Линии электропередач

05.02.2020
Комментариев нет
Бизнес

Воздушная линия электропередачи

Воздушная линия электропередачи Линии электропередачи Линии электропередачи город Шарья

Линия электропередачи (ЛЭП) — один из компонентов электрической сети, система энергетического оборудования, предназначенная для передачи электроэнергии.

Согласно МПТЭЭП (Межотраслевые правила технической эксплуатации электроустановок потребителей) Линия электропередачи — Электрическая линия, выходящая за пределы электростанции или подстанции и предназначенная для передачи электрической энергии.

Различают воздушные и кабельные линии электропередачи.

По ЛЭП также передают информацию при помощи высокочастотных сигналов, по оценкам в России используется порядка 60 тыс. ВЧ-каналов по ЛЭП. Используются они для диспетчерского управления, передачи телеметрических данных, сигналов релейной защиты и противоаварийной автоматики.

Воздушные линии электропередачи

Воздушная линия электропередачи (ВЛ) — устройство, предназначенное для передачи или распределения электрической энергии по проводам, находящимся на открытом воздухе и прикреплённым с помощью траверс (кронштейнов), изоляторов и арматуры к опорам или другим сооружениям (мостам, путепроводам).

Состав ВЛ

  • Провода
  • Траверсы
  • Изоляторы
  • Арматура
  • Опоры
  • Грозозащитные тросы
  • Разрядники
  • Заземление
  • Секционирующие устройства
  • Волоконно-оптические линии связи (в виде отдельных самонесущих кабелей, либо встроенные в грозозащитный трос, силовой провод)
  • Вспомогательное оборудование для нужд эксплуатации (аппаратура высокочастотной связи, ёмкостного отбора мощности и др.)

Документы, регулирующие ВЛ

Конструкция ВЛ, ее проектирование и строительство регулируются Правилами устройства электроустановок (ПУЭ) и Строительными нормами и правилами (СНИП).

Классификация ВЛ

По роду тока

  • ВЛ переменного тока
  • ВЛ постоянного тока

В основном, ВЛ служат для передачи переменного тока и лишь в отдельных случаях (напр., для связи энергосистем, питания контактной сети и др.) используют линии постоянного тока.

По назначению

  • сверхдальние ВЛ напряжением 500 кВ и выше (предназначены для связи отдельных энергосистем)
  • магистральные ВЛ напряжением 220 и 330 кВ (предназначены для передачи энергии от мощных электростанций, а также для связи энергосистем и объединения электростанций внутри энергосистем — к примеру, соединяют электростанции с распределительными пунктами)
  • распределительные ВЛ напряжением 35, 110 и 150 кВ (предназначены для электроснабжения предприятий и населённых пунктов крупных районов — соединяют распределительные пункты с потребителями)
  • ВЛ 20 кВ и ниже, подводящие электроэнергию к потребителям

По напряжению

  • ВЛ до 1 кВ (ВЛ низшего класса напряжений)
  • ВЛ выше 1 кВ
    • ВЛ 1-35 кВ (ВЛ среднего класса напряжений)
    • ВЛ 110—220 кВ (ВЛ высокого класса напряжений)
    • ВЛ 330—500 кВ (ВЛ сверхвысокого класса напряжений)
    • ВЛ 750 кВ и выше (ВЛ ультравысокого класса напряжений)

Это группы существенно различаются в основном требованиями в части расчётных условий и конструкций.

По режиму работы нейтралей в электроустановках

  • Трехфазные сети с незаземленными (изолированными) нейтралями (нейтраль не присоединена к заземляющему устройству или присоединена к нему через аппараты с большим сопротивлением). В России такой режим нейтрали используется в сетях напряжением 3-35кВ с малыми токами однофазных замыканий на землю.
  • Трехфазные сети с резонансно-заземлёнными (компенсированными) нейтралями (нейтральная шина присоединена к заземлению через индуктивность). В России используется в сетях напряжением 3-35кВ с большими токами однофазных замыканий на землю.
  • Трехфазные сети с эффективно-заземленными нейтралями (сети высокого и сверхвысокого напряжения, нейтрали которых соединены с землей непосредственно или через небольшое активное сопротивление). В России это сети напряжением 110, 150 и частично 220кВ, т.е. сети в которых применяются трансформаторы, а не автотрансформаторы, требующие обязательного глухого заземления нейтрали по режиму работы.
  • Сети с глухозаземлённой нейтралью (нейтраль трансформатора или генератора присоединяется к заземляющему устройству непосредственно или через малое сопротивление). К ним относятся сети напряжением менее 1кВ, а так же сети напряжением 220кВ и выше.

