ELOÁLLÍTÁSA

BMF - Kandó K. Villamosmémöki Kar

06.09.21

Villamos energetika 1. eloadás

Villamos energetika 1. - eloadásvázlat (Novothny féle jegyzet alapján)

1.

A VILLAMOS ENERGIA ELOÁLLÍTÁSA

1.1.

A természeti energiahordozók átalakítása villamos energiává

Az egyes energiafajták anyagi megtestesítoi az energiahordozók. A természetben megtalálható energiahordozók az 00. primer energiahordozók • szén, olaj, fóldgáz, • víz, • hasadó anyagok stb A különféle energiafogyasztók az energia olyan formáját igénylik, amely • viszonylag gazdaságosan állítható elo, • a felhasználás helyén állandóan rendelkezésre áll, • nem kíván tárolást és • egyszeruen alakítható át mechanikai munkává, hové, fénnyé stb. Ilyen energia a villamos energia, amely a primer energiahordozók célszeruen átalakított közvetíto formája. VILLAMOSENERGIAÁTVITEL

TERMELÉS

Természeti (primer) energiahordozók

Átalakítás villamos

FELHASZNÁLÁS

Szállítás, elosztás

V illamosenergia- fogyasztók Helyi átalakítás

energiává

Energia helyi hasznosítása

Szén

H

Olaj Hálózatok Gáz

!-----I f-------l Mechanikai Motorok r-----I Világítás Vegyi FHo ény

~.

Elektrolízis Kemencék Eromuvek

I

Víz

Atom

Egyéb

1.1.-1. ábra. A villamosenergia-ellátás

Készítette: Tényi V. Gusztáv

61/11

folyamatának elvi vázlata

VE-ea-BSc

r

BMF - Kandó K. Villamosmérnöki Kar


06.09.21

I

Az eromuvekben termelt villamos energia szállítása és elosztása a hálózatok feladata, míg a fogyasztói berendezések a villamos energiát a szükségleteiknek megfelelo formába alakítják át és hasznosítj ák. Az eromuveket a villamos energia termeléséhez felhasznált primer energiahordozók fajtájától függoen három nagy csoportba sorolhatjuk: • hoeromuvek, • vízeromuvek, • atomeromuvek.

29%

il

L.-J

12%

atom gáz olaj szén

•

víz

1.1.-2. ábra. A primer energiaforrások megoszlása a villamosenergia-termelésben A hoeromuvek A hoeromuvek tüzeloanyaga lehet: • szén, energetikai barnaszén: futoértéke 6000 ...6500 kl/kg. • olaj (vagy olaj származék) (pakura, goudron), amelyek futo értéke 40000 ...41000 kJlkg • fóldgáz. hoeromuvi földgáz futoértéke kb.35000 kl/kg A hoeromuvekben az energia átalakítás ának alapveto munkafolyamatai az alábbiak: • a tüzeloanyag kémiai energiáj ának átalakítása hoenergiává (a tüzeloanyag elégetése); • a hoenergia átadása a közvetíto közegnek; • a közvetíto közeg hoenergiájának átalakítása mechanikai energiává; • a mechanikai energia átalakítása villamos energiává. A tüzeloanyag elégetésének módja, illetve az alkalmazott közvetíto közeg szerint: • gozeromuveket és • gázturbinás eromuveket • kombinált ciklusú eromuveket különböztetünk meg.


61/12

VE-ea-BSc


06.09.21


Kozve .. ti'to közeg:

• vi, Tüzelo anyag

.

V'g" · ~-

"€ly

Mechanikai en ViU"""~

'n"~ Ho

energl~~~:>ozkkazazanan (---JI:-\ gOZ'( Nhl ~oz rbm .~

Vili ,"'"

I\

energia

•

... generátor)

a)

Villamos energia Tüzelo anyag b)

Vegyi

Mechanikai

Tüzelo energl/~f.~nergia. anyag · .~', liazturma ib"

Villamos " energia

~l~l~~.~: \----.

g~

'\

KiPU,fogót Ho gaz energia Ho . Közveti~o köze~: VIZ

Mechanikai

.~~ __ J

1'~:~:o-~?~energla'\ri1lar:lOs""-\ \ kazán J g OZ ,urbirr ~

Villamos

.~ generator

J

energia •.

c)

1.1.-3. ábra. A tüzeloanyagok villamos energiává alakításának elvi folyamatábrája a) gozeromuben, b) gázturbinás eromuben, c) kombinált ciklusú eromuben

A vízeromuvek

Mozg~i energI~,

___

1

Folyó

I

víz

Mech~ikai energIa

Víz \

/

(~

~-+--\turbinaJ+--\

___

1

''----..-----'

'

1.1.-4. ábra. A villamosenergia-termelés

Villa~os energIa

generátor ) ,,

•

,

elvi folyamatábrája vízeromuben

Az atomeromuvek: Közvetíto

VlZ

közeg:

Atom energIa Hasadó anyag

Ho

Ho

Mechanikai

energia

energia

energIa

Atomreaktor

1.1.-5. ábra. A villamosenergia-termelés Készítette: Tényi V. Gusztáv

Villamos energia

61/13

elvi folyamatábrája az atomeromuben VE-ea-BSc


06.09.21


Folytonosan megújuló (regeneratív) természeti energiahordozók: • a nap sugárzási energiája, • a szélenergia, • a geotermikus energia, • a tengerek ár-apály energiája. A villamos energiát közvetlenül eloállító magnetohidrodinamikus (MHD) generátorok: • atomelemek és • tüzeloanyag-cellák alkalmazásával. Becslések szerint a vízenergián kívüli regeneratív energiahordozókból termelt, ill. közvetlenül eloállított villamos energia részaránya az ezredforduló körül még az iparilag fejlett országokban sem fogja elérni az összes termelt villamos energia 1%-át.

1.2. A villamosenergia-szolgáltatás

minoségi követelményei

A villamos energia fogyasztói elvárás: • folyamatosan, • a megfelelo minoségben o a feszültség (turés, idobeli állandóság, lüktetésmentesség, felharmonikus-mentesség), o frekvencia, o a háromfázisú feszültségrendszer szimmetrikus volta, • üzembiztosan o kiesési valószínuség kicsi, azaz megbízhatóság nagy álljon a csatlakozási pontban rendelkezésükre. A csatlakozás helyén átvett villamos energia biztonságos és gazdaságos eljuttatása az egyes fogyasztói berendezésekhez a fogyasztó feladata. A fogyasztó és az áramszolgáltató szoros kapcsolatából következik, hogy aminoségi energiaellátás igénye miatt a fogyasztó se "szennyezze" a villamos hálózatot, azaz ne okozzon áram- ill., feszültségfelharmonikusokat (vezérelt egyenirányítók), feszültséglüktetéseket (ívkemencék), feszültségszimmetria- torzulásokat (aszimmetrikus terhelés).

1.3. A kooperációs villamosenergia-rendszerek jellemzoi A kooperációs villamosenergia-rendszer(VER): A távvezetékekkel összekapcsolt eromuvek, valamint az ezekhez csatlakozó különféle elosztó hálózatok és a hálózatokon keresztül ellátott villamosenergiafogyasztók összessége alkotja a kooperációs villamosenergia-rendszert, amelyben az eromuvek egymással szinkron kapcsolatban járnak. A nemzetközi kooperációs energiarendszerek • szomszédos országok (pl.: CENTREL), • országcsoportok (pl.: UCPTE) Napjainkban tehát világszerte általánossá váltak az országos és nemzetközi kooperációs villamosenergia-rendszerek.


61/14

VE-ea-BSc



06.09.21

1.3.1. A kooperáció elonyei •

az eromuvi teljesítménytartalékok csökkennek, • a csúcsterhelés viselésében kisegítik egymást, • a terhelés elosztása gazdaságossá válik. • nagyobb egységteljesítményu generátorok beépítését teszi lehetové: • a fajlagos beruházási költség csökken, • afajlagos üzemköltségük kisebb • a kialakított többszörösen hurkolt hálózatokon csökken a hálózati veszteség.

1.3.2. Teljesítményeiosztás (a teherelosztó feladatai) A váltakozó áramú villamos energia nagy mennyiségben, gazdaságosan nem tárolható, tehát az eromuvekben mindenkor a fogyasztók pillanatnyi igényeinek megfelelo s természetesen a mindenkori veszteségeket is fedezo teljesítményt kell termelni. A napi terhelési görbe: Jellemzo nyári nap

I[PJoor

2000

v

I

I

II

l

Ir..

1

1:

6000 4000

Jellemzo téli nap

Export-import

szaldó

Szénhidrogén eromuvek Széneromuvek

6

12

18 24

6

12

18 24

_

Egyéb Atomeromuvek

1.3.-1. ábra. A magyar VER napi terhelési görbéje A napi terhelésben két terhelési csúcs jelentkezik: • délelotti csúcs, • esti csúcs. A csúcsterhelés (Pes) tehát a meghatározott idotartam (pl. nap, év) alatt igénybe vett legnagyobb villamos teljesítmény. Az év folyamán eloforduló csúcsterhelések közül a legnagyobbat maximális csúcsterhelésnek nevezzük. Az energiarendszer éves terhelésének alakulására jellemzo a napi csúcsterhelések burkológörbéje.


61/15

VE-ea-BSc


06.09.21


[P]=MW 7000 6500 6000 5500 5000 4500 4000

. i'. b . mar. " apr. maJ.Jun. " ., JU . '1 . aug. szep.t ok 1. nov. d eco Jan.le

napok

1.3.-2. ábra. A napi csúcsterhelések burkológörbéje a magyar energiarendszerben •

A hoeromuvek [q] = kJ/kWh:

egyik legfontosabb

muszaki-gazdasági

jellemzoje

a fajlagos

1998-ban hofogyasztás

ahol: = kJ a tüzeloanyagból felszabadított homennyiség, amelyet a villamosenergia-termelésre felhasznált tüzeloanyag tömegének ([m] = kg) és fajlagos futo értékének ([H] = kJ/kg) szorzatából számítunk, [Wki] = kWh az eromubol a hálózatba juttatott (kiadott) villamos energia mennyisége. • Az eromu hatásfokát tehát a következo összefüggésseI számíthatjuk ki: 360 1]=-·100 %, q [q] = kJ/kWh a fajlagos hofogyasztás ahol: 3600 kJ/kWh fajlagos hofogyasztás felel meg a 100%-os hatásfoknak. Ebbol a szempontból megkülönböztetjük: • Az alaperomuveket, amelyek az energiarendszer alapterhelését viszik, olyan terhelést, amely egész évben viszonylag egyenletes. • A menetrendtartó eromuveket, az olyan váltakozó terhelésu eromu, amelyik a napi terhelési görbe csúcsidon kívüli, viszonylag kisebb terhelésváltozásainak fedezésére szolgál. • A csúcseromuveket, melyek kihasználása jóval kisebb, rosszabb hatásfokúak, indulása viszonylag gyors, rugalmas, gyorsan igénybeveheto tartalékot jelentenek. Ilyen eromuvek a gázturbinás eromuvek vagy a vízeromuvek közül a tározós eromuvek. [Q]

A villamosenergia-rendszer

jellemzo méroszáma a csúcskihasználási óraszám, amely. wi tes

= --

Pes

,

(1.-3)

max

ahol: [Wt]

[Pes

= MWh a rendszer eromuvei által a vizsgált idoszakban termelt összes villamos energia mennyisége; max] = MW: a rendszer maximális csúcsterhelése a vizsgált idoszakban).


61/16

VE-ea-BSc


06.09.21


A terhelési csúcsok csökkentésének eszköze lehet: • • •

Az együttmuködo villamosenergia-rendszerek létrehozása, az ipari fogyasztóknak adott vételezési menetrend, a villamos hotároló fogyasztóknak (pl. bojlerek, hotároló völgyidoszakban (pl. éjszaka) történo bekapcsolása.

villamos

kályhák,

stb.)

a

A villamosenergia-rendszer eromuveinek és hálózatainak üzemirányítását és az üzemmenet állandó ellenorzését a teherelosztók végzik. A teherelosztónak ehhez megfelelo információval kell rendelkeznie az energiarendszer eromuveinek, illetve a fontosabb, csomópont jellegu alállomásainak pillanatnyi teljesítményhelyzeférol, a csomópontok feszültségérol, a rendszer frekvenciájáról, az eromuvek és alállomások villamos kapcsolási állapotáról stb. Ezeket az információkat a teherelosztó a különféle távbeszélo-, távméro- és távjelzo-összeköttetéseken keresztül kapja meg. • A körzeti alteherelosztó (vagy közismertebb nevén körzeti diszpécser szolgálat - KDSZ) a foelosztó-hálózat és az elosztóhálózat valamely elhatárolt körzetének, illetve ugyanerre a hálózatra dolgozó kisebb helyi eromuveknek az üzemirányítását végzi. • A foelosztó-hálózat növekedésévei a KDSZ-ek a középfeszültségu elosztóhálózatok közvetlen üzemirányítását átadják az e célból létrehozott üzemirányító központnak (ÜIK). • Az Országos Villamos Teherelosztó (OVT) - amely a magyar villamosenergia-rendszer (VER) központi üzemirányító szerve - irányítása alá tartoznak az országos eromuvek (alaperomuvek), az országos alaphálózat, a nemzetközi kooperációs összeköttetések, valamint a körzeti teherelosztók (KDSZ-ek). • A nemzetközi foteherelosztó az országos teherelosztók közbeiktatásával végzi a nemzetközi kooperáció üzemirányítását és ellenorzését. Nemzetközi teherelosztó

Kooperáló villamosenergiarendszerek

Alaperomuvek

KDSZ-ek

Országos alaphálózat

Kiseromuvek

Üzemirányító központok (ÜIK)

Foelosztóhálózat

Villamosenergia nagyfogyasztók

Középfeszültségu elosztóhálózat

1.3.-3. ábra a VER operatív üzemirányításának rendszere


61/17

VE-ea-BSc

r I


06.09.21


I

A teherelosztó feladatai: • • •

üzem-elokészítés, közvetlen üzemirányítás, ellenorzés.

A gazdaságos teherelosztás egyik eszköze az eromuvek számára készített napi menetrend. Az üzemeló'készítési feladatokat a teherelosztónak naponta el kell végezni.. Ezenkívül hosszabb távú (heti, havi és éves szintu) üzemelokészítési terveket is ki kell dolgozniuk. A közvetlen üzemirányítási és ellenorzési munka során folyamatosan ellenorizni kell az eromuvek menetrendtartását, a hálózat feszültségét és frekvenciáját, a teljesítmény elosztását, és szükség esetén azonnali beavatkozásokat kell foganatosítani a kívánt paraméterek biztosítása érdekében. A teherelosztó feladatát képezi az üzemi berendezések (kazán, turbina, generátor, transzformátor, távvezeték) karbantartási munkálatainál a berendezések leállításának és újbóli üzembe helyezésének engedélyezése. Üzemzavarok esetén azonnali intézkedésekkel kell a zavar kiterjedését megakadályozni, a fogyasztók energiaellátását a leheto leggyorsabban helyre kell állítani.

1.3.3. A magyar villamosenergia-rendszer jellemzo adatai Szlovákia

Ausztria

_

750kV 400 kV

Szlovénia • •

Horvátorszá2

220 kV Alállomás Eromu 120 kV-os kooperáló eromu

1.3.-4. ábra. A VER országos alaphálózata és eromuvei, kooperációs távvezetékei Az ábrán láthatók a 100MW-nál nagyobb beépített teljesítoképességu eromuvek is, amelyek egy része a korábban alaphálózati szerepet betölto 120kV-os hálózaton keresztül kooperálnak. (1996-ban 7000 km összhosszúságú 120kV-os hálózat üzemelt a VER-ben.)

1.3.4. Nemzetközi kooperációs villamosenergia-rendszerek

Európában

1990-ben Európában három nagy nemzetközi villamosenergia-rendszeregyesülés üzemelt: az VePTE, a közép- és kelet-európai volt KGST országok rendszeregyesülése és a NORDEL. (Nagy-Britannia


61/18

VE-ea-BSc



06.09.21

70GW teljesítoképességu kooperációs villamosenergia-rendszeréhez Anglia, Wales és Skócia hálózatai tartoznak, így ez tisztán nemzeti ellátó-rendszernek tekintheto.) A NORDEL a skandináv országok (Svédország, Norvégia, Dánia, Finnország és Izland) villamosenergia-rendszeregyesülése. Az egyik legnagyobb kooperációs villamosenergia-rendszer az UCPTE (Union for the Coordination of Production and Transmission of Electricity) rendszer, amelyet 1951-ben nyolc nyugat-európai ország (Ausztria, Belgium, Franciaország. Hollandia, Luxemburg. Német Szövetségi Köztársaság. Olaszország és Svájc) mértékadó villamosenergia-termelo és -szállító társaságai hoztak létre. A szervezethez 1978-ban csatlakoztak Spanyolország, Portugália, Törökország és Jugoszlávia villamos társaságai is, így 12 nyugat-európai ország nemzeti villamosenergia-rendszere üzemelt párhuzamosan az UCPTE rendszeregyesülés keretében. A villamosenergia-termelés 1996-ban 1709 TWh (1990-ben: 1470 TWh) értéket ért el. Ez, a forrásokat tekintve a következoképp oszlik meg: - vízenergia 16,4%, - atomenergia 38,4%, - hagyományos hoeromu 45,2%. Az UCPTE rendszerrel szinkron kapcsolatban üzemelnek Dánia szárazföldi részei és Albánia. Aszinkron kapcsolatok üzemelnek a NORDEL és Nagy- Britannia hálózataival, tenger alatti nagyfeszültségu egyenáramú kábeleken keresztül, ezenkívül párhuzamosan üzemel a CENTREL országok kooperációs rendszerével (1.3.-5. ábra).

1975

--

1980

1985

1990

1995

Összes forgalom (harmadik országokkal együtt) UCPTE-tagországok közötti forgalom

1.3.-5. ábra. Az UCPTE Az UCPTE (1996) új Alapszabálya foglalkozott a párhuzamos üzem eddigi és jövobeni kiszélesítésével - a CENTREL országok bekapcsolódásáról a kooperációba, valamint a bovítés egyéb lehetoségeirol. Kilátásba helyezték - gibraltári kapcsolatokon keresztül - a párhuzamos üzem felvételét a MarokkóAlgéria-Tunézia alakzattal. A távlati tervek között szerepel az aszinkron kapcsolat megvalósítása (az ÚTI. Balti Gyuru, amellyel Oroszországgal való együttjárás is megvalósulhat), valamint Görögországon és Bulgárián keresztül párhuzamos üzem felvétele Törökországtól Egyiptomig bezárólag. A magyar villamosenergia-rendszernek a KGST-VERE rendszerrel való együttmuködésébol három kedvezotlen öröksége volt: egyoldalúan eros hálózati kapcsolat a volt KGST-országokkal és gyenge kapcsolat az UCPTE irányába; nagy importhányad és egyoldalú importfüggoség a volt Szovjetuniótól;


61/19

VE-ea-BSc


a villamosenergia-ellátás normáknak.

06.09.21

Villamos energetika 1. eloadás minoségi

jellemzoi

nem

feleltek

meg

a nyugat-európai

A Szovjetunió politikai és gazdasági problémái, a KGST megszunése és a magyar gazdaságnak az Európai Unió felé irányuló tendenciája azt eredményezték, hogy a magyar, szlovák, cseh és lengyel villamosenergia-társaságok között szoros együttmuködés jött létre. Ennek eredményeként a négy villamosenergia-rendszer 1990-91-ben bejelentette az UCPTE-hez való csatlakozási szándékát. Ennek alapján 1995. október 18-án 12 óra 30 perckor a CENTREL-rendszert párhuzamosan kapcsolták az UCPTE-rendszerrel, akkor még próba üzem jelleggel. Ezzel kezdetét vette a próbaüzem második szakasza, amelynek tervezett idotartama hozzávetolegesen egy év volt. 1998-ra sikerült elérni, hogyaCENTREL egyesülés az UCPTE társult tagja legyen.

1.3.5. A villamosenergia-termelés

fo jellemzoi

A világ energiamérlegére jellemzo, hogy állandóan növekszik benne villamos energia részaránya; 1920-ban az összenergia-felhasználásban a villamosenergia részaránya kb. 7% volt, 1970-ben 25%, 1980-ban meghaladta a 30%-ot és valószínusítheto, hogy e tendencia a jövoben is érvényesül. Általában igaz az, hogy a villamosenergia-felhasználás szoros korrelációban van a gazdasági teljesítmény-, a nemzeti össztermék (GDP) alakulásával. (1.3.-6. ábra) %

500

--

Villamosenergia-felhasználás

1»1

GDP

300 100

1960 1970

1980 1990 1998

1.3.-6. ábra. A bruttó hazai termék (GDP) és a bruttó villamosenergia-fogyasztás korrelációja Magyarországon (Az l-es görbe jelzi a villamosenergia-felhasználást, a 2-es a GDP-t.) A villamosenergia-felhasználás növekedését korunkban jelentosen befolyásolják a primer energiahordozó készletek - elsosorban a koolaj - egyre csökkeno mértéke, a villamosenergia-termelés ezzel együtt növekvo költségei, valamint az eloállítás és hasznosítás különbözo módszereinek a környezetre gyakorolt káros hatásai (környezetszennyezés). Az üzemi eromuveket általában a nagyüzemek gyártási technológiájához szükséges gozigények fedezésére is létesítik. Ezt a megoldást nevezik hoszolgáltatással kapcsolt villamosenergiatermelésnek. Magyarország villamosenergia-termelésének látható az 1.3.-7. ábrán.

és -felhasználásának

alakulása - 1925 és 1996 között -

Az ábrán l-es számú görbe mutatja az összes felhasználást (fogyasztás+eromuvi önfogyasztás), a 2-es görbe a bruttó fogyasztást (fogyasztást + veszteség), 3-as görbe a nettó termelést és a 4-es görbe az import szaldót TWh-ban. (1 TWh = 1012Wh = 1 milliárd kWh).


61/20

VE-ea-BSc


06.09.21


[W]=TWh

40

30

20

I

1990

1950

1925

I

\\

4

\"- .•..•~

1996 I

10

1975

1.3.-7. ábra.

i'"

~

-----1

Országos mérleg: összes felhasználás37 265 GWh ~~gos bruttó fogyasztás 34 514~GWh Vi11amosenergia~rendszer(VER) 36 953 GWh közcélú eromuvek nettó termelése ~ 1 "O~ nnTh

•. ..-1

1·

I

2499 +164 2643

105 36

927

1

i

I

G

I

K=1aod"=~ J 974J

lEl LJ földgaz ellátás es 2032 VIZ~9321-1 Vi11am?s~ner~ia, I

~

Közvllág,ítás~

1~

I

B IMezo- erdogazd.1laIaSZiitl1177(CJ H I Szállashely, vendeg~ 453<~

I

O

_--,

I

1160 >

556,,~J

Egye~~közöss_SiOff.l1503~ __

E=gy:'..~_~_t_og_y_as_z_as---:J1 065<~-~

61/21

-1

- .. h;-knz1 ---:''> lYfSZáiíít~s,posta, Ir o _...'J ----- 11683

1.3.-8. ábra: Magyarország villamosenergia-termelés


L~pítoipar

I

és -felhasználás éves folyamatábrája (1996)

VE-ea-BSc


06.09.21


A nagyfeszültségu fogyasztók gyakorlatilag az ipari fogyasztókat jelentik. Az ipari fogyasztók napi terhelési görbéje kiegyenlített jellegu. A nagyfeszültségu fogyasztókat a villamosenergia-gazdálkodásért felelos országos hatóság (a Magyar Energia Hivatal) kötelezi arra, hogy havonta egy meghatározott napon óránként és ugyanazon a napon az esti csúcsidoszakban negyedóránként mérjék és regisztrálják tényleges terhelésüket, amely adatokat a fenti hatóság részére kell, hogy szolgáltassanak. Ezért ezeket a fogyasztókat mérésköteles fogyasztóknak is szokás nevezni. [P]=MW 12600

2

4

6

8

10 12 14 16

18 20

22

1.3.-9. ábra. Az ipari (mérésköteles) fogyasztók napi terhelési görbéje 1996-ban a termelt villamos energiának csak 22%-át használták fel a mérésköteles fogyasztók.

A kisfeszültségufogyasztók

száma nagy (1996-ben 5.029.934), egy-egy fogyasztó teljesítménye pedig kicsi. Ide tartoznak a háztartási és a mezogazdaságifogyasztók, valamint a közvilágítás. Az 1.3.-8. ábrán "Egyéb fogyasztás"-ként jelölt fogyasztói csoport igen változatos összetételu. Ide tartoznak például a különféle intézmények, hivatalok, a vendéglátó-ipar, a kisipar stb. A kisfeszültségu, nem mérésköteles fogyasztók napi terhelésgörbéje meglehetosen rapszodikus, kiegyenlítetlen jellegu E fogyasztók napi csúcsterhelése az esti csúcsidoszakban jelentkezik, és ennél mindig kisebb a délelotti csúcsterhelés értéke.

A kisfeszültségu fogyasztók között a legnagyobb fogyasztást a háztartások villamosenergiafelhasználása képviseli. A háztartási fogyasztók villamosenergia-fogyasztása igen dinamikus an no. A háztartási fogyasztók villamosenergia-felhasználása drasztikus korlátozások nélkül - csak viszonylag kismértékben szabályozható. Az egy lakosra jutó bruttó villamosenergia-fogyasztás tekintetében - az ENSZ statisztikai adatai alapj án - Magyarország az európai "középmezonyben" foglal helyet. 1996-ban hazánkban az egy lakosra jutó bruttó villamosenergia-fogyasztás 3392 kWh volt. Érdekes, hogy a világ országai között ez a mutató Norvégiában a legnagyobb, ott ugyanis meglehetosen sok eromu - elsosorban vízeromu - üzemel, lakosainak száma viszont kevés. Magyarországon a villamosítás 99,3%-ra becsülheto, azaz az összes lakás és üdülo közül csupán 0,7% nincs a közcélú villamos hálózatra kapcsolva.


61/22

VE-ea-BSc


06.09.21

Villamos energetika I. eloadás

Villamos energetika 1. - eloadásvázlat (Novothny féle jegyzet alapján)

2. VILLAMOSENERGIA-TERMELO

BERENDEZÉSEK

A villamos energia az ipari országok nemzetgazdaságának valamennyi fogyasztói szektorában már napjainkban is jelentos szerepet játszik. Felhasználásának terjedése és növekedése vitathatatlan elonyeivel magyarázható: • viszonylag gazdaságosan állítható elo; • nagy távolságokra is kevés veszteséggel szállítható; • nem igényel tárolást, (ill. a váltakozó áramú energia nem tárolható; • a kívánt energiafajtává egyszeruen átalakítható; • a felhasználás helyén állandóan rendelkezésre áll; • tiszta, kényelmes és jól automatizálható a felhasználása. A villamos energia eloállítása, szállítása, elosztása és felhasználása a villamosenergia-ellátás folyamatában valósul meg. E folyamatban minden olyan létesítményt, amely villamos energiát fejleszt, ill. a villamos energiát a fejlesztés helyétol a felhasználóhoz (fogyasztóhoz) eljuttat ja villamos munek nevezünk. A villamosmuvek összekapcsolt, irányított együttmuködo rendszere a villamosenergia-rendszer

r----------------------------------, II Víllamosenel-gia-ellátás folyamata I I .. I \Ii1lamosenerglo-termelés

Villamosenergia -s7állítás elosztás'

.. Villomosenerglo-felhasználás

II I I

----,I Erömt'lvek

Atvitelies elosztó hól. és ber.

I

I I

I I

Fogyosztók

I IL ---------------------~ Villamos mt'lvek ! 0.-1. ábra A villamos muvek helye a villamosenergia-ellátás

folyamatában

A fogyasztók igényelte legfontosabb energiafajták. • mechanikai -, • ho-, • fény-, • vegyi- és • atomenergia. A leggyakrabban felhasznált primer energiahordozók, mint bányászott energiahordozók a következok: • szilárd tüzeloanyagok (hulladék, lignit, barnaszén, feketeszén, antracit); • folyékony tüzeloanyagok (ásványolaj); • gáznemu tüzeloanyagok (földgáz); • hasadó anyagok (uránium, tórium). Készítette: Tényi V. Gusztáv

40/23

VE-ea-BSc


06.09.21


Az alapenergia-források másik kategóriáját az ún. természeti energiaforrások alkotják melyek: • mechanikai energia (vízmozgás, szél); • hoenergia (napsugárzás, melegvíz-források). Azt a villamos muvet, amely valamely primer energiahordozó felhasználásával villamos energiát, vagy villamos energia fejlesztésével egybekötötten hoenergiát fejleszt, eromunek nevezzük.

2.1 Eromuvek A hagyományos eromuvek villamosenergia-fejlesztése Energia "felszabadítás"

Energia

átalakítás

Erögép aik.

vázlatosan a 0.-2. ábrán tanulmányozható. Energia

átalakítás

Vili. generátor

(Energiaátadás közvetíti) közegn ek)

0.-2. ábra A villamosenergia-fejlesztés

általános módja eromuvekben

Néhány fontos meghatározás: • A villamos mu lehet közcélú-, vagy üzemi villamos mu. • A jutoeromu ho- és villamos energia termelésére egyaránt alkalmas gépi berendezésu villamos eromu. • Csúcseromu •

Beépített teljesítoképesség az eromuben a beépített gépegységek(az összekapcsolt turbinát és a generátort értjük) generátorkapcsokra vonatkoztatott teljesítoképessége. A gyakorlatban alkalmazott eromuveket különbözo szempontok (pl. energiaforrás, terhelés jellege) szerint csoportosíthatjuk.


