КАТЕГОРИИ: Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748) |
Устройство воздушных линий передачи
Провода воздушной линии. Воздушной линией (ВЛ) называют устройство для передачи и распределения электрической энергии по проводам, расположенным на открытом воздухе и прикрепленным с помощью изоляторов и арматуры к специальным опорам или кронштейнам и стойкам инженерных сооружений (мостов, путепроводов и т. п.). В наружных электрических сетях ВЛ применяют очень широко, так как они значительно дешевле кабельных. В ВЛ используют неизолированные (голые) провода (см. рис. 2.1). С целью обеспечения достаточной механической прочности и надежности работы ВЛ допускают к подвеске провода с наименьшими площадями сечения, приведенными в табл. 2.1 (ПУЭ, § 2.4.12,62; § 2.5.39). По условиям уменьшения потерь на корону при отметках до 1000 м над уровнем моря рекомендуется применять на ВЛ провода, площади сечения которых не менее следующих: 110 кВ— 70 мм2, 220 кВ — 240 мм2, 330 кВ - - 600 мм2. По числу цепей ВЛ бывают одноцепными и двухцепными. Опоры воздушных линий. Опора ВЛ представляет собой конструкцию, предназначенную для поддержания проводов на необходимой высоте над землей, над пересекаемыми железными и шоссейными дорогами, линиями связи, а также для изоляции проводов. Кроме того, на опорах в необходимых случаях подвешивают стальные заземленные тросы для защиты проводов от прямых ударов-молний и связанных с этим перенапряжений. Типы и конструкции опор разнообразны. В зависимости от назначения различают промежуточные, анкерные, концевые, угловые и транспозиционные опоры. Основными частями опоры любого типа являются вертикальные или немного наклонные стойки, горизонтальные траверсы для крепления изоляторов и подземная часть фундаменты, обеспечивающие закрепление опоры в грунте и ее устойчивость при нормальной или аварийной (например, обрыв одного или нескольких проводов) нагрузке. На опорах, предназначенных для участков линий, защищаемых тросами, над горизонтальной траверсой устанавливают еще короткие вертикальные конструкции, к которым подвешивают заземленные тросы.
Промежуточные опоры служат для поддержания проводов на прямых участках линии. Они встречаются наиболее часто; в зависимости от трассы число их в среднем составляет 80—90% общего числа опор ВЛ. Провода на промежуточных опорах крепят с помощью подвесных гирлянд изоляторов или штыревых изоляторов. Между проводами и промежуточной опорой нет жесткой связи, а гирлянды изоляторов свисают вертикально, так как натяжение провода с обеих сторон опоры в нормальных условиях одинаково. Анкерные опоры устанавливают на прямых участках трассы воздушной линии на пересечениях с различными сооружениями, а также в местах, где изменяются число, марки и площади сечения проводов. На этих опорах должны быть предусмотрены жесткие и прочные конструкции для крепления проводов, воспринимающие при нормальных условиях работы усилия от разности натяжений проводов в смежных пролетах линии. Провода на линиях с подвесными изоляторами крепят на анкерных опорах с помощью натяжных гирлянд, а на линиях со штыревыми изоляторами — специальной вязкой или специальными зажимами. Анкерные опоры ограничивают пределы разрушения или повреждения линии при аварийных нагрузках. Для линий с выпускающими зажимами и площадью сечения проводов до 185 мм2 расстояние между анкерными опорами на прямых участках обычно должно быть не больше 5 км, а при проводах с площадью сечения более 185 мм2 оно не должно превышать 10 км. Расстояние между анкерными опорами для линий с глухими зажимами и с зажимами ограниченной прочности заделки (штыревые изоляторы) принимают по условиям трассы.