По режиму работы в зависимости от механического состояния

  • ВЛ нормального режима работы (провода и тросы не оборваны)
  • ВЛ аварийного режима работы (при полном или частичном обрыве проводов и тросов)
  • ВЛ монтажного режима работы (во время монтажа опор, проводов и тросов)

Основные элементы ВЛ

  • Трасса — положение оси ВЛ на земной поверхности.
  • Пикеты (ПК) — отрезки, на которые разбита трасса, длина ПК зависит от номинального напряжения ВЛ и типа местности.
  • Нулевой пикетный знак обозначает начало трассы.
  • Центровой знак обозначает центр расположения опоры в натуре на трассе строящейся ВЛ.
  • Производственный пикетаж — установка пикетных и центровых знаков на трассе в соответствие с ведомостью расстановки опор.
  • Фундамент опоры — конструкция, заделанная в грунт или опирающаяся на него и передающая ему нагрузки от опоры, изоляторов, проводов (тросов) и от внешних воздействий (гололёда, ветра).
  • Основание фундамента — грунт нижней части котлована, воспринимающий нагрузку.
  • Пролёт (длина пролёта) — расстояние между центрами двух опор, на которых подвешены провода. Различают промежуточный (между двумя соседними промежуточными опорами) и анкерный (между анкерными опорами) пролёты. Переходный пролёт — пролёт, пересекающий какое-либо сооружение или естественное препятствие (реку, овраг).
  • Угол поворота линии — угол α между направлениями трассы ВЛ в смежных пролётах (до и после поворота).
  • Стрела провеса — вертикальное расстояние между низшей точкой провода в пролёте и прямой, соединяющей точки его крепления на опорах.
  • Габарит провода — вертикальное расстояние от низшей точки провода в пролёте до пересекаемых инженерных сооружений, поверхности земли или воды.
  • Шлейф (петля) — отрезок провода, соединяющий на анкерной опоре натянутые провода соседних анкерных пролётов.

Кабельные линии электропередачи

Кабельная линия электропередачи (КЛ) —называется линия для передачи электроэнергии или отдельных импульсов ее, состоящая из одного или нескольких параллельных кабелей с соединительными, стопорными и концевыми муфтами (заделками) и крепежными деталями, а для маслонаполненных линий, кроме того, с подпитывающими аппаратами и системой сигнализации давления масла.

По классификации кабельные линии аналогичны воздушным линиям

Кабельные линии делят по условиям прохождения

  • Подземные
  • По сооружениям
  • Подводные

к кабельным сооружениям относятся

  • Кабельный туннель — закрытое сооружение (коридор) с расположенными в нем опорными конструкциями для размещения на них кабелей и кабельных муфт, со свободным проходом по всей длине, позволяющим производить прокладку кабелей, ремонты и осмотры кабельных линий.
  • Кабельный канал — закрытое и заглубленное (частично или полностью) в грунт, пол, перекрытие и т. п. непроходное сооружение, предназначенное для размещения в нем кабелей, укладку, осмотр и ремонт которых возможно производить лишь при снятом перекрытии.
  • Кабельная шахта — вертикальное кабельное сооружение (как правило, прямоугольного сечения), у которого высота в несколько раз больше стороны сечения, снабженное скобами или лестницей для передвижения вдоль него людей (проходные шахты) или съемной полностью или частично стенкой (непроходные шахты).
  • Кабельный этаж — часть здания, ограниченная полом и перекрытием или покрытием, с расстоянием между полом и выступающими частями перекрытия или покрытия не менее 1,8 м.
  • Двойной пол — полость, ограниченная стенами помещения, междуэтажным перекрытием и полом помещения со съемными плитами (на всей или части площади).
  • Кабельный блок — кабельное сооружение с трубами (каналами) для прокладки в них кабелей с относящимися к нему колодцами.
  • Кабельная камера — подземное кабельное сооружение, закрываемое глухой съемной бетонной плитой, предназначенное для укладки кабельных муфт или для протяжки кабелей в блоки. Камера, имеющая люк для входа в нее, называется кабельным колодцем.
  • Кабельная эстакада — надземное или наземное открытое горизонтальное или наклонное протяженное кабельное сооружение. Кабельная эстакада может быть проходной или непроходной.
  • Кабельная галерея — надземное или наземное закрытое полностью или частично (например, без боковых стен) горизонтальное или наклонное протяженное проходное кабельное сооружение.

По типу изоляции

Изоляция кабельных линий делится на два основных типа:

  • жидкостная
    • кабельным нефтяным маслом
  • твёрдая
    • бумажно-маслянная
    • поливинилхлоридная (ПВХ)
    • резино-бумажная (RIP)
    • сшитый полиэтилен (XLPE)
    • этилен-пропиленовая резина (EPR)

Здесь не указана изоляция газообразными веществами и некоторые виды жидкостной и твёрдой изоляции из-за их относительно редкого применения в момент написания статьи.

Потери в ЛЭП

Потери электроэнергии в проводах зависят от силы тока, поэтому при передаче ее на дальние расстояния, напряжение многократно повышают (во столько же раз уменьшая силу тока) с помощью трансформатора, что при передаче той же мощности позволяет значительно снизить потери. Однако с ростом напряжения начинают происходить различного рода разрядные явления.

Другой важной величиной, влияющей на экономичность ЛЭП, является cos(f) — величина, характеризующая отношение активной и реактивной мощности.