40/24

VE-ea-BSc



06.09.21

2.2 Hoeromuvek fobb üzemi jellemzoi és foberendezései A villamos energia termelése érdekében a hoeromuvekben lejátszódó leglényegesebb folyamatokat két csoportra oszthatjuk: ún. fo technológiai folyamatokra és az azt kiegészíto folyamatokra. Eromuvek felépítése, energiaátalakítások: -Szélkerék Villamos Vízturbina Áramfej leszto berendezés gozturbina Gáznemu Hofejleszto generátor -Égési Goz hocserélo Gázturbina berendezés Hohordozó Gozkazán Reaktor motor kamra Gozturbina, kamra, gozgép, Dugattyús Goz, gáz lánc körfolyamatú) (zártégéstermék Belsoégésu égéstermék mechanikai körfolyamatú) energia közeg (nyitott Gáznemu Mechanikai energia ~villamos gázturbina Magenergia ~ hoenergia ~energia Energiaátalakítási Levego Kémiai Energiaforrás hoenergia~ Erogép energia ~Hoenergia~ mechanikai energia ~villamos energia

Kémiai energia ~hoenergia ~

A fo technológiai folyamatok - amelyek az eromu foberendezéseiben zajlanak - a következok: • a tüzeloanyag kémiai energiájának átalakítása hoenergiává (elégetési folyamat); • a hoenergia átadása a közvetítoközegnek; • a közvetítoközeg hoenergiájának átalakítása mechanikai energiává; • a mechanikai energia átalakítása villamos energiává. A fobb kiegészíto folyamatok - amelyek segédberendezéseket igényelnek - a következok: • a tüzeloanyaggal kapcsolatosak • a hutovízzei kapcsolatosak • a pótvízzel kapcsolatosak Azt az elvi (ho) kapcsolási vázlatot, amely a vízgoz- vagy a gáz-körfolyamatot tartalmazza és magában foglalja mindazon berendezéseket, amelyekben a közvetíto közeg (vízgoz vagy gáz) valamilyen változáson megy keresztül az eromu ho-sémájának nevezzük. A ho-sémában feltüntetik a közvetíto közeg legfontosabb állapotjellemzoit is (nyomás, homérséklet). Készítette: Tényi V. Gusztáv

40/25

VE-ea-BSc



06.09.21

Eromuvek csoportosítása:

tengervíz

kis eromu Hoeromu Atomeromu Vízeromu Széleromu eromu eromu Csoportosítási szempontok Gázturbinás Menetrendtartó eromu nagy eromu 50-500 MW Naperomu Középeromu Eromutípus Országos (körzeti) eromu Hoszolgáltatás Ellennyomásos eromu Magenergia Gozturbinás eromu Elvételes eromu Csúcseromu Üzemi eromu villamosenergia-szolgáltatás Kondenzációs Elszigetelt eromu Villamosenergia-szolgáltatás Belsoégésu Együttmuködo motoros (kooperációs) eromu Kapcsolt hoéseromu Alaperomu


40/26

VE-ea-BSc


06.09.21


2.2.1. Gozturbinás eromuvek A gozeromunek - a fo technológiai folyamatnak megfeleloen - három foberendezése van: - a kazán; - a gozturbina; - és a villamos generátor. A tiszta kondenzációs eromuben a teljes fejlesztett gozmennyiség villamos energia termelésére szolgál A kazán ban termelt gozt a turbinába vezetik, amely a villamos generátort hajtja. VH

göz

TR

TU

1

2

I

TS~ T

4

sU

l.-/' tápvíz I :

'-------I

________

-f§KSZ

hütöv'íz

~ c:::,opadek ~ ~

.....1

I

0.-1. ábra Kondenzációs eromu egyszerusített hokapcsolási vázlata 1 tüzeloanyag; 2 levego; KA kazán; 3 füstgáz; 4 salak és hamu; TU turbina; G generátor; TR transzformátor; SÜ leágazás a segédüzemek részére; KO kondenzátor; KSZ kondenzvíz szivattyú; T táptartály a gáztalanítóval; TSz tápszivattyú; VR villamos hálózat; KE kémény A 2.2.-1. ábra kondenzációs eromuvének hatásfoka alacsony. A hatásfok növelésére számos muszaki megoldás született. Ilyen hatásfoknövelo megoldások eromuben a léghevítés, a megcsapolásos tápvíz-elomelegítés és a közvetíto közeg újrahevítése.

az

Ellennyomású eromuvekben (2.2.-3. ábra) a turbinából távozó goz nem a kondenzátorbajut, hanem a teljes gozmennyiséget a hofogyasztók kapják, amelyek azt részben technológiai-, részbe futési célokra használják fel. A turbina ez esetben is villamos generátort hajt, azonban a termelt villamos energia mennyisége a fogyasztók igényelte gozmennyiségtol függ. Gozelvételes eromurol (2.2.-4. ábra) beszélünk, ha a goznek csak egy hányadát vezetik a hofogyasztókhoz, a többi része a turbinában expandál egészen a kondenzátomyomásig. Az elvételes gépeket tehát elvileg két részre, egy tisztán ellennyomású gépre és egy kondenzációs gépre lehet bontani.


40/27

VE-ea-BSc



06.09.21

A gozturbinás eromuvek energetikai alkalmazása: • a kondenzációs eromuvek, a villamosenergia-rendszer legfontosabb eromuvei, amelyek teljes egészében a közcélú villamosenergia-ellátást szolgálják. • villamosenergia- és hofejlesztésre egyaránt szolgálnak az ellennyomású és az elvételes eromuvek. Ezek az úrr. hoszolgáltató eromuvek, amelyekben a fejlesztett villamos energia mennyiségét nem az együttmuködo villamosenergia-rendszer követelményei, hanem a hofogyasztók igényei (hoszolgáltatási igények) szabják meg. A hoszolgáltató eromu alapveto válfajai: o az ipari hoszolgáltató eromu, amely ipari hofogyasztó berendezéseket lát el; o a jutoeromu, amely futési hoigényt elégít ki (pl. városok, városrészek távfutése). A magyar villamosenergia-rendszer hoeromuveiben a felhasznált összes tüzeloanyag kb. háromnegyedét villamosenergia-termelésre fordítják, míg negyedét távhoszolgáltatásra.

2.2.2. Gázturbinás eromuvek A gázturbinás eromuben a foberendezések közül a kazán elmarad, helyét a repülogép hajtómuhöz hasonló gázturbina tölti be. A gázturbinás eromuvek tüzeloanyaga elsosorban olaj vagy fóldgáz. A közvetíto közeg vízgoz helyett maga az égéstermék, a füstgáz. 2 E

2.2.-5. ábra Egyszeru nyitott rendszeru gázturbinás eromu elvi hokapcsolási vázlata IM indító motor; K kompresszor; E égotér; GT gázturbina; G generátor 1 levegobeszívás; 2 tüzeloanyag; 3 füstgáz a kéménybe; 4 villamos energia Az eromu hatásfokát alapvetoen az határozza meg, hogy: • a gázturbina és a légkompresszor hatásfoka mekkora; • a turbinába beömlo gáz homérséklete milyen magas, • a turbinából kilépo gázok hotartalmát milyen mértékben hasznosítják, azaz milyen a megvalósított körfolyamat. E jellemzoknek megfeleloen a következo hatásfokjavító megoldásokat alkalmazzák: • a szabadba távozó füstgázok hojével muködo hocserélot építenek be, amely a beszívott levegot elomelegíti, és így a tüzet nem huti; Készítette: Tényi V. Gusztáv

40/28

VE-ea-BSc


• •


06.09.21

többfokozatú kompressziót és expanziót alkalmaznak, amelynek során a kompressziós fokozatok között hutik, az expanziós fokozatok között pedig újrahevítik a hohordozó közeget; kombinált ciklust (gáz-goz körfolyamatot) alkalmaznak, amelyben a gázturbina távozó hojét gozeromuben hasznosítják. (Kombinált ciklusú eromuvek)

A gázturbinás eromu elonyei: • gyors üzemkészség, • a berendezés és a kezelés egyszerusége, • a hutovíz-ellátástól való teljes, vagy részleges függetlenség. Hátrányai: • a gozeromuvekénél rosszabb hatásfok, • szerkezeti okok következményeként kisebb egységteljesítményu turbina. Alkalmazási területek: • • • • •

a nagyobb egységteljesítményu gázturbinás eromuveket csúcseromuként alkalmazzák a villamosenergia-rendszerekben; az együttmuködo villamosenergia-rendszerben gyorsan indítható hideg tartalékként alkalmazzák; sajátos eromuvi alkalmazási területe a földalatti szénelgázosítás termékeivel üzemeltetett gázturbinás eromu; kohóüzemekben a hulladékenergiák (pl. kohógáz) felhasználása; végül a gázturbina távozó hoenergiájának gozeromubeni hasznosítása az úrr. kombinált ciklusú eromuben (2.2.3. fejezet).

Kapcsolt energiatermelés Kapcsolt energiatermeléssel (Azaz a villamos energia és a hoenergia egyideju értékesítéséveI.) nagyon jó hatásfokot lehet elérni az energiaátalakításban, ezért világszerte tapasztalt fejlesztési iránya villamos energia közös technológiával való termelése a hovel.


40/29

VE-ea-BSc



06.09.21

2.2.3. Kombinált ciklusú eromu A gázturbinából távozó füstgáz homérséklete és hoenergia tartalma alkalmas gozfejlesztésre így az eddig szabadba távozó, vagy csak részben használt füstgáz energiáját egy gozciklusban jól lehet hasznosítani. A kombinált ciklusú gázturbinás eromuvek elonyei: • takarékos primerenergia felhasználás; • hatásos energia-kihasználás; • mérsékelt károsanyag (füstgáz) kibocsátás. 3

Gözh

asznosítGs

2.2.-8. ábra Kombinált ciklusú eromu hokapcsolási vázlata G generátor; LSZ légszuro; HT hangtompító; K kompresszor; E égotér GT gázturbina; HK hohasznosító kazán; NT nedvesgoz-tartály; TSZ tápvízszivattyú TT tápvíztartály; KE kémény; EM elomelegíto; EG elgozölögteto; TH túlhevíto; Ilevegobeszívás; 2 tüzeloanyag; 3 füstgáz a szabadba; 4 villamos energia


40/30

VE-ea-BSc



06.09.21

Hazai kombinált ciklusú eromuvek • •

Dunamenti hoeromu(1870 MW) Kelenföldi gázturbinás eromu

Forróvizkazánok

Gozkazánok

15-15 MW

137 MW

6-6MW

Ellennyomású gozturbínák .magyar" futéíturbínák 6bar

15 bar

2.2.-11. ábra Gázturbinás kapcsolt energiatermelés forró vizes távfutéshez Kelenföldön •

Borsod Chem

2.2.4. Diesel- és benzinmotoros eromuvek Ezen eromuvekben a goz-, ill. a gázturbina helyett a generátor hajtó gépeként diesel-motort, vagy egészen kis teljesítmények esetén - benzinmotort alkalmaznak. Nem gazdaságos, azaz alkalmazáskor a gépegységek egyértelmu elonyei a mértékadók: gyors indíthatóság; egyszeru kezelés és szabályozás; csekély vízszükséglet; rugalmas üzemmenet. Alkalmazási területek: •

•

szükség-áramfejleszto berendezésként olyan villamosenergia-fogyasztóknál, amelyeknél váratlan áramkimaradás esetén azonnali helyettesíto áramszolgáltatást kell biztosítani (pl. vasútbiztonsági berendezések, híradástechnikai berendezések, kohóüzemek levego- és gázellátása, stb.); olyan területek villamos energia szolgáltatójaként, ahová még nem lehetett a közcélú villamosenergia-szolgáltatást kiépíteni (pl. tanyák, távol eso építkezések és olajvidékek).


40/31

VE-ea-BSc

ág



06.09.21

2.3 Vízeromuvek fobb üzemi jellemzoi és foberendezései A vízeromuvekben a víz helyzeti, ill. mozgási energiáját hasznosítják oly módon, hogy az esésmagasságnak és a vízmennyiségnek megfelelo típusú vízturbinákkal hajtják a villamos generátort. A vízeromuvek összefoglaló osztályozását a 0.-1. táblázat mutatja. 0.-1. táblázat Vízeromuvek osztályozása 10000 1000-10000 kW kW 50 m-nél 15-50 nagyobb mnagyobb 100-1000 kW 0-100 kW 0-15és m Kis esés Osztályozási szempont öntözés, hajózás, vízellátás, stb. Törpe eromu Megnevezés Megjegyzés Vízfolyás - Villamosenergia-fejlesztés -Természetes Többféle tározó hasznosítási cél tározó Szivattyús Tengervíz

A folyóvízi eromuvek kis-, vagy legfeljebb közepes esésuek, és épülhetnek: külön kialakított mederbe (ún. üzemvíz-csatornás eromu); vagy a folyómederbe.

2.3.1. Üzemvízcsatornás eromu

2.3.-1. ábra Üzemvízcsatornás eromu elvi elrendezése 1 vízlépcso; 2 vízkivételi mu; 3 felvízcsatorna; 4 erotelep; 5 alvízcsatorna


40/32

VE-ea-BSc


06.09.21


2.3.2. Folyómederbe épített eromu A folyómederbe épített eromu magában a folyómederben foglal helyet. A beépítés helyén a vízszállításhoz, azaz az eromu muködéséhez szükséges esést duzzasztómu létesítésével érik el, minek következtében az áramlási sebesség csökken, és a vízmélység megno. Ez a megoldás csak akkor lehetséges, ha az árvíz és hordalékviszonyok, valamint a jégzajlás olyan kedvezoek, hogy a mederszukítés megengedheto. A folyó hajózhatóságát az ún. hajózózsilip beépítésével továbbra is biztosítják. A mederben egymás mellett van az erotelep, a duzzasztómu és a hajózsilip (2.3.-2. ábra).

---

.------

------

2

3

2.3.-2.ábra Mederbe épített folyami eromu elvi elrendezése 1 erotelep; 2 duzzasztógát; 3 zsilip; 4 jégterelo

2.3.3. Tározós eromuvek Tározós eromuvek elsosorban hegyvidéken építhetok vagy természetes tavak kihasználásával, vagy pedig a vízfolyás völgyzárógátas elrekesztéséveI.

2.3.-3. ábra Tározós eromu elvi elrendezése 1 duzzasztógát; 2 tározómedence; 3 nyomóvízcsatoma; 4 kiegyenlítomu; 5 nyomócso; 6 eromu; 7 alvíz A kiegyenlítomu (vízzár) olyan kiegyenlíto tartályból vagy medencébol áll, amely befogadja az utánáramló vizet, és tárolja is az esetben, ha a turbinákat valamilyen oknál fogva az eromuben lezárják. A kiegyenlítomu révén tudják megakadályozni, hogy a nyomócsoben a nyomás megengedhetetlen értékre növekedjék. Ugyanez az elrendezés alkalmazható abban az esetben is, ha a tározómedencét természetes tó képezi. A víz szintjét mesterséges felduzzasztássallehet emelni. Készítette: Tényi V. Gusztáv

40/33

VE-ea-BSc

----------------------------



---.-----------------------

06.09.21

2.3.4. Szivattyús tározós eromuvek Szivattyús tározómuvek leggyakoribb elrendezését, a felsomedencés kivitelt a 2.3.-4. ábra mutatja. A vízeromuveknél a tározás mértéke szerint beszélhetünk napi, heti, évszakos és éves tározási lehetoségrol. Legjellemzobb a heti tározás és a nappali-éjszakai üzemmód.

I

1

2.3.-4. ábra Felsomedencés szivattyús tározómu elvi elrendezési vázlata 1 felso medence; 2 alsó medence, vagy folyó; 3 szivattyú; 4 vízturbina; 5 szinkrongép; 6 közös nyomóvezeték Alkalmazási területek: folyami vízeromuvek: akisesésu vízeromu villamosenergia-termelése ingadozó, esetleg szakaszos, a közepes esésu kisebb ingadozású, folytonos. Mindkét fajta eromuvet kooperációs alaperomuként alkalmazzák; tározós eromuvek: a tározómedencébol a vizet nem kell a hozzáfolyás ütemében felhasználni, így az eromu teljesítménye a villamosenergia-fogyasztás ingadozásainak megfeleloen szabályozható. Az ilyen eromuvek tehát igen alkalmasak az energiarendszer csúcsterheléseinek fedezésére (csúcseromuvek) szivattyús tározós eromuvek: ezen eromuveknek energiarendszerbeni alkalmazásával biztosítani lehet a ho- és az atomeromuvek egyenletes terhelését, gazdaságos üzemét. Ugyanis. kisterhelésu idoszakokban (pl. éjszaka) gépei vizet szivattyúznak a tározóba, a csúcsidoben lebocsátva a vizet gépegységeikkel energiát szolgáltatnak (csúcseromu). Hazai alkalmazások A Tiszalöki vízlépcsok villamosenergia-termelési, vízgazdálkodási és hajózhatósági célokat szolgálnak. A két eromu átlagos éves villamosenergia-termelése 160 millió kWh. Üzemvízcsatornás vízeromuvünk a Rába vizét hasznosító Ikervári-, vagy a mindössze 0,5 MW-os Gibárti Vízeromu, amely 1903-ban létesült a Hernád folyó éles kanyaránál, Gibárt községnél. A vízenergiát két, vízszintes tengelyu Francis-turbina hasznosí~a. A 12 kV-os GANZgenerátorok egyenként 250 kW teljesítménYUek. Évi villamosenergia-termelése 2,8 millió kWh. (Hazánkban van még néhány kis-teljesítoképességu vízeromu.)


40/34

VE-ea-BSc



06.09.21

2.4 Atomeromuvek 2.4.1. Atomeromuvek felépítés, muködése Az atomeromu és a hagyományos hoeromu között az a lényeges különbség, hogya hotermelés a kazán helyett az 00. reaktorban megy végbe. A reaktorban keletkezett hot közvetítoközeg (hutoközeg) juttatja el a hocserélobe. Ez a folyamat az 00. primer (nagy radioaktivitású) körben játszódik le. A hocseréloben keletkezett gozt a turbinára vezetik. A turbinából a goz a kondenzátorba jut, ahonnan a csapadék a hoeromuveknél megismert módon kerül vissza a hocserélobe (szekunder kör) Egy ilyen rendszeru atomeromu hokapcsolási rajzát a 2.4-1. ábra mutatja. Göz TU R

I I I I

~.

esz

,1--Pr:--j: -Av--+=+_J ~

VIZ

:

TSZ I

~

1+=+1 ~ L-

KO

I

~ KSZ

KSZ

E

2.4.-1.ábra Atomeromu hosémája (nyomottvizes) R atomreaktor; esz cirkulációs szivattyú; H hocserélo; TU gozturbina; G generátor; KO kondenzátor; KSZ kondenzvíz-szivattyú; E elomelegíto; TSZ tápszivattyú Egy atomeromu fobb részei tehát: a hofej1eszto reaktor a hoátadási rendszer, az erogépcsoport, valamint az ezekhez szervesen hozzátartozó segédberendezések (szabályozó-berendezések, üzemanyag-elokészítés és kezelés stb.). A hoerogép lehet goz- vagy gázturbina. A gyakorlatban egységes eromuvi reaktortípus nem alakult ki, így a különbözo atomeromu-típusokat az alkalmazott reaktortípusok határozzák meg,

2.4.2. A reaktor fo szerkezeti elemei: • • • • • •

az üzemanyag elhelyezésére szolgáló aktív zóna (reaktormag) ; az aktív zónát körülvevo neutronlassító közeg, azaz a moderátor (termikus reaktoroknál); az aktív zónából, a reaktorból kilépni igyekvo neutronok visszaverésére szolgáló reflektor; a maghasadás során keletkezett hot elvezeto hutoközeg; a szabályozó és méroberendezések; sugárvédelmi berendezések.


40/35

VE-ea-BSc



06.09.21

Heterogén rendszeru a reaktor, ha az üzemanyag és a moderátor elkülönített közeg. Homogén rendszeru reaktoroknál az üzemanyag és a moderátor homogén keveréket alkot. A kétféle rendszer elvi felépítésére példát a 2.4.-2. ábra mutat. 3

5 2

7

3

5

6 4

b)

2.4.-2. ábra Atomreaktorok elvi felépítése a) heterogén reaktor: 1 beton; 2 reflektor; 3 szabályozórudak; 4 moderátor; 5 üzemanyag; 6 hutoközeg-beömlés; 7 hutoközeg-kiömlés; b) homogén reaktor: 1beton; 2 reflektor; 3 szabályozórúd ;( szükség szerint beépítve); 4 üzemanyag- és hutoközeg-beömlés; 5 üzemanyag- és hutoközeg kiömlés Nagy teljesítményu atomeromuvekben elterjedten alkalmazzák termikus neutronokkal végzett maghasadásnál nagy elony a jó neutronokkal - a természetben eloforduló elemek közül - egyedül izotópja, az U235 hasítható.) Ezért a termikus reaktorok üzemanyaga dúsított urán.

a termikus reaktorokat. (A szabályozhatóság. Termikus az urán 235-ös tömegszámú természetes, vagy U235 -ben

A termikus reaktorok közül két típus, a "gázgrafitos" és a vizes ma már kipróbált, teljesen megbízható, kereskedelmi típusnak tekintheto.


40/36

VE-ea-BSc



06.09.21

2.4.3. Atomeromutípusok 2.4.3.1.

Gáz-grafit reaktoros (GGR) eromuvek

A gáz-grafit reaktoros megoldás lényege, hogy a reaktor grafittal moderált és széndioxid gázzal hutött. Üzemanyaga természetes urán.

2.4.3.2.

Forraló vizes (BWR) reaktorok

Ennél a típusnál a moderátort és a hutoközeget egyaránt könnyuvíz szolgáltatja és a hutéskor a nyomás alatt levo hutovízbol goz (ill. hevített goz) lesz. A reaktorban fejlodo gozt közvetlenü1lehet a turbinába bevezetni, ami jobb termikus hatásfokot, egyszerubb szerkezetet eredményez (a primer és a szekunder kör egyesítése révén a hocserélo elhagyható ) és olcsóbb létesítést tesz lehetové.

2.4.3.3.

Nyomás alatti vÍZzelhutött (PWR) reaktorok

Ennél a típusnál a moderátor és a hutoközeg egyaránt könnyuvíz. A reaktorban termelt homennyiséget a hutoközeg víz formáj ában veszi fel (azért nyomott vizes, mert akkora nyomás alatt kell tartani, hogy a kb. 500°C-os víz ne forrjon), majd a hocserélon keresztül egy másik vízkörben (szekunder körben) gozt termel, amelyet gozturbinában hasznosítanak.

A legfontosabb elonyök: • • • •

a hutoközeg és a moderátor ugyanaz az anyag (brómos víz); a víz beszerzése és kezelése olcsó; a vízzel hutött reaktor negatív hofoktényezoju lehet, ami azt jelenti, hogy - nukleáris szabályozás nélkül is - maga a hutoközeg nem engedi meg a reaktor megszaladását; a nyomás alatti víz miatt a reaktorméret, és ezáltal a fajlagos beruházási költség is kicsi.

Hátrányos tulajdonságai: • • • • A

muködéséhez dúsított üzemanyag szükséges (ui. a futoelemek eloállítási költsége annál kisebb, minél kisebb arányú dúsítást kell alkalmazni); termikus hatásfoka a többi reaktortípushoz képest valamivel kisebb (nagy, 400-500 MW egységeik azonban már versenyképesek); a gozfejlesztéshez külön hocserélore van szükség; a viszonylag alacsony gozjellemzok miatt a szokványostói eltéro turbinák szükségesek. Paksi Atomeromu elso, 1760 MW-os kiépítése 4 db WER-440 típusú reaktorrallétesült.

2.4.3.4.

Nehézvizes (HWR) reaktorok

További termikus reaktorok a nehézvíz-moderátoros

(HWR) reaktorok.

Az eddig tárgyalt termikus reaktorok közös jellemzoje, hogy kevesebb hasadó anyagot termelnek (U238-ból Pu239_et), mint amennyitfogyasztanak (U235_öt). 2.4.3.5.

Szaporító (tenyészto) reaktorok

Ezen reaktorok elsosorban abban különböznek a termikus reaktoroktól, hogy több hasadó anyagot termelnek, mint amennyit fogyasztanak. Két fo csoportjuk van: a gyorsneutronos szaporítók (FBRgyorsreaktorok) és a termikus szaporítók. Az elobbiek U238~PU239ciklussal, az utóbbiak Th232~U233 ciklussal muködnek


40/37

VE-ea-BSc



06.09.21

2.5 Egyéb eromuvek A természetben a tüzeloanyagokon, a víz energiáján és az atommag-átalakulások energiáján kívül más energiahordozók is találhatók. Ezek az ún. természeti energiahordozók. Ide tartoznak a következok: • a Nap sugárzási energiája; • a szélenergia; • a geotermikus energia (vagyis a hoforrások gozének, ill meleg vizének az energiája); • a tengerek árapály-energiája; • a tengeráramlások energiája. Ezeknek az energiahordozóknak közös jellemzoje a kis energiasuruség, a helyhez kötöttség és az esetlegesség (pl. idojárási tényezok).

2.5.1. Naperomuvek A napsugárzás teljesítoképességét kb. 40·1013 TW-ra becsülik. Ebbol átlagosan 1,8'109 MW éri a Földet. A napenergia hasznosítása világszerte állandóan növekszik, éspedig helyiségek futésére és meleg víz eloállítására. A kutatások mai szintjén a napsugárzás átalakítása villamos energiává - történjék az közvetlenül félvezetos fényelemekkel, vagy közvetve, hokörfolyamattal - ma még lényegesen költségesebb a gyakorlatban eddig bevált eloállítási módszereknél. Ha a napsugárzás átalakítása villamos energiává a jelenlegi módszerekkel versenyképes lesz, beillesztése a többi energiaforrások közé már nem jelent majd problémát, mivel a napenergia rendelkezésre állása szinte korlátlan, csak a felhasználható energia termelési költsége a dönto, az átalakítás hatásfoka nem.

2.5.2. Széleromuvek A Föld évi szélenergia-készletét 9.1015 kWh-ra becsülik, amelynek legfeljebb 0,3%-a hasznosítható gazdaságosan. A szélsebesség lényegesen befolyásolja a szélenergia kihasználhatóságát, s emellett fontos körülmény az egyenetlen rendelkezésre állás. A szélenergia fo elonye a villamosenergiaipar szempontjából az, hogy közvetlenül mechanikai és ebbol villamos energiává alakítható át. Azonban a szélkerék optimális hatásfoka 60%, ami éves átlagban 6-15% körüli, a légtömegek teljesítménysurusége pedig kicsi (kb. 0,2 kW/m2, 7 mis közepes szélsebesség esetén), ezért igen nagy berendezéseket kellene építeni ahhoz, hogy elfogadható teljesítményeket lehessen elérni.

2.5.3. Geotermikus-eromuvek A Föld természetes melegforrásai adják az alapot a geotermikus energia kinyerésének és hasznosításának. A földkéregben fúrásokat végeznek, amelyeken át 200-2000 m mélységbol túlhevített gozt, goz-forróvíz keveréket, vagy forró vizet hoznak fel (100-300°C). Minimálisan 1 MW-os telep létesítése gazdaságos. Komplex hasznosításra is lehetoség nyílik, hiszen a meleg víz hoje pl. a mezogazdaságban hasznosítható, a vízben levo vegyi anyagok kinyerhetok.


40/38

VE-ea-BSc



06.09.21

2.5.4. Árapály-eromüvek Az árapály-eromuvek a tenger árapály-jelenségébol származó nagy szintkülönbségét használják fel. Az ún. egymedencés, kettos muködésu eromuben dagály idején a turbinákon keresztül feltöltik a tárolómedencét tengervízzei, apály idején pedig a vizet ugyancsak a turbinákon keresztül visszabocsátják a tengerbe. Jellemzoje, hogy az eromu szolgáltatta teljesítmény periodikus a szintkülönbség változás ának a függvényében.

2.5.5. Tengeráramlás-eromüvek Közismert, hogy az óceánokban óriási víztömegek mozognak folyamatosan egy irányban. Ezen áramlások talán legismertebbje a Golf-áramlás. Egy tengerfenékhez rögzített vízturbinát helyeznek mélyen az áramlás fosodrába, és az általa meghajtott generátor villamos energiát termel.

2.6 Eromuvek térbeli kialakítása Az ebben a pontban összefoglalóan az eromuvek telepítésének és elrendezésének fobb általános szempontjait tárgyaljuk, valamint kissé részletesebben az egyik legfontosabb speciális feladatot, az üzemi foépület elrendezését, térbeli kialakítását. Egy eromunek a következo fobb követelményeket kell kielégítenie: • funkció; • gazdaságosság; o az energiahordozók- és az égéstermékek szállításával, elhelyezésévei, o a nagy mennyiségu hutovíz beszerzésével, ill. a hutés üzemévei, és o a termelt energia felhasználásával, ill. szállításával o a bovíthetoség szükségessége és lehetoségei. • biztonság; • szakmai-jogi és társadalmi szempontok (beleértve a környezetvédelmet is); • esztétikai megjelenés.


40/39

VE-ea-BSc



06.09.21

A Kiskörei Tisza II. Vízeromuben 4 db, 107 limin fordulatszámú csoturbinával közvetlenül kapcsolt 7 MV A-es generátor került beépítésre és üzemel. A Tiszalöki Vízeromu gépházának keresztmetszetét a 2.6.-4. ábra mutatja.

2.6.-4. ábra A Tiszalöki Vízeromu gépházának keresztmetszete 1 elocsatorna; 2 gereb; 3 gerebtisztító berendezés; 4 elzáró zsilipek; 5 zsilipmozgató félportáldaru; 6 szívócso; 7 betétgerendák; 8 gépházi daru; 9 generátor; 10 turbinaforgórész az állítható szárnylapátokkal A közepes esésu folyami eromuvekjellegzetes turbinatípusa a Francis-turbina. A turbinagenerátor tengelyelrendezése függoleges. A gépház építészeti kialakítása nem tér el akisesésu eromuétol. Tározós eromuvekben, kisebb eséseknél Francis-turbinákat, nagyobb eséseknél szabadsugárturbinákat (Pelton-kerék) alkalmaznak vízszintes elrendezésben. A szivattyús tározós eromuvekben legalkalmasabb a Francis-, vagy a Pelton-turbina. Mindkét típus készítheto vízszintes és függoleges tengelyeirendezéssei, így az eromuvekben mindkét elrendezés használatos.

2.6.4. Atomeromuvek Az eromu-Iétesítéseken belül az atomeromuvek létesítése képezi a legtöbb tudományág ismeretének egyideju, összehangolt alkalmazását jelento, azaz legösszetettebb feladatot. Egy atomeromu létesítésekor, a tervezés idoszakában a hagyományos eromuvek telepítési szempontjain kívül - az eromu speciális jellegébol következo további szempontokat is figyelembe kell venni, éspedig: • a telephely közelében lehetoleg nagyobb település ne legyen; • kevés legyen a szélmentes napok száma (kedvezo meteorológiai viszonyok igénye); • a telephely árvízveszély-mentes területen helyezkedjék el, ill. ha folyóvíz mellé telepítik, akkor a rendezett terep szintje úgy állapítandó meg, hogy még átmenetileg se öntse el az ár se a telephelyet, se a hozzávezeto utat.