Концевые опоры по конструкции обычно не отличаются от анкерных. Их устанавливают в начале линии или в конце при подходах ее к подстанциям. Концевая опора постоянно подвергается действию одностороннего натяжения проводов и тросов со стороны линии, так как в направлении от концевой опоры к подстанциям провода подвешивают с очень небольшим натяжением. Провода на концевых опорах крепят так же, как на анкерных. Угловые опоры устанавливают в точках, где изменяется направление линии. Эти опоры, как и концевые, испытывают постоянную нагрузку от натяжения проводов, направленную по биссектрисе угла поворота. Кроме перечисленных, на воздушных линиях применяют и специальные опоры, например, транспозиционные и переходные. Транспозиционные опоры устанавливают в точках линии, где провода цепи меняют местами для обеспечения симметрии трехфазной системы Переходные опоры применяют при пересечениях воздушными линиями железных дорог, больших рек, озер, ущелий и других естественных препятствий. Длина пролета при таких опорах достигает 1—5 км, а высота опор (при пересечении судоходных рек) — 70—80 м. При очень больших пролетах переходные опоры иногда выполняют отдельно для проводов каждой фазы. По роду материала различают железобетонные, деревянные (пропитанные) и металлические опоры. Железобетонные опоры изготовляют из центрифугированного железобетона, при этом достигается экономия металла. Опоры выполняют конусообразными с небольшим наклоном образующих, изготовляют их в заводских условиях на специальных станках. Длина стойки опоры 20—25 м. Такие опоры используют на линиях напряжением 35 и 110 кВ. Их устанавливают краном в котлован цилиндрической формы, вырытый буровой машиной. На линиях напряжением 220 и 500 кВ применяют также П-образные опоры с оттяжками.
Деревянные опоры применяют на ВЛ напряжением до 220 кВ включительно. Такие опоры обычно изготовляют из сосны и лиственницы. Срок службы сосновых опор 5—7 лет, а из лиственницы 15—25 лет. Для повышения срока службы деревянные опоры пропитывают антисептиками, предотвращающими гниение. В зависимости от концентрации пропиточного состава и способа пропитки срок службы опор из сосны повышается до 15—25 лет. Для таких опор вместо деревянных пасынков применяют железобетонные, что еще более увеличивает срок их службы.
Металлические опоры изготовляют из стали марок СтЗ, Ст5 и низколегированной стали. Они прочны и надежны, но требуют больших затрат металла. Для защиты от коррозии металлические опоры покрывают масляной краской. Применяют их на линиях напряжением 110 кВ и выше и устанавливают на металлических подножках или бетонных фундаментах. В качестве примера на рис. 2.2, а представлен общий вид деревянной П-образной промежуточной опоры для одноцепной линии передачи 110 кВ; схема анкерной металлической опоры для двухцепной линии того же напряжения приведена на рис. 2.2, б и промежуточной металлической свободно стоящей опоры ЛЭП 220 кВ — на рис. 2.2, в. Изоляторы и арматура. Провода ВЛ напряжением до 1000 В включительно крепят к стойке опоры на фарфоровых изоляторах ТФ или стеклянных ТСМ, провода линий 6 и 10 кВ— на изоляторах ШС. На ВЛ 20 и 35 кВ применяют как штыревые изоляторы ШЖБ, так и подвесные, изготовленные из фарфора или стекла. На ВЛ 110 кВ и выше используют только подвесные изоляторы: в нормальных условиях загрязнения — изоляторы ПФ (фарфоровые) и ПС (стеклянные), в районах с повышенной загрязненностью— ПГФ-5 для подвесных, а ПГФ-6 для натяжных гирлянд. Изоляторы крепят к траверсе опоры с помощью специальной арматуры. На линиях 6 и 10 кВ штыревые изоляторы обычно крепят к опоре на стальных крюках. Изоляторы таких линий с проводами, имеющими большую площадь сечения, и линий 35 кВ насаживают на штыри, обмотанные паклей. Провода к штыревым изоляторам привязывают мягкой отожженной проволокой из того же материала, что и сам провод. На промежуточной опоре линий напряжением 35 кВ и выше провода крепят с помощью гирлянд подвесных изоляторов. На крюк, имеющийся в траверсе опоры, с помощью серьги подвешивают гирлянду изоляторов. Провод укладывают в поддерживающий зажим, соединяемый с нижним изолятором ушком. Конструкция подвесных изоляторов обеспечивает равномерную передачу усилий через арматуру и фарфор или стекло. Находят применение и стержневые изоляторы СН, которые представляют собой фарфоровый цилиндр с выступающими ребрами и металлическими колпаками на концах. Стержневые изоляторы по сравнению с подвесными имеют меньшую массу, стоимость их ниже.