В воздушных линиях сверхвысокого напряжения присутствуют потери активной мощности на корону (коронный разряд). Эти потери зависят во многом от погодных условий (в сухую погоду потери меньше, соответственно в дождь, изморось, снег эти потери возрастают) и расщепления провода в фазах линии. Потери на корону для линий различных напряжений имеют свои значения (для линии ВЛ 500кВ среднегодовые потери на корону составляют около ΔР=9,0 -11,0 кВт/км). Так как коронный разряд зависит от напряжённости на поверхности провода, то для уменьшения этой напряжённости в воздушных линиях свервысокого напряжения применяют расщепление фаз. То есть в место одного провода применяют от трёх и более проводов в фазе. Распологаются эти провода на равном расстоянии друг от друга. Получается эквивалентный радиус расщеплённой фазы, этим уменьшается напряжённость на отдельном проводе, что в свою очередь уменьшает потери на корону.

См. также

  • Электромагнитная сверхчувствительность

Литература

ЛЭП — характеристика и классификация

Расшифровка ЛЭП – аббревиатура от словосочетания «линия электропередачи». ЛЭП это важнейший компонент энергетических систем, который служит для передачи электроэнергии от генерирующих устройств к распределительным, преобразовательным и, в конечном итоге, к потребителям.

Линия электропередач

Классификация

Передача электрической энергии осуществляется по металлическим проводам, где проводником выступает медь или алюминий. Различается способ прокладки проводов:

  • По воздуху – воздушными линями;
  • В грунте (воде) – кабельными линиями;
  • Газоизолированными линиями.

Перечисленные виды ЛЭП являются основными. Проводятся эксперименты по беспроводной передаче энергии, но в настоящее время такой способ не нашел распространение на практике, за исключением маломощных устройств.

Беспроводное зарядное устройство

Воздушные линии электропередачи

Воздушные линии электропередач, ВЛЭП, характеризуются высокой сложностью. Их конструкция, порядок эксплуатации регламентируются специальной документацией. ВЛ характеризуются тем, что электроэнергия передается по проводам, проложенным на открытом воздухе. Для обеспечения безопасности, уменьшения потерь состав ВЛ достаточно сложен.

Состав ВЛ

Что такое ВЛ? Это не высоковольтная линия, как иногда считают. ВЛ – это целый комплекс конструкций и оборудования. Основные элементы, из которых состоит любая линия электропередач:

  • Токонесущие провода;
  • Несущие опоры;
  • Изоляторы.

Другие компоненты также важны, но их тип, номенклатура и количество зависят от различных факторов:

  • Арматура;
  • Грозозащитные тросы;
  • Устройства заземления;
  • Разрядники;
  • Устройства секционирования;
  • Маркировка для предупреждения летательных аппаратов;
  • Вспомогательное оборудование (аппаратура наложения связи, дистанционного контроля);
  • Волоконно-оптическая линия связи.

В состав арматуры входят крепежные изделия для соединения изоляторов, проводов, крепления их к опорам.

К сведению. Разрядники, заземление и устройства грозозащиты служат для обеспечения безопасности и повышения надежности при возникновении скачков напряжения, в том числе во время грозы.

Устройства секционирования позволяют производить отключение части ЛЕП на период проведения регламентных или аварийных работ.

Аппаратура высокочастотной и оптоволоконной связи предназначена для осуществления диспетчерского удаленного контроля и управления работой линии, устройств секционирования, подстанции и распределительных устройств.

Документы, регулирующие ВЛ

Основными документами, которые регулируют любую ЛЭП, являются Строительные нормы и правила (СНиП), а также Правила устройства электроустановок ПУЭ. Данные документы регламентируют проектирование, конструкцию, строительство и эксплуатацию воздушных линий электропередач.

Классификация ВЛ

Большое разнообразие конструкций и типов воздушных линий позволяет выделить в них группы, объединенные общими признаками.

Большинство существующих ЛЭП предназначено для работы с переменным током, что связано с простотой преобразования напряжения по величине.

Отдельные типы линий работают с постоянным током. Они предназначены для некоторых областей применения (питание контактной сети, мощных потребителей постоянного тока), но общая протяженность невелика, несмотря на меньшие потери на емкостной и индуктивной составляющих.

По назначению

  • Межсистемные (дальние) – для объединения нескольких энергетических систем. Сюда относятся ВЛ 500 кВ и выше;
  • Магистральные – для объединения электростанций в сеть в пределах одной энергосистемы и подачи электроэнергии на узловые подстанции;
  • Распределительные – для связи крупных предприятий и населенных пунктов с узловыми подстанциями;
  • ВЛ сельскохозяйственных потребителей;
  • Городская и сельская распределительная сеть.

Линия Экибастуз-Кокшетау 1150 кВ

По режиму работы нейтралей в электроустановках

  • Сети с глухозаземленной нейтралью;
  • Сети с изолированной нейтралью;
  • С резонансно-заземленной нейтралью;
  • С эффективно-заземленной нейтралью.