40/40

VE-ea-BSc



3. A VILLAMOSENERGIA-ÁTVITEL

06.09.28

JELLEMZOI

3.1. A villamos energia útja a fogyasztóig A villamos energia a termelo eromuvektol a különféle fogyasztókhoz a hálózatokon viheto át. A hálózatok feladata tehát a villamos energia szállítása és elosztása. A villamos energia használatára világszerte szinte kizárólagosan a háromfázisú, háromvezetékes, váltakozófeszültségu rendszerek terjedtek el. E rendszerek névleges frekvenciája általában 50 Hz (Európa), de pl. Amerikában a névleges frekvencia 60 Hz. Más áram-nemet csak különleges esetekben használnak, így pl. egyenáramot a közúti és távolsági villamos vasúti vontatásban vagy a nagyipari kémiai elektrolízishez. Nagyfeszültségu egyenáramú átvitelt alkalmaznak - annak muszaki-, gazdasági elonyei miatt - a villamos energia igen nagy távolságra szállítása esetén. A villamos energiát továbbító távvezetékek elhelyezésétol fliggoen megkü1önböztetünk • szabadvezetékes hálózatokat és • kábelhálózatokat. A hálózatok szerves részét képezik az alállomások, amelyek általában a hálózatok megfelelo terhelésu csomópontjaiban helyezkednek el, és az áram útjának kijelölésére vagy a különbözo feszültségu hálózatok összekapcsolására szolgálnak. Az elobbieket kapcsolóállomásoknak nevezzük, míg az utóbbiak a transiformátorállomások. A hálózatokfeszültségszintjétol fliggoen megkü1önböztetünk: • kisfeszültségu (l kV alatti), és • nagyfeszültségu (l kV és annál nagyobb) hálózatot. A szabványos feszültségszintek hazánkban: kisfeszültség a 0,4 kV (ill. 230 V fázisfeszültség); nagyfeszültség a 3 kV, 6 kV, 10 kV, 20 kV, 35 kV, 120 kV, 220 kV, 400 kV, 750 kV, - amely értékek alatt mindig a háromfázisú váltakozófeszültségu rendszer vonali feszültsége értendo. A 3...35 kV-os hálózatokat a gyakorlati szóhasználatban középfeszültségu hálózatoknak szokás neveznI. A kisfeszültségu hálózatok rendeltetése mindenkor a villamos energia közvetlen elosztása a fogyasztók között, ezért ezeket a hálózatokat összefoglalóan kisfeszültségu elosztóhálózatoknak nevezzük. . Egyébként a hálózatok rendeltetés szerintifelosztása az alábbi: Elosztóhálózat. Rendeltetése a villamos energia nagyfeszültségen való elosztása az alállomások gyujtosíneitol a fogyasztói transzformátorokig. Ezek feszültségszintje hazánkban 10 kV és 20 kV (közcélú, áramszolgáltatói elosztóhálózatok) valamint 3 kV és 6 kV (ipartelepek belso elosztóhálózatai), ezért szokás e hálózatokat középfeszültségu elosztó hálózatnak is nevezni. Foelosztóhálózat. Rendeltetése a villamos energia elosztása az alaphálózati csomópontokból az elosztóhálózatok táppontjaihoz, amelyek általában a fogyasztói körzetek súlypontjában helyezkednek el. Országos alaphálózat. Feladata az eromuvek és a csomóponti nagy transzformátorállomások összekapcsolása, a villamos energia nagy mennyiségu szállítása, Az országos alaphálózat vezetékei alakítják ki tulajdonképpen a kooperációs villamosenergia-rendszert. A magyar alaphálózat távvezetékeinek nagyobb hányada ma már 400 kV-os.


143/41

VE-ea-BSc



06.09.28

Nemzetközi, kooperációs hálózat. A különbözo országok alaphálózatait köti össze, biztosítva ezzel a nemzetközi kooperációs villamos energia rendszerek kialakulását, a nemzetközi villamosenergia-szállítását. A szokásos feszültségszintek itt 220,400 és 750 kV.

3.2. Hálózati alakzatok A hálózat az egyes táppontokat és a fogyasztói pontokat különféle, villamosan összefüggo alakzatokban köti össze. Az alakzatok alapvetoen abban különböznek egymástól, hogy a villamos energia a tápponttól a fogyasztóhoz üzemszeruen hogyan, hány úton juthat el. A hálózatok rendeltetése általában szigorúan megszabja az alkalmazható hálózati alakzatot. A következok a tipikus hálózati alakzatok: Sugaras hálózat. Egyik végétol táplált, esetleg többszörösen elágazó, nyitott vezetékrendszer, amelynek minden fogyasztójához az áram csak egy irányból, egy úton juthat el. A vastag vonallal rajzolt vezetékrészt fovezetéknek (vagy gerincvezetéknek) nevezzük, míg a többi szakasz az ún, szárnyvezetékek (vagy leágazó vezetékek).

Táppont

Megszakító Oszlopkapcsoló - Fogyasztó

3.2.-1. ábra. Sugaras vezeték kialakítása


143/42

VE-ea-BSc



06.09.28

A villamosenergia-szolgáltatás tartós kimaradásának elkerülésére a sugaras vezetékek nyomvonalát úgy alakítják ki, hogy az azonos táppontból induló két vezeték-, vagy a különbözo táppontból kiinduló két vezeték fovezetékei egy pontban találkozzanak. A találkozási pontba megszakítót építenek be. Ez a megszakító normál üzemállapotban mindig nyitott, üzemzavar esetében zárása lehetoséget teremt a hibás vezetékszakasz másik vezetéken keresztüli ellátásra. Az ilyen hálózatokat gyurus- (2.2.-2a. ábra), illetoleg íves hálózatnak nevezzük (2.2.-2b. ábra).

,

n Táppont 1,

Il

I.

Táppont II.

r::-.Megszakító Megszakító nyitva

a)

b) 3.2.-2. ábra. Íves, gyurus hálózat képe

Körvezeték. Olyan vezeték, amely a táppontból kiindulva az összes fogyasztó érintése után visszatér a táppontba, a fogyasztók a gyujtosínre csatlakoznak (2.2.-3. ábra).

Fogyasztó Fogyasztó

Fogyasztó

3.2.-3. ábra. Körvezeték A körvezeték tehát több fogyasztói gyujtosÍnt összeköto, üzemszeruen mindig zárt vezetékalakzat. Az egyes fogyasztói gyujtosíneket összeköto vezetékszakaszokról itt további leágazások nincsenek. A körvezeték hátránya a nagyobb beruházási költség, és hogy a tápponti üzemzavar az összes fogyasztót érinti.


143/43

VE-ea-BSc



06.09.28

Párhuzamos (trönk) vezeték. Két vagy több párhuzamos vezetékbol álló rendszer, amelyet általában nagy teljesítményigényu, rövid távolságú energiaellátás esetén alkalmaznak. (2.2.-4. ábra).

Fogyasztók Táppont

Fogyasztók Táppont 1.

Fogyasztók

Jf----------'

------~[J

Táppont II.

3.2.-4. ábra. Párhuzamos vezetékek; a) egyoldalú-; b) kétoldalú táplálással Hurkolt hálózat. Alapveto jellemzoje, hogy különbözo táppontok és fogyasztói helyek között egyidejuleg több, különbözo irányú összeköttetés üzemel. A hurkolt hálózathoz csatlakozó minden fogyasztó több oldalról és különféle úton táplálható, így a hurkolt hálózat a legnagyobb üzembiztonságú. Ezen felül komoly elony, hogy többféle energiaút (kapcsolási állapot) valósítható meg, amivel elérheto az egyes fogyasztók optimális energiaellátása (legkedvezobb üzemi paraméterek, legkisebb veszteség és kis feszültségesés). A hurkolt hálózatok változó üzemállapota miatt komoly feladatot jelent az üzemvitel valamint a megfeleloen szelektív védelmek kiválasztása és beállítása. A hurkolt hálózat elvi vázlatát mutatja a 2.2.-5. ábra. Az ábrán körök jelzik a fogyasztói csomópontokat, nyilak a betáplálás helyeit. A magyar energiarendszerben tipikusan hurkolt hálózat a nagyfeszültségu, országos alaphálózat. NEMZETKÖZI KOOPERACI6s

HÁLÓZAT

750 kV

ERÓMü

ERÖMÖ

3.2.-5. ábra. Hurkolt hálózat elvi vázlata


143/44

VE-ea-BSc



06.09.28

2.3. A hálózatok csillagpontkezelésének módszerei A hálózatok csillagpontkezelésén az adott hálózat csillagpontjai és a föld közötti kapcsolat - vagyis a hálózati csillagpontok földelésének - módjait értjük. A csillagpont földelésének módja jelentosen befolyásolja a hálózat üzemének számos paraméterét, így például az egyfázisú földérintéses hibák esetében a fellépo hibaáram nagyságát, az üzemi frekvenciájú feszültségemelkedéseket és a tranziens túlfeszültségeket; az érintésvédelmi megoldásokat, a hálózaton alkalmazott készülékek szigetelési igényeit, a relévédelem kialakítását, a távközlési berendezések zavarását és veszélyeztetését, a szimultán hibák keletkezésének lehetoségét és így tovább. Egy hálózat csillagpontföldelési módjának megválasztásakor számos tényezot kell egyidejuleg mérlegelni, míg végül általában muszaki-gazdaságossági kompromisszumok alapján lehet csak eldönteni az alkalmazandó módszert .. A csillagpontkezelés szempontjából alapveto en a hálózatok két nagy csoportját különböztetjük meg: • a földeletlen csillagpontú és • a földelt csillagpontú hálózatokat. Földeletlen csillagpontú (szigetelt) hálózat minden olyan hálózat, amelynek egyetlen pontja sincs a földdel üzemszeruen (szándékoltan) összekötve. A földeletlen csillagpontú hálózat csillagpontkezelését a 2.3.-1. ábra szemlélteti.

II

2.3.-1. ábra. Földeletlen (szigetelt) csillagpontú hálózat (C a hálózatok egyfázisú földkapacitása) Az ábrából látható, hogya szigetelt csillagpontú hálózatok csillagpont ja és a föld között szakadás van, vagyis a csillagpont és a föld közötti ún. földeloimpedancia (Zr) értéke végtelen nagy.


143/45

VE-ea-BSc



06.09.28

Földelt csillagpontú hálózat minden olyan hálózat, amelynek legalább egy csillagpont ja a földdel közvetlenül vagy közvetve össze van kötve. A közvetlenül földelt csillagpontú hálózat legalább egy transzformátorának csillagpont ja jól vezeto, fémes összeköttetésben áll a földdel (2.3.-2a. ábra). Ez esetben tehát a csillagpont és a föld közötti f6ldelo impedancia (ZI) értéke gyakorlatilag nulla. /'

f

f I

z=o

Ha)

/

~

or:

H

2.3.-2. ábra. Földelt csillagpontú hálózat: a) közvetlenül földelt; b) közvetett földelés ellenálláson keresztül ("hosszúföldelés"); c) közvetett földelés reaktancián keresztül (kompenzálás) A hazai gyakorlatban közvetlenül földelt csillagponttal üzemelnek a 120 kV-os és az annál nagyobb feszültségu hálózatok és a 400 V/230 V -os (0,4 kV -os) kisfeszültségu elosztóhálózatok. (Megjegyezzük, hogy a kisfeszültségu elosztóhálózatokat elsosorban a hatékony érintésvédelem megvalósíthatósága érdekében üzemeltetik közvetlenül földelt csillagponttal.) A közvetve földelt csillagpontú hálózatok legalább egy csillagpont ja ellenállás on vagy reaktancián (fojtótekercsen) keresztül csatlakozik a földhöz. Az ellenálláson keresztül földelt csillagpontú hálózatok esetében (2.3.-2b. ábra) tehát a f6ldeloimpedancia véges értéku ohmos ellenállás (ZI= RI)' a reaktancián keresztül fö Idelt csillagpontú hálózatok esetében (2.3.-2c. ábra) pedig egy gyakorlatilag tisztán reaktív fojtótekercs (ZI = jXf). Ez utóbbi két csillagpont-kezelési módszerrel az egyfázisú földzárlati áramok értéke - a közvetlenül földelt csillagpontú hálózatokéhoz képest - hatásosan csökkentheto, ugyanakkor a csillagpont potenciálja is kelloen rögzített. A csillagpont reaktancián keresztül való földelésével a földzárlatok íve kioltható, mivel a hibahelyen folyó kapacitív földzárlati áramot a földeloreaktancia induktív árama kompenzálja. Ezért ezt a módszert kompenzálásnak, ill. a reaktancián (fojtótekercsen) keresztül földelt csillagpontú hálózatokat kompenzált hálózatoknak is nevezi le A hazai gyakorlatban ellenálláson keresztül földelik a 10 kV-os középfeszültségu kábelhálózatok csillagp ontj ait, míg a 20 kV-os (35 kV-os) középfeszültségu szabadvezetékes elosztó-hálózataink tipikusan kompenzált hálózatok.


143/46

VE-ea-BSc



06.09.28

A hálózatok csillagpontkezelési módja nagymértékben befolyásolja az ún. belso túlfeszültségek nagyságát. A belso túlfeszültségek a feszültség alatt álló hálózatok egyes készülékeiben, berendezéseiben lejátszódó folyamatok révén keletkeznek. Eredetük szerint ezek lehetnek: kapcsolási túlfeszültségek, üzemi frekvenciájú túlfeszültségek és rezonanciás túlfeszültségek. Ebbol a szempontból nem a csillagpontföldelések közvetlen vagy közvetett módja a dönto, hanem e földelések hatásossága. Hatásosan földelt a hálózat, ha a hálózaton bárhol bekövetkezo egyfázisú földérintéses hiba alkalmával az ép fázisok feszültsége a földhöz képest nem nagyobb, mint a hálózat névleges vonali feszültségének 80%-a. Ez a követelmény olyan hálózatoknál áll fenn, ahol: O::;Xo

<

3

és

Xl

O::;~

<

1,

(2.-1)

Xl

ahol: Xo a zérus sorrendu reaktancia; Xl a pozitív sorrendu reaktancia és Ro a zérus sorrendu ellenállás - valamennyi érték a hiba helyérol értelmezett mérésponti érték. A hálózat csillagpontföldelése akkor lesz a leghatásosabb, ha valamennyi transzformátorának csillagpontját közvetlenül földelik. Mereven földelt hálózatról beszélünk, ha: < 1 . (2.-2) Xl Ebben az esetben az egyfázisú rövidzárlati áram nagyobb lesz, mint a háromfázisú. Ez több szempontból hátrányos (például erosen megno a távközlési berendezések hibaáram okozta zavartatása), ezért ilyen esetben "lazítani" szokás a csillagpontföldeléseket például oly módon, hogy nem földelik az összes transzformátor csillagpontját, vagy néhány transzformátor csillagpontját reaktancián keresztül földelik.

Xo

2.4. Hálózati impedanciák A villamos hálózatok, távvezetékek impedanciáinak, induktivitásainak számítása során, a korábban a villamosságtanban tanult fogalmak általánosított alakjaira van szükség. Sokszor pedig az eddig tanult definíciókat más, az adott vizsgálati mód szempontjából célszerubbekkel kell kiegészíteni. A most következokben ilyen fogalmak bevezetésére kerül sor. A továbbiakban sokszor használjuk a szuperpozíció elvét. Ha egy hálózatot véges rendu differenciálegyenlet ír le, amelyben az együtthatók konstansok és a rendszer lineárisnak tekintheto, akkor a szuperpozíció elve alkalmazható. Ez azt jelenti, hogy a hálózaton egyidejuleg muködo generátorok hatására bárhol a hálózaton mérheto áram vagy a hálózat bármely két pontja között mérheto feszültség úgy is meghatározható, hogy az egyes generátorok által külön-külön keltett áramokat vagy feszültségeket összegezzük. Egy-egy generátor hatásának figyelembevételekor a többi generátort dezaktívizálni kell, vagyis a feszültséggenerátorokat rövidzárral, az áramgenerátorokat szakadással kell helyettesíteni.


143/47

VE-ea-BSc

I BMF - Kandó K. Villamosmérnöki Kar

06.09.28


2.4.1. Távvezetékek ön- és kölcsönös impedanciái Vizsgáljuk a 2.4.-1. ábrán látható n számú párhuzamos vezetobol álló rendszert. A vezetok mágneses kölcsönhatásban állnak, így önimpedanciájukon kívül kölcsönös impedanciájuk is Bármelyik vezeto önimpedanciája meghatározható úgy, hogy az illeto vezetoben áram pozitív irányában okozott feszültségesés Ua értékét osztjuk az illeto vezeto 10 miközben a többi áramkört megszakítottuk:

egymással van. (pl. a) az áramávaJ, :.'"

(2.-3)

2.4.-1. ábra. n számú párhuzamos vezetobol alkotott rendszer Két vezeték közötti kölcsönös impedancia értékét megkapjuk, ha az egyik vezetoben (pl. b) folyó áram ~. hatására a másik vezetoben (pl. a) keletkezo feszültségesés

U~(b)

értékét elosztjuk a

feszültséget indukáló árammal Ib' miközben a többi vezeto áramkörét meg szakítjuk, azaz áramuk nulla: U-Cb)

Zab

=

y-b

(2.-4)

_n

Egyirányú áramok a vezeto feszültségesését növelik, ellentétes irányú áramok csökkentik. Vizsgáljuk meg az elobb általánosított fogalmakat a gyakorlatban legtöbbször eloforduló háromfázisú szimmetrikus impedanciarendszer esetében, ha az áifolyó áramok is szimmetrikusak, azaz a táplálás és a terhelés is szimmetrikus. A rendszer szimmetriája miatt Z oa = Z bb = Z cc = Za és (2.-9) Zab = Z be = Z oc = Z ba = Z cb = Z ca = Z k (2.-10) Az áramok szimmetriájából adódik, hogy: 10

+ Ib + Ic =

O.

(2.-11)

A (2.-7) egyenletrendszer az impedanciákra elmondottakat figyelembe véve:


143/48

VE-ea-BSc



Ua =ZoIa+Zk(Ih ----

Felhasználva (2.-11)-et következoképp írható:

azaz

-

--

- +Ic), -

Uh = ZoIh+Zk(Ia

+Ic),

Uc =Zolc+2kUa

+lh),

az

áramok Ua =(Zo --

-

06.09.28

szimmetrikus

(2.-12)

voltát

a (2.-12)

egyenletrendszer

a

-Zk)Ia, -

Ub = (Za -Zk)Ih,

(2.-13)

Vc = (Za -2k)lc,

A (2.-13) egyenletekben (20 - 2 k) önimpedancia jellegu mennyiség szerepel, azaz látszólag a három fázis nem gyakorol egymásra hatást, hiszen mindegyik egyenletben csak a saját áram szerepel az adott fázis feszültségének létrehozásában. Az egymásra hatás abban nyilvánul meg, hogy az így adódó formálisan önimpedanciajellegu mennyiség (Zo - Zk) eltér az eredeti tényleges önimpedanciától. A szimmetrikus háromfázisú rendszer így három azonos viselkedésu egyfázisú rendszerre bontható, és egyfázisú helyettesíto vázlat készítheto.

2.4.2. Mérésponti és átviteli impedanciák

2.4.3. Hálózatok egyfázisú helyettesíto vázlata Tápláljon egy egyfázisú feszültségforrás két vezetékkel egy fogyasztót (2A.-5a. ábra). Az oda- és visszavezetést biztosító vezetéket egy-egy koncentrált impedanciával vehetjük figyelembe, a fogyasztó impedanciája Z F

•

A villamosenergetika feladata a fogyasztók minoségi energiaellátása. Ehhez elore számolni kell a vezetékek fogyasztói pontjain a feszültséget, ill. a megfelelo beavatkozás érdekében ismerni kell a vezetékek zárlata esetén a zárlati áramot. Ezen számítások esetére a 2.4.-5a. ábrával egyenértéku a 2.4.-5b. ábra. Ez utóbbiban az egyik vezeto impedanciája az oda- és visszavezetés önimpedanciájának összege, a másik vezeto (visszavezetés) impedanciamentes.


143/49

VE-ea-BSc

~


--1'

A 1 Ü

,

TZ B2Z ZF A zF Ü. Z

•

T·, 4: 4:.

CC

,

D

J,

b)

I

Z A

ITT

06.09.28


1

c)

ZF

!!E D IT.

C

...ü

B

2.4.-5. ábra. Kétvezetékes, egyfázisú rendszer; a) valódi impedanciák elhelyezkedése; b) helyettesíto impedanciák Ha felrajzoljuk a kétféle helyettesíto kapcsoláshoz tartozó potenciáldiagramot (2.4.-6. ábra), láthatjuk, hogy mind a két végponton, mind pedig bármely közbülso helyen a vezetékek között a feszültségkülönbségek nagyságát helyesen kapjuk meg. A 2.4.-6b. ábra nem ad helyes adatot az A és C, valamint a B és D vagy az A és D, ill. B és C pontok közötti feszültség értékére. A fo feladat a fogyasztói feszültség meghatározása, és azt a 2.4.-5b. ábra helyettesíto vázlata helyesen adja, így elfogadjuk mint leképzést azzal a feltétellel, hogy nem mindenben egyenértéku az eredetivel. o

~

A~~

ri

u~ B

a)

:)

D

c

b)

~~3 ~~

if~

c

B

:)

D e)

2.4.-6. ábra. Kétvezetékes, egyfázisú rendszer feszültsége a vezetékhossz mentén; a) valódi feszültségeloszlás; b) a helyettesíto kapcsolás feszültségeloszlása c) háromfázisú szimmetrikus rendszer egyik fázisa Készítette: Tényi V. Gusztáv

143/50

VE-ea-BSc



06.09.28

Ha szimmetrikus háromfázisú táplálásról van szó, és az áramok és a feszültségek is szimmetrikusak (normál állandósult üzem), akkor a (2.-13) egyenletek alapján egyfázisú helyettesíto sémát alkalmazhatunk (2A.-5c. ábra). A helyettesíto vázlatban a fázisfeszültség az áram, és a fázisimpedancia szerepel. Minden energiaátviteli elemnek - generátor, transzformátor, távvezeték - van saját helyettesíto vázlata (lásd a 3. fejezetet). Az adott helyettesíto vázlat azonban nagymértékben függ a vizsgálat, számítás céljától és elvárt pontosságától. Így ugyanaz a hálózati elem más és más probléma megoldásánál más és más helyettesíto vázlattal szerepelhet. Az egyfázisú helyettesíto vázlat olyan hálózat, amelyben csak önimpedanciák szerepelnek, és amely a leképzett hálózattal azonos állandósult üzemi viszonyok között a végpontokra nézve az eredeti hálózattal azonos áram-, feszültség- és teljesítmény-eredményt szolgáltat. A helyettesíto vázlat az eredetibol az alábbi módon készítheto el. Eloször az eredetivel azonos számú kivezetéssei helyettesíto hálózat rajzolandó, akivezetések számának megfelelo mennyiségu és kötésu ismeretlen értéku önimpedanciával. A második lépés - az önimpedanciák értékeinek meghatározása - kétféle módon is lehetséges. a) Megmérjük két-két kivezetésenként az üresjárási mérésponti impedanciát az eredeti hálózaton (a mérés alatt a többi kivezetést megszakítjuk), majd a helyettesíto vázlatba szintén 2-2 kivezetésenként rendre berajzoljuk a mérésponti impedanciákat Az eredeti hálózat és a helyettesíto vázlat megfelelo mérésponti impedanciáit egyenlové téve, az egyenletekbol meghatározzuk a helyettesíto vázlat impedanciáinak értékét. b) Az eredeti és a helyettesíto vázlatban minden pont között meg kell határozni a rövidzárási átviteli impedanciát, és ezt a megfelelo pontok között egyeztetni kell, az így nyert egyenletekbol a helyettesíto vázlat impedanciái meghatározhatók.

2.4.4. Közös feszültségalapra redukálás A villamosenergia-átvitel jellemzo sajátossága, hogy - a kisebb veszteségekre való törekvés igényének megfeleloen - a termelotol a fogyasztóig több különbözo feszültségszinten jut el az energia a fogyasztóhoz. A különbözo feszültségszinteket létrehozó transzformátorok a hálózatot több galvanikus an független részhálózatra bontják. Számítási szempontból viszont azonos feszültségszintu, galvanikus an összefüggo egyszeru helyettesítési vázlatra van szükségünk.


143/51

VE-ea-BSc



06.10.05

4. TÁVVEZETÉKAZ ENERGIARENDSZERBEN A villamos energia eloállítása a felhasználás helyétol általában távol történik. E feladatok megoldására építették a távvezetékeket, vagy röviden vezetékeket, amelyek az eromuvek, transzformátorállomások és a fogyasztók között létesítenek összeköttetést. A távvezeték kiviteli szempontból kétféle lehet: • szabadvezeték vagy • kábel. A szabadvezeték olyan csupasz vezeték, amely a földtol elszigetelten a véletlen érintés megszabta magasságban, tartószerkezeten van elhelyezve. Egyes esetekben burkolt, kisfeszültségen szigetelt is lehet. A szabadvezetékek tartószerkezetei többnyire rácsos acél vagy betonoszlopok, amelyek állékonyságát külön alapozás biztosítja. Az oszlopokra szerelt álló vagy függo szigetelok tarják, feszítik a sodrony szerkezetu fázisvezetoket úgy, hogy a legnagyobb belógás állapotában is megfelelo távolságra vannak a talajszinttol (4.1.-1. ábra). A váltakozó áramú szabadvezetékek háromfázisúak, a közvetlen villámcsapás megelozésére egyes fontosabb vezetékek fólé védovezetot is szerelnek. A kábel olyan földbe fektetésre alkalmas szigetelt mechanikai és vegyi sérülés ellen védoburkolattal van ellátva.

vezeték,

amely nedvességbehatolás,

4.1. Szabadvezetékek villamos jellemzoi A szabadvezetékeket az idojárás és az üzem egyideju hatásaként igen sokféle összetett igénybevétel éri (szél, homérséklet-változás, köd, zúzmara, stb.). A szabadvezeték mechanikai méretezése természetesen hatással van a távvezeték villamos jellemzoire; például ha nagy az oszlopköz, akkor nagy a vezeto belógása. Ilyenkor a vezeto szálakat távolabb kell egymástól elhelyezni, hogy azok a szél hatására ne lengjenek össze és így elkerülhessük a zárlatot; ezesetben no a vezeték induktív és kapacitív reaktanciája. A vezeték föld feletti magassága szintén befolyásolja a villamos jellemzoket. A szabadvezeték 3.1.-2. ábrán látható egyfázisú helyettesíto vázlata a következo villamos elemekbol áll: a) soros elemek: a vezetékrendszer induktív reaktanciája (XL); a vezeto sodrony ellenállása (R); b) párhuzamos (sönt) elemek: ezen egyszerusített helyettesíto vázlatban a vezetékrendszer földkapacitásából számolt kapacitív reaktancia (Xc); a szigetelok levezetési és szivárgási áramából valamint a fázisvezeto sodronyok felületén fellépo sugárzás ból, az ún. koronaveszteségbol számolt ellenállás (Rsz)


127/52

VE-ea-BSc


06.10.05


"'villámvédo

vezeto

oszlop

3.1.- 1. ábra. Szabadvezeték vázlatos ábrázolása

2R

sz

2R

-j2Xc

sz

-j2Xc

3.1.-2. ábra. Szabadvezeték hosszegységének egyfázisú helyettesíto vázlata

4.1.1. A szabadvezeték soros ellenállása Távvezetékek nagyobb keresztmetszetu vezetoinek váltakozó árammal mért ellenállása általában nagyobb, mint az egyenárammal mérheto ellenállása. Ennek oka az áramkiszorítás Caszkín hatás) jelensége. Az elozoekben tárgyalt jelenségek hatását számottevo en csökkenti, sot színesfémbol készült vezetoknél gyakorlatilag meg is szünteti az a körülmény, hogy szabadvezetékek számára - egészen kis keresztmetszetek kivételével - csakis sodronyszerkezetu vezetoket használnak.


127/53

VE-ea-BSc


06.1 0.05


A sodrásnak azonban igen hátrányos két következménye is van: • az egyik az, hogy a csavarvonalban haladó elemi szálak hosszabbak, mint a sodrony tényleges hossza. Általában elmondható, hogy az egyenárammal mért ellenállás 2 ...3%-kal nagyobb a hosszból számítottnál. • a másik az, hogy a sodrás következtében megno a vezeték önindukciója, mivel egyik sodrott réteg egy hosszúra nyújtott szolenoid, amely belsejében mágneses mezot gerjeszt. Mivel a leggyakrabban használt sodronyok többréteguek, a sodrás okozta induktivitás növekedés a színesfémbol készült sodronyoknál a gyakorlatban elhanyagolható. A sodrás induktivitás - növelo hatása acélbelu alumíniumvezetok esetén is elhanyagolható, ha az alumínium burkolat legalább két rétegu.

4.1.2. A szabadvezeték párhuzamos ellenállása A szabadvezetékek szigetelése nem tökéletes, ezért a fo áramirányt (az energiaterjedés irányát) söntölo veszteségek keletkeznek. 4.1.2.1. Levezetés a szigeteloknél, szivárgási áram Levezetésen azt a jelenséget értjük, hogya feszültség alatt álló vezetobol a szigetelésen, ill. a szigetelok felületén keresztül a földelt tartószerkezet felé nagyon kis értéku áram folyik. A jó minoségu korszeru szigetelok esetében a szigetelon keresztül folyó szivárgási áram a fe1ületén haladó levezetési áramhoz képest elhanyagolható. A levezetést foleg a szigetelok felületére lerakódó nedvesség és szennyezodések (por; korom stb.) befolyásolják. A lerakódás mértékét aszigetelo kialakításával (alakjával) és felületének minoségévellehet kedvezotlenebbé tenni. rögzíto M rugó

fém sapka

szigetelo ernyo

bunkós szem

3.1.-3. ábra. Egysapkás nagyfeszültségu függoszigetelo A porcelán szigetelok felületét fényes mázzal vonják be, és szükség esetén víztaszító anyaggal kenik be az összefüggo vezeto réteg kialakulásának megakadályozására. A légköri viszonyok is erosen befolyásolják a levezetést, mert • száraz levegoben a levezetés független aszigetelo tisztaságától, • nedves idoben, ködben és szitáló esoben a levezetés erosen megnövekszik, mert a szennyezodéseket csak nedvesítik, és kisebb-nagyobb utat nyitnak a feszültség alatt álló vezetékrol a föld felé.


127/54

VE-ea-BSc

BMF - Kandó K. Villamosmérnöki Kar • •


06.10.05

A suru köd Csendes eso

• Rövid ideig tartó, széllel együtt fellépo felhoszakadásszeru eso • Száraz, tiszta hó, zúzmara és jégjó szigetelok .. Tapasztalati érték kevés áll rendelkezésre, ha szükséges a levezetési (szivárgási) ellenállás értékét 120 kV -os szabadvezeték esetén Rsz = 50 MQkmlfázis értékkel szoktuk figyelembe venni. A veszteség így kb. 300 W/km. 4.1.2.2. A sugárzás jelensége sz~badvezetéken (korona jelenség) A szabadvezeték vezetoit teljes hosszukban a levego szigeteli el egymástól. ló idoben a levego gyakorlatilag tökéletesen szigetel. Kedvezotlen idojárás esetén azonban a vezetok felületén koronasugárzás keletkezik. Ez a jelenség igen fontos, mert a nagyfeszültségu vezetékek szerkezetének a vezeto átmérojének meghatározása szempontjából dönto fontosságú lehet. A koronajelenség nemcsak a veszteségek gazdasági kihatásai miatt kerülendok, hanem a vele együtt járó igen eroteljes nagyfrekvenciás zaj a rádiót és a televíziót, sot a nagyfeszültségu vezetéken muködo vivofrekvenciás berendezéseket is zavarja. A sugárzási veszteség csökkentése a vezetok átmérojének és kölcsönös távolságának növelésével érheto el. A vezetok kölcsönös távolsága a feszültségtol, a belógástói, továbbá a gazdaságos vezetéképítés szempontjaitói függ. A gyakorlatban kialakultak bizonyos vezetotávolságok, amelyektol nem szokás számottevoen eltérni. Gyakorlatilag kétféle megoldással sikerült a sugárzás miatt szükséges igen nagy keresztmetszetet elkerülni. Üreges, ún. csovezetovel, vagy köteges vezetovel.