Число изоляторов в гирлянде зависит от напряжения линии и материала опор. На линиях напряжением 35 кВ с деревянными опорами подвесная гирлянда изоляторов ПФ-5 должна иметь два изолятора, а с железобетонными и металлическими опорами — три, на линиях 110 к В — соответственно шесть или семь, а на линиях 220 кВ гирлянда должна состоять из 11 или 13 изоляторов. Натяжные гирлянды содержат на один (ВЛ до 110 кВ) или два (ВЛ 220 кВ и выше) изолятора больше, чем подвесные. Натяжные гирлянды крепят к траверсе анкерной опоры с двух сторон. Обход траверсы осуществляют с помощью петли, соединяющей концы проводов двух смежных анкерных пролетов. Для подвески и закрепления проводов воздушных линий на промежуточных опорах применяют поддерживающие зажимы. Глухой поддерживающий зажим (рис. 2.6, а) служит для жесткого закрепления провода и не допускает его проскальзывания в случае одностороннего натяжения при обрыве провода в соседнем пролете. Для уменьшения усилий, приходящихся на промежуточные опоры при обрыве проводов, ранее применяли поддерживающие выпускающие зажимы. Более совершенными являются зажимы с ограниченной жесткостью заделки, в которых провод проскальзывает, не падая на землю. На анкерных опорах провода крепят наглухо. Для этого применяют натяжные гирлянды и натяжные зажимы — клиновые и болтовые. Клиновой зажим используют для крепления медных и алюминиевых проводов, болтовой—для крепления сталеалюми-ниевых. Для сталеалюминиевых проводов большого сечения применяют натяжной прессуемый зажим, который после того. как провод вставлен в него, спрессовывают под большим дарением на переносном прессе. Соединяют провода соединительными зажимами и затем сваривают их концы. Сварка встык стальных однопроволочных проводов не допускается, так как в результате отжига понижается прочность материала. Провода - (однопроволочные и многопроволочные) можно соединить скруткой и затем пропаять. Наиболее распространенным соединительным зажимом для медных, алюминиевых, стальных и сталеалюминиевых проводов является овально-трубчатый. Концы соединяемых проводов вводят в трубку с разных сторон и с помощью специальных переносных клещей трубку обжимают (в шахматном порядке). Свободные концы соединяемых проводов сваривают. Узлы соединения, подверженные натяжению, должны иметь механическую прочность не менее 90% временного сопротивления провода, а сварные— не менее 80%. Провода монтируют с нормальным натяжением, соответствующим номинальному коэффициенту запаса прочности на растяжение: не менее 2 для многопроволочных проводов и 2,5 для однопроволочных. Расчет механической прочности и выбор конструкций высоковольтных линий выполняют исходя из климатических условий: температуры воздуха, скорости ветра и интенсивности гололеда в районе, где сооружается линия. Трассы воздушных линий различают по районам гололедности. В зависимости от толщины стенки наблюдаемого гололеда, приведенного к цилиндрической форме, и относительной плотности 0,9 т/см2 (ПУЭ, § 2.5.31) устанавливают пять районов гололедности (табл. 2.2). В районах с интенсивный образованием гололед плавят электрическим током. Расположение проводов и защитных тросов на опорах. Провода на опорах воздушных линий в Советском Союзе принято располагать следующим образом: на одноцепных линиях - треугольником (рис. 2.7, а и б) или горизонтально (рис. 2.7, в); на двухцепных линиях — обратной елкой (рис. 2.7, г) или бочкообразно (рис. 2.7, (5). Линии 35 кВ и выше снабжают одним или двумя грозозащитными тросами ГТ, которые размещают над проводами. Для отвода атмосферных электрических зарядов грозозащитные тросы заземляют. Горизонтальное и треугольное расположение проводов применяют на всех одноцепных линиях напряжением до 330 кВ. На опорах линий до 20 кВ включительно, выполняемых со штыревыми изоляторами; удается разместить провода в вершинах равностороннего треугольника. В остальных случаях треугольник получается неправильным, так как верхний провод сдвигается в сторону от оси опоры. Во всех представленных на рис. 2.7 вариантах, кроме первого, провода расположены несимметрично, в результате чего индуктивности и емкости проводов отдельных фаз неодинаковы. Это приводит к различным падениям напряжения в фазах и к появлению некоторой несимметрии напряжений на приемном конце ВЛ. Кроме того, вследствие различной удаленности проводов отдельных фаз ВЛ от проводов, проходящих вблизи линий связи, в последних возникают мешающие, а иногда даже опасные э. д. с. Для того чтобы выровнять индуктивности и ёмкости проводов отдельных фаз и снизить влияние воздушных.