Основной режим работы ВЛ – нормальный, когда все провода и тросы находятся в исправном состоянии. Могут бывать случаи, когда часть проводов отсутствует, но ЛЭП эксплуатируется:

  • При полном или частичном обрыве – аварийный режим;
  • Во время монтажа проводов, опор – монтажный режим.

Основные элементы ВЛ

  • Трасса – расположение оси ЛЭП относительно поверхности земли;
  • Фундамент опоры – конструкция в грунте, на которую опирается опора, передавая ей нагрузку от внешних воздействий;
  • Длина пролета – расстояние между центрами соседних опор;
  • Стрела провеса – расстояние между нижней точкой провода и условной прямой между точками подвеса проводов;
  • Габарит провода – расстояние от нижней части провода до поверхности земли.

Габариты ЛЭП

Кабельные линии электропередачи

Что такое кабельная ЛЭП? Данный тип линий электропередач отличается от ВЛ тем, что провода различных фаз изолированы и объединены в единый кабель.

По условиям прохождения

По условиям прохождения КЛ делят на:

  • Подземные;
  • Подводные;
  • По сооружениям.

Кабельные сооружения

Помимо того, что кабель может находиться в воде или земле, часть его обязательно проходит по кабельным сооружениям, к которым относятся:

  • Кабельные каналы;
  • Кабельная камера;
  • Кабельная шахта;
  • Кабельный колодец;
  • Двойной пол;
  • Кабельная галерея.

Кабельный колодец

Данный перечень неполон, основное отличие кабельных сооружений от прочих – они предназначены исключительно для монтажа кабеля вместе с устройствами крепления, силовыми муфтами и ответвлениями.

По типу изоляции

Наибольшее распространение получили кабельные линии с твердой изоляцией:

  • Поливинилхлоридная;
  • Масляно-бумажная;
  • Резино-бумажная;
  • Полиэтиленовая (сшитый полиэтилен);
  • Этилен-пропиленовая.

Реже встречаются жидкостная и газовая изоляции.

Потери в ЛЭП

Потери в передающих линиях имеют различную природу и подразделяются на:

  • Потери на нагрев:
  • Потери на коронные разряды:
  • Потери на радиоизлучение;
  • Потери на передачу реактивной мощности.

Коронный разряд

Опоры ЛЭП и другие элементы

Основной элемент для крепления проводов линии электропередачи – опора. Опоры ЛЭП делятся на два типа:

  • Анкерные (концевые), на которых расположены устройства крепления и натяжения провода;
  • Промежуточные.

Опоры могут устанавливаться непосредственно в грунт или на фундамент. По материалу изготовления:

  • Деревянные;
  • Стальные;
  • Железобетонные.

Изоляторы и арматура

Изоляторы предназначены для крепления и изолирования проводов ЛЭП. Наибольшее преимущество получили подвесные изоляторы, которые позволяют из отдельных элементов сделать любую длину, в зависимости от требований. Как правило, чем выше напряжение в кВ, тем большую длину имеет гирлянда изоляторов.

Изготавливаются из:

  • Фарфора;
  • Стекла;
  • Полимерных материалов.

Гирлянда изоляторов

Арматура используется для соединения цепочек изоляторов, крепления их к опорам и проводам. В кабельных линиях к арматуре также относятся соединительные муфты.

Защитные приспособления

В качестве защиты используются грозозащитные проводники, разрядники и устройства заземления. Заземление металлических опор производится путем механического крепления несущей конструкции к заземляющему контуру. Особенно важно заземление железобетонных опор, поскольку при утечках тока он начинает протекать через арматуру бетона, оказывая разрушающее влияние. Вред, нанесенный опоре, визуально виден не будет.

Разрядники ЛЭП

Важно! Для наилучшей защиты охранный провод размещается выше всех остальных.

Технические характеристики

Техническая характеристика ЛЭП зависит не только от передаваемого напряжения и мощности. Должны учитываться следующие факторы:

  • Город или нежилая зона;
  • Доминирующие погодные условия (диапазон температур, скорость ветра);
  • Состояние грунта (твердый, движимый).

Что такое ЛЭП? Любая линия электропередач – это мощный источник электромагнитного поля. Расположенные вблизи жилья высоковольтные линии отрицательно влияют на здоровье. Определение минимального вреда здоровью и окружающей среде играет важную роль в проектировании ЛЭП.

Технические расчеты производят для того, чтобы определить, какой тип линии следует использовать для достижения наибольшей эффективности.

Как узнать напряжение ЛЭП по её внешнему виду

Полезно знать, какое напряжение передаётся по линии электропередач (ЛЭП), так как для каждого напряжения существует своя безопасная зона от проводов.

Минимальное напряжение ЛЭП — 0.4 кВ (напряжение между каждым фазным проводом и нолём — 220 вольт). Такие линии обычно используются в дачных посёлках, они выглядят так.

Характерный признак — маленькие белые или прозрачные изоляторы и пять проводов (три фазы, ноль, фаза к фонарям освещения).

Для подвода напряжения к трансформаторам тех же дачных посёлков используются линии 6 и 10 кВ. 6-киловольтные линии используются всё реже.

Отличие от низковольтной линии в размере изоляторов. Здесь они гораздо больше. Для каждого провода используется один или два изолятора. Проводов всегда три.

Очень важно не путать эти линии. Я читал грустную историю про горе-строителей, которые хотели подключить бетономешалку напрямую к проводам ЛЭП и сдуру накинули крючки на 10-киловольтные провода вместо 220-вольтных.
Следующий стандартный номинал напряжения ЛЭП — 35 кВ.

Такую ЛЭП легко распознать по трём изоляторам, на которых закрепляется каждый провод.

У линии 110 кВ (110 тысяч вольт) изоляторов на каждом проводе шесть.

У линии 150 кВ изоляторов на каждом проводе 8-9.

Линии 220 кВ чаще всего используются для подвода электричества к подстанциям. В гирлянде от 10 изоляторов. ЛЭП 220 кВ могут значительно отличаться друг от друга, количество изоляторов может доходить до 40 (две группы по 20), но одна фаза у них всегда передаётся по одному проводу.

Недавно в Москве на пересечении Калужского шоссе и МКАД поставили две опоры ЛЭП 220 кВ необычного вида. О них подробно рассказала neferjournal: http://neferjournal.livejournal.com/4207780.html. Это фото из её поста.


ЛЭП 330 кВ, 500 кВ и 750 кВ можно распознать по количеству проводов каждой фазы.
330 кВ — по два провода в каждой фазе и от 14 изоляторов.

ЛЭП 500 кВ — по три провода, расположенных треугольником, на фазу и от 20 изоляторов в гирлянде.

ЛЭП 750 кВ — 4 или 5 проводов, расположенных квадратом или кольцом, на каждую фазу и от 20 изоляторов в гирлянде.

Убедиться в точности определения напряжения можно, посмотрев, что написано на опоре ЛЭП. Во второй строке указан номер опоры ЛЭП, а в первой строке указана буква и цифра через тире. Цифра — это номер высоковольтной линии, а буква — напряжение. Буква Т означает 35 кВ, С — 110 кВ, Д — 220 кВ.

Допустимые расстояния до токоведущих частей для разных типов ЛЭП.

Информация и часть фотографий для этого поста во многом почёрпнута из статьи Как по изоляторам определить напряжение ВЛ.
© 2016, Алексей Надёжин

Основная тема моего блога — техника в жизни человека. Я пишу обзоры, делюсь опытом, рассказываю о всяких интересных штуках. А ещё я делаю репортажи из интересных мест и рассказываю об интересных событиях.
Добавьте меня в друзья . Запомните короткие адреса моего блога: Блог1.рф и Blog1rf.ru.
Второй мой проект — lamptest.ru. Я тестирую светодиодные лампы и помогаю разобраться, какие из них хорошие, а какие не очень.

Воздушные линии электропередачи: область применения, конструктивные элементы, условия работы.

Ответ:Электрической воздушной линией ВЛ называется устройство, служащее для передачи электрической энергии по проводам, расположенным на открытом воздухе и прикрепленным при помощи изоляторов и арматуры к опорам. Воздушные линии электропередачи делятся на ВЛ напряжением до 1000 В и выше 1000 В. При строительстве воздушных линий электропередачи объем земляных работ незначителен. Кроме того, они отличаются простотой эксплуатации и ремонта. Стоимость сооружения воздушной линии примерно на 25-30% меньше, чем стоимость кабельной линии такой же протяженности. Воздушные линии делятся на три класса: класс I — линии с номинальным эксплуатационным напряжением 35 кВ при потребителях 1 и 2-й категорий и выше 35 кВ независимо от категорий потребителей; класс II — линии с номинальным эксплуатационным напряжением от 1 до 20 кВ при потребителях 1 и 2-й категорий, а также 35 кВ при потребителях 3-й категории; класс III — линии с номинальным эксплуатационным напряжением 1 кВ и ниже. Характерной особенностью воздушной линии напряжением до 1000 В является использование опор для одновременного крепления на них проводов радиосети, наружного освещения, телеуправления, сигнализации. Основными элементами воздушной линии являются опоры, изоляторы и провода. Для линий напряжением 1 кВ применяют опоры двух видов: деревянные с железобетонными приставками и железобетонные. Для деревянных опор используют бревна, пропитанные антисептиком, из леса II сорта — сосны, ели, лиственницы, пихты. Не пропитывать бревна можно при изготовлении опор из леса лиственных пород зимней рубки. Диаметр бревен в верхнем отрубе должен составлять не менее 15 см для одностоечных опор и не менее 14 см для двойных и А -образных опор. Допускается принимать диаметр бревен в верхнем отрубе не менее 12 см на ответвлениях, идущих к вводам в здания и сооружения. В зависимости от назначения и конструкции различают опоры промежуточные, угловые, ответвительные, перекрестные и концевые. Промежуточные опоры на линии являются наиболее многочисленными, так как служат для поддержания проводов на высоте и не рассчитаны на усилия, которые создаются вдоль линии в случае обрыва проводов. Для восприятия этой нагрузки устанавливают анкерные промежуточные опоры, располагая их «ноги» вдоль оси линии. Для восприятия усилий, перпендикулярных линии, устанавливают анкерные промежуточные опоры, располагая «ноги» опоры поперек линии. Анкерные опоры имеют более сложную конструкцию и повышенную прочность. Они также подразделяются на промежуточные, угловые, ответвительные и концевые, которые повышают общую прочность и устойчивость линии. Расстояние между двумя анкерными опорами называется анкерным пролетом, а расстояние между промежуточными опорами — шагом опор. В местах изменения направления трассы воздушной линии устанавливают угловые опоры. Для электроснабжения потребителей, находящихся на некотором расстоянии от магистральной воздушной линии, используются ответвительные опоры, на которых закрепляются провода, подсоединенные к воздушной линии и к вводу потребителя электроэнергии. Концевые опоры устанавливают в начале и конце воздушной линии специально для восприятия односторонних осевых усилий. Конструкции различных опор показаны на рис. 10. При проектировании воздушной линии количество и тип опор определяют в зависимости от конфигурации трассы, сечения проводов, климатических условий района, степени населенности местности, рельефности трассы и других условий. Для сооружений ВЛ напряжением выше 1 кВ применяют преимущественно железобетонные и деревянные антисептированные опоры на железобетонных приставках. Конструкции этих опор унифицированы. Металлические опоры используют главным образом в качестве анкерных опор на воздушных линиях напряжением выше 1 кВ. На опорах ВЛ расположение проводов может быть любым, только нулевой провод в линиях до 1 кВ размещают ниже фазных. При подвеске на опорах проводов наружного освещения их располагают ниже нулевого провода. Провода ВЛ напряжением до 1 кВ следует подвешивать на высоте не менее 6 м от земли с учетом стрелы провеса. Расстояние по вертикали от земли до точки наибольшего провисания провода называется габаритом провода ВЛ над землей. Провода воздушной линии могут по трассе сближаться с другими линиями, пересекаться с ними и проходить на расстоянии от объектов. Габаритом сближения проводов ВЛ называется допустимое наименьшее расстояние от проводов линии до объектов (зданий, сооружений), расположенных параллельно трассе ВЛ, а габаритом пересечения — кратчайшее расстояние по вертикали от объекта, расположенного под линией (пересекаемого) до провода ВЛ.
Рис. 10. Конструкции деревянных опор воздушных линий электропередачи:
а — на напряжение ниже 1000 В, б — на напряжение 6 и 10 кВ; 1 — промежуточная, 2 — угловая с подкосом, 3 — угловая с оттяжкой, 4 – анкерная. Изоляторы: Крепление проводов воздушной линии на опорах осуществляется при помощи изоляторов (рис. 11), насаживаемых на крюки и штыри (рис. 12). Для воздушных линий напряжением 1000 В и ниже используют изоляторы ТФ-4, ТФ-16, ТФ-20, НС-16, НС-18, АИК-4, а для ответвлений — ШО-12 при сечении проводов до 4 мм2; ТФ-3, АИК-3 и ШО-16 при сечении проводов до 16 мм2; ТФ-2, АИК-2, ШО-70 и ШН-1 при сечении проводов до 50 мм2; ТФ-1 и АИК-1 при сечении проводов до 95 мм2. Для крепления проводов воздушных линий напряжением выше 1000 В применяются изоляторы ШС, ШД, УШЛ, ШФ6-А и ШФ10-А и подвесные изоляторы. Все изоляторы, кроме подвесных, плотно навертываются на крюки и штыри, на которые предварительно наматывают паклю, пропитанную суриком или олифой, или надевают специальные пластмассовые колпачки. Для ВЛ напряжением до 1000 В применяются крюки КН-16, а выше 1000 В — крюки КВ-22, изготовленные из круглой стали диаметром соответственно 16 и 22 мм2. На траверсах опор тех же воздушных линий напряжением до 1000 В при креплении проводов используются штыри ШТ-Д — для деревянных траверс и ШТ-С — для стальных. При напряжении воздушных линий более 1000 В на траверсах опор монтируют штыри ЩУ-22 и ШУ-24. По условиям механической прочности для воздушных линий напряжением до 1000 В используются однопроволочные и много проволочные провода сечением, не менее: алюминиевые — 16 сталеалюминиевые и биметаллические -10, стальные многопроволочные — 25, стальные однопроволочные — 13 мм ( диаметр 4 мм).