4.1.3. A szabadvezeték induktív reaktanciája

4.1.3.3. Egyfázisú vezeték soros (induktív) reaktanciája

4.1.3.5. Háromfázisú vezeték soros (induktív) reaktanciája Hosszabb vezetékeken a különbségeket fázisforgatással egyenlítik ki. (Ez úgy történik, hogy a vezetékeket a nyomvonalhossz mentén többször megcserélik úgy, hogy mindegyik fázis mindegyik helyzetet ugyanakkora hosszon foglalja el.). Ciklikus fáziscserével a végpontokra nézve szimmetrizált


127/55

VE-ea-BSc


a

06.10.05


_____

_

b c

b c

___ a

_ 1/3

1/3

1/3

a)

a

a

b

b

c 1/6

1/3

1/3

______ 1/6

c

b)

3.1. -12. ábra. a) Ciklikusan cserélt vezeték kétszeres fázisforgatással

b) Ciklikusan cserélt vezeték háromszoros fázisforgatással, a végpontok fázissorrendje azonos

4.1.4. A szabadvezetékek kapacitív reaktanciája

4.1.4.2. A háromfázisú vezeték kapacitív (pozitív és negatív sorrendu párhuzamos reaktanciája)


127/56

VE-ea-BSc


"_.2.


06.10.05

Szabadvezetékek szerkezeti elemei

4.2.1. Szabadvezetéki vezetoanyagok A szabadvezetéki vezetoanyagokkal szemben támasztott követelmények összetettek. Elsodleges a mechanikai biztonság, azaz a leszakadás- és a különbözo vezetéklengések, rezgések elkerülése. A gazdaságos létesítésre nemcsak a vezetékanyag ára, hanem a szerelvények és a szerelésnek a vezetékanyag minoségétol függo költsége, valamint az oszlopok szerkezete és méretei is hatnak. Az olcsó üzemeltetést az üzemben levo vezetékben keletkezo veszteségek, valamint a karbantartás és a felújítás költségei határozzák meg. A sodrony túlnyomórészt egynemu anyagú és azonos átméroju elemi szálakból készül. A sodronyszerkezet elonye, hogy biztonságosabb: • mert a vékony elemi szálak homogén minosége jobban biztosítható, mint a vastagoké; • és egy-két elemi szál meghibásodása, szakadása esetén a sodrony nem válik használhatatlanná. 3.1.-1. táblázat Sodronyszerkezetet alkotó huzalanyagok fizikai jellemzoi 70000 200000 alumínium acélhuzal Fizikai jellemzok 2,700 0,033 0,003600 0,001 7,800 0,220 23* 10-6 AlMgSiE jelu AV4 ötvözött jelu(n) 11* huzal O-300C intervallumban) együtthatója [r 20] = Qmm2(1Im


23* 1O-6 0,004030 60000 Al99,5E(k) 0,0283 2,703

127/57

VE-ea-BSc


umínium


06.10.05

Al 99,5 E(k)

Ötvözött alumínium

Al Mg Si E

Acélalumínium (ACSR)

Acél A burkolt szabadvezeték (BSZV)

3.1.-1. ábra Burkolt szabadvezeték sodrony felépítése Az üzemzavari statisztikai adatok alapján a meghibásodások jelentos részét a szél, a hó, a jég, a só és egyéb szenny lerakódások teszik ki, illetve a madarak és egyéb állatok, valamint a vezetékek körüli növényzet, a fák és ágaik okozzák. Szigetelt szabadvezeték 3.1.-7. táblázat Szigetelt szabadvezeték szerkezete és megengedett legnagyobb terheloárama mmLegnagyobb megengedett száma max. 110 310 220 455 2178 140 53 340 37 761 187 65 260 19 410 70 140 88 270 70 205 5110 3szerelve 320 170 38-védocsobemm. 25,2 22,8 16,2 12,2 14,3 18,6 31,6 6,2 28,4 22,6 16,8 20,5 14,6 8,1 11,1 13,0 7,1 18,4 terheloárama, 10,8 20,5 28,4 8,9 7,7 7,2 25,6 9,8 Az átméroje, szerelve A ér külso tartósodronyra huzalainak A névleges 2

,,-~!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!

K.észÍtette: Tényi V. Gusztáv

127/58

VE-ea-BSc



06.10.05

abadvezeték optikai szállal (üvegszál) A villamosenergia-átvitel és az információ-átvitel feladatai egyformán nagy távolságok áthidalását igénylik, így az optikai jelátvitelmelyet már fizikailag nem befolyásol a villamosenergia-átvitelszámára kézenfekvo a nagyfeszültségu távvezetékek felhasználása.

4.2.2. Szilárdsági számítások A szabadvezeték a tartóoszlopra szigetelok közbeiktatásával felfüggesztett sodrony. A vezetok súlyuk hatására a két felfüggesztési pont között belógnak láncgörbe, más néven kötél görbe szerint. A belógás nagysága függ a vezetore ható erohatásoktói és az oszlopok távolságától, valamint attól az erotol, amellyel a vezetot kifeszítjük. A szabadvezeték statikailag annál biztonságosabb, minél kisebb a vezetéket feszíto ero, mert annál kisebb a veszélye annak, hogy a vezeték külso túlero hatására elszakad. De, ha kisebb erovel feszítjük a vezetéket, nagyobb lesz abelógása. A vezeték mechanikai méretezésének az a feladata, hogya vezetéket szabályosan terhelo összes erok tekintetbevételével megállapíthassuk a biztonsági szempontból legmegfelelobb igénybevételt, , 'jd ennek ismeretében a belógás értékét. 4.2.2.1.

A vezetok teherbíró képessége

i\,% 3.1.-2. ábra Huzal és sodrony szakítási diagramja Az alumínium sodronyok szakítódiagramján még egy pontnak van fontos szerepe, amelyik a tartós folyás jelenségével van összefüggésben. Minden alumínium sodrony, hosszú ideig állandóan ható igénybevétel hatására a szakítószilárdságnál ((JE) kisebb feszültségértéknél elszakad. A tartós szilárdság (ot) egy olyan állandóan ható igénybevétel, me ly hatására a vezeto egy év multán szakad el.


127/59

VE-ea-BSc



06.1 0.05

A tartós szilárdság rendkívüli viszonyokra meghatározza azt a legnagyobb igénybevételt, amely kivételesen a vezetot még terhelheti. Tájékoztató értéke Oí= 0,7 ... 0,75CYB. A 3.1.-3. ábra egyelofeszített sodrony szakítási görbéjét ábrázolja a szükséges feszültségértékekkel. UN/2 , m

UB

ISzakítószilárdsá

egy perc múlva szakít

Tartós egy

szilárdság

év múlva

szakít

Arányossági határ sohasem szakít Megengedett

igénybevétel

A, %

3.1.-3. ábra Elofeszített sodrony szakítási görbéje 4.2.2.2. A vezetokre ható erok A vezeto saját tömegével számolt súly ero Pótteher A pótteher a szabadvezetékre rakódó zúzrnara, tapadó hó és ónos eso sú1yhatását helyettesíto, számításaink egyszerusítésére megállapított súly. Szélteher A szélteher idoszakosan fellépo, változó nagyságú terhelés, amelyet a számításokban egyenletesen megoszlónak és vízszintes irányban ható nak kell tekinteni. Nagyságát a szél sebessége, a felület nagysága és alakja, valamint a szélnek felülethez viszonyított iránya határozza meg. Dinamikus hatások A távvezetékeket idoszakosan dinamikus hatások is igénybe veszik. Az erosebb szél mindig löketes, s ez változó nagyságú és periódusú oldalkilengésre készteti az oszlopköz vezetoit. Nyomvonal irányú szélben hullámos terepen, völgyteknokben vízszintes tengelyu légörvények keletkezhetnek, amelyek függoleges irányú erohatásukkal hosszúhullámú ostorozó lengésbe hozhatják a vezetoket (3.1.-5. ábra). A lengések a vezetok húzófeszültségének ingadozását idézik elo. A lökések energiáját a vezetok rugalmas nyúlása és súrlódása emészti fel.

.K..észítette:Tényi V. Gusztáv

127/60

VE-ea-BSc



06.10.05

3.1.-5. ábra Vezetékek függoleges síkú lengése

rt vezetok rezgése Ha a távvezeték nyomvonal ára merolegesen, vízszintesen, 1...5 mis sebességu, lamináris szél fúj, a vezetok kis hullámhosszúságú és kis amplitúdójú rezgésbe jönnek (3.-6. ábra). A jelenséget az váltja ki, hogyalevegorészecskék a súrlódó felületen lefékezodnek és szabályos idoközökben hol a vezeték felso-, hol az alsó élén légörvény alakjában szakadnak le és a helyükbe tóduló friss levego függoleges síkú váltakozó irányú nyomást gyakorol a vezetékre.

3.-6. ábra Rezgo vezeto állóhullámai

4.2.2.3. Szabadvezeték belógása Két rögzített, tetszoleges pont között kifeszített, homogén anyagú, egész hosszában egyenlo keresztmetszetu, teljesen hajlékony, terhelés alatt megnyúló (tehát rugalmas) vezeto végig egyenletesen eloszló, függolegesen ható terhelés hatására felvett alakját rugalmas láncgörbének nevezzük.


127/61

VE-ea-BSc



06.1 0.05

---

a

3.1.-7. ábra Szabadvezeték belógása

4.2.2.4. A vezetok állapotváltozása A vezetok egyensúlyi állapotát tükrözo eddig tárgyalt összefüggések az állandósult igénybevétel állapotára vonatkoznak. Ha a vezeték mindig azonos viszonyok között, és azonos hofokon volna, akkor eredményeink a vezetéket szilárdságtani szempontból egyértelmuen jellemeznék. A vezetok igénybevétele azonban az idojárási viszonyok miatt állandóan változik: - a homérsékletváltozás, - szélteher, - és a zúzmaraterhelés hatására. A fizikai változások a vezetok geometriai alakváltozásávaljárnak, ugyanis hosszváltozást hoznak létre. A legnagyobb igénybevétel Méretezéskor nyilván abból a legkedvezotlenebb állapotból kell kiindulni, amikor a vezetoben a legnagyobb igénybevétellép fel. A szabvány eloírásainak megfeleloen csupasz vezetonél ez -20 °C_ on állhat elo, vagy pótterhes vezetok esetében -5 oC-on. Kritikus oszlopköz Kritikus oszlopközön azt az oszlopközt értjük, amelyben a vezetok igénybevétele -20 OC-on csupaszon ugyanannyi, mint -5 OC-on pótteherrel, A legnagyobb belógás Ahhoz, hogya szabvány által eloírt minimális föld feletti magasságot betarthassuk, ismernünk kell a legnagyobb belógás értékét, amely segítségével a szükséges oszlopmagasságok és biztonsági távolságok kialakíthatók. Ha a felso kritikus homérséklet +40 CC fölött van, akkor a legnagyobb belógás -5 CC-onés pótteherrellép fel, ha pedig alatta, akkor a legnagyobb belógás +40 CC-onkövetkezik be.


127/62

VE-ea-BSc


06.10.05


4.2.3. Feszített vezetok mozgása A távvezetékek biztonságához nem elegendo, ha a vezetoket a külso erohatásokra méretezzük, hanem arra is figyelemmel kell lennünk, hogya távvezetékek épségét villamos átívelések, átégések se veszélyeztessék. A vezetoket a tartószerkezeteken úgy kell elrendezni, hogy azok sem nyugvó, sem kimozdított (kilendült) állapotukban egymáshoz, más vezetohöz vagy a tartószerkezethez túl közel ne kerülhessenek. Veszélyes közelségbe kerülhet: - a szél által kilengetett, függoszigetelore szerelt vezeto és a tartószerkezet; - a szél által lengésbe hozott két vezeto; - a zúzmaraterhétol hirtelen megszabaduló és felcsapódó vezeto a felette levo vezetohöz. 4.2.3.1.

Függoszigetelok kilengése a tartószerkezethez

N

.•

D

D

3.1.-12. ábra Függoszigetelo kilendülése

4.2.3.2. A vezetok összelengése 4.2.3.3.

A vezetok felcsapódása

o

-

3.1.-15. ábra A vezeto felcsapódása Készítette: Tényi V. Gusztáv

127/63

VE-ea-BSc


06.10.05


4.2.4. A vezetékelrendezés méretszabályai A vezetékeknek egymáshoz a tartóvezetékekhez, valamint a környezethez viszonyított elhelyezésére vonatkozó szabályokat és méretadatokat az MSZ 151 "Erosáramú szabadvezeték" c. szabvány foglalja össze. E szabványeloírások részletes ismertetésére - amely a tapasztalatokból leszurt és a mindenkori gyakorlathoz alkalmazkodó eloírásokat tartalmazza - a nagy terjedelme miatt nincs mód. A legfontosabb kérdésekre mégis rá kell mutatni, amelyek gyakorlati útmutatást adnak a szabvány alkalmazásához. 4.2.4.1.

Biztonsági intézkedések

A szabadvezetékeket és tartozékait úgy kell szerelni, hogy a rendes üzemben feszültség alatt álló részek külön segédeszközök nélkül a földrol, épületrol vagy más, emberek által megközelítheto helyrol véletlenül ne legyenek megérinthetok, ill. veszélyesen megközelíthetok. (A közvetlen érintés elleni védelem szabályai.) A közvetett érintés elleni védelem szempontjából be kell tartani az erosáramú villamos berendezésekre vonatkozó szabvány rendelkezéseit (pl. földelések kialakítása). Különös gondot kell fordítani a hidak és a felüljárók alatt feszített vezetékek felülrol történo érintése elleni védelemre, amelyre vonatkozó eloírásokat esetrol-esetre a hatóságok rendelkezései szabályoznak. 3.1.-11. táblázat 4.2.4.2.

A vezetok föld feletti magassága

4.2.4.3.

A vezetok kölcsönös távolsága

4.2.4.4.

A vezetok távolsága a tartószerkezettol

Álló szigetelok esetében a vezetok tartószerkezethez viszonyított helyzete rögzített. Függo szigetelok azonban a szél nyomására a rájuk függesztett vezetovel együtt kilengenek és így a vezeto, ill. a feszültségen levo tartó szerelvény (lengoszorító) mind az oszloptörzshöz, mind a kereszttartó hoz közelebb kerül.

x

x

x

)(

3.1.-17. ábra Feszültség alatt álló vezetok távolsága a tartószerkezettol Készítette: Tényi V. Gusztáv

127/64

VE-ea-BSc


4.2.4.5.


06.10.05

Megközelítések és keresztezések

Az erosáramú szabadvezeték szabvány a késobb felsorolandó létesítmények vagy helyek megközelítése vagy keresztezése esetén a normálisnál nagyobb, ún. megnövelt biztonságú szabadvezeték készítését írja elo. Ilyen esetekben az élet- és a vagyonbiztonságon túlmenoen további biztonsági követelményeket kell betartani. A megnövelt biztonságú szabadvezeték lehet: - fokozott biztonságú vagy - különleges biztonságú. A szabvány természetesen rendelkezik arról is, hogy a megnövelt biztonság két fokozata közül mikor melyiket kell alkalmazni. Az eloírások nemcsak a tervezés, hanem a megvalósítás, a szerelés, a szerelvényezés és a karbantartás vonalán is mindenkor érvényesítendok.

/1/\

3.1. -18. ábra Védo vezeto védett tere 4.2.4.6.

Villámvédo vezeto

A nagyfeszültségu szabadvezetékek megelozo túlfeszültség-védelmeként védo vezetot szoktak alkalmazni (U 2 120 kV). Elrendezését a tartószerkezeten nemcsak az összelengés veszélye befolyásolja - amelyet a már leírt összelengési vizsgálat szerint lehet meghatározni - hanem a védo vezeto rendszerint legfontosabb rendeltetésének, a túlfeszültség-védelemnek a szempontjai is. A védo vezeto a túlfeszültség-védelem követelményeit akkor elégíti ki, ha közvetlen villámcsapások a védendo fázisvezetoket gyakorlatilag nem érik, de közvetett villámkisülések, ún. visszacsapások is csak ritkán okoznak a szabadvezeték üzemében zavart vagy sérülést.

4.2.5. Szigetelok és tartozékaik, szerelvények A szigetelok a szabadvezeték villamos vezetoit szigetelik el a f61delt tartószerkezettol, valamint a vezetok tartására és feszítésére is szolgálnak. 4.2.5.1.

Szabadvezetéki szigete lok anyagai

A szigeteloknek olyan anyagból kell készülnie, amely megfelelo villamos szilárdságú az átütés, átívelés elkerülése céljából, és e mellett megfelelo mechanikai szilárdságú, hogy a vezetok súlyából és feszítésébol származó terheket törés nélkül elviselje. A szabadvezeték szigeteloit az idojárás és a környezet hatásai közvetlenül érik, így anyagmegválasztásuknál, és kialakításuknál ezt külön figyelembe kell venni. Ilyen eset amikor hirtelen homérsékletváltozás éri a szigetelot, ha eros napsütést zápor követ, vagy amikor ipartelepek környékén fokozott vegyi igénybevételnek is ellen kell állnia. A felsorolt követelményeknek megfelelo anyagok, amelyekbol a szigetelok készülnek: a porcelán, az üveg, a hore keményedo muanyag, és a magyar fejlesztésu üvegszál erosítésu magot körülö lelo szilikon kompozit szigetelo.


127/65

VE-ea-BSc



06.10.05

A porcelán Hazánkban korábban szinte csak porcelánszigetelot alkalmaztak, amelyben a kiváló anyagtulajdonság mellett dönto szerepe volt a ma is híres porcelángyártásunknak. A porcelán alapanyaga a fóldpát, a kaolin és a kvarc. A földpát az átütési szilárdságot, a kaolin a tuzállóságot, a kvarc a mechanikai szilárdságot befolyásolja. A három anyag keverésének százalékos aránya határozza meg a késztermék elobb felsorolt tulajdonságait.

Az üveg A szigetelok céljára alkalmas üveg összetétele eltér az általánosan használt üvegtárgyak anyagától. Ennek oka az anyaggal szemben támasztott fokozott mechanikai- és villamos követelmény. Elonye a porcelánnal szemben, hogy a belso gyártási hibák az üveg áttetszo volta miatt észrevehetoek. A napsugárzás hatására kevésbé melegszik fel, mert a sugárzás egy részét átengedi, igaz viszont, hogy hoállósága kisebb, mint a porceláné. Az üveg húzásra és nyomásra jobban igénye veheto, mint a porcelán. Alkalmazása hazánkban a nagyfeszültségu távvezetékek területe. A muanyag A szigetelok céljára alkalmas muanyagok az ún. poliaddiciós gyanták. Szilikon kompozit szigetelok Szilikon kompozit szigetelok (3.1.-19. ábra) fobb elonyei: • A szilikon anyag hidrofobizálja a különféle szennyezo bevonatokat (rozsda, cementpor, madárürülék, stb.) ezáltal megakadályozza a szigetelok nedves környezetben történo átívelését. •

A szilikongumi szennyezett felülete is aktív vízlepergeto marad, így szigetelo tulajdonságai nem romlanak.

• •

Nagy mechanikai biztonság (töroero 160-170 kN). Miután súlyuk az üveg vagy porcelán szigetelo súlyának töredéke könnyen és gyorsan szerelhetok.

• •

A magas fajlagos kúszóút miatt erosen szennyezett környezetben is alkalmazhatók. A kompozit szigetelok ellenállnak a vandalizmusnak. (Leszakadásbiztosak, ezt példázza, hogy ha a tartórudat 70%-ban szétlövik, akkor is biztonsággal tartja a vezetéket.)

1:>90

2620±10

3.1.-19. ábra Kompozit hosszúrúd szigetelo 120 kV (FURUKA WA gyártmány) Készítette: Tényi V. Gusztáv

127/66

VE-ea-BSc

EMF - Kandó K. Villamosmérnöki Kar

4.2.5.2.

06.10.05


Szigetelotípusok

Az oszlopra történo felerosítési módjuk szerint a szabadvezetéki szigetelok kétfélék: állószigetelok, vagy függoszigetelok. Kisfeszültségen mindig, középfeszültségen rendszerint állószigetelot-, nagyfeszültségen getelot alkalmazunk. A kisfeszültségu állószigetelok támszigetelo típusúak.

függoszi-

3.1.-20. ábra Kisfeszültségu állószigetelo és felerosítése (KT)

3.1.-21. ábra Kisfeszültségu feszíto szigetelo és felerosítése Mint már a vezetékek tárgyalásakor szóba került, kisfeszü1tségen egyre terjed a szigetelt szabadvezeték alkalmazása, melynek szereléstechnológiája nem igényel szigetelot. A 3.1.-23. ábrán látható tömör testu szigetelo a túlfeszültség hatására elobb átível minthogy átütne. Tr

3.1.-23. ábra Középfeszültségu TT 20 és TS 20 porcelán állószigetelok Készítette: Tényi V. Gusztáv

127/67

VE-ea-BSc



06.10.05

'""

3.1.-24. ábra Fejhornyos muanyag tartószigetelo (TS24-04) Új utakat nyit meg a vezeték rögzítésében és szerelésében a fejszerelvényes szigetelo mely a hagyományos bandázskötés helyett egyszeru pattanó rugóval rögzíti a vezetéket (3.1.-25. ábra).

3.1.-25. ábra Fejszerelvényes szigetelo (FSTS-20) Középfeszültségu vezetékek feszítésére és nagyfeszültségu vezetékek feszítésére függoszigetelok szolgálnak. Háromféle típus különböztetheto meg: egysapkás szigetelo; kétsapkás szigetelo; rúdszigetelo.

tartására,

Mindegyik szigetelo porcelán teste forgástest.


127/68

VE-ea-BSc

valamint



06.1 0.05

Az egysapkás szigetelokben (3.1.-26. ábra) a porcelán nyomásra van igénybe véve, de a sapka és a bunkós csap közötti vékony porcelánréteget aszigetelore jutó nagy villamos túlfeszültség átütheti.

3.1.-26. ábra Egysapkás szigetelo (üveg) A kétsapkás szigetelo (3.1.-27. ábra) is ún. tömör testu szigetelo, amely az üzem közben fellépo túlfeszültség hatására elobb átível mintsem hogy átütne.

3.1.-27. ábra Kétsapkás KS szigetelo Aszigetelore jutó terheloerot a szigetelo porcelán anyaga veszi fel tiszta húzóeroként, csak a szigetelo fémsapkája alatt van nyomásnak is kitéve a porcelán. Ha a porcelántörzs eltörik, a kétsapkás szigetelokbol álló lánc szétszakad, míg egysapkás szigetelokbol "épített lánc nem mindig szakad szét, mert az acél bunkós csatló porcelánban levo része kúpos kialakítású és így a kúpos üregu sapkában a szétrepedt porcelán és a kiöntoanyag (cement) révén beékelodhet. Ma nagyfeszültségen általánosan a kétsapkás szigetelohöz hasonló, de annál lényegesen hosszabb hosszúrúd szigetelo tartja és feszíti a vezetot (3.1.-28. ábra).

3.1.-28. ábra Hosszúrúd HR szigetelo Készítette: Tényi V. Gusztáv

127/69

VE-ea-BSc



06.10.05

A fliggoszigetelokbol szigeteloláncot készítenek (3.1.-29. ábra), amelyben a szigetelok darabszámát a villamos, a párhuzamosan kapcsolt láncágak számát a mechanikai biztonság határozza meg.

3.1.-29. ábra a) Kettos tartólánc KS szigetelokbol (35 kV); b) kettos tartólánc HR szigetelokbol ívvédelemmel (220 kV)

3.1.-34. ábra Lengoszorító A nagyfeszültségu szabadvezetékek áramvezeto sodronyait tartó szerelvények a szigeteloláncokra szerelt lengoszorítók (3.1.-34. ábra). Elbillenésével ez a szerelvény biztosítja a vezeték függoleges irányú elmozdulását, lengését, azaz bizonyos mértéku rugalmas felfliggesztést, a fáradásos törés megakadályozását.


127/70

VE-ea-BSc



06.10.05

A vezetoket a sodrony elemi szálainak törését okozó rezgések ellen rezgéscsillapítóval védjük (3.1.35. ábra). Az ábrán látható Stockbridge aktív rezgéscsillapító a szél okozta rezgések energiájának felemésztésével a rezgéseket hatásosan tompítja. Völgy-, vagy folyóátfeszítésekben alkalmazott passzív rezgéscsillapító a vértburok, amely hosszirányban elvékonyodó rugalmas szálaival körülöleli a sodronyt, és azt a megfogási pontban jelentosen megvastagítva a rezgési energiát rugalmas, és súrlódási energiaként elnyeli.

3.1.-35. ábra Stockbridge rezgéscsillapító Rendkívül fontos az ívvédo szerelvények szerepe, amelyek meghatározzák a túlfeszültség azon alsó határát, amely már villamos ívet húz a szigetelolánc feszültség alatt levo és fóldelt része között. Az ívvédo szerelvények elhelyezése és alakja egyben a villamos ív útját is kijelöli.


127/71

VE-ea-BSc



06.10.05

4.2.6. Tartószerkezetek A szabadvezetékek oszlopai - a földtol és egymástól megfelelo távolságban - tartják, ill. feszítik a vezetoket. Feladatuk a szabadvezetékhez tartozó egyéb készülékek, szerelvények tartása is. Az oszlopoknak el kell viselniük a normál üzemi körülményeket, azon kívül a rendkívüli, az üzemi viszonyoktói erosen eltéro erohatásokat is. Természetesen, hogy a rendkívüli üzemi körülmények közül mely esetek azok, amelyekben elvárjuk még a tartószerkezet épségét, ez gondos gazdasági és muszaki megfontolás tárgya. Igen költséges lenne pl. egy tartóoszloptói elvárni, hogy egyoldali összes vezetékszakadás esetét is elviselje, hiszen akkor az oszlop a vezeték végfeszítésére is alkalmas kivitelu kellene, hogy legyen. Az oszlopokat rendeltetésük és anyaguk szerint szokták csoportosítani. Rendeltetésük szerinti csoportosítás két szempont figyelembevételét jelenti: • milyen az oszlopnak a nyomvonalban elfoglalt helyzete, • milyen a vezetok felfüggesztési módja. Az oszlop lehet egyenes nyomvonal ban álló oszlop, vagy nyomvonaltörési ponton álló sarok oszlop. A vezetok felfüggesztése lehet tartó jellegu egyszeru felfüggesztés, vagy húzóero felvételére alkalmas feszíto jellegu felfüggesztés.

4.2.6.1.

Az oszlopok rendeltetés szerinti osztályozása

A távvezetékben alkalmazott oszloptípusok a mechanikai igénybevételtol függoen: • tartóoszlop; • saroktartó oszlop; • feszítooszlop; • sarokfeszíto oszlop; • végoszlop; • leágazó oszlop; • keresztezo oszlop. A tartóoszlop gyakorlatilag egyenes nyomvonalú szabadvezeték esetében csupán a vezetok tartására alkalmas. A saroktartó oszlop a szabadvezeték iránytörési pontján áll. A vezeték szigetelore való erosítése tartó jellegu, de az iránytörésbol adódó eredo vezetékhúzás felvételére alkalmas. A feszíto oszlop a gyakorlatilag egyenes nyomvonalú szabadvezeték esetében a vezeték tartására és egyoldali vezetékhúzás részbeni felvételére alkalmas. A vezetéket a nyomvonal meghatározott távolságaiban rögzítik. A sarokfeszíto oszlop a nyomvonal iránytörési helyein a vezeték feszítésére alkalmas, azaz a saroktartó és a feszítooszlop feladatait látja el. A végoszlop a vezeték végpontjain, vagy olyan helyen áll, ahol az egész egyoldali vezetékhúzás felvételére van szükség. A leágazó oszlop a vezetoleágazások helyén, legalább három irányban ható vezetékhúzás felvételére alkalmas. A keresztezo oszlop utak, vasutak, sodronykötél-pályák, folyók, távközlo berendezések és más vezetékek keresztezésénél a keresztezésre vonatkozó külön eloírásnak felel meg. A fázisforgató oszlop a fáziscserét teszi lehetové.


127/72

VE-ea-BSc


4.2.6.2.


06.10.05

Az oszlopok anyag szerinti osztályozása

Anyaguk szerint az oszlopok lehetnek: • faoszlopok, • betonoszlopok, • acéloszlopok, • alumínium oszlopszerkezetek. Fa

F

v

jNyoIT1\lOnat

! irony Qiffl

li I I.

I NYom-~ vonal

iróny

I

l.1)

b)

o)

3.1.-36. ábra Egyes fa tartóoszlop a) egy beton gyámon;

b) két beton gyámon

Beton Áttört gerincu betonoszlop Az elofeszített betonoszlopok gyártása során nagy szilárdságú acélbetéteket közel a rugalmassági határig megfeszítve betonoznak az oszlopba, így a kész oszlopra ható megengedett hajlító igénybevétel felléptekor a beton még nyomás alatt áll, és nem keletkeznek benne repedések. A beton centrifugális tömörítésével állítják elo a pörgetett betonoszlopot.

ilFx

I

3.1.-37. ábra Áttört gerincu beton tartóoszlop Készítette: Tényi V. Gusztáv

127/73

VE-ea-BSc



06.10.05

Acél Az acél a nagyfeszültségu távvezetékek oszlopanyaga, de a középfeszültségu feszíto-, sarokfeszíto-, és keresztezo oszlopok is készülnek acélból. Kisfeszültségen ritkán alkalmazzák, csak ott, ahol az eredo vezetohúzás vagy a helyszuke ezt szükségessé teszi. A hazánkban alkalmazott rácsos szerkezetu acéloszlopok három részbol állnak: oszlopcsonk, oszloptörzs és oszlopfej. A kis- és középfeszültségen univerzális an alkalmazható rácsos szerkezetu oszlopok törzse folyamatosan mélyed az alapba, itt az oszlopcsonk kialakítására a kis méretek miatt nincs szükség . Alumínium Kis karbantartásigényu hálózatok kifejlesztése helyezte elotérbe a nagyszilárdságú alumíniumötvözetek alkalmazását a távvezeték építésében. Számos kedvezo tulajdonsága a magas ár ellenére is gazdaságossá teszi felhasználását, elsosorban középfeszültségen. 4.2.6.3.

Oszlopkonstrukciók

és alkalmazási területük

Az elozo fejezetben megismert anyagokból készült oszlopok különféle kialakításával és megfelelo összeépítésével olyan oszlopszerkezetek készíthetok, amelyek relatív kevésbé teherbíró anyagok felhasználásával is megfelelnek a feszíto vagy saroktartó oszloptól megkívánt nagyobb követelményeknek. Kikötött oszlop Mind a beton, mind pedig a fa kikötött oszlop azonos konstrukció (3.1.-39. ábra). Az egyes oszlopot a csúcs alatt bizonyos távolságban acélsodronnyal kötik ki a talajban elhelyezett gerendához. A kikötés mindig az eredo terheloerovel ellentétes irányú. Kitámasztott oszlop Szintén fa- és betonoszlopból egyaránt készítheto szerkezet. Ikeroszlop Két azonos oszlopból összeszerelt szerkezet, anyaga szintén fa vagy beton. A beton ikeroszlopok nyomvonal irányban, míg a fa ikeroszlopok nyomvonalirányra merolegesen állnak egymás mellett, általában saroktartó oszlopként. Bakoszlop Két azonos méretu oszlopból "A" alakban összeszerelt szerkezet, amelyet a csúcsokon összefognak. Faoszlopok esetén közbülso helyen is merevítik. Az oszlopok alsó végét talpgerendák kötik össze, amelyek az egységes szerkezetet és ajobb talaj támaszkodást biztosítják. Saroktartó-, feszíto-, vagy végfeszíto oszlopként egyaránt alkalmazott szerkezet (3.1.-42. ábra.).


127/74

VE-ea-BSc



06.10.05

T a)

T

b)

3.1.-45. ábra Oszlopképek a) nagy- és középfeszültségu-; b) kisfeszültségu oszlopfej szerkezetek

4.2.6.4. A vezetok elrendezése az oszlopokon A vezetok elrendezése a tartószerkezeteken igen sokféle lehet. Elbírálásánál és kiválasztásánál a következo szempontokat kell figyelembe venni: az üzembiztonság, amely az összelengés veszélye miatt az azonos vízszintes síkban levo-, és a felcsapódás veszélye miatt az azonos függoleges síkban levo vezetok közötti távolságra van hatással; a villamos jellemzok - az ohmos ellenállást kivéve - jelentosen függenek a vezetok elrendezésétol (kölcsönös távolság és a föld feletti-, valamint a földelt alkatrészektol mért távolság); • az induktivitás a vezetok kölcsönös távolságával no. Elonyösebb az egymáshoz közelebb levo vezeték, ha üzembiztonsága ugyanakkora marad; • a kapacitás éppen ellenkezoleg változik, az egymáshoz közelebb haladó vezetékek esetén nagyobb. Ebbol a szempontból a vezetok közötti távolság növelése elonyös. Ugyanez mondható el a föld feletti magasságról is; • a sugárzás a vezetok kölcsönös távolságának növelésével csökken; - a nagyfeszültségu távvezetékek esetében a megelozo villámvédelmet is ki kell alakítani.


127/75

VE-ea-BSc



06.10.05

Szabadvezetéknél villámcsapás ellen egy védovezetovel csak korlátozott mértékben, két védovezetovel gyakorlatilag azonban már teljes mértékben lehet a villámvédelmet biztosítani (3.1.-51. ábra); - a szerelés és a javítás egyszerusége azt kívánja, hogy a vezetok felhúzása és leszerelése egyszeruen legyen elvégezheto. A vezetokhöz könnyen hozzá lehessen férni. Közös oszlopsoron haladó két vezetékrendszer esetén bármelyiket le lehessen kapcsolni, és aszerelok veszélytelenül dolgozhassanak akkor is, ha a másik rendszer üzemben van. Az elméletileg lehetséges igen sokféle vezetékelrendezés közül a gyakorlatban is alkalmazott típusok vonalas vázlatait a 3.1.-45. ábra mutatja. Többrendszeru távvezetéki szerkezetek A villamosenergia-felhasználás iránti igény növekedése egyre több nagyfeszültségu szabadvezeték létesítését igényli. A vezetékek nyomvonalának kijelölése egyre nehezebb, a nagy eromuvek koncentrált energiatermelésének elvezetése, az ipari nagyfogyasztók és nagyvárosok közelében kialakult infrastrukturális vezetékfolyosók egyre inkább szükségessé teszik a kettonél több rendszeru - hazánkban elsosorban a négyrendszeru - szabadvezetékek kialakítását. A "többrendszeru távvezeték"fogalmán azokat a szabadvezetékeket értjük, amelyeknél az oszlopon kettonél több vezetékrendszer van elhelyezve.

4.2.7. Oszlopok földelése A szabadvezetékek oszlopait, készülékeit túlfeszültség-védelmi és a közvetett érintés elleni védelem szempontjából földelni kell. Célja, hogy a föld felé jól vezeto összeköttetés jöjjön létre, azaz az említett szabadvezetéki létesítmény és a föld között a megengedettnél nagyobb feszültségkülönbség ne legyen, és az oszlop közelében a lépésfeszültség kis értékure csökkenjen. A földelési szétterjedési ellenállás értékét a földelo kialakítása és a talaj vezetoképessége határozza meg.

/

BontOsi -hely

....1500

3.1.-56. ábra Függoleges rúdföldelés


127/76

VE-ea-BSc



06.10.05

A földelés szerkezeti részei (3.1.-56. ábra): • a földelovezeto, amely a földelo és a földelendo berendezés között létesít fémes összeköttetést; • a földelo, amely a talajba ágyazvajó áramátmenetet biztosít a föld felé; • a bontási hely, hogy a földelés szétterjedési ellenállását mérni lehessen. A földeloket az oszlop alatt vagy közvetlenül közelében kell elhelyezni. A földelo anyaga köracél vagy horganyzott laposacél. A földelot a földelovezetohöz hegesztésseI kell rögzíteni és korrózió ellen a hegesztést bitumennel kell bevonni. A földelo elhelyezési és kialakítási módja szerintfüggoleges, vagy vízszintes földelo.

4.2.8.0sz1opalapozások Az alapozás célja az oszlopok rögzítése. Az oszlopot úgy kell a földbe helyezni, ill. az alapozást elkészíteni, hogy a várható erok alatt megengedhetetlen elmozdulások ne következhessenek be. A szabadvezeték oszlopainak alapjától elvárjuk, hogy legyen: • teherbíró, azaz a szerkezetrol reá háruló mértékadó terhelést talajtöréssel szemben kello biztonsággal viselje; • állékony, azaz kidoléssel, felhúzassál vagyelcsúszással szemben kello biztonsággal megálljon a várható legkedvezotlenebb talajállapot esetén is; • egyenlotlen süllyedéstol mentes, még a legkedvezotlenebb talajállapot esetén támadó mértékadó igénybevétel hatására is. Beásott alap Beton- és faoszlopokat a talaj feltárás sal teherbírónak minosített talajba oszlophosszúság egyhatod részéig, de legalább 1,6 m mélységig kell a földbe beásni.

a teljes

Súlyalap Lépcsozetesen kialakított (néha csonka gúla alakú) betontömb, amely a szerkezetrol rá háruló terheket legnagyobb részben az alsó támaszkodó felületén (talplemezén) adja át az altalajnak. Az alap és a rá nehezedo föld tömege az oszlopéhoz viszonyítva nagy, ezért a közös súlypont közel esik a talajszinthez, növelve az állékonyságot.

3.1.-59. ábra Súlyalap


127/77

VE-ea-BSc



06.10.05

Befogott alap Olyan függoleges tengelyu hasáb alakú betontest, amely a szerkezetrol ráháruló terhek nyomatékát legnagyobbrészt az oldalfelületein adja át a talajnak. Kialakítása annyiban különbözik a befogott alapétól, hogy oldallapjaival közvetlenül a termett talajra támaszkodik. Különleges alapok Laza talaj ok, mocsaras vagy ártéri területek esetén, vagy ha a teherbíró talajréteg mélyen fekszik különleges alapokat kell készíteni. Ilyenek a talpas alapozás, a cölöpalapozás, a kútalapozás, amelyeket más néven mélyalapozásnak is neveznek, valamint az ártéri- és a tutaj alapozás. Talpas alap Külön alaptest nélkül készül úgy, hogy az oszlop alsó része talpszeru. Az állékonyság növelésére a talpak alá gerendákat helyeznek, amelyekhez az oszlopot hozzáerosítik. A talpas alapozást fagyhatár alá kell süllyeszteni. Ilyen vasoszlop alapozását mutatja a 3.1.-60. ábra.

3.1.-60. ábra Talpas alapozás Cölöpalapot készítünk, ha a teherbíró talaj olyan mélyen van, hogy az alapgödör lemélyítése gazdaságtalan, de cölöpök leverésével elérheto. Fo

í 1·

:::>~ji

!

~""~'I~ ,,:;·>:}h:fr

: I

Fo,vagy acetbeton

I I

"l i

3.1.-61. ábra Cölöpalap


127/78

VE-ea-BSc



06.10.05

Kútalap

Ha mocsaras, tozeges talajon a cölöp nem verheto le a szükséges mértékig, az oszlopok alapozása elore gyártott kútgyurukkel készül.

.: ".:., .... ,',

;~~ .L.~'

....... •...•. ·~.I

:.... "o'

", ,"

:H';:"';'''~

~':ff: 3.1.-62. ábra Kútalap

Ártéri alap

Jégzajlásnak kitett ártérben az oszlopok alapozása betonból vagy vasbetonból készül. ÚSZó- vagy tutaj alap

Elsosorban középfeszültségu tartóoszlopok részére készítheto, ha a teherbíró talajréteg nagyon mélyen van. A talaj gyenge teherbírásának megfelelo felfekvo felület egymás mellé fektetett és összeerosített fa- vagy betongerendákból alakítható ki, amelyhez a tartóoszlopot erosítik. Elore gyártott alap

Magyarországon elso ízben a Vinyica-Albertirsa közötti 750 kV-os és az ehhez kapcsolódó 400 kV-os távvezetékek tartószerkezeteinek alapjaként terveztek elore gyártott vasbeton gombaalapokat és vasbeton horgonylemezeket. Az 544 kikötött portál tartóoszlop közel 70%-ánál lehetett elore gyártott alapokat használni. Elore gyártott alap használatának elonye a gyárilag ellenorzött megbízható betonminoség, és a folyamatosan vége zheto oszlopkészítés. Alkalmazására megfelelo darabszám esetén kerülhet sor.


127/79

VE-ea-BSc



06.10.05

4.3. Szabadvezetékek építése, szerelése Ha a szabadvezetékek tervezése és a megfelelo engedélyek beszerzése után a nyomvonal kijelölése megtörtént, elkezdodhet a tényleges kivitelezés, azaz az építés, szerelés.

4.3.1. A szerelés elokészítése Az elokészítés és az anyagszállítás igen gondos szervezomunkát igényel. Ilyen nagy volumenu munkánál, - mint például egy nagyfeszültségu távvezeték építése - a szervezési feladatok megfelelo szintu ellátása legalább olyan fontos, mint a muszaki feladatoké. Az elokészíto tevékenység az építéshez szükséges anyagok beszerzésével kezdodik. Biztosítani kell, hogy az oszlopokat gyártó cégek a legyártott oszlopokat, vagy rácsos oszlop esetén azok szerkezeti részeit a megfelelo vasúti állomásra juttassák. A rácsos acéloszlopok alapozásához szükséges sóder és cement mennyiséget a nyomvonal mentén megfeleloen kell elosztani. Ma már a legtöbb fizikai munkát gépek végzik, vagy nagymértékben segítik. Gondoskodni kell tehát a megfelelo munkagépek beszerzésérol és helyszínre j uttatásáró 1.

4.3.2. Alapozási munkák Az alapozás az oszlop anyagától, terhelhetoségétol és a szerkezetétol függoen más és más. Az alapok készítésével egyidejuleg telepítik a földeléseket is. A rúdföldeloket gépek mélyítik le, a nagy oszlopok keretföldeloit a kiásott alap gödörbe helyezik.

4.3.3. Oszlopkészítés Az alapozást az oszlopszerelés munkafázisa követi. Kis és középfeszültségen vasbeton és faoszlopok esetében ez viszonylag egyszeru. Vasbeton tartóoszlopoknál csak a kereszt és a csúcstartókat, valamint a szigeteloket kell felszerelni, faoszlopoknál még a betongyámot kell az oszlophoz erosíteni. Oszlopszerkezeteknél az elobb elmondottakat a szerkezet összeépítése elozi meg. Középfeszültségu rácsos acéloszlopok törzse szakaszonként készül. Az összehegesztett szakaszok összecsavarozása után kerül sor az oszlopfej szerkezet elemeinek felerosítésére. A nagyfeszültségu oszlopok elemekbol vagy elemcsoportokból készülnek. Ezeket a szállítási okokból kis egységeket a helyszínen csavarozzák össze. Ahol a hely lehetové teszi, ott vízszintes helyzetben szerelik össze az oszlopot és függoleges helyzetbe állítják.

4.3.4. A vezetékhúzás és a beszabályozás A sodronyokat dobon szállítják a helyszínre. A dobokat fékes dobállványra helyezik és fékezogépen keresztül kötik össze az elokötéllel. Az elokötelet a behúzást végzo gépcsörlotol a dobhelyig a szigetelokre függesztett terelokerekeken átvezetve kell eljuttatni. A vezeték behúzását (terítését) követo muvelet a beszabályozás. Ezen azt a muveletet értjük, hogy az egyik feszítooszlophoz rögzített és a terelokerekeken átvezetett vezetot a csörlovel úgy húzzuk meg, hogy a vezeték belógása az eloírt érték legyen. Ezt követoen felhelyezik a szerelvényeket (ívvédo szerelvények, kötegelo lécek, jelzogömbök stb.). A szerelés befejezése után helyezik el a tiltó táblákat és az oszlopok sorszámtábláit.


127/80

VE-ea-BSc


06.10.05


4.4. Kábelek alkalmazása Erosáramú kábel az a villamos energia átvitelére használt termék, amelyet a rá vonatkozó termékszabvány közvetlenül földbe fektetésre is alkalmasnak nyilvánít, és a vezetojét névleges keresztmetszet-, szigetelését névleges feszültség megadásával jellemzi, alapterhelhetosége szabványosítva van. A kábel lehet árnyékolt, vagy árnyékolás nélküli. A kábelek két fajtájának meghatározása a következo: Árnyékolt kábel az az erosáramú kábel, amelynek erenként - vagy több ér esetén közös - fém árnyékoló szerkezete vagy koncentrikus vezetoje, és/vagy fém páncélzata, vízzáró fémköpenye, továbbá vízzáró burkolata van .. Árnyékolás nélküli kábel az az erosáramú kábel, amelynek nincs sem fém árnyékoló szerkezete, sem koncentrikus vezetoje, sem fém páncélzata, sem fémköpenye, de a termékszabvány földbe fektetésre alkalmasnak minosíti. Számos helyen a villamos energia szállítása csak speciális kábel ekkel oldható meg (tenger, bánya stb.). Árnyékolás nélküli energiaátviteli kábelt talajban közcélú hálózatokban csak az illetékes áramszolgáltató feltételei szerint szabad alkalmazni. Korszeru kábelek tervezésénél az alábbi szempontokat kell figyelembe venni: • A vizet a kábelbol élettartama minden szakaszában - gyártáskor, fektetéskor, majd az üzemi állapotában - ki kell zárni. • Ha a kábelbe valamilyen külso behatás vagy egyéb üzemviteli rendellenesség miatt mégis víz kerül, annak a kábelben való hosszirányú tovaterjedését meg kell gátolni. • A kábel érszigetelésében és annak határrétegein az extrém téreronövekedést el kell kerülni, azaz a szigetelésnek tisztának, a határrétegnek kelloen simának kell lennie. A kábelek szélesköru alkalmazását - számos elonyük ellenére - az ugyanolyan teljesítoképességu szabadvezetékkel szembeni többszörös létesítési költség akadályozza. A kábeltípusok fejlodésének története A szabadvezetékek és kábelek üzemi feszültségének idobeni növekedésérol ábra.

ad tájékoztatást a köv.

kV

1200 110(1 1000 900

r

800 700

-= .r

-

600 500

fl r-

- _J I r-

-...J or' .....•

.

r..,JJ -rT'

400 300

-

200 100

o 1890 1900 1910 1920 11)30 1940 1950 1960 1970

1930

1990 2000

3.3.-1. ábra Szabadvezetékek és kábelek feszültségének növekedése 1 szabadvezetékek; 2 itatottpapír-szigetelésu kábelek; 3 extrudált muanyag-szigetelésu kábelek


127/81

VE-ea-BSc


Villamos energetika

1.

06.10.05

eloadás

4.4.1. A kábelek szerkezete A különleges célokra alkalmas kábelektol eltekintve, az erosáramú kábelnek 3 fo szerkezeti része van: • a vezeto (vagy vezetok), • a szigetelés, és • a védoburkolat. A kábelszerkezet e három fo részen belül igen változatos a vezetékek számától és a szigeteloanyag jellegétol függoen. Az ún. erosáramú - azaz energiaátviteli - kábel szerkezete különbözo attól függo en, hogy • egyeru vagy • háromeru, illetve hogy • hagyományos itatott papírszigetelésu ún. ólomköpenyu kábel vagy • modem muanyag szigetelésu kábel. • A kábel vezeto (l) ereit (Al vagy Cu, tömör, vagy sodrott) egyenként • a feszültségtol és a vezeto keresztmetszetétol függo en különbözo vastagságú szigetelés, az érszigetelés (2) burkolja. A szigetelt kábelereket - az erek közötti hézagokat kitölto anyaggal (3) kerekre kiegészítve - a kello hajlékonyság biztosítására nagy menetemelkedésu kábelszerkezetté sodorják össze. • Az érsodratot az övsz igetelés (4) fogja össze, és szigeteli el a legtöbb esetben • fémbol (ólom vagy alumínium) készült kábelköpenytol (5). A kábel szerkezet kábelköpenyig levo részét kábelléleknek is nevezik. 1

v. tömör)

ér (Al. vagy Cu; ..

2 él's~~jelés

lJsitQlto Jll1yag 4.

övszig~tdés

__

5 ólom vagy Al köpeny .

_____

._._m

_

6 pámáz~r~teg C~apír v. juta)/ 7 acéIQáncél~aL

...

~.

8 korrózió védo külso burkolat . (bitumenes- juta)------·· ...4.2.-1. ábra. Hagyományos háromeru kábel szerkezete 1 vezeto, 2 érszigetelés, 3 kitöltoanyag, 4 övszigetelés, 5 ólomköpeny, 6 pámázó réteg, 7 vas szalag páncélzat, 8 bitumennel telített juta.


127/82

VE-ea-BSc


06.10.05


• A kábelköpenyt, vagy az azt helyettesíto egyéb köpenyszerkezetet mechanikai behatások elleni védelemül páncélozással (7) kell ellátni. • A páncélozás rugalmas alátámasztására szolgál a párnázó réteg (6). • A páncélzat ill. a köpeny korróziós- és egyéb külso hatások elleni védelméül szolgál a kábelszerkezet legkülso burkolata, egy bitumenes juta tekercselés (8). A közép- és a nagyfeszültségu térhálósított PE szigetelésu kábelek egyeres kivitelben készülnek. 1

1 vezeto 2 vezetoárnyékolás (félvezeto polietilén) 3 szigetelés (polietilén) 4 szigetelésárnyékolás (félvezeto polietilén) 5 karbonpapir és duzzadó szalag 6 rézhuzal

2 ..,

.J

4

5

7 rézszalag 8 védoburkolat (polipropilén szalag v. alumínium fólia) 9 PVC köpeny

6

7

8

9

3.2.-2. ábra Térhálósított polietilén szigetelésu kábel 1) vezeto; 2) vezeto árnyékolás (félvezeto polietilén); 3) szigetelés (térhálósított polietilén); 4) szigetelésárnyékolás (félvezeto polietilén); 5) félvezeto karbonpapír (duzzadó szalag); 6) rézhuzal; 7) rézszalag; 8) védoburkolat polipropilén szalag (Al fólia); 9) PVC köpeny.

4.4.2. A kábelek villamos jellemzoi A kábelt ugyanazokkal a villamos elemekkel jellemezhetjük, ellenállás és induktív reaktancia, valamint söntellenállás (3.2.-3. ábra)

2 Rsz+d+i

-j 2 Xc

mint a szabadvezetéket: soros és kapacitív reaktancia.

2 Rsz+d+i

-j 2 Xc

4.2.-3. ábra. A kábel egyfázisú helyettesíto vázlata.


127/83

VE-ea-BSc



06.10.05

Különbségek a szabadvezetékhez képest: • a kábeleknél az egyes fázisvezetok igen közel vannak egymáshoz, és nem teljesül a D»r egyenlotlenség, • a kábeleknél sokszor a vezeto nem kör, hanem szektor keresztmetszetu, • a fázisvezetot rendszerint fémköpeny, fémárnyékolás veszi körül. Ez a villamos és a mágneses tér kialakulását jelentosen befolyásolja, • a szigeteloanyag nem levego, ezért c?,> 1, és a szilárd vagy folyékony szigeteloanyagokban dielektromos veszteségek is keletkeznek. Miután a fázisvezetok egymáshoz közel vannak, keresztmetszetük kör vagy szektor alakú, a villamos tér hatására a töltéseloszlás a vezetok felületén nem egyenletes. Ugyanígy az árameloszlás sem egyenletes a vezetok keresztmetszetében. Ez nemcsak a vezetok saját mágneses tere miatt van így, hanem a közeli vezetok mágneses tere miatt is. Ezen okok következtében a kábelek villamos jellemzoinek számítása igen bonyolult. A gyakorlati szakemberek munkáját könnyíti az a körülmény, hogy a kábelek méretei szabványosítottak, és így mérések alapján készült táblázatokból is meghatározhatók a szükséges villamos adatok. 4.4.2.1. Kábelek soros ellenállása Minthogy a kábelek vezetoanyaga kizárólag tiszta lágy réz, vagy lágy alumínium, amelynek ellenállása 1,5...2%-kal kisebb a szabadvezetékhez használatos keményre húzott anyagénál, ígyegyenárammal mért ellenállása is kisebb, mint az azonos keresztmetszetu szabadvezetéké. Nagy vezeto-keresztmetszetek esetében a váltakozó áramú ellenállás a szkinhatás és a közelségi hatás miatt nagyobb, mint az egyenáramú. A soros ellenállás tárgyalásakor ki kell térnünk a kábelköpeny, ill. árnyékolás veszteségeinek figyelembevételére is. 4.4.2.2. Kábelek pozitív és negatív sorrendu

soros (induktív) reaktanciája

4.4.2.3. A szigetelés ben fellépo veszteségek A kábel szigetelésében háromféle veszteség lép fel: • szivárgási veszteség; • dielektromos veszteség, és • ionozási veszteség.

•

Az ionozási veszteség nem a szigetelo közeg természetébol következik, hanem elkészítésének tökéletlenségeibol ered; és így jelentéktelen értékure is csökkentheto. Az ionozási veszteség a lég-, ill. a gáz zárványokban keletkezo ionozás következménye.

a szigetelés

A szivárgási veszteség azért lép fel, mert minden szigetelésnek véges nagyságú az ellenállása és így rajta keresztül áram szivárog a különbözo potenciálú fémrészek között. A dielektromos veszteség annak következtében lép fel, hogy a váltakozó feszültség hatására a szigeteloanyag részecskéi periodikusan átpolározódnak, és ez a mágneses hiszterézishez hasonlóan veszteséget okoz.


127/84

VE-ea-BSc


Villamos energetika

1.

eloadás

06.1 0.05

A szigetelés veszteségeit méréssel különválasztani nagyon nehéz feladat, mert ha váltakozó árammal mérünk, a szivárgási és a dielektromos veszteséget együtt kapjuk, az egyenáramú mérésnél a szivárgási veszteség külön adódik ugyan, de a mérést a polarizációs hiba bizonytalanná teszi. Összefoglalóan megállapíthatjuk, hogy az ionozás során elveszo energia azonban üzemi szempontból jelentéktelen, csak a szigetelés állapotát jelzi. 4.4.2.4. A kábelek pozitiv és negativ sorrendu párhuzamos (kapacitív) reaktanciája A kábelek kapacitását számítással, vagy méréssel határozhatjuk meg. A kábelek nagy kapacitásuk miatt jelentos tö1toáramot is felvesznek, amely a terhelo áram fazorjához hozzáadódva javítja az eredo fázistényezot és csökkenti a veszteséget.

4.5. Kábeltípusok 4.5.1. Telítettpapír-szigetelésu

kábelek

A vezetok anyaga szabványos minoségu réz vagy alumínium, amely alumínium esetében 240 mm2 keresztmetszetig tömör is lehet.

A sodrony hajlékonyabb, de az alumínium hegesztése az elemi szálakon képzodött oxidréteg miatt körülményesebb. A tömör vezeto elonye még, hogy sima felületére a szigetelés hézagmentesen fekszik fel. A kábelek sodronyszerkezete hasonló a szabadvezetékek szerkezetéhez, de a jobb helykihasználás érdekében a nagyobb keresztmetszetuek (50 mm2) körcikk (szektor) alakú vezetok. A szigetelés anyaga kábelolajjal itatott papír. Erre a célra nagy szilárdságú, egyenletes minoségu, jó nedvszívó képességu nátroncellulóz papiros használható. A vezetore több rétegben feltekercselt papírt gyantával dúsított kábelolajjal impregnálják, amely a papírt teljesen átjárja, telíti. A tulajdonképpeni szigeteloanyag a nagy villamos szilárdságú (150...220 kV/cm) kábelolaj. A papír csupán mechanikai tartó váza, az átütési szilárdság szempontjából kedvezo vékony rétegben elhelyezkedo kábelolajnak. A szigetelés, különösképpen az övszigetelés feszültségu többeru kábelek készítésének.

villamos

igénybevétele

határt szabott a nagyobb

3.4.-1. ábra Háromvezetos, háromfázisú övszigetelésu kábel változó villamos tere


127/85

VE-ea-BSc


06.10.05


A megoldást a szigetelés homogén erotérbe történo helyezése jelentette. A hengeres erotér pontosan számítható és így az érszigetelés a maximálisan igénybe veheto, tehát lehetoség nyílik a szigeteloanyag gazdaságos kihasználására és a feszültség emelésére. Az övszigetelésu kábelek szerkezetének módosítása ezen az úton indult el.

Vezeto

Szigeteles i

!

I

/ Arnyekolas Töltoanyag .- Gu.moU I _

Dtom

Bitumenes

juta Vosszclay I I

pancel

3.4.-2. ábra Höchstadter "H" kábel Az elso nagysikeru szerkezeti módosítás Höchstiidtertol származik. A "H" kábelekben a vezetok érszigetelését egy alumínium vagy réz réteggel bevont átlyuggatott papírszalag borította be Az érköpenyes kábel a "H" kábel angol változata. Itt az egyes erek burkolatát rendes ólomköpennyé vastagítják. Ezek köré közös ólomköpeny már nem kerül, csak páncélzattal fogják össze (3.4.-3. ábra). Tulajdonképpen egy közös páncélzattal körülfogott három egyvezetos kábel.

." Vezeto Ersz:igeteles

3.4.-3. ábra Érköpenyes "SL" kábel Elonyük a "H" kábellel szemben, hogy - a három kisátméroju egyvezetos kábel egyszerubben gyártható; - köpenyük vékonyabb, így hajlékonyabbak;


127/86

VE-ea-BSc



06.10.05

- a kitölto sodratok minosége közömbös; - hoátadásuk kedvezobb. A fejlodést az olajszigetelésu kábelek megjelenése jelentette. A megoldás lényege, hogya papírszigetelés telítésére a suru telítoanyag helyett hígfolyós olajat kell alkalmazni és túlnyomás alatt tartani. A szigetelési szilárdság növekedését egyrészt maga a nyomásnövekedés okozza, másrészt az, hogy a nyomás megakadályozza a légzárványok képzodését. A vezeto közepén levo csatornában túlnyomás alatt álló híg olaj van, amelyet a kábelhez kilométerenként csatlakozó olajtartály biztosít. A nyomást a tartályhoz csatlakozó semleges nitrogéngázt tartalmazó palack biztosítja.

1

2

3 4 5

6 7

8 9 10

3.4.-4. ábra Egyszeru olajnyomású kábel szerkezete 1 olajcsatorna (gégecso); 2 vezeto; 3 karbonpapír; 4 telített papírszigetelés; 5 karbonpapír réteg; 6 ólomköpeny; 7 ólmozott rézszalag; 8 bunagumi és bitumenes papír; 9 acélhuzal páncélozás; 10 bitumenes kenderfonat

4.5.2. Muanyag-szigetelésu kábelek A muanyag a kábeltechnika területén az utóbbi 50 évben fokozatosan kiszorította a hagyományos kábelanyagokat. Ma már azt mondhatjuk, hogy a vezetot és a páncélzatot kivéve minden egyéb . szerkezeti rész készülhet muanyagból. A masszával telített papírszigetelés helyett megfelelo vastagságú muanyag-szigetelés felvitele számos elonnyel járt. A gyártás egyszerubb lett, mivel a bonyolult papírtekercselési és masszatelítési muvelet helyett egyetlen muvelettel, ún. extrudálással (melegen történo rápréseléssel) lehet felvinni a muanyagot a vezetore. A köpenyszerkezetre vonatkozó alapveto követelmény a hossz- és keresztirányú vízzárás. A fenti szempontokat pontosabban megfogalmazni a következok szerint lehet: a) A köpenyszerkezet megfelelo kialakításával a víz behatolását meg kell akadályozni (radiális vízzárás); b) ha a víz mégis a kábelbe kerül, annak hosszirányú tovaterjedését rövid szakaszon blokkoini kell (axiális vízzárás).


127/87

VE-ea-BSc

.----------------------------------------------------------------------BMF - Kandó K. Villamosmérnöki Kar


06.1 0.05

A kábeltípusok egy részét koncentrikus vezetovel gyártják, amelynek feladata a földelo védo- vagy nullavezetonkénti alkalmazás. Az érintésvédelmm is szolgáló vezeto anyaga réz, amely rézhuzalokat ellenspirálban tekercselt rézszalag köti le. Gyártottak négy eres csökkentett nullavezetoju kábelt is. A középfeszültségu kábelek egy- és háromvezetos kivitelben is készülnek. "«-0/'-

t 2 :)

5

9

3.4.-5. ábra Térhálósított polietilén szigetelésu rézámyékolású, PVC köpenyu 76/132 kV-os nagyfeszmtségu kábel szerkezete 1 vezeto; 2 vezeto árnyékolás (félvezeto PE); 3 THPE szigetelés; 4 szigetelésárnyékolás (félvezeto PE); 5 félvezeto karbonpapír; 6 rézhuzal; 7 rézszalag; 8 duzzadó szalag és Al fólia; 9 PE burkolat A növekvo villamosenergia-szükségletek valamint a nemzetközi kooperációs hálózatok összekötése, bovítése következtében szükségessé vált a tenger alatti kábelek alkalmazása, melyek több száz km-es távolságokra juttatják el a villamos energiát. A villamos energia átvitele egyenáramon történik. Ezen kábelek általában egyetlen vezeto eret tartalmaznak, a visszavezetés a tengervíz. Érdekességképpen egy 250 km hosszú balti-tengeri kábelvonal adatai: 450 kV, 1333 A, 600 MW.

3.4.-6. ábra Térhálósított polietilén szigetelésu rézárnyékolású, PVC köpenyu 76/132 kV-os nagyfeszültségu kábel


127/88

VE-ea-BSc



06.10.05

4.5.3. Gumiszigetelésu (különleges) kábelek A muanyag-szigetelésu kábelek rohamos fejlodésének eredményeként a gumiszigetelésu kábelek gyártása és alkalmazása egyre kisebb területre szukül. Szerkezetük a muanyag-szigetelésu kábelekhez hasonló, de a gumiszigetelésnek a vulkanizálás elott és közben bekövetkezo eltorzulás elleni védelmére az ereket a vulkanizálatlan gumiréteg felvitele után gumiszalaggal tekercselik be. A tekercselés jelenléte az éren javítja a gumiszigetelésu ér mozgékonyságát a kábel hajlításakor. Legfeljebb 1 kV feszültségig gyártható, és gyakorlatilag csak különlegesnek számító alkalmazási terület számára, általában állandó, vagy gyakori mozgatásnak kitett berendezések táplálására készülnek A gumiszigetelésu kábelek szukszavú ismertetésének oka a ritka, csak különleges feltételek közötti alkalmazás.

4.5.4. Jelzo- és muködteto kábelek A távméro és a távmuködteto berendezések gyors elterjedése következtében eromuvek, alállomások és villamos berendezések számára egyaránt egyre nagyobb jelentoségu az energiaátviteli kábelek mellett a vezérlo- és a jelzokábelek csoportja. E kábelek alapjában véve hasonló felépítésuek, mint az eroátviteli kábelek, azonban kizárólag kis- és törpefeszültségre készülnek és kis áramok átvitelére alkalmasak.

3.4. -7. ábra Jelzo- és muködteto kábel szerkezete 1 vezeto; 2 szigetelés; 3 páncélozás; 4 védoburkolat Egy tipikus muködteto kábel szerkezetét mutatja be a 3.4.-7. ábra. A vezeto anyaga réz vagy alumínium. A szigetelés anyaga PVC, amelyet két réteg acélszalag páncélozás véd a külso mechanikai sérüléstol. A kábel korrózió és nedvesség behatolás elleni védelmét a fekete színu PVC védoburkolat biztosítja. Nagyszámú ér esetén az ereket koncentrikus körökben összefonva helyezik el, és a különbözo színu ereket körönként beszámozzák. A 3.4.-8. ábra egy 0,6/1 kV-os SZRMKVM-J típusú, négyeru kábelt mutat.

3.4.-8. ábra SZRMKVM-J típ. 0,6/1 kV-os kábel


127/89

VE-ea-BSc



06.10.05

4.6. Kábelfektetés, kábelszerelvények 4.6.1. A nyomvonal kijelölése Összefoglalóan a kábel nyomvonala tehát: • a leheto legrövidebb legyen; • a meglevo vagy tervezett létesítmények falával vagy nyomvonalával (út; vasút, csövek, kábelek) lehetoleg párhuzamosan haladjon, ill. merolegesen keresztezze; • kerülje el az agresszív vegyi anyagokat tartalmazó vagy fertozött talajt, a salakfeltöltést, ill. a külso hohatásnak kitett területeket (pl. távfutés). Ha ez nem megoldható, a kábel védelmérol természetesen gondoskodni kell: • tegye lehetové a kábel kello mélységben (általában 70 cm) történo elhelyezését; • ne igényeljen a szükségesnél nagyobb mechanikai védelmet. A kábel nyomvonalának az elozo szempontokat figyelembe vevo megtervezése után a végleges kábel nyomvonal megállapítása hatósági eljárás keretében történik. Miután a kábel közmuveket közelít meg vagy keresztez, ezért a megközelített ill. keresztezett létesítmény üzemeltetojével a terveket egyeztetni kell, azok engedélye a keresztezésekhez szükséges. Az elkészült kábel nyomvonaláról pontos térképet kell készíteni, amelyen fel kell tüntetni a kábel által megközelített, ill. keresztezett létesítményeket is, valamint azokat a külszínen egyértelmuen meghatározható fix pontokat, amelyekhez viszonyítva a térkép alapján a kábel nyomvonala biztonsággal, pontosan megtalálható.

4.6.2. A kábelfektetés elokészítése A kábel fektetéséhez a szükséges anyagokat meg kell rendelni, és megfelelo ütemben a helyszínre szállítani. Miután a kábelfektetés sokszor burkolatbontással jár, és közmuveket keresztez, ezért más tevékenységeket jelentosen akadályoz, ezért a leheto legrövidebb idon belül a burkolat helyreállításával bezárólag a fekteté si tevékenységet be kell fejezni. Ennek egyik legfontosabb elofeltétele a megfelelo munkaszervezés és az anyagbiztosítás. A kábeleket megfelelo méretu kábeldobra tekercselve szállítják. A kábel, még alumínium köpeny és ér esetén is több tonna súlyú, így mozgatása különleges óvatosságot igényel. A kábelt a fektetés napján célszeru a helyszínre szállítani, mert könnyen érheti egyébként észrevétlen sérülés, amely késobb üzemzavart okozhat. A kábelfektetéshez szükséges anyagok szállítását úgy kell ütemezni, hogy a kábelt folyamatosan lehessen fektetni. A homok, tégla, beton vagy muanyag védocso elhelyezése a nyomvonal mentén úgy történjen, hogy se a közlekedést, se az esovíz elfolyását ne gátolja. A nyomvonal érintett föld feletti és föld alatti létesítményeket üzemben tartó vállalatokat a munka megkezdése elott három nappal értesíteni kell a munka megkezdésének idopontjáról és várható idotartamáról.

4.6.3. A kábelfektetés fobb szempontjai és módjai Az erosáramú kábel fektetését szakképzett munkaero irányításával úgy kell végezni, hogy a kábel se belso, se külso sérülést ne szenvedjen. Azaz, se a köpeny szerkezet, se a szigetelés ne repedjen, törjön, mert ez a kábelvonal ido elotti meghibásodására vezetne.


127/90

VE-ea-BSc

-----------------------------------------

----


---------

-----------------------------


06.10.05

A kábel fektetése történhet: • kábelárokba; • kábelcsatornába vagy kábelalagútba; • különleges körülményeknek megfelelo egyéb módon.

Válosztá

tégl ó zó s

Fedötég lázás

350

o o

--~--

r---..

Átlapolóssol

3.6.-1. ábra Kábelárok keresztmetszete A közvetlenül földbe fektetett kábel nyomvonala sok esetben halad olyan helyen keresztül, ahol a földfelszín terhelése a kábel részére meg nem engedheto külso mechanikai terhelést eredményezhet (úttest, kapubejárók). A kábel nyomvonala áthaladhat olyan helyeken is, ahol a kábel újbóli kibontása (pl. meghibásodás esetén) a szükséges idopontban nem lehetséges, vagy nagyon nehezen megvalósítható (vasút, autópálya). Ilyen esetekben, ill. helyeken a kábelt védo csoben helyezik el. A kábelcsatorna felemelheto beton- vagy vasbeton, épületen belül recés vaslappal fedett árok, amelynek legtöbbször az alja és az oldalfalai is betonból készülnek. Elofordul, hogy a kábelcsatorna csak egyes helyeken nyitható, ahonnan a kábelfektetés, ill. a szerelés munkamuveletei elvégezhetok. A csatornába történo fektetés legegyszerubb módja, ha közvetlenül a csatornafenékre helyezik a kábeleket. Több kábel elhelyezésére nyílik lehetoség a csatorna oldalfalaira kiképzett polcokon vagy tartószerkezeten. Az elhelyezésnek olyannak kell lennie, hogy biztosítsa a kábel ekhez való hozzáférhetoséget, és a megfelelo hulési viszonyokat. A kábelek egymástól kello távolságban történo elhelyezését a hutés biztosításán kívül az esetleges kábelzárlat vagy kábeltuz másik kábelre történo áthatolásának megakadályozása is indokolja. A tuzveszély csökkentése érdekében a kábelekrol a külso gyúlékony burkolatot ajánlatos eltávolítani, ill. célszeru lángolás terjedését fékezo (oltógázt fejleszto) muanyag-burkolatú kábelt alkalmazni. A különleges kábelfektetési módok alkalmazására kétféle esetben kerülhet sor. Ha a kábelnyomvonal • víziutat keresztez, vagy ha • bányában, ill. aknában kell kábelt elhelyezni. A feszültségpróba egyenfeszültséggel vagy váltakozó feszültséggel végezheto el. Apróbafeszültség Uo, váltakozó feszültség esetén pedig értéke egyenfeszültség esetén: 4,2 2,0 Uo. Megjegyzendo, hogy telített papírszigetelésu kábelek esetében célszerubb az egyenfeszültségu, muanyag-szigetelésueknél pedig a váltakozó feszültségu próbát alkalmazni.


127/91

VE-ea-BSc

I


06.10.05


4.6.4. Kábelszerelvények Kábelszerelvényeken a kábel eknek egymással és a csatlakozó vezetékkel vagy egyéb villamos berendezéssel való összekötésére használt elemeket értjük. A kábelek • toldására, elágazás készítésére és ideiglenes lezárására a karmantyúk szolgálnak, míg • más vezetékhez való csatlakozásra végelzárót használnak. A kábelszerelvényeket több szempont szerint osztályozhatjuk: • rendeltetésük helye szerint vannak száraz és nedves helyre való, ill. belsotéri és szabadtéri szerel vények; • a kábelszerelvények anyaga szerint megkülönböztetünk: vasból, alumíniumból, bronzból és szigeteloanyagból készített szerelvényeket; • a névleges feszültségük szerint vannak kis- és nagyfeszültségu kábelszerelvények. A kábel szerelvények a vezetok száma és keresztmetszete szerint különbözo méretekben készülnek. Az erosáramú kábelek a gyártási lehetoségek és a szállíthatóság követelményei miatt csak korlátozott hosszban készülnek. Ennek következtében minden hosszabb kábelvezetéken, és kiterjedt kábelhálózatban megfelelo számú csatlakozó, összeköto, leágazó és keresztezo hely létesül, amelyeknek helyes szerkezeti megoldása az üzembiztonság elsorendu feladata. A kábel szerelvények a kábelhálózat legkényesebb pontjai. A gyakorlatban igen sokféle szerkezeti megoldást és eljárást alkalmaznak. Karmantyúk A karmantyú, melyben a vezeto kötést készítik, lehet: • összeköto karmantyú (3.5.-1. ábra), amely két kábel összekötésére szolgál; • elágazó karmantyú, átmeno- vagy fokábel és az azzal azonos vagy kisebb méretu leágazó kábel összekötésére használják (kisfeszültségen); • keresztkarmantyú, amely négy elágazás összekötésére alkalmas, de csak kisfeszültségen, és ritkán használják; • végkarmantyú, amely be nem kötött kábelvégek ideiglenes lezárására szolgál. A karmantyúk régebben öntöttvasból készültek, de a muanyag kábelek térhódításával egyidejuleg megindult a muanyagok felhasználása a kábelösszekötéseknél is. I

•

I!

L

~____ 3

~-+*_·-tI

3.5.-1. ábra Összeköto háromeru, árnyékolt, muanyagszigetelésu kábelre (RA YCHEM) A karmantyúnál a végelzáróval ellentétben üzemszeruen feszültség alatt álló fázisvezetok nem kerülnek kivezetésre, így a karmantyúk szigetelése a kábelek szigetelésével gyakorlatilag legalább egyenértéku zárt szigetelési rendszert alkot.


127/92

VE-ea-BSc



06.10.05

VégeIzárók A kábelvégelzáró a kábel végéhez erosítve azt lezárja és egyúttal a vezetonek, ill. a vezetoknek a külso berendezéséhez való csatlakoztatását biztosítja.

L

3.5.-5. ábra Szabadtéri kábelvégelzáró egyeru, árnyékolt muanyagszigetelésu kábelre (RA YCHEM) Hore zsugorodó végelzárót mutat be a 3.5.-5. ábra. A szabadtéri kivitelt a belsotéritol az ernyok száma különbözteti meg.

4.7. Vezetékek és védocsövek A villamos hálózat galvanikus összeköttetéseit létesíto vezetékek lehetnek: • csupasz vezetékek, • kábelek, • szigetelt vezetékek, ill. kábelszeru vezetékek.

4.7.1. Csupasz vezetékek Sínek és merev áramvezetok A sínek alumíniumból vagy rézbol készült négyszög, kör vagy U alakú, merev, tömör, csupasz vezetékek, amelyeknek anyagjellemzoit a 3.7.-1. táblázat mutatja. Elsosorban kapcsolóés elosztóberendezésekben használják oket. Csupasz vezetoként lapos vasszalagot is használnak, de csak érintésvédelmi (pl. földelovezeto) és villámvédelmi feladatokhoz. A csupasz, üzemszeruen feszültség alatt álló síneket szigetelokre szerelik. A szigeteloket megfeleloen kell kiválasztani mechanikai szempontból. A csupasz vezetékeket egymástól és a környezettol olyan távolságra kell szerelni, hogy átívelés ne következhessen be. Ezért üzemszeruen feszültség alatt levo vezetok között, ill. a környezethez legalább a 3.7.-2. táblázat szerinti távolságokat kell betartani. Készítette: Tényi V. Gusztáv

127/93

VE-ea-BSc



06.10.05 3.7.-2. táblázat

Átívelési távolság, mm

- 3200 2200 15 340 18075 220 65 400 470 1100 60 15 160 1100 180 90 180 580 9veszélyeztetett 0470 290 900 300 Névleges feszültség, kV115 LégköriSzabadtéri túlfeszültség által belsotéri berendezésben

* A 25 kV-os villamosvasúti alállomásokra is a 35 kV-os adatok érvényesek.

4.7.2. Szigetelt és kábelszeru vezetékek Az épületen belüli szerelést szigetelt vezetékkel kell végezni. A szigetelés anyaga ma már kizárólag gumi vagy muanyag. A szigetelt vezetékek az olyan táp-, vezérlo- vagy méro vezetékek, amelyek helyhezkötött elhelyezésuek belsotéren, esetleg szabadtéren, azonban földbe nem fektethetok. Alkalmasak megfelelo kiképzés esetén villamos gépek és berendezések szerelvényezéséhez és változtatható helyu fogyasztók csatlakoztatásához. A szigetelt vezetékek tartalmazhatnak járulékos, mechanikai védelmet nyújtó érszigetelés burkolatot. A mechanikai védelmet nyújtó burkolat lehet például textilbeszövés, amely a vezetékre szorosan illeszkedo kender, len, vagy más, ezzel egyenértéku anyagból készül. A szigetelt vezetékek egy részénél köpenyszerkezetet készítenek. A köpenyszerkezet lehet köpenyszigetelés vagy fémköpeny. A köpenyszigetelés anyaga természetes vagy mesterséges gumi, ma már leginkább muanyag. Röviden csak fajtáik felsorolására és fobb alkalmazási területük elmondására szorítkozunk. Muanyag-, ill. gumiszigetelésu vezeték Alkalmazhatók rögzítetten elhelyezve, védocsobe húzva vagy csigákra szerelve; készülékekben vagy szerelvényekben belso huzalozásra. Közvetlenül falra fektetni, vagy védocso nélkül vakolat alá helyezni nem szabad! Vihar- és saválló, ill. fény- és saválló vezetékek Az elozo vezetéktípushoz hasonlóan alkalmazható, de felhasználhatók szabadtéren is. Szilikongumi szigetelésu (hoálló) vezetékek


127/94

VE-ea-BSc


06.10.05


Különösen magas, vagy túl kicsi (-60 ...+300 OC) homérsékleten, ill. idojárási viszonyoknak fokozottan kitett helyeken alkalmazhatók. Fektetési módjuk az eddig elmondottakkal azonos. Falra ragasztható muanyag-szigetelésu

vezetékek

Védocso nélkül falra ragasztva alkalmazható. Falba helyezheto muanyag-szigetelésu

vezetékek

Védocso nélkül falba, vakolatba vagy rögzítetten falra szerelve használható. Kábelszeru, muanyag-szigetelésu vezetékek (kiskábelek) Alkalmazhatók rögzítetten elhelyezve védo cso nélkül falba vagy falra szerelve; földbe fektetve (összeköto szerelvény a földbe nem kerülhet), épület csatlakozásra, és épületek egyetlen hosszal való összekötésére. Zsinórvezetékek Hordozható háztartási készülékek csatlakoztatására használhatók. Tömlovezetékek Hordozható készülékek csatlakozóvezetékéül függo en többféle típust gyártanak.

használhatók.

A mechanikai

igénybevételtol

Muanyag-csillár vezetékek Lámpatestekben vagy védocsoben mérési, jelzési (csengo) célra alkalmazhatók. Kisfeszültségu szigetelt szabadvezetékek Kisfeszültségu szabadvezetékes elosztóhálózatok, ill. fázisvezetojeként a csupasz nullavezetore sodorva alkalmazhatók.

épületek

csatlakozóvezetékeinek

KözviIágítási légkábel- 1 kV Közvilágítási célokra, szabadban vakolat fölött, ill. tartó acélsodronyra rögzítve alkalmazható. Hegesztovezetékek Hegesztoelektródák csatlakozására szolgálnak. Búvárszivattyú kábelek Búvárszivattyú motorok csatlakozó kábelei. Gumiszigetelésu felvonókábelek Szabadban és beltéren egyaránt alkalmasak felvonók úszókábelei céljára. Daruvezetékek Nedves és vegyi hatásoknak kitett környezetben is alkalmasak daruvezeték céljára. Rögzítetten alkalmazhatók. Nagyfeszültségu szigetelt vezetékek 3,6 és 10 kV névleges feszültségre készülnek. Vakolatra fektetve is alkalmazhatók. "neonvezeték" típus fényreklám-berendezések szekunder összeköto vezetékeként használható. Készítette: Tényi V. Gusztáv

127/95

VE-ea-BSc

A

I



06.10.05

4.7.3. Védocsövek és szerelésük A szigetelt vezetékek mechanikai behatás, nedvesség, maró pára és szennyezodés elleni védelmére, valamint kábelek járulékos, foleg mechanikai védelmére védocsöveket alkalmaznak. Az alkalmazott védocsofajtát a következok szerint kell megválasztani: A muanyag védocsöveket kell tervezéseinknél elsosorban figyelembe venni. Acél védocso csak ott alkalmazható, ahol a muanyagcso a fellépo fokozott mechanikai igénybevételt, vagy hohatást nem bírja el, vagy mágneses zavarástói kell tartani. A muanyag védocsövek tuzállóság szempontjából önoltóknak minosülnek, vagyis éghetnek, de az égést nem táplálják. Elonyük, hogy a muanyag védocsövek érintésvédelmet nem igényelnek. A merev muanyag villamos védocsövek PVC alapanyagból készülnek, általában barna színuek. Gyártanak vastag falú (MÜ 1), vékony falú (MÜ Ill), könnyu (Pl) és középnehéz (P2) védocsöveket, amelyek felhasználhatók az acélpáncélcso, és az acélcso (gázcso) helyett, falonkívüli és süllyesztett szerelésnél. A vastag falú muanyag védo cso (MÜ 1) A vékony falú muanyag védocso (MÜ Ill)

Acél védocsövek Acélpáncél védocso Az ApP típusú acélpáncélcso papírbéléssei, szerinti méretekben készül.

az AP típusú papírbélés nélkül a 3.1 O. táblázat

Gázcso A gázcsövek normál falvastagságú menetes acélcsövek. Nedves, robbanásveszélyes és mechanikai behatásoknak kü1önösen kitett helyiségekben tömítetten csavarmenetes kötéssel készítheto, és csobilincsekkel rögzítheto. Acélcso Az acélcsövek varrat nélküli, simavégu vezetékcsövek. védelmeként alkalmazzák, különösen útátfúrások esetén.

Általában

kábelek

járulékos

3.7.4. Szigetelt és kábelszeru vezetékek szerelése A szigetelt vezetékekkel kiépített hálózatrész rögzített szerelésu, csak a gépek és készülékek dugaszolóval történo csatlakoztatása esetén a csatlakozóvezeték maga tekintheto rögzítetlennek.

Szerelési módok Vakolat alá helyezett védocsöves szerelés A védocsöveket és a dobozokat általában az épület elkészülte után kivésett homyokba, vagy az eloregyártott fal-, födémelemekbe süllyesztik azok gyártása során. Szabadon (vakolat felett) elhelyezett védocsöves szerelés Ekkor a védocsöveket vagy feszítoszalagra szerelik, vagy a falon egyéb szerkezeti elemen térköztartókra helyezik. A vezetékeket ezen szerelési mód esetén is utólag húzzák a védocsobe.


127/96

VE-ea-BSc



06.10.05

Vezetékcsatornás szerelés A vezetékeket nyitható fedelu vezetékcsatornába helyezik, a vezetékek elágaztatása, kivezetése a csatorna oldalfalán keresztül történik. A szerelés alkalmazása ott elonyös, ahol sok keresztezodés adódna a különbözo helyrol érkezo vezetékek között. Vakolat alá (vakolatba) helyezett, védocso nélküli szerelés A megfelelo (kettos szigetelésu) vezetékek közvetlenül a vakolatba helyezhetok. Ez a szerelési technológia igen sok munkaóra-megtakarítást eredményez, elmarad a nehéz fizikai munkát jelento horonyvésés. Meg kell azonban említeni, hogy a vezeték védettsége kisebb és a meghibásodás eseténi cserélhetosége nehezebb. Szabadon szerelt vezeték A falon, egymástól legalább vezetékátméro távolságban bilinccsel vagy egyéb módon vannak rögzítve. Terített szerelés A vezetékeket egy síkban, lehetoleg keresztezodés bilinccsel vagy vezetékszorítóval történik.

nélkül szerelik. A vezetékek rögzítése

Kötegelt (bund) szerelés A vezetékek egymást érintve, kötegelve haladnak, és a kötegeket rögzítik. Takart szerelés Csak ott valósítható meg, ahol a vasszerkezetet vezetékeket fedolemez takarja.

ennek megfeleloen

alakították ki, azaz a

Az egyes szigetelt vezetékek, kábel szeru vezetékek, védocsövek és a különbözo szerelési módok alkalmazhatósága a környezet jellegétol és a tuzveszélyesség mértékétol függ. A környezeti körülmények nemcsak a vezetéktípus, védocsotípus és szerelési mód tekintetében meghatározók, hanem adott szerelési móddal kapcsolatosan eltéro követelményeket állíthatnak a tömítettség, korrózióvédelem, szerelési távolságok stb. tekintetében. Az alkalmazható szerelési mód függ még az építési módtól is (pl. paneles lakóépület).

Mind a szabadvezeték, mind a kábel általános felépítését és villamos jellemzoik számítását a Villamosenergia-ellátás 1. tantárgy keretében már megismertük. Most a különbözo feladatokra készített szerkezetek, szerkezeti elemek részletes ismertetése, és a mérnöki feladatokhoz nélkülözhetetlen, a méretezéshez szükséges számítás következik.

4.7.5. Vezetékek hoigénybevétele A vezetékek túlmelegedése szigeteloanyaggal burkolt vezetékek esetén a szigeteloanyag és ezzel magának a vezetonek a pusztulásához vezethet, tuzkárt, az emberi életben és vagyonban pótolhatatlan veszteségeket okozhat. Csupasz vezetékeknél a szigeteloanyag megrongálódásával nem kell számolni, ezért jobban terhelheto ek. Az áramterhelhetoséget ez esetben a terhelés során fellépo veszteségek, másrészt a vezetoanyag kilágyulási veszélye korlátozza.


127/97

VE-ea-BSc



06.10.05

A meg nem engedett melegedést, a káros túlmelegedést nemcsak nagy áramerosség okozhatja, felléphet akkor is, ha rendes üzemi terhelés mellett a környezet homérséklete túl magas. A vezetékek túlmelegedését a hulési viszonyok erosen befolyásolják. A csovezetékekben elhelyezett vezetékek például rosszabbul hulnek, mint a szabadba fektetettek. A hoelvezetés mértéke függ a kábel szigetelésének milyenségétol is, kü1önösen ha arra gondolunk, hogyakábelszigetelés hovezeto-képessége lényegesen kisebb, mint a földé, amelybe fektetve van. Ebbol következik, hogy kisebb szigetelovastagságú kábelek áramterhelhetosége nagyobb, mint a vastagabb szigeteloréteggel rendelkezoké a jobb ho-vezetoképességük miatt. Az energiaátviteli feladatokat ellátó vezetékek kihasználhatóságára a fajlagos terhelhetoség, vagyis az áramsuruség a jellemzo .. Egyeru, vakolat alá védocsobe szerelt szigetelt vezeték keresztmetszettol függo megengedett áramsuruségét a 7.2.-3. ábra mutatja. A/mm2

12 11

\

,

-- -'\ i-i'-.. '"", '\" '"\

10 9

...•..•. .......

8 1

7 6

16 00 120 70 35 685 00 ...•..•. 2,5 ....••..• •..•. .•....

.\

5 4

3 2

1,5

4

10

25

50

95

150 240

400

7.2.-3. ábra Egyeru, vakolat alá védocsobe helyezett szigetelt vezeték megengedett áramsusrusége A szabvány közvetlenül az adott keresztmetszethez tartozó megengedheto terheloáramot adja meg, táblázatos formában. Ez az alapterhelés az üzemi melegedésre történo méretezés kiinduló értéke, amely rögzített környezeti feltételekre és idoben állandó nagyságú terheloáram esetére vonatkozik. Mint az elmondottakból kitunik, a terhelhetoség függ: • a vezeték szerkezeti anyagától; • a vezeték fajtájától; • az elhelyezés módjától; • a környezet hofokától. Ezért a vezetok alapterhelését vezetofajtánként adják meg. A rögzített környezeti adottságoktól eltéro esetekben a megengedheto állandó terheloáram az alapterhelés értékébol módosító tényezok segítségével állapítható meg. Értéküket táblázatok, diagramok vagy megfelelo összefüggések alapján határozhatjuk meg. Ha a terhelés idoben váltakozó, akkor a mértékadó terheloáram ugyan számítható, de az eljárás bonyolult és hosszadalmas.


127/98

VE-ea-BSc


4.7.5.1.


06.10.05

Szigetelt vezetékek megengedett áramterhelése

Szigetelt vezetékeknél a maximális terhelhetoséget a vezetékhomérséklet szabja meg, amely nem lehet akkora, hogy veszélyeztesse a szigeteloburkolat épségét. Az MSZ 14550 Szigetelt vezetékek megengedett terhelése c. szabvány eloírásai alapján a vezetoér megengedett maximális homérséklete gumiszigetelés G esetén 600C; muanyag M szigetelés esetén 700C. A szabvány a vezeték felhasználási célja szempontjából kétféle vezetéket különböztet meg: • foáramköri vezetéket, amely a villamos energiát a fogyasztóhoz vezeti; • segédáramköri vezetéket, amely méro, muködteto, reteszelo feladatokat ellátó villamos energiát vezet. A szigetelt vezetékek az érszámtól, vezetékszerkezettol, szerelési módtól és rendeltetéstol függo en a 7.2.-3. táblázat szerinti A, B vagy C terhelési csoportba oszthatók. Az 1 kV-nál nem nagyobb névleges feszültségu szigetelt vezetékek alapterhelését (Ia) az A, B, ill. a C terhelési csoportokra a vezeto anyagától függoen a 7.2.-4. táblázat adja meg. Ha a felsorolt feltételek nem teljesülnek, akkor az alapterhelés értékét módosítani kell. Ekkor az adott keresztmetszetu szigetelt vezeték megengedett áramterhelését az (7.-13) összefüggés alapján határozhatjuk meg. Az alapterhelés értékét módosító tényezok: • kl; ha a környezeti homérséklet 10...55°C, akkor az alapterhelés értékét a kl tényezovel meg kell szorozni (7.2.-5. táblázat);

Szigetelt vezetékek terheléscsoporttáblázata --B Szerelésmód A B C Segédáramköri ötnél 2...5 eru több A** B CB többeru Foáramköri vezeték BAA* vezeték egyeru VakolatbaKötegelt helyezve, ill.

* 5-nél nem több terhelt vezeto esetén B.


** 9-nél nem több terhelt vezeto es etén B.

127/99

VE-ea-BSc

~------------------------------------------------------------------BMF - Kandó K. Villamosmérnöki Kar


06.10.05

7.2.-4. táblázat Szigetelt vezetékek alapterhelés-értékei 13 20 10 16 -16 -Vezeto 375 270 27 21 435 47 45 555 37 510 57 35 470 143 265 68 245 285 405 29 87 112 205 280 61 78 107 132 168 415 475 320 605 560 330 365 235 175 90 82 86 215 110 175 255 295 63 340 400 83 12 710 640 22 34 13 17 16 20 645 115 104 137 220 260 480 65 440 36 310 355 51 69 450 770 540 35 380 300 173 48 570 27 20 25 210 178 27 140 820 690 880 110 530 165 140 660 Al Cu

la, A

B csoport C A csoport

7.2.-5. táblázat A kl módosító tényezo értékei Környezeti


csak G-hoálló vezetékvezeték eseténklalkalmazható 0,88 1,12 0,75 0,75 0,67 1,18 0,94 0,82 1,06 1,00 1,00 1,10 0,93 0,85 0,65 1,05 1,15 0,58 0,53 M vezeték esetén

127/100

VE-ea-BSc


•

k2;

06.10.05


háromnál több terhelt vezeték(ér) esetére a k2 tényezo értékeit a 7.2.-6. táblázat

találjuk: 7.2.-6. táblázat A k2 módosító tényezo értékei 12 690,40 35 5 4 vagy 20 15 45 40 30 25 1 Vezetékek 0,92 0,51 0,75 0,42 0,46 0,84 0,36 0,55 0,58 0,61 0,38 száma k2

1...3

k3; ha egymás mellett «10 mm) védocsövek, vezetékcsatornák, vezetékkötegek vagy • közös köpenyu vezetékek futnak, az alapterhelés értékét a 7.2.-7. táblázat található k3 értékével kell megszorozm; 7.2.-7. táblázat

•

kt; nagyfeszültségu szigetelt vezetékek megengedett terhelését is megkapjuk, ha a 7.2.-

4. táblázatban található alapterhelés adatot a névleges feszültségtol ruggo ~ módosító tényezovel megszorozzuk (7.2.-8. táblázat). 7.2.-8. táblázat A ~ módosító tényezo értékei 10 30,95 60,80 1,00 A vezeték névleges 0,90

1

~

A vezeték védelmére szolgáló készülék (olvadóbiztosító, megszakító) névleges áramerosségét, ill. beállítási értékét úgy kell megválasztani, hogy az a vezetékre az adott körülmények között megengedett áramterhelés értékét ne haladja meg. Azaz a megengedett terhelés értékét alulról közelítse meg. (Esetleg érje el.) 4.7.5.2. Erosáramú kábelek megengedett áramterhelése Erosáramú kábelek terhelhetoségét is az határozza meg, hogyaterheloáram hatására fellépo melegedés következtében, a szigetelés nem sérülhet meg. A kifogástalan szigeteloburkolat az erosáramú kábeleknél rendkívül fontos, különösen a nagy névleges feszültségu kábeleknél, ahol a . szigeteloanyag épségben tartása céljából a vezetékhomérsékletet alacsonyabb szinten kell tartani.

4.7.5.3. Szabadvezetékek megengedett áramterhelése A szabadvezeték legnagyobb áramterhelésének, azaz adott feszültség és teljesítménytényezo mellett rajtuk átviheto legnagyobb teljesítménynek több körülmény szab határt: • gazdaságosság; • feszültségesés; • vezeto hofok. Rövid vezetékszakaszok és sodronygyujtosínek legnagyobb azonban a vezetosodrony megengedheto homérséklete szabja meg.