линий на линии связи, на линиях длиной 100 км и более применяют транспозицию (скрещивание) проводов. Само скрещивание проводов (т. е. перемещение провода фазы А на место провода фазы В, фазы В — на место фазы С и фазы С — на место фазы В) выполняют на транспозиционных опорах. Пересечение высоковольтных линий с железными дорогами. При выполнении такого пересечения необходимо соблюдать следующие условия. Пересечения по возможности во всех случаях надо производить под углом, близким к 90°, но не менее 40°; опоры, ограничивающие пролет пересечения, должны быть анкерного типа. Наибольшую стрелу провеса провода на пересечении при пролетах более 200 м определяют с учетом наивысшей температуры окружающего воздуха и добавочного нагрева током при нормальной работе. Расстояние от основания опоры до габарита приближения строений должно быть не менее высоты опоры плюс 3 м. Прохождение высоковольтных линий над зданиями и сооружениями, за исключением несгораемых зданий и сооружений промышленных предприятий, запрещается. Устройство линий продольного электроснабжения. Для обеспечения электрической энергией железнодорожных нетяговых и районных потребителей, расположенных вдоль железной дороги, применяют систему продольного электроснабжения (см. гл. 12). При этом питание линейных и мелких близлежащих районных потребителей осуществляется от специально сооружаемых вдоль полотна железной дороги воздушных линий трехфазного тока. Линии продольного электроснабжения 10 кВ допускают отбор энергии для линейных потребителей в любом месте и обеспечивают возможность питания как стационарных, так и передвижных нагрузок.
В зависимости от вида тяги линии продольного электроснабжения выполняют по одному из следующих вариантов. 1. На неэлектрифицированных участках железных дорог, в ближайшей перспективе не подлежащих переводу на электрическую тягу и не имеющих автоблокировки, сооружают специальную трехфазную воздушную линию, которую подвешивают на самостоятельных деревянных или железобетонных опорах. Конструкция опор должна предусматривать возможность подвески в будущем ВЛ автоблокировки. Трассу такой линии прокладывают по возможности ближе к полотну железной дороги, но соблюдая требования ПУЭ в части допускаемого приближения высоковольтных линий к железнодорожному полотну и линиям связи. Там, где имеется ВЛ автоблокировки, на опорах этой ВЛ отдельно (второй цепью) подвешивают провода для электроснабжения линейных потребителей. При проектировании ВЛ автоблокировки или электроснабжения линейных потребителей предусматривают две цепи 6; 10 кВ (рис. 2.8 —для питания автоблокировки, 2 — для питания линейных потребителей. 2. На участках, электрифицированных на постоянном токе, ВЛ 10 кВ подвешивают на опорах контактной сети с полевой стороны (рис. 2.9). На полевой стороне опор двухпутного участка могут быть расположены две цепи 10 кВ (автоблокировки 1 и продольно го электроснабжения 2) и две низковольтные линии (сигнальные цепи автоблокировки 3 и провода 4 четырехпроводной трехфазной линии 380/ /220 В). ВЛ 10 кВ одновременно является резервом для линии питания автоблокировки. При значительных нетяговых нагрузках и недостаточности напряжения 10 кВ продольные линии могут быть выполнены на 35 кВ. Расположение их будет отличаться от показанного на рис. 2.8 лишь расстоянием между проводами: 1500 — 1750мм.
3. При электрификации железных дорог на переменном токе частотой 50 Гц продольное электроснабжение осуществляют чаще всего по специальным трехфазным схемам, в которых в качестве одной из фаз используют рельсовые цепи. Обычно применяют схему ДПР (два дополнительных провода — рельс). Линейные потребители, как правило, получают электроэнергию от продольных линий электроснабжения. При этом у каждой промежуточной станции, линейно-путевого здания или другого потребителя устанавливают комплектную трансформаторную подстанцию. Эти подстанции имеют мощность от 2 до 250 кВ-А, их устанавливают на специальных опорах или фундаментах и подключают к линии.
Дата добавления: 2014-01-05; Просмотров: 3275; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы! Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет |