Современные материалы ЛЭП. ЛЭП 110 кВ с защищенными проводами

Защищенные провода используются в линиях электропередачи среднего напряжения стран Северной Европы уже более 20 лет. Опыт их эксплуатации положительный. Поэтому естественным шагом стало использование этого принципа конструкции и на высоковольтных линиях электропередачи.
Преимущества ВЛ с защищенными проводами – более компактные конструкции, менее мощное электромагнитное излучение и уменьшение числа отключений из-за схлестывания проводов. Кроме того, защищенными провода могут применяться при модернизации старых ЛЭП среднего напряжения в высоковольтные ЛЭП.
О технических аспектах ВЛ с защищенными проводами рассказывают финские авторы.

Рис. 1. Конструкция провода LMF SAX 355

1 - Скрученная уплотненная жила из алюминиевого сплава, защищенного от попадания воды специальным набухающим порошком;
2 - полупроводниковая набухающая лента, обернутая вокруг провода;
3 - экструдированный полупроводящий слой толщиной 1,5 мм;
4 - экструдированный триингостойкий изоляционный слой, изготовленный из сшитого полиэтилена толщиной 5,0 мм;
5 - оболочка из черного сшитого полиэтилена, предохраняющего от атмосферных воздействий и от пробоя, толщиной 1,5 мм.

Защищенные провода
Провода, используемые для сетей среднего напряжения, обычно изготовлены из алюминиевого сплава и покрыты изолирующим материалом толщиной приблизительно 2 мм, изготовленным из черного, устойчивого к атмосферным осадкам сшитого полиэтилена. При высоких напряжениях одного изолирующего слоя недостаточно, что потребовало разработки новых типов проводов. Провод с низким уровнем электромагнитных помех типа LMF SAX применялся в первых линиях напряжением 110 кВ. Он был изготовлен из алюминиевого сплава и имел площадь поперечного сечения 355 мм2, в качестве изолирующего покрытия использовался тройной слой прессованного сшитого полиэтилена (конструкция провода приведена на рис.1). Выбор именно такой площади поперечного сечения был продиктован стремлением придать проводу те же электрические свойства, что и у наиболее распро-страненного провода типа Duck 305-A1/S1A-54/9, который используется в финских воздушных ЛЭП напряжением 110 кВ.
Технические характеристики провода LMF SAX 355 приведены в табл. 1.

Табл. 1. Технические характеристики провода LMF SAX 355

Поперечное сечение	355 мм^2
Сопротивление постоянному току при +20^OС	0,0949 Ом/км
Разрушающая нагрузка	108 кН
Масса	1730 кг/км
Диаметр	39 мм

Защищенные провода вносят некоторые отличия в общепринятые конструкции воздушных ЛЭП. В типовых конструкциях воздушных ЛЭП межфазное расстояние (расстояние между точками закрепления проводов в поддерживающем зажиме) требует сохранения среднего расстояния между поддерживающими зажимами в пределах некоего диапазона, заданного типовыми условиями. С этой целью межфазные расстояния в конструкциях обычных ЛЭП делаются чрезмерно большими с точки зрения электрической защиты. Применение защищенных проводов радикально изменяет эту ситуацию, хотя на сам зажим изоляция провода не оказывает никакого влияния, потому что зажимы находятся под полным напряжением линии.
На стадии проектирования опытной ЛЭП, о которой речь пойдет ниже, планировалось, что будут применяться традиционные изоляторы, арматура и роговые разрядники, что предполагает наличие должного уровня изоляции между фазой и землей.

Изоляция ВЛ
Расстояние между фазой и землей
Применялся типовой уровень изоляции между фазой и землей. Роговые разрядники ограничивают перенапряжение между фазой и землей до уровня 530 кВ.
Линия расположена на высоте около 40 м над уровнем моря, что потребовало применения в расчетах коэффициента поправки на высоту (Ka). Расстояние между фазой и землей для перенапряжения, составляющего 95% от уровня выдерживаемого напряжения, таким образом, определялось по формуле (1) согласно источнику [1]:

(1)

Поправочный коэффициент (Kg) в формуле, равный 1,25, соответствует расстоянию между фазой и землей, равному 1,02 м.
Расстояние для заданного значения коммутационного перенапряжения рассчитывается по формуле (2) и дает результат 0,78 м. Однако следует понимать, что формула (2) применима только для расстояний свыше 2 м.

(2)

Дата добавления: 2014-12-08