127/101

megengedheto

áramterhelését

VE-ea-BSc



Állandó terhelésnél az üzemi viszonyoknak megfelelo legkedvezotlenebb túl a vezeto azt a homérsékletet, amely anyagának szilárdságát csökkenti.

06.10.05

esetben sem lépheti

4.7.5.4. Sínek és csupasz vezetékek megengedett áramterhelése A gyujtosínek és csupasz leágazó sínek üzemi melegedésre történo méretezésekor is az alapterhelés adatából kell kiindulni. A gyakorlati feladatok során természetesen az alapterhelésre megadott feltételek többnyire nem teljesülnek. A megengedett áramterhelés értéke eltéro körülmények esetén megfelelo módosító tényezok figyelembevételével állapítható meg. 4.7.5.5. Ellenorzés zárlati melegedésre A villamos hálózat berendezéseit, vezetékeit megfelelo zárlatvédelemmel látják el. A zárlat fellépésétol megszüntetéséig, azaz a védelem muködési ideje alatt a zárlati áram a hálózat soros elemeit - így a vezetékeket és kábeleket is -melegedés szempontjából is igénybe veszi. A zárlati áram az üzemi áram 10..20-szorosa körül van, így az áram négyzetével arányos Jouleveszteség az üzemi áramhoz viszonyítva 100...400-szoros. Ha ilyen áramértékre kiszámolnánk az elméleti állandósult homérsékletet, messze az anyag olvadáspontja feletti értéket kapnánk. Ezért a védelmeknek igen rövid ido alatt muködniük kell. E rövid ideig tartó igénybevétel alatt a vezetoben keletkezo veszteség gyakorlatilag teljes egészében annak homérsékletét emeli, a környezet felé történo holeadás elhanyagolható.

4.7.6. A kábelek kiválasztása A kábelek kiválasztása a következo szempontok szerint történhet: Névleges feszültség A kábelek névleges feszültsége alatt CU) a vezetok közötti feszültséget értjük. A kábel névleges feszültségéhez képest 1,15-szörös üzemfeszültségre veheto igénybe. A vezeto anyaga Foáramkörben alumíniumvezetos kábeleket alkalmazunk. A vezeto sodronyszerkezetu, hanem tömör, lágy anyagból készüljön. A segédáramkör részére rézvezetos kábelek alkalmazása célszeru.

általában

ne legyen

A vezetok száma A hálózat kialakítása a vezetok szükséges számát meghatározza. Egyeru kábelek alkalmazása abban az esetben indokolt, amikor az átviendo teljesítmény nagysága miatt igen sok nagy keresztmetszetu párhuzamos kábelt kell alkalmazni, amelyek szerelése és vezetése a nagy keresztmetszetbol adódó nagy hajlítási sugarak miatt igen nehézkes. Szigetelés Az itatottpapír-szigetelést az 1980-as évek óta nem alkalmaznak, de még évekig üzemelnek hálózatainkon. Elonye a megbízható üzembiztos kivitel, kis veszteségi tényezo. A PVC-szigetelés megfelelo anyag, és gondos gyártás mellett megbízható üzemu, könnyen fektetheto, a kábelfej kialakítása és toldása egyszeru. Hátránya, hogy veszteségi tényezoje a feszültség növekedésévei nagymértékben emelkedik. Általában 6 kV üzemfeszültségig használják. Készítette: Tényi V. Gusztáv

1271102

VE-ea-BSc

-~-------------------------------------------------------------------------BMF - Kandó K. Villamosmérnöki Kar


06.10.05

A polietilén-szigetelés villamos tulajdonságai kedvezoek, nagy belso ellenállás, kicsi vízfelvétel és veszteségi tényezo. A térhálósított polietilénnek továbbá még a hoállósága is igen kedvezo.

A kábelek külso védelme Kábelcsatornába vagy a kábelalagútba fektetett kábelek mechanikai sérülésének veszélye csekély, így ezeken a helyeken elegendo a külso burkolat alatt elhelyezett vékony, kétréteges acélszalag tekercselés. Miután a juta burkolatú kábelek épületbe való becsatlakozásánál a tuzveszélyes külso burkolatot el kell távolítani, és a nem tuzveszélyes korrózióvédelmet festéssel kell biztosítani, ilyen helyekre nem tuzveszélyes PVC külso burkolatú kábelt használunk.

A kábelek hajIítási sugara A különbözo veendo.értékei:

kábeltípusoknál

a fektetés

közbeni

papírszigetelésu, sajtolt alumínium köpenyu kábel papírszigetelésu ólomköpenyu kábel muanyagszigetelésu, muanyagköpenyu kábel ahol d a kábel átméroje.

legkisebb

hajlítási

sugár figyelembe

20d, 15d, 7,5d,

4.7.7. Szigetelt vezetékek kiválasztása Névleges feszültség A szigetelt vezeték névleges feszültsége, amelyre a vezeték üzemi tulajdonságai vonatkoznak. Az üzemi feszültség (a berendezés két vezetoje között fennálló feszültség) tartósan a névleges feszültségnél maximum 15%-kallehet nagyobb. Üzemi körülmények A kiválasztást egyértelmuen befolyásolják az üzemi körülmények és az alkalmazott szerelési mód (3.9. Vezetékek és védocsövek c. pont), valamint a helyiség jellege (tuz- és robbanásveszélyessége) és a berendezés jellege Vezetékek színielölései Szigetelt vezetékhálózatokban a fázisvezetok színe fekete. A nullavezeto színe világoskék, a nullázó vagy más (üzemszeruen áramot nem vezeto) - védovezeto színe zöld/sárga.


1271103

VE-ea-BSc



06.10.05

5. HÁLÓZATOK HIBAMENTES ÜZEMÁLLAPOTÁNAK JELLEMZOI Ha már meglevo hálózat, akár megtervezett, akár megvalósított esetében kívánjuk meghatározni az ismeretlen jellemzoket, akkor hálózatszámításról beszélünk, ami tehát nem más, mint egy hálózat villamos szempontból való vizsgálata. Állandósult, hibamentes üzemállapotot tételezünk fel, lineáris hálózatokat vizsgálunk, amelyekben a feszültség- és árameloszlás számítására lineáris egyenletrendszerek szolgálnak. Ahhoz, hogyahálózatszámítást el tudjuk végezni, elobb ismerni kell: • a hálózati elemek egyfázisú helyettesíto vázlatát: • a hálózat helyettesítési módját.

5.1. Villamos hálózatok helyettesítése, hálózatszámítások A hálózat árameloszlási, feszültség-eloszlási problémáinak megoldásában a Kirchhoff-egyenletekbol indulunk ki. A két Kirchhoff-törvénynek megfeleloen a megoldás kétféleképpen közelítheto meg.

5.2. A vezetéken történo teljesítményáramlás számítása Ebben a fejezetben a legegyszerubb tápellátás esetére - amikor is egy táppontból egyetlen vezetéken egyetlen fogyasztót látunk el - megvizsgáljuk, hogy hogyan számítható • a fogyasztói teljesítmény és • a hálózati veszteség, ha a fogyasztó különbözo villamos paramétereit tekintjük függetlennek és állandónak. Természetesen állandósult üzemállapotot vizsgálunk, és feltételezzük, hogy a hálózat, a táplálás és a fogyasztó szimmetrikus. A mintahálózat a 5.2.-1. ábrán látható. Vezet&-~Mögöttes hálózat Táppont

fo

I

Fogyasztói pont Fogyasztó a)

RV

jXy

~~ J

Y

~

J

-~

~-~~~

bl

e)

Ry

jXy

d)

5.2.-1. ábra. Teljesítményáramlás számítása a) mintahálózat; b) fogyasztó mint impedancia c) fogyasztó mint áramterhelés; d) fogyasztó, mint állandó teljesítményfelvétel


1271104

VE-ea-BSc



06.1 0.05

5.3. Teljesítményátvitel szabadvezetéken Általában az üzemi viszonyok tárgyalásánál a 8.3.-1. ábrán vázolt jellemzok nagyságát ill. változását vizsgáljuk.

Szabadvezeték (ismert villamos jellemzokkel)

5.3.-1. ábra. A villamosenergia-átvitel

üzemi jellemzoi

5.3.1. A szabadvezeték természetes teljesítménye A természetes teljesítmény egy adott szabadvezeték igen fontos jellemzoje és a szabadvezeték üzemi viszonyaival van szoros kapcsolatban. Az üzemi viszonyok között speciális helyzetet foglal el az az állapot, amikor azt kívánjuk elérni, hogy a vezetéket csak a hasznos teljesítmény terhelje, csak wattos teljesítményt kelljen átvinni. A törekvés oka a gazdaságosság, ugyanis a vezetéket a látszólagos áram terheli, így vagy kisebb keresztmetszet kell, vagy meglévo keresztmetszetben nagyobb teljesítmény viheto át, ha csak wattos komponens van.

5.3.2. A természetes teljesítménytol eltéro teljesítmény-átvitel jellemzése


1271105

VE-ea-BSc

edik



06.10.05

6. HÁLÓZATOK VILLAMOS MÉRETEZÉSE A méretezés feladatára akkor kerül sor, ha: • meglévo hálózat bovítését vagy teljes felújítását kell elvégezni, vagy • új hálózatot, ill. hálózatrészt kívánunk létrehozni. A létesítés elso részfeladata a tervezés, amely során a választott keresztmetszetének meghatározása a vezetékméretezés.

vezetéktípus

megfelelo

6.1. A vezetékméretezés általános szempontjai A vezetékméretezés során is, mint minden muszaki berendezés tervezésénél a négyalapszempont: • muszaki, • emberi (személyi biztonság), • gazdaságossági, • szakmai jogi szempont a figyelembe veendo. A muszaki szempontból való megfelelés a konkrét esetben: • a villamosenergia-szolgáltatás minoségi jellemzoinek (feszültség, frekvencia) biztosítása a fogyasztói pontokon; • a folyamatos energiaellátás biztosítása mind villamos, mind melegedési, mind szilárdsági szempontoknak megfelelés seI. • az ember védelmének biztosítása a létesítési- és az érintésvédelmi eloírások betartásával. •

a gazdaságosság követelményének kielégítése a beruházási és üzemeltetési költségek együttes minimumára, rövid létesítési idore és hosszú élettartamra való törekvéssel. • a törvényes eloírások (szabványok), rendeletek betartása és betartatása teszi lehetové az esetleges vitás kérdések jogi elbírálását. A fogyasztói feszültség névleges feszültséghatárok között tartás ának aktív módja a feszültségszabályozás, passzív módja a vezeték feszültségesésre méretezése. 6.1.-1. táblázat Fogyasztók minoségi viselkedése névlegestol eltéro üzemi feszültségen Fogyasztó élettartam csökken

élettartam élettartam no Un) atúlmelegedés élettartam kívánt homérséklet csökken Uüzveszélyes Un gyújtási fényáram zavarok fényáram csökken (0,85 no kevésbé élvezheto kép billeno nyomaték csökken, mágnesezo fordulatszám áram no, vastest túlmelegszik


1271106

VE-ea-BSc



06.10.05

6.1.1. FeszüItségesés Vizsgáljuk meg, hogyan változik meg a tápponti feszültség értéke, ha egyetlen vezetéken keresztül táplálunk egy háromfázisú fogyasztót.

a)

b)

6.1.-1. ábra. Rövid távvezeték a) helyettesíto vázlat; b) fazorábra

6.1.2. Teljesítményveszteség A vezetéken az átfolyó áram hatására wattos veszteség keletkezik; amely ho formájában a környezetnek átadódik. Miután ezen veszteség fedezésérol a táppontban a fogyasztói teljesítményigényen túlmenoen kell gondoskodni, az átvitel hatásfokát ezért jelentosen befolyásolja. Az energiaszolgáltatás szempontjából fontos, hogy a hálózati veszteség gazdaságilag elérheto, minimumára törekedjünk.

6.1.3. A vezetékméretezés feltételének megválasztása Ebbol azt a fontos következtetést vonhatjuk le, hogy az átlagos teljesítménytényezo esetén a hálózatot feszültségesésre elegendo méretezni, mert az így kiadódó keresztmetszetben fellépo teljesítményveszteség a megengedettnél mindig kisebb lesz.


127/107

VE-ea-BSc


06.10.05


6.2. Egy oldalról táplált egyszeru nyitott vezeték méretezése Az 6.2.-1. ábrán látható több fogyasztóval terhelt egyszeru nyitott vezeték keresztmetszetét kell meghatározni.

I

101 --=::..:....c>

eos91

~

b

l, ln

eo: 1-=-t> 3~123 2 93 eos 92 112 13 12 --------~

11

n

9n

6.2.-1. ábra. Egy oldalról táplált egyszeru nyitott vezeték több fogyasztóval

6.2.1. Méretezés feszültségesésre Mint az elozoekben elmondtuk, a vezetékek induktív reaktanciáját elhanyagoljuk, így feszültségesést csak a fogyasztói áramok wattos komponensei hoznak létre rendre. A vezeték keresztmetszetét jelen esetben úgy kell meghatároznunk, hogy a táppont és a legtávolabb eso pont között a vezetéken fellépo feszültségesések összege ne haladja meg az egész hálózatra megengedett feszültségesés értékét, és a vezeték maga végig azonos keresztmetszetu és anyagú legyen.

6.3. Sugaras hálózat méretezése

6.4. Két végérol táplált vezeték méretezése


1271108

VE-ea-BSc



06.10.05

7.KAPCSOLÓBERENDEZÉSEK 7.1. A kapcsolóberendezések rendeltetése és fajtái A villamosenergia-ellátás biztosításához, a villamosenergia-rendszer kialakításához azonban ezeket a hálózati elemeket (valamint a további elemeket és készülékeket) a valóságban egymással össze kell kapcsolni. Továbbá a folyamatos üzemvitelhez a villamos jellemzok mérését, a hiba- és készülék állásjelzést, a készülék muködtetést biztosítani szükséges, és tartós hiba esetén pedig a hibás fázist, ill. hálózatrészt az ép részektol le kell választani. Ezt az összetett feladatot látják el a kapcsolóberendezések. Kapcsolóberendezésnek nevezzük tehát azt a berendezést, amely a villamos energiát termelo, ill. átalakító berendezések és a villamos energiát szállító, elosztó vezetékek között megváltoztatható kapcsolatokat hoz létre, valamint, amely a villamos jellemzok mérését, érzékelését, a kapcsolókészülékek muködtetését lehetové teszi . • A kapcsolóberendezések - rendeltetésüknek megfeleloen - az energiapályák találkozási, elágazási pontjaiban, az ún. csomópontokban létesülnek. • A csomópontok - a mi értelmezésünk szerint - a rendszer olyan csatlakozási pontjai, amelyekben két, vagy több hálózati elem találkozik. A kapcso lóberendezéseket magukban foglaló létesítmény • a kapcsolóállomás, vagy • a transiformátorállomás. A kapcsolóállomás két, vagy több vezeték összekapcsolására és a villamos energia elosztására szolgál, anélkül, hogy a villamos energia feszültségét, áramát, periódusszámát megváltoztatná. A transzformátorállomás a váltakozó áramú villamos energiát nagyobb-, vagy kisebb feszültségure változtatja. Az alállomás a villamosenergia-rendszer olyan létesítménye, amelyben transzformátor- és kapcsolóállomás is szerepel. A különféle rendeltetésu, és fajtájú kapcsolóberendezések (állomások) a következo csoportosítás szerint oszthatók fel: - feszültség szerint lehetnek: (Un:;:::120 kV); • nagyfeszültségu • középfeszültségu (Un=I-40,5 kV); • kisfeszültségu (Un

1271109

VE-ea-BSc



06.10.05

Ebbol következik, hogy a következokben sorra kerülo ismertetés nem törekedhet teljességre, hanem csupán a jellegzetes megoldások, változatok és kialakítások lényegre töro bemutatására.

7.2. A kapcsolóberendezések fobb alkotórészei 7.2.1. Az alkotórészek jellemzése Egy kapcsolóberendezés általában a következo fobb részekbol áll: • gyíijtosin, • primer készülékek, azaz a fo energiaút készülékei (megszakító, szakaszoló, olvadó biztosító, áramváltó, feszültségváltó, zárlatkorlátozó fojtótekercs, stb.), • földelo berendezés (földelokapcsoló; -szakaszolók; -csatlakozók és földelési helyek), • segédüzemi berendezések és áramkörök (egyenáramú; váltakozó áramú ), • szekunder (kisfeszültségu) készülékek és hálózatok (mérés, jelzés, vezérlés, reteszelés, szabályozás, védelem, automatika, irányitástechnika). A gyujtosín a kapcsolóberendezés központi eleme, az energiautak csomópont ja. Rá csatlakoznak az egy állomáshoz tartozó különbözo hálózati elemek (pl. generátor, transzformátor). A hálózati elemeket és a hozzájuk tartozó kapcsoló készülékeket a gyujtosín leágazásainak nevezzük. A gyujtosínek anyaga szabadtéren alumíniumsodrony, vagyalumíniumcso, belsotéren idom alakú alumínium. A primer készülékek és alapveto jellemzoi a következok: • a megszakító a kapcsolóberendezés legkényesebb és legdrágább eleme. Feladata az üzemi áram kiés bekapcsolása, valamint a zárlati áram megszakítása. Akorszeru megszakítókat - a hajtás megoldási módjától függetlenülvillamos vezérlo impulzus muködteti; • a szakaszoló - a megszakítóval azonosan - az energiapálya soros eleme, viszont a megszakítónál sokkal olcsóbb készülék. Minthogy általában villamos teljesítmény kapcsolására nem alkalmas, hiszen muködtetésekor számottevo ívoltó tényezok nem érvényesülnek, feladata a következokben határozható meg: - az áramkör bekapcsolása elott az áram útjának elokészítése; - az áramkör kikapcsolása után az általa határolt készüléknek az áramkörtol való látható 1eválasztása. A szakaszoló kettos alapveto feladatából következik, hogy szakaszolóval a gyakorlati esetek többségében akkor kapcsolhatunk, ha az energiapályán villamos teljesítmény nem folyik. Egyes speciális esetekben azonban a szakaszoló terhelés alatti kapcsolásra is alkalmazható. Ezen megállapítások alapján foglaljuk össze azon gyakorlati eseteket, amikor szakaszolóvallehet ki-, ill. bekapcsolni: •feszültség alatt: - árammentes síneket; - feszültségváltókat (120 kV-ig); - üresen járó transzformátorokat, ha Un = 6 ... 35 kV és Sn:<;;250kV A; - csillagpontképzo transzformátort: 20 kV-on 30 A; 35 kV-on 15 A ig; - üresen járó szabadvezetékeket, ha Un= 6 ... 35 kV és ezen feszültségekhez eloírt vezetékhossz esetén; - üresen járó kábeleket, ha Un= 6 ... 35 kV és ezen feszültségszintekhez eloírt kábelhossz esetén; • terhelés alatt: - ha a szakaszolóval rövid, kis impedanciájú söntút van kapcsolva; Készítette: Tényi V. Gusztáv

127/110

VE-ea-BSc



06.10.05

- ha a villamos teljesítmény olyan kicsi, hogy az ív magától elalszik. Ezen esetekben a max. feszültségszint 35 kV és ezen feszültségszintekhez eloírt áram (A) és teljesítmény (kW) tartozik. A gyujtosíme csatlakozó szakaszolót gyujtosín-szakaszolónak nevezzük, míg egy vezetéki leágazásban a mérováltók és a vezetékvonal között elhelyezkedo szakaszoló neve vonali szakaszoló. • Az áramváltó feladata, hogya nagyfeszültségu leágazások áramát kisfeszültségu és arányos, de kis értéku (leginkább 5 A vagy 1 A) árammá transzformálja. Az áramváltó alkalmazása révén lehetové válik továbbá a nagyfeszültségnek a kezeloszemélyzettol való távoltartása, valamint olcsó, kis helyigényu muszerek alkalmazhatósága. Az áramváltó szekunder áramköréhez csatlakoznak az amper-, a watt- és a fogyasztásmérok, valamint az áramra reagáló védelmi és automatika-berendezések áramtekercsei. •

A feszültségváltó

feladata a nagyfeszültséget

a muszerek táplálására

alkalmas kisfeszültségre

(leginkább 100 V, vagy 100/.J3 V) letranszformálni. A feszültségváltó révén - az áramváltóhoz hasonlóan - anagyfeszültséget távol lehet tartani a kezeloszemélyzettol, valamint lehetové lehet tenni kis helyigényu, olcsó muszerek alkalmazását. A feszültségváltó szekunder tekercsei a voltmérok, a wattmérok, és a fogyasztásmérok, valamint a feszültséget igénylo védelmi- és automatikaberendezéseket, azok feszültségtekercseit táplálják. • A zárlatkorlátozó fojtótekercs faladata, hogyagyujtosínen uralkodó nagy zárlati teljesítményt a beépítését követo hálózaton csökkentse. Alkalmazása lehetové teszi, hogy kisebb zárlati teljesítményre készült így lényegesen olcsóbb berendezések, készülékek építhetok be. Jellegzetes feszültségszintjük a 3-30 kV. • Az olvadó biztosító feladata az áramkör megszakítása, ha túláram lép fel. Fo alkalmazási területe a kisfeszültségu kapcsolóberendezésekben van. Nagyfeszültségen a következo, gyakorlatban kialakult esetekben alkalmaznak biztosítókat: - 1000 kVA névleges teljesítménynél kisebb teljesítményu transzformátorok primer oldalán (megszakító helyett); - feszültségváltók primer kapcsai elott (35 kV feszültségszintig); - 6... 10kV -os motorleágazásokban (a nagyfeszültségu kontaktorok mellé). • Aföldelokapcsoló általában a szakaszoló kiegészíto szerelvénye. A háromsarkú földelokapcsolóval a szakaszoló valamelyik oldalán (a sínáthidaló szakaszolóinál a gyujtosín felé eso, vonali szakaszolónál a vonal felé eso oldalon) mindhárom fázisvezetot földelni és rövidrezárni lehet.

7.2.2. A kapcsolási vázlat ábrázolása A kapcsolóberendezéseket, ill. a leágazásokat rajztechnikailag a kapcsolási vázlattal jellemezzük. A kapcsolási vázlat tartalmazza a hálózati elemek és készülékek szimbólumait és azok villamos kapcsolatát. Megkülönböztetünk szabványos és egyszerusített jelölésmódot. A három fázist egyetlen vonallal, ill. szimbólummal ábrázoljuk, kivéve azt az esetet, amikor a három fázisban a kapcsolás nem azonos. A mindhárom fázist egyetlen vonallal szimbolizáló ábrázolási mód az ún. egyvonalas kapcsolási vázlat (séma). Az egyvonalas kapcsolási sémában tehát elhagyható az a jelölés, hogy a vonalak három rövid egyenessei való áthúzásával jelöljük a fázisok számát. Ha azonban sín, vagy beépített készülék nem mind a három fázisban szerepel, akkor a sínek, vagy a készülékek számát a szimbólumon az áthúzások számával kell jelölni. Példaként a 4.2.-1. ábra: a szabványos jelölésmód alkalmazása esetén - egyezményesen - a készülék joérintkezoit nyitott helyzetben ábrázolják.


127/111

VE-ea-BSc


06.10.05


,,,

,,

~II

a)

b)

4.2.-1. ábra Szabadvezetéki leágazás egyvonalas kapcsolási rajza a) szabványos rajzjelekkel; b) egyszerusített szimbólumokkal A gyakorlatban elterjedten alkalmaznak olyan egyszerusített kapcsolási vázlatokat is, amelyekben csak a hálózati elemeket és a kapcsolókészü1ékeket (megszakítókat, szakaszolókat) tüntetik fel. Ez a fajta ábrázolás akkor célszeru, ha a kapcsolási rajz célja a leválaszthatóság feltüntetése (példák a késobbi ábrákban).

7.3. Gyujtosínek és gyujtosínrendszerek kapcsolási képe A gyujtosínek, ill. a gyujtosín-rendszerek megoldásának az állomások kialakítására és üzemére lényeges befolyása van. Minthogy a megoldás módja alapveto en kihat az alkalmazandó megszakítók számára, végso soron nagymértékben befolyásolja az állomások költségeit is. Az egyes megoldások a következoképpen csoportosíthatók: • egyszeres: osztatlan, osztott, • kettos: osztatlan: - hagyományos, - segédsínes, osztott: - szakaszolóval, - kombinált módon, • poligon: hagyományos, módosított, • másfélmegszakítós, • hármas.


127/112

VE-ea-BSc



06.10.05

Az egyes megoldások jobb összehasonlíthatóságához feltesszük, hogya gyujtosínekre minden egyes kapcsolási kép esetén négy hasznos leágazás (ezekben generátor, transzformátor vagy vezeték helyezkedik el) csatlakozik. (Egy leágazást - a szabadtéri, vagy beltéri kialakítás alapján - mezonek illetve cellának is neveznek.)

4.3.-1. ábra Egyszeres osztatlan gyujtosín kapcsolási képe A gyujtosínrendszerek legegyszerubb fajtája az egyszeres gyujtosín (4.3.-1. ábra). Az egyszeres osztatlan gyujtosínbe semmiféle kapcsolókészüléket nem építenek be. A szükséges megszakítók száma m = 4. Elonye, hogy kis helyigényu, jól áttekintheto, egyszeru a kezelése és olcsó. Hátránya, hogy tervszeru karbantartáskor, vagy a gyujtosín meghibásodás akor az egész állomás üzeme megszunik. Az egyszeres osztott gyujtosín az egyszeres osztatlan gyujtosín elonyeit nagyobbrészt megtartja, ugyanakkor biztonságát lényegesen növeli. Az egyszeres osztott gyujtosínnek az osztatlanhoz képesti további elonye, hogy az állomás két része külön-külön is üzemeltetheto, aminek karbantartás, javítás, ill. meghibásodás esetén van nagy jelentosége (az állomás felének folyamatos üzeme továbbra is biztosítható ).

a)

b)

4.3.-2. ábra Egyszeres osztott gyujtosín kapcsolási képe a) szakaszolóval osztott; b) megszakítóval osztott


127/113

VE-ea-BSc


06.10.05


Hátránya, hogy a sínbontó szakaszoló kikapcsolásához az egyik sínszakasz valamennyi leágazásának megszakítóját ki kell kapcsolni, valamint, hogya sínbontó szakaszoló karbantartásához, ill. javításához mindkét sínszakasz leágazásait le kell kapcsolni, továbbá drágább az osztatlan megoldásnál.

4.3.-3. ábra Kettos gyujtosín egy leágazás sal A kettos gyujtosín két egyenrangú gyujtosínbol áll (4.3.-3. ábra). Ez kapcsolástechnikailag két csomópont képzését teszi lehetové úgy, hogy az egyes csomópontokhoz a leágazás ok tetszoleges csoportosítással csatlakoztathatók.. K

B

s

4.3.-5. ábra Kettos gyujtosínrendszer segédsínnel, segédsín mezovel K

B

4.3.-6. ábra Szakaszolóval osztott kettos gyujtosínrendszer


127/114

VE-ea-BSc



06.10.05

=

4.3.-9. ábra Hagyományos poligon kapcsolás A 4.3.-9. ábra az egyik megoldást, a négyszög poligont mutatja. Látható, hogy mindegyik vezeték és transzformátor két megszakítón keresztül kapcsolódik a sokszöghöz. A szükséges megszakítók száma m = 4. A kapcsolás elonye, hogy a sokszög bármelyik részén bekövetkezo zárlat esetén a hibás részt a két szomszédos megszakító kikapcsolja, míg a berendezés többi része változatlanul üzemben tartható, továbbá, hogy egy megszakító kiesése (pl. javítás, karbantartás miatt) a zárt poligont nyitottá teszi ugyan, de a leágazások kapcsolata fennmarad. Hátrányai: a megszakító muködések száma kétszeresére emelkedik, térbeli megvalósítása kevésbé áttekintheto, sok leágazás esetén az egyes megszakítókjavítás, vagy karbantartás miatti üzemszüneteinek összege olyan nagy, hogy az évi üzemido jelentos részében a sokszöget nem lehet zárva tartani, a nyitott poligon üzembiztonsága csekély, végül a berendezés bovítése az üzem zavarása nélkül igen nehézkes.

4.3. -10. ábra Módosított poligon kapcsolás A módosított poligon kapcsolás gyakorlatilag visszatérést jelent a gyujtosín alkalmazásához, ami által a poligon kapcsolásba a két transzformátor leágazás mellé elvben akárhány távvezeték leágazás csatlakoztatható . Elonye: a nagy üzembiztonság (pl. egy megszakító karbantartása és egy másik vezeték zárlata, azaz mindkét megszakítójának kikapcsolódása esetén sem esik szét a poligon, ha a vezetékleágazások száma legalább három), a jó karbantarthatóság, a könnyebb áttekinthetoség, és, hogy aránylag egyszeruen bovítheto.


127/115

VE-ea-BSc



06.1 0.05

Hátránya, hogy transzformátorhiba esetén, ill. egy transzformátor ki- vagy bekapcsolásához a transzformátor meghatározta gyujtosínre csatlakozó valamennyi vezetéki megszakítót muködtetni kell, és hogy nagy a megszakító szükséglete, minthogy minden további vezetéki leágazáshoz leágazásonként két megszakító kell. A hármas gyujtosínrendszer gyakorlati megoldásai a kettosbol fejlodtek ki. Az alapveto különbséget természetesen a harmadik gyujtosín jelenti, amely miatt leágazásonként a megszakító és a gyujtosínek között három gyujtosín szakaszoló van. A hármas gyujtosínrendszer elonyei és hátrányai a kettoséhez hasonlóak, azonban jobban érvényesülnek.

4.3.-12. ábra Hármas gyujtosínrendszer kapcsolási képe

7.4. Jellegzetes leágazás ok kapcsolási képe A kapcsoló készülékekbol és egyéb berendezésekbol olyan jellegzetes leágazás ok állíthatók össze, amelyek kombinációiból kialakítható az eromuvek, az eromuvi, a hálózati és a fogyasztói állomások villamos kapcsolási képe. A gyakorlatban a leágazásoknak számos változata alakult ki. K

B

al

b)

4.4.-1. ábra Generátor leágazás kapcsolási képe a) generátorgyujtosínes kapcsolás b) blokk -kapcsolás


127/116

VE-ea-BSc


06.10.05


A háromtekercselésu transzformátorét a 4.4.-3.ábra mutatja, kettos gYUjtosínrendszerrel.

4.4.-3. ábra Háromtekercselésu transzformátor leágazás kapcsolási képe A mérési leágazás célja a gyujtosín feszültségének mérése (4.4.-5. ábra). Alkalmazása középfeszültségen terjedt el. A feszültségváltót szakaszolóvalleválaszthatóan építik be, így a készülék biztosítóit veszély nélkül cserélni lehet.

