Thành phần của đường dây tải điện cao thế!

Đường dây truyền tải điện là huyết mạch, là xương sống của nền kinh tế Quốc gia. Mạng lưới truyền tải điện là một hệ thống truyền tải năng lượng từ nhà máy phát điện đến người tiêu dùng, trong đó đường dây truyền tải là huyết mạch chính.

Về cơ bản đường dây có 2 thành phần chính là dây dẫn điện (dây pha) và cột điện dùng để cố định dây dẫn điện và giữ dây dẫn điện ở một khoảng cách an toàn với mặt đất.

Ngoài 2 thành phần này còn có thêm các thành phần phụ trợ khác, chủ yếu là các thiết bị cách điện và giảm chấn giúp cho đường dây vận hành ổn định và an toàn trong suốt vòng đời. Tóm lại, một hệ thống đường dây tải điện gồm những thành phần (cấu tạo) như thế nào?

Dây dẫn (Conductors) – Dùng để truyền tải điện từ nhà máy phát điện hoặc trạm biến áp đến người tiêu dùng. Điện truyền tải trên đường dây hiện nay chủ yếu là điện xoay chiều 3 pha (trừ các mạng lưới điện 1 chiều HDVC) nên sẽ có 3 dây hoặc 6 đường dây điện (đường dây mạch đơn và mạch kép). Mỗi pha được truyền tải thông qua 1 hoặc 2 dây.

• Đối với điện cao thế trên 132 kV thường gây ra tổn thất điện năng do hiệu ứng phóng điện hào quang (corona discharge) và hiệu ứng tổn thất bề mặt (skin effect), gây ra tổn thất điện đáng kể và cũng dễ gây nhiễu cho các đường dây thông tin liên lạc. Vì vậy để giảm hiệu ứng hào quang này, thay vì sử dụng một dây dẫn cho mỗi pha thì sẽ sử dụng một bó dây gồm nhiều dây nhỏ hơn (bundled conductors).
• Để giữ khoảng cách an toàn giữa các dây nhỏ trong bó dây này, chúng ta sử dụng giá đỡ khoảng cách (Spacers). Số lượng dây dẫn trong bó dây dẫn phụ thuộc vào mức điện áp truyền tải. Nó có thể là 2, 3, 4, 6, 8 dây…

Giá đỡ khoảng cách (Spacers) – Nó được sử dụng để giữ khoảng cách giữa các dây dẫn nhỏ trong bó dây nhằm ngăn các dây dẫn va đập với nhau, tránh gây hư hại cho dây.

Dây nối đất đường dây cao thế (Earth Wire)- Dây nối đất thường được nối đất (nối đất) từ vị trí đỉnh tháp truyền tải, tháp truyền tải cũng đóng vai trò là vật dẫn điện của dây xuống đất. Mục đích của dây để giảm thiểu khả năng sét đánh trực tiếp vào dây dẫn điện (conductors). Ngoài dây nối đất còn có thiết bị chống sét lan truyền (Surge Arrester) cũng có nhiệm vụ tương tự. Dây nối đất cũng có thể là cáp quang chống sét.

Cách điện trên cao (Insulators) – Nó được sử dụng để cách điện các dây dẫn với nhau và cách điện dây với tháp truyền tải. Cách điện thường được làm từ chuỗi sứ cường lực hoặc sứ Polymer và nó có thể chịu được điện áp tăng vọt do chuyển mạch hoặc sét đánh.

Các loại cách điện khác nhau được sử dụng tùy theo mức điện áp tải. Bộ phận cách điện còn được bảo vệ bởi dây dẫn chiếu như hình dưới (arcing horns), nhiệm vụ của dây là bảo vệ bộ phận cách điện khỏi quá áp, sét đánh.

Cross Arms (cánh tay đòn)– Cánh tay đòn là giá đỡ cố định cách điện và giữ khoảng cách an toàn cho kết cấu của tháp khỏi dây dẫn điện.

Bộ giảm chấn (dampers)– Do tác động của gió, đường dây tải điện trên không sẽ phải chịu rung chấn (aeolian vibration) và dao động này có thể dẫn đến hư hại dây dẫn. Để giảm tác động của dao động này, người ta lắp đặt các bộ giảm chấn trong các đường dây tải điện trên không.

Tháp truyền tải– Tháp có kết cấu bằng thép/ sắt, kết cấu tự tải trọng cũng như có khả năng chịu tải trọng của dây dẫn, gió thổi… Tháp truyền tải thường có chân đế hình vuông và thường là bốn điểm tiếp xúc với mặt đất.