На воздушной линии напряжением 10 кВ и ниже, проходящей в ненаселенной местности, с расчетной толщиной образующегося на поверхности провода слоя льда (стенка гололеда) до 10 мм, в пролетах без пересечений с сооружениями допускается применение однопроволочных стальных проводов при наличии специального указания. В пролетах, которые пересекают трубопроводы, не предназначенные для горючих жидкостей и газов, допускается применение стальных проводов сечением 25 мм2 и более. Для воздушных линий напряжением выше 1000 В применяют только многопроволочные медные провода сечением не менее 10 мм2 и алюминиевые — сечением не менее 16 мм2. Соединение проводов друг с другом (рис. 62) выполняется скруткой, в соединительном зажиме или в плашечных зажимах. Крепление проводов ВЛ и изоляторов осуществляется вязальной проволокой одним из способов, показанных на рис.13. Стальные провода привязывают мягкой стальной оцинкованной проволокой диаметром 1,5 — 2 мм, а алюминиевые и сталеалюминиевые — алюминиевой проволокой диаметром 2,5 — 3,5 мм (можно использовать проволоку многопроволочных проводов). Алюминиевые и сталеалюминиевые провода в местах крепления предварительно обматывают алюминиевой лентой для предохранения их от повреждений. На промежуточных опорах провод крепят преимущественно на головке изолятора, а на угловых опорах — на шейке, располагая его с внешней стороны угла, oбpaзуемого проводами линии. Провода на головке изолятора крепят (рис. 13, а) двумя отрезками вязальной проволоки. Проволоку закручивают вокруг головки изолятора так, чтобы концы ее разной длины находились с обеих сторон шейки изолятора, а затем два коротких конца обматывают 4 — 5 раз вокруг провода, а два длинных — переносят через головку изолятора и тоже несколько раз обматывают вокруг провода. При креплении провода на шейке изолятора (рис. 13, б) вязальная проволока охватывает петлей провод и шейку изолятора, затем один конец вязальной проволоки обматывают вокруг провода в одном направлении (сверху вниз), а другой конец — в противоположном направлении (снизу вверх).

Рис. 13. Способы соединения проводов воздушных линий: а — скруткой, б — в соединительном зажиме, в — плашечным зажимом.

На анкерных и концевых опорах провод крепят заглушкой на шейке изолятора. В местах перехода ВЛ через железные дороги и трамвайные пути, а также на пересечениях с другими силовыми линиями и линиями связи применяют двойное крепление проводов. Все деревянные детали при сборке опор плотно подгоняют друг к другу. Зазор в местах врубок и стыков не должен превышать 4 мм. Стойки и приставки к опорам воздушных линий выполняют таким образом, чтобы древесина в месте сопряжения не имела сучков и трещин, а стык был совершенно плотным, без просветов. Рабочие поверхности врубок должны быть сплошного пропила (без долбежки древесины). Отверстия в бревнах просверливают. Запрещается прожигание отверстий нагретыми стержнями. Бандажи для сопряжения приставок с опорой изготовляют из мягкой стальной проволоки диаметром 4 — 5 мм. Все витки бандажа должны быть равномерно натянуты и плотно прилегать друг к другу. В случае обрыва одного витка весь бандаж следует заменить новым. При соединении проводов и тросов ВЛ напряжением выше 1000 В в каждом пролете допускается не более одного соединения на каждый провод или трос. При использовании сварки для соединения проводов не должно быть пережога проволок наружного повива или нарушения сварки при перегибе соединенных проводов. Металлические опоры, выступающие металлические части железобетонных опор и все металлические детали деревянных и железобетонных опор ВЛ защищают антикоррозионными покрытиями, т.е. красят. Места монтажной сварки металлических опор огрунтовывают и окрашивают на ширину 50 — 100 мм вдоль сварного шва сразу же после сварных работ. Части конструкций, которые подлежат бетонированию, покрываются цементным молоком.
Рис. 14. Способы крепления проводов вязкой к изоляторам:
а — головная вязка, б — боковая вязка. В процессе эксплуатации воздушные линии электропередачи периодически осматривают, а также производят профилактические измерения и проверки. Величину загнивания древесины измеряют на глубине 0,3 — 0,5 м. Опора или приставка считается непригодной для дальнейшей эксплуатации, если глубина загнивания по радиусу бревна составляет более 3 см при диаметре бревна более 25 см. Внеочередные осмотры ВЛ проводятся после аварий, ураганов, при пожаре вблизи линии, во время ледоходов, гололедов, морозе ниже -40 °С и т. п. При обнаружении на проводе обрыва нескольких проволок общим сечением до 17% сечения провода место обрыва перекрывают ремонтной муфтой или бандажом. Ремонтную муфту на сталеалюминиевом проводе устанавливают при обрыве до 34% алюминиевых проволок. Если оборвано большее количество жил, провод должен быть разрезан и соединен с помощью соединительного зажима. Изоляторы могут иметь пробои, ожоги глазури, оплавление металлических частей и даже разрушение фарфора. Это происходит в случае пробоя изоляторов электрической дугой, а также при ухудшении их электрических характеристик в результате старения в процессе эксплуатации. Часто пробои изоляторов происходят из-за сильного загрязнения их поверхности и при напряжениях, превышающих рабочее. Данные о дефектах, обнаруженных при осмотрах изоляторов, заносят в журнал дефектов, и на основе этих данных составляют планы ремонтных работ воздушных линий.

Дата добавления: 2016-04-23; просмотров: 3607;

Монтаж и эксплуатация электрических сетей

Изоляторы

На ВЛ могут применяться штыревые, подвесные, стержневые и опорно-стержневые изоляторы.

На ВЛ до 1000 В применяют штыревые изоляторы. На ВЛ 6-20 кВ на промежуточных опорах применяют любые типы изоляторов, а на анкерных — подвесные и в некоторых случаях штыревые изоляторы. На ВЛ 35 кВ — подвесные и стержневые, допускается также применять штыревые изоляторы. На ВЛ 110 кВ и выше — подвесные, стержневые и опорно-стержневые изоляторы.

Изоляторы изготовляют фарфоровыми, стеклянными и из полимерных материалов. ПУЭ рекомендуется на ВЛ 330 кВ применять, как правило, стеклянные изоляторы, на ВЛ 35-220 кВ — стеклянные, полимерные и фарфоровые, преимущество должно отдаваться стеклянным или полимерным изоляторам.

а б в

Рисунок. Изоляторы воздушных линий: а — фафоровый штыревой; б — стеклянный штыревой; в — стеклянный подвесной.

Изоляторы должны иметь высокую механическую и электрическую прочность, а также обладать достаточной теплостойкостью в широком диапазоне изменения температуры воздуха. При сооружении ВЛ в районах с загрязненной средой должны применяться специальные изоляторы, предназначенные для работы в таких условиях и обеспечивающие требуемую надежность.

Рисунок. Стержневой изолятор из полимерного материала

Штыревые изоляторы предназначаются только на одно из напряжений ВЛ, поэтому для линий разных напряжений должны применяться соответствующие им изоляторы. Подвесные изоляторы состоят из изолирующей части, шапки и стержня, что позволяет собирать из отдельных изоляторов гирлянды необходимой длины в зависимости от напряжения ВЛ.

Таблица — Ориентировочное число изоляторов в гирлянде

Как отмечалось выше, в настоящее время на воздушных линиях электропередачи применяется три типа изоляции: фарфоровая, стеклянная и полимерная.

Фарфоровые изоляторы это первый тип изоляторов который начал применяться на ВЛ более 100 лет назад.

Рисунок. Тарельчатые фарфоровые изоляторы

В настоящее время производство тарельчатых фарфоровых изоляторов практически прекращено, так как данный тип изоляторов считается морально устаревшим. Фарфоровые тарельчатые изоляторы очень хрупкие, часто лопаются. Еще одним недостатком является сложность определения их пробоя и отыскания микротрещин.

В тоже время сейчас все большую популярность получают фарфоровые длинностержневые изоляторы, которые уже получили широкое распространение во многих европейских странах.

Рисунок. Длинностержневые фарфоровые изоляторы

Стеклянные изоляторы в настоящее время получили в нашем регионе самое широкое распространение. Основное их достоинство – простота диагностики повреждений, так как при пробое они саморазрушаются. К недостаткам данного типа изоляции относится хрупкость и низкая ударная прочность, что приводит к высокой повреждаемости изоляторов на этапе их перевозки, хранения, монтажа, а также снижает стойкость к вандализму.

Рисунок. Гирлянда стеклянных изоляторов

Полимерные изоляторы это самый молодой и малораспространенный у нас тип изоляции ВЛ. Однако, у данного типа изоляции есть ряд существенных преимуществ. Во-первых изоляторы из полимерных материалов значительно легче стеклянных и фарфоровых, что снижает затраты на их транспортировку. Во-вторых, в отличие от тарельчатых фарфоровых и стеклянных изоляторов, стержневые полимерные изоляторы не нужно собирать в гирлянды, что снижает затраты на их монтаж. В третьих, производство данного типа изоляторов менее энергоемкое, чем стеклянных и фарфоровых, что делает их более дешевыми. В четвертых повреждаемость полимерных изоляторов ниже, чем тарельчатых фарфоровых и стеклянных.

Рисунок. Полимерный изолятор

К недостаткам полимерных изоляторов следует отнести отсутствие длительного опыта их эксплуатации и как следствие, отсутствие достоверных сведений об их эксплуатационной надежности. Кроме того, в отличие от стеклянных изоляторов у полимерных нельзя визуально определить наличие повреждений.

Дополнительный материал

  1. ГОСТ 27661-88. Изоляторы линейные подвесные тарельчатые. Типы, параметры и размеры.
  2. ГОСТ 6490-93. Изоляторы линейные подвесные тарельчатые. Общие технические условия.
  3. ГОСТ 30531-97. Изоляторы линейные штыревые фарфоровые и стеклянные на напряжение до 1000 В. Общие технические условия.
  4. ГОСТ 18328-73. Изоляторы стеклянные линейные подвесные и штыревые. Требования к качеству стекла и поверхности изоляционных деталей.
  5. СТО 34.01-1.3-016-2017. Изоляторы линейные подвесные полимерные для ВЛ 10-750 кВ. Общие технические требования.
  6. СТО 56947007-29.240.069-2011. Изоляторы подвесные для ВЛ 110-750 кВ. Методы испытаний.
  7. Изоляторы линейные подвесные стеклянные. Каталог завода ЗАО «ЮМЭК».
  8. Опорные линейные стержневые полимерные изоляторы для ВЛЭП 10-35 кВ.