4.4.-5. ábra Mérési leágazás kapcsolási képe A 4.4.-6. ábra egy hagyományos sínáthidaló leágazást mutat. A sínáthidaló szerepével, alkalmazásával a kettos gyujtosínrendszerek tárgyalásánál foglalkoztunk. A megszakító mindkét oldalán van szakaszoló. A földelokapcsoló a vele kapcsolatban álló és kikapcsolt gyujtosín leföldelésére szolgál. A leágazásba áramváltót mindig, feszültségváltót pedig csak különleges védelmi igényesetén építenek be. t:;

B

4.4.-6. ábra Hagyományos sínáthidaló leágazás kapcsolási képe


127/117

VE-ea-BSc


06.10.05


A 4.4.-9. ábra egy transzformátorállomás háziüzemi (segédüzemi) transzformátor leágazását mutatja. A közép/kisfeszültségu háziüzemi transzformátor nagyobb feszültségu oldalán szakaszoló és biztosító van beépítve.

b)

a)

4.4.-9. ábra Háziüzemi transzformátor leágazás kapcsolási képe

7.5. Eromuvek kapcsolási képe Az eromuvek kapcsolási képének felépítésekor - ajobb áttekinthetoség érdekében - a kapcsolási vázlatban nem szerepelnek a mérováltók, és a gyujtosíneket is csupán egyetlen vonal jelzi, függetlenül azok tényleges kapcsolási képétol, melynek kialakítására a szövegben lesznek utalások. Az eromuvek kapcsolási képét egyrészt rendeltetésük és a hálózathoz való illesztésük, másrészt segédüzemük kialakítása szabja meg. Ennek megfeleloen az eromuvek villamos kapcsolóberendezése egyrészt biztosítja a generátorok termelte villamos energia betáplálását az átviteli- és a helyi fogyasztói hálózatba, másrészt üzembiztosan ellátja az eromu termelési technológiájához szükséges, azaz igen fontos segédüzem fogyasztóit.

K

120

!S.Y.

B

4.5.-1. ábra Egységkapcsolású eromu kapcsolási képe


127/118

VE-ea-BSc



06.10.05

Az egységkapcsolású eromuveket - az elozok alapján érthetoen - feltranszformált feszültségu gyujtosínes eromuveknek is nevezik. Generátorfeszültségu gyííjtosínes a kapcsolása annak az eromunek, amelynek generátorai közvetlenül az eromuvi gyujtosíme kapcsolódnak. Az ipari (üzemi) és a városi eromuvekjellegzetes kapcsolása. Ez esetben az eromu termelte villamos energiát teljesen, avagy dönto mértékben olyan közeli nagyfogyasztók használják fel, amelyek közvetlen ellátása generátorfeszültségrollehetséges. Ha az eromu a fogyasztói igényen felül is tud energiát termelni, akkor az eromu transzformátor leágazásokon keresztül kapcsolódik az elosztó-, vagy a foelosztó hálózathoz. Vegyes kapcsolású eromuvet olyan esetekben létesítenek, amikor a nagyenergiaigényu ipari fogyasztó közelében kedvezo adottságú, ill. gazdag primer energiahordozó forrás található. Az ipari fogyasztó közvetlen céleromuvet igényeIne, a primerenergia-hordozóra (pl. szén) pedig országos eromu létesülhetne. A két igényt egyetlen eromu létesítésével oldják meg, amelynek a kapcsolási képe tehát az ipari és az országos eromu kombinációja. A vegyes kapcsolású eromuvek a villamos energia termelésén kívül hoszolgáltatási feladatokat is elláthatnak.

7.6. Transzformátorállomások kapcsolási képe 7.6.1. Eromuvi transzformátorállomások 7.6.2. Alaphálózati transzformátorállomások 7.6.3. Foelosztóhálózati transzformátorállomások 7.6.4. Elosztóhálózati transzformátorállomások Ide soroljuk a 35 kV /középfeszültségu közcélú és fogyasztói (ipari) transzformátor-, ill. alállomásokat, míg a 35 kV /kisfeszültségu, a 20 kV/kisfeszültségu és a 10 kV /kisfeszültségu transzformátorállomásokat összefoglalóan közép/kisfeszültségu (közcélú, ill. fogyasztói) transzformátorállomásokként tárgyaljuk

7.6.5. Közép/kisfeszüItségu transzformátorállomások Ebben az összefoglaló csoportban tárgyaljuk azokat a transzformátorállomásokat, amelyek ipari, mezogazdasági, és kommunális célokat szolgálnak és amelyek nagyobbik feszültsége 35 kV; 20 kV; vagy 10 kV, kisebbik feszültsége pedig 400 V, ill. 400/231 V.

7.7. Kapcsolóberendezések térbeli kialakítása A kapcsolóberendezések - kiviteli módjuk szerint - lehetnek: belsotéri és szabadtéri kapcsolóberendezések. Mindkét kivitelen belül ismerünk hagyományos nyitott és ún. tokozott kapcsolóberendezéseket. A fejlodés folyamán a kapcsolóberendezések elrendezésében, térbeli kialakításában számos változat alakult ki.


127/119

VE-ea-BSc


7.8.

06.10.05


A kapcsolóberendezés készülékeinek, korlátozó fojtótekercseinek kiválasztása

mérováltóinak

zárlat-

7.8.1. A kapcsolóberendezésre jellemzo villamos fogalmak és adatok A kapcsolóberendezésnek, ill. készülékeinek - kiválasztásuk szempontjából - a következo általános és alapveto muszaki jellemzoik vannak: a feszültség, a hálózati frekvencia, az áram és a zárlatbiztonság. Ezen jellemzok névleges értékei azok az értékek, amelyekre a berendezést, ill. készülékeit méretezik, kipróbálják. A kiválasztásnál kielégítendo az a követelmény, hogy a tényleges igénybevétel értékei számszeruleg kisebbek legyenek a névlegeseknél. A váltakozó áramú hálózati frekvencia névleges értéke a hazai szabványosítás és alkalmazás szerint 50 Hz, amelytol a megengedett eltérés berendezések esetében ±0,05 Hz. A névleges áramerosség az az érték, amelyet a berendezés, ill. készülékei, vezetékei az eloírt környezeti homérsékleten korlátlan ideig vezetni képesek. A névleges áram kiválasztását a következo szempontok, ill. körülmények befolyásolják: • a rendszeresen és tartósan eloforduló üzemi áramerosség nem haladhat ja meg a berendezés névleges áramát; • a megengedheto, tehát még nem káros túlterhelés mértéke és idotartama; • a beépítési hely termikus és dinamikus zárlati viszonyai; • a tartalékolás szempontja; ez azt jelenti, hogy lehetoleg minél kevesebb típus legyen a berendezés ben. A berendezést tehát úgy kell méretezni, hogy az üzemi és a zárlati áramok az üzemben eloforduló legkedvezotlenebb esetben se okozhassák az alkatelemek tönkremenetelét, egyidejuleg figyelembe véve az egységesség (tartaléktartás) szempontját is. Egy berendezés, készülék zárlatbiztosságán azt a termikus és dinamikus határáram-értéket értjük, amelyek rajta átengedhetok anélkül, hogy az károsodna, meghibásodna. A termikus szilárdság alapja az a követelmény, hogy a termikus igénybevétel hatására a berendezés, készülék egyik részének melegedése sem lépheti túl a szabványban rögzített határhomérsékletet. A termikus határáram (Iterm) a zárlati áram effektív értékének azon legnagyobb értéke, amellyel a készülék a termikus idohatárnak megfelelo idotartamon át károsodásmentesen igénybe veheto anélkül, hogy melegedése túllépné a megengedett mértéket. A dinamikus szilárdságra történo méretezés, ill. ellenorzés a zárlati csúcsáramra történik. A dinamikus határáram (Idin) az a legnagyobb csúcsáram, amellyel a készülék egy alkalommal mechanikai meghibásodás nélkül igénybe veheto.

(7.-15)


127/120

VE-ea-BSc



06.10.05

7.8.2. Nagyfeszültségu készülékek kiválasztása A kiválasztás összefoglaló szempontjait a következo készü1ékekre tárgyaljuk: megszakító, szakaszoló, kapcsoló, biztosító, áramváltó, feszültségváltó, fojtótekercs. 7.8.2.1.

Megszakítók

A kiválasztást a következo szempontok szerint kell végrehajtani: • a beépítési hely jellege; • a névleges feszültség; • a zárlati viszonyokkal kapcsolatos muszaki paraméterek; • a névleges áram; • a megszakító rendszere; • a hajtás módja; • mechanikai és villamos élettartam. A beépítési hely jellege szerint az lehet belsotéri vagy szabadtéri. A kapcsolási gyakoriság esetén a mágneses ívoltású, a vákuum, valamint az SF6-gáztöltésu megszakítókat alkalmazzák. Nagy- és igen nagy feszültségen az olaj szegény és a légnyomásos megszakítók terjedtek el, de egyre inkább alkalmazzák az SF6-gáztöltésu megszakítókat is. A megszakítók hajtása többféle lehet, úgymint: egyenáramú mágneses; egyenáramú motoros; váltakozó áramú mágneses vagy motoros; rugóerotárolós; légnyomásos; olajpneumatikus. A mechanikus élettartamot az árammentes állapotban, karbantartás nélkül végezheto kapcsolások számával jellemzik. Ennek alapján - középfeszültségu megszakítóknál - megkülönböztetünk normál, középnehéz, ill. nehézüzemi megszakítókat. A villamos élettartam nem más, mint az áramterhelés alatt levo készülék érintkezocsere nélkül végezheto be-ki kapcsolásainak száma.

7.8.2.2. Szakaszolók A szakaszolók kiválasztási szempontjai a következok: • - a beépítési hely jellege; • - a sarkok száma; • - a névleges feszültség, • - a névleges áram; • - a zárlatbiztosság; • - a muködtetés módja. A beépítési hely jellege szerint a szakaszoló lehet belsotéri, vagy szabadtéri, míg a sarkok száma szerint lehet egysarkú és háromsarkú. A szakaszoló névleges feszültsége nem lehet kisebb a teljes kapcsolóberendezés névleges feszültségénél. . A szakaszoló névleges áram értéke a szakaszolón átfolyó legnagyobb üzemi áram értékével azonos nagyságú, avagy annál nagyobb legyen. A szakaszolónál bizonyos túlterhelés megengedheto, ennek mértékét azonban elozetes méréssel kell megállapítani. Zárlatbiztosságra kényes készülékek a szakaszolók. A kiválasztáskor ellenorizni kell, hogy a katalógus adataiban szereplo névleges termikus zárlati áram és a névleges zárlati csúcsáram ne legyen kisebb a beépítési helyre kiszámított hálózati értékeknél.


127/121

VE-ea-BSc



06.10.05

A muködtetés legelterjedtebb módja a kézi rúdhajtás. Ezt a hajtási módot mind belso-, mind szabadtéri szakaszolóknál alkalmazzák. Belsotéri szakaszolók ezenkívül lehetnek még légnyomásos, szabadtéri szakaszolók pedig motoros hajtásúak. 7.8.2.3. Kapcsolók Azokat a kapcsolókészülékeket, amelyek hálózati elemek, vagy hálózatrészek terhelési, vagy üresjárási áramának ki-, be-, vagy átkapcsolásával járó muveletek elvégzésére alkalmasak, gyujtonéven kapcsolóknak nevezzük. Ott alkalmazhatók, ahol zárlati megszakítást nem kell végrehajtani. A szakaszolókapcsoló belsotéri kivitelben készül 12, ill. 24 kV névleges feszültségre .. Zárlatvédelem igénye esetén biztosítóval építheto össze. A kiválasztási szempontok a következok: - névleges feszültség és frekvencia; - névleges áram; - megszakítóképesség; - névleges lekapcsolási áramra; - kis induktív lekapcsolási áramra; - kapacitív lekapcsolási áramra; - távvezeték lekapcsolási áramra; - körbontási-, ill. hurokáramra (körvezeték, párhuzamos vezeték kikapcsolásakor); - zárlatbiztosság; - zárlati bekapcsolóképesség; - a biztosítóbetét (ha van) névleges árama - az ívoltás rendszere; - a hajtás módja; - mechanikai élettartam. Az ívoltás rendszerét tekintve kétféle megoldás terjedt el: a gázoltású és az önfúvásos, amelyek közül a hazai szakaszolókapcsolónál a gázoltású rendszert alkalmazzák. A hajtószerkezet mindig rugóerotárolós, vagy billenorugós, ún. független kézi vagy gépi (pl. légnyomásos) hajtás. Erre azért van szükség, mert a megszakítóképesség és a zárlati bekapcsolóképesség csak meghatározott és rendszerint nagy kapcsolási sebességgel érheto el. A mechanikai élettartam a megengedheto maximális kapcsolási számot jelenti. Ezen adat mellett a gyártó cég megadja - diagramban - az oltócsere nélkül a készülékkel végezheto kapcsolások számát, a névleges lekapcsolási áram függvényében. Középfeszültségu szabadtéri kapcsoló az oszlopra szerelt ún. oszlopkapcsoló. Fo alkalmazási területei (részben a kiválasztási szempontokra is utalnak) a következok: - kis teljesítményu leágazások terheléseinek megszakítása; - terheletlen transzformátorok lekapcsolása; - távvezeték áramának megszakítása; - kondenzátortelepek töltoáramának megszakítása. A kiválasztási szempontok: - névleges feszültség; - névleges áram; - megszakítóképesség: - terhelési áramra (coscp= 0,7); - transzformátor üresjárási áramára (coscp= 0,15); Készítette: Tényi V. Gusztáv

127/122

VE-ea-BSc



06.10.05

- távvezeték és kondenzátor töltoáramára (cos
Kontaktorok és nehézüzemi mágneskapcsolók

A nagyfeszültségu kontaktorok különleges készülékek, amelyek a nagyfeszültségu (1 kV feletti) és nagy teljesítményu indukciós motorok elterjedésével fejlodtek ki. További jellemzojük, hogy az üzemi áramok gyakori ki- és bekapcsolására alkalmasak és legfeljebb a névleges áram 5-6-szorosáig terjedo túlterhelési áramokat tudnak - korlátozott élettartam mellett - megszakítani. Ebbol következik, hogyazárlatvédelemre biztosítót, legfeljebb megszakítót kell beépíteni. A kiválasztás alapjául szolgáló muszaki adatok: - névleges feszültség; - névleges áram; - megszakítóképesség; - ívoltás módja; - muködtetés módja; - élettartam (kapcsolási szám). A névleges feszültség értéke a gyakorlatban 3-12 kV -ig terjed, a névleges áram általában 30-200 A. A kontaktorok nagyobbik része mágneses fúvású és légmegszakítású. A muködtetés módja lehet mágneses és légnyomásos. A hazai gyakorlatban elterjedt NDK gyártmányú kontaktor mágneses hajtású, névleges árama 200 A. Élettartama 105 kapcsolás, megszakítóképessége pedig (3; 6; ill. 7,2 kV-on) 10 kA. A nehézüzemi mágneskapcsolókat ott célszeru alkalmazni, ahol viszonylag igen nagy mechanikai élettartam kívánatos .. 7.8.2.5. Biztosítók A nagyfeszültségu biztosítók elsosorban zárlatvédelemre szolgálnak, de kisebb mértéku túlterhelésvédelmet is ki lehet velük alakítani. Zárlatvédelem céljára gyors muködésük révén eloálló áramkorlátozó tulajdonságuk folytán jól megfelelnek. A kiválasztási szempontok a következok: Készítette: Tényi V. Gusztáv

127/123

VE-ea-BSc



- névleges feszültség; - névleges zárlati megszakítóképesség: - a betét szerkezete;

06.10.05

- névleges áram; - a független megszakítási áram; - a biztosító aljzata.

7.8.3. Áramváltók Az áramváltó az a transzformátor, amely a különbözo méroeszközök és védelmi berendezések áramtekercseit táplálja. Ezek az eszközök és berendezések az áramváltó kisebb feszültségu és kisebb áramerosségu oldalán helyezkednek el, mint pl. ampermérok, teljesítmény-és fogyasztásmérok, ill. áramrelék, energiairányrelék, impedanciarelék. Minthogy a mérés és a védelmi érzékelés, ill. muködtetés a kisebb feszültségu oldalon történik, elonyös következmény, hogy kis méretu és helyigényu készülékek gyárthatók és alkalmazhatók (gazdaságossági szempont), valamint a kezelo személyzetet távol lehet tartani a nagyfeszültségtol (életvédelmi szempont). Az üzemi áramot érzékelo mérés és a hálózati elemek, ill. hálózatrészek hibáját érzékelo védelmi rendszer igényei az áramváltó egyes jellemzoi iránt más-más követelményeket támasztanak, így a kapcsolóberendezésekben túlnyomórészt ún. kétmagos (kétvasmagos) áramváltókat alkalmaznak. . A kiválasztáskor a következo jellemzoket kell figyelembe venni: - névleges primer feszültség; - névleges frekvencia; - névleges primer áram; - névleges szekunder áram; - névleges teljesítmény; - pontossági osztály; - biztonsági határáram és -határtényezo; - pontossági határáram és -határtényezo; - zárlatbiztosság; - névleges állandósult melegedési határáram; - egyéb követelmények: - a beépítési hely jellege; - a primer tekercselés módja; - a szigetelés anyaga; - a szekunder áramkörök száma; - áttételek száma; - beépítési mód; - felhasználási klímaterület. A névleges primer feszültség az az érték, amely a szigetelés villamos szilárdságára vonatkozó ipari frekvenciájú vizsgálati eloírásokat meghatározza. Rendszerint megegyezik a primer áramkör névleges feszültségéveI. A névleges frekvencia az áramváltó adattábláján feltüntetett érték, amelynél az áramváltónak az eloírt pontossági követelményeket ki kell elégítenie. A névleges primer áram az az érték, amelynek a névleges szekunder árammal való osztása a névleges áttételt adja. A névleges primer áramot - a hálózati áramerosség figyelembevételével - az áramváltószabványban rögzített sorozatból célszeru választani. A névleges teljesítmény a szekunder körnek az a VA-ben megadott teljesítménye, amellyel az áramváltót terhelni lehet. A szabványos névleges értékek sorozatából elonyben részesítendok az 5; 15; 3Oés 60 VA értékek. Készítette: Tényi V. Gusztáv

127/124

VE-ea-BSc



06.10.05

A névleges teljesítményt, ill. a névleges teher értékét mindenkor a hozzátartozó pontossági osztállyal együtt kell megadni. A pontossági osztály az áramváltó egy, vagy több szekunder magjának az a jellemzo száma, amely meghatározza, hogy az áramváltónak milyen pontossági követelményeket kell kielégítenie egy meghatározott áramtartományban. Azt fejezi tehát ki, hogy a megadott feltételek mellett üzemeltetett áramváltó hibája milyen eloírt határok között marad. Az áramváltó pontossága a névleges áramok tartományában (0,1-1,2 Jin) két adattal jellemezheto: az áramhibával és a szöghibával. A zárlatbiztosságra a termikus határáram és idohatár és a dinamikus határáram mértékadó. A kiválasztáskor figyelembe veendo egyéb körülmények a következok: - a beépítési hely jellege szerint lehet az áramváltó belsotéri, vagy szabadtéri; - a primer tekercselés módja szerint lehet egyvezetos (rúd-, vagy sínáramváltó) és többvezetos (hurkos) áramváltó; - a szigetelés anyaga lehet olaj, porcelán, mugyanta, vagy egyéb szigetelés; - a szekunder áramkörök számát tekintve az áramváltó lehet egy-, vagy többmagos, azaz egy-, vagy több szekunder áramkörös; - ha az áramváltónak egynél több primer tekercse van, akkor átkapcsolható kivitelu, több áttételu áramváltóról van szó. A primer tekercsek csavaros kötésekkel párhuzamosan vagy sorosan köthetok. A szabvány a soros kötésben írja elo a névleges primer áramsorozat számértékeinek, mint alapértéknek a kötelezo használatát; - beépítési mód szerint az áramváltó támszigetelo, vagy átvezeto típusú; - a felhasználási klímaterületek lehetnek: hideg, mérsékelt, nedves trópusi, száraz trópusi és magaslati.

7.8.4. Feszültségváltók A feszültségváltó olyan transzformátor, amely a primer áramkör feszültségét adott pontossággal átalakítja kisebb feszültségre, szekunder készülékek (pl. méromuszerek, relék) feszültségtekercseinek táplálása céljából. Rendeltetése - értelemszeruen - az áramváltóéval azonos. A mérési célú feszültségváltókat méro feszültségváltóknak, a védelmi célúakat védelmi feszültségváltóknak, míg a fóldzárlatjelzo és földzárlatvédelmi célokat szolgálókat földzárlati feszültségváltóknak nevezzük. A feszültségváltó kiválasztásához szükséges jellemzok a következok: - névleges primer feszültség;- névleges szekunder feszültség; - névleges áttétel; - névleges teljesítmény és terhelés; - pontossági osztály; - névleges határteljesítmény; - feszültségtényezo; - egyéb követelmények. A névleges primer feszültség a feszültségváltó adattábláján feltüntetett érték, amelynek a névleges szekunder feszültséggel való osztása adja a névleges áttételt, és amelyre a feszültségváltó pontossága vonatkozik. Ezen értékre készül a feszültségváltó szigetelése. A névleges primer feszültséget a szabványos feszültségsorozatból kell választani. A névleges teljesítmény (Sn) a szekunder áramkör(ök) VA-ben megadott teljesítménye, amellyel a feszültségváltót terhelni lehet. Nagysága a névleges periódusra és a névleges szekunder feszültségre vonatkozik és mindig a hozzátartozó pontossági osztállyal együtt kell megadni. Értékeit a szabványos sorozatból kell kiválasztani.


127/125

VE-ea-BSc



06.10.05

A pontossági osztály azt jelöli meg, hogy a meghatározott feltételek mellett üzemeltetett feszültségváltó áttétel és szöghibája milyen értékhatárok között marad. A pontossági osztály: - méro feszü1tségváltókra: 0,1 M; 0,2 M; 0,5 M; 1 M; 3 M; - védelmi célú feszültségváltókra: 1 P; 3 P; 6 P. A névleges határteljesítmény az a látszólagos teljesítmény, amellyel a feszültségváltó szekunder oldala a névleges primer feszültséggel való táplálás esetén, állandóan igénybe veheto anélkül, hogy melegedése túllépné a megengedett értéket. Ezen terhelés mellett a feszültségváltó pontosságára nincsenek eloírások. A névleges határfeszültség annak a primer feszültségnek az effektív értéke, amellyel a névlegesen terhelt feszültségváltó meghatározott ideig igénybe veheto anélkül, hogy melegedése túllépné a megengedett értékeket. A névleges feszültségtényezo a névleges határfeszültség és a névleges primer feszültség hányadosa. Értékét szabványos sorozatból kell kiválasztani. Az egyéb követelmények a következok: - a környezeti viszonyok, amelyek alapján a feszültségváltó lehet belsotéri vagy szabadtéri; - veszélyeztetettség szempontjából ismerni kell, hogy a beépítési hely túlfeszültségek szempontjából veszélyeztetett, vagy nem veszélyeztetett jellegu; - csatlakozások fázisszáma és a primer kivezetések szigetelése szerint lehet: egyfázisú feszültségváltó: kétsarkúlag, vagy egysarkúlag szigetelt pnmer kivezetéssei; háromfázisú feszültségváltó: kivezetett primer csillagpont nélkül, ill. kivezetett csillagponttal (melyet földelni kell). A háromfázisú feszültségváltó lehet három-, vagy ötoszlopos. - a szigetelés anyaga lehet: porcelán, olaj, mugyanta, SF6-gáz; - zárlatbiztosság: a feszültségváltónak 120%-os primer feszültségnél a szekunder kapcsoknak 1 s-ig történo rövidrezárását egy alkalommal ki kell bírnia anélkül, hogy pontossága megváltozna és szigetelése meghibásodna; - a klímaterület figyelembevétele (mind az áramváltónál); - a szekunder áramkörök száma szerint lehet egy-, ill. többáramkörös a feszültségváltó.

7.8.5. Zárlatkorlátozó fojtótekercsek A fojtótekercs kiválasztásához a következo jellemzok szükségesek: - névleges feszültség;- névleges áram; - százalékos feszültségesés, - reaktancia; - zárlatbiztosság.


127/126

VE-ea-BSc



06.10.05

IRODALOMJEGYZÉK

[1] Geszti P. Ottó: Villamosenergia-rendszerek

I-II-IIJ Tankönyvkiadó, Budapest, 1985.

[2] Kádár Aba: Erosáramú zsebkönyv. Muszaki Könyvkiadó, Budapest, 1981. [3] Pemeczky Géza: Szabadvezetékekfeszítése.

Muszaki Könyvkiadó, Budapest, 1968.

[4] Gárdonyi Jeno: Eromuvek és alállomások villamos berendezése. Muszaki Könyvkiadó, Budapest, 1976. [5] Gárdonyi Jeno: Szabadvezetékek és kábelek. Muszaki Könyvkiadó, Budapest, 1974. [6] Luspay Ödön - Rózsa Lajosné - Varjú György: Erosáramú kábelvonalak. Muszaki Könyvkiadó, Budapest, 1985. [7] Pattantyus Á. Géza: GépészKönyvkiadó, Budapest.

és villamosmérnökök

kézikönyve

4., 7., 8. kötet. Muszaki

[8] Klaus Henck - Dieter Dettmann: Elektrische Energieversorgung. Braunschweig, Vieweg, 1999. [9] Colin Bayliss: Transmission and Distribution Electricai Engineering. Oxford, Newnes, 1999.


127/127

VE-ea-BSc

\

b

*

\

\! -\

a\

xl

\r,

o

-k

\\ !

-

i

t o y -|--1 \- -{< \ *\ q., i :-X

r

<: \ t\ , dp - q I Y \ J \

* s d* .E-v

.l'

\tJ

3s-s !

t \

\

A

-X-vX v

r\ f'\ F

!n

-ai\3X f iv : : -x1 \ -- ga '\J

!

- a \

^

'

\

- C \ ( ^ \

v t

a\

U tn

,'. v X -<

E , \ r . $i V -\

V -\

M \J

- -Y\

V '

: P ; '

\

\

t O r

- n

l-h v j

AJ

6 t1 (J

a_ 11

a\ v /

I

\TJ

A/ AJ

\ -

p

AJ N,

.A/

v,

-\

.la

. \t,

\.,

' nhl

O

-

-,=r)-_'-r\-)

*v

\ta

\\-

t\ n i

\J

\

'c\

:

5 !

\

' X F - ox

r\ ar (a

- t^o

-:

^-r

a\

\\

' r-(

s

(a

N.

\)

:

-'\

\

Q^: -i

*

X-'SR

$ Rb p

\) L

F L : -5 eX\ X \.PP !

u

-

I

e

Y')

o

\J

^ !-

I U n

.Y v

c-

-*---:_o o d_v

U

\\o

\iJ - c\

\*

6N (r\

$i |€

o S ) O r^, -X _\r X \ r.{ Lr a-( "*{ (n a1 'a.i ( 'o-E e€(^) /-\

q O

l-

r $i x ^\

-t.)

\ b -. ' O A.r' -\ LD I

_{, --!

.(t')

: \ \-

t/)

O-O-O

t-r -O

}F\S F

SH€ES |J -<

-

f-1 =E

--<

Y U \ N U

"iAgcA

a- S:

_an. \ qa

e,

L \J \ n r\J

\

IA

C)

a

xn a

l-r

a\ qJ l")

: \)\ \r.) *\J

I

'6 \_

t

*o\:5 i o

!

o

N

3

\ a -

b E . Rt s

\ f -,:*$

*S S sf* R\.bE \c1

B U

:\

X

9:|

\ €

\ (-. c-

-v

*-\

$'

tD

U r\

X o t

((^) a') - h

N

S 9,aJ I q !=* F-d* = ' t G = 6d i d

v a \

.\

\c)

\-

i

F T ;u .t OT 3 'iJ ; u cr :

-X

( ^ c \

t\

h_V

,a

L;

,--\t r\

! -:

.-{

t\ 9

\

\ \ =

L)

-v c) -v

I a X:-A i r r..,u =:A R + a:|t

-'>.

L)

\IJ

q

E(r) ] JO

n ,

t

S $S X

!r

N\

\ S

t,r

\)

rc\

c\

\.^-\

q^

\ n -r\

u)

-c1

\ c - \ J

I .-r\q J

\1,

-\-

t

'\

o

v

Y $ --\, i Ec. -lJx R 'R € A < l g -r x \J

p x :

O

a'j

cD

\J

cr ( (5 \\

\

\-

(J

o'\ -l

<-c

L^

lr)

4.,l

o

(o

(\,

(\

-a\': "

X'

()

A

-

i9l'.- .o P s -AJ

* f-l \ I \

l . r

\J

\ -N C" C]

-\

f r

' J

rD

a\

5

\!

-

J

Ar \, .c\

1 ^ v)

-\ .C\

ttt

.;

S-.<

R \n ,

c-

-\qJ O--\ -\\.r 5 - b,

'\ iD .\

'\

( a -Q q r x\^\ .U -v

ar-'

.\J l \

XF* >-Y

\f-

c-;,

Ct

\

.

N , \ , ^ - q J :

e)

t s| 3 s F n: x, t-=

F

Qr').>

{

\

Y

\

t/a

l.-i

x - r

vJ r\

.

N,

\ ] t ^ t

ol t n . \ \.,

X ' on ). v

-:: n €-3 $'5€ \ l: \ --.* (^) v ' A

h $,

X N q\ rL5

ao\t-i-

\.

X

-!:X-\(E BETil

9t* s$!t

$3$lrti $fr 5F*sFis

ri n lI l A

I

l l l l f f '

l -t-O=r

lxf: : h 1l\, Ilil i l|\ H /( r ) - , ' -

r'-El

a\,

I

,

T \ - / lI I a - [ I =il Ii * H ' l ] l ; ; A | 'v i

H

l

YI

-_r

F-M

Y

I

+

I

I

"lfl''v.it*ltI sf""\l t T l t T T '.-+r

"r\.\-\ -\.\

I

r

r

.--\.\

T_ LI I

]i I

1

t

|

-

l tr il tl

l l

tr ll rt ll li

I

'

c

c-

tl l l

t '

I

o

I

o

I

e,

t

\ ,

t-

.O

I

-(

'()

l{

tF)

t- I-_.t I

,,t\

l(r)

r-A

I

C\, f-l H

I

=

l - I

\v

I R t

\ (o

I

a\.'

i

\{)

,t

II

ll

i t \ r a'' A

_L\

LIJ

1

_a./) (-\-

ry

-

i

i

II

^ . , H

"ltI F !

A ^lgffJ T

--A

|

a\

O---r 1 A I pU

I

v/

^\*

a.

\n

I

f--r -'\

| ^.r

\

II

I

s

ll ll

iL_

I

t

I I

tl

r l

iI l

L_

t

l

t l i l

E r l II

I

I

\

t l

--\,

:

'

5

I

H

\

r-H t----l ,^ \ H

\

y

11 tV

trl a\-

\

I , t

"ltI. r

I

I

;al

r< ta T

I

II

I . J C-

I

ilI

I

- i \\ l | L t\l

I

I I

II II

I I

i *

* l \| ?t

0 1

@ 6

I I I I

I II

\c

1. A VILLAMOS ENERGIA ELOÁLLÍTÁSA

Recommend Documents