Провода воздушных линий

Воздушные линии электропередач (конструкции ВЛЭП, конструктивное выполнение проводов и изоляторов),

Воздушной линией электропередачи (ВЛ или ВЛЭП) называют устройство для передачи

электроэнергии по проводам.

Воздушные линии состоят из трех элементов: проводов, изоляторов и опор.

Расстояние между двумя соседними опорами называют длиной пролета, или пролетом

линии I (рис. 3.1).

Провода к опорам подвешиваются свободно, и под влиянием собственной массы провод

в пролете провисает по цепной линии. Расстояние от точки подвеса до низшей точки провода

называют стрелой провеса. Наименьшее расстояние от низшей точки провода до земли называ-

ется габаритом приближения провода к земле h. Габарит должен обеспечивать безопасность

движения людей и транспорта, он зависит от условий местности, напряжения линии и т.п. Для

ненаселенной местности габарит h = 5... 7 м, для населенной - h = 6... 8 м.

Высота опоры при горизонтальном расположении проводов определяется габаритом h и

максимальной стрелой провеса f. При креплении проводов на гирляндах изоляторов высота

опоры увеличивается еще на длину гирлянды X.

Расстояние D между соседними проводами фаз ВЛ обеспечивает требуемый изоляцион-

ный промежуток и зависит в основном от ее номинального напряжения. Для линий напряжени-

ем 6... 10 кВ это расстояние в среднем составляет 1 м, ПО кВ - 4 м, 220 кВ - 7 м, 500 кВ - 12 м,

750 кВ - 15 м. На двухцепных опорах расстояния между проводами разных цепей берутся таки-

ми, при которых возможны ремонтные работы на одной из цепей без отключения второй.

Длину пролета линии l обычно определяют из экономических соображений. С увеличе-

нием длины пролета возрастает стрела провеса, а следовательно, и высота опор, что увеличива-

ет их стоимость.

Вместе с тем с увеличением длины пролета уменьшается число опор и снижается сто-

имость изоляции линии. Для линий напряжением до 1 кВ длина пролета обычно составляет 30...

75 м, для линий напряжением ПО кВ - 150...200 м при высоте опор с горизонтальным располо-

жением проводов 13... 14 м, для линий напряжением 220...500 кВ длина пролета составляет

400...450 м при высоте опор 25...30 м.

Над проводами воздушных линий для защиты их от атмосферных перенапряжений под-

вешиваются грозозащитные тросы. Обычно используют тросы из сталеалюминевых проводов.

При подвеске на изоляторах тросы могут быть использованы в качестве проводов связи.__

Рис. 3.1. Пролет линии на опорах с подвесными изоляторами

Провода воздушных линий чаще всего неизолированные (голые).

Разнообразные условия работы ВЛЭП определяют необходимость иметь разные конст-

рукции проводов.

Основными конструкциями являются:

однопроволочные провода из одного металла;

многопроволочные провода из одного металла;

многопроволочные провода из двух металлов;

пустотелые провода;

биметаллические провода.

Однопроволочные провода, как показывает само название, выполняют из одной прово-

локи.

Многопроволочные провода из одного металла состоят из нескольких свитых между со-

бой проволок. Провода имеют одну центральную проволоку, вокруг которой делаются сле-

дующие повивы (ряды) проволок. При одном повиве провод свит из 7 проволок, при двух пови-

вах - из 19, при трех повивах - из 37 проволок. Скрутка смежных повивов производится в раз-

ных направлениях, что обеспечивает более круглую форму и позволяет получить более устой-

чивый против раскручивания провод.

Многопроволочные провода имеют по сравнению с однопроволочными ряд существен-

ных преимуществ:

большую гибкость, что обеспечивает большую сохранность и удобство монтажа;

высокие сопротивления на разрыв могут быть получены только для проволок относи-

тельно небольшого диаметра. Однопроволочные провода с сечениями 25 мм2 и более имели бы

пониженное сопротивления на разрыв.

Однопроволочные провода изготавливаются для сечений 4, 6, 10 мм2, многопроволочные

- от 10 мм2.

Проволоки из цветного металла под действием химических реагентов воздуха быстро

покрываются тонким слоем окиси металла проводника и дальнейшему разрушению не подда-

ются. Электрический ток из-за плохой проводимости оксидной пленки «разбивается» на ряд

параллельных токов, идущих по проволокам провода. Результатом этого явления и скрутки

провода (длина проволок на 2...3% больше длины провода, измеренной по оси) является повы-

шение активного сопротивления многопроволочного провода на2...3%.

Желание повысить механическую прочность привело к изготовлению алюминиевых

проводов со стальным сердечником, называемых сталеалюминевыми. Сердечник провода вы-

полняется из одной или нескольких свитых стальных оцинкованных проволок.

Алюминиевые проволоки, покрывающие стальной сердечник одним, двумя или тремя

повивами, являются токоведущей частью провода. Электропроводность стального сердечника

мала и потому не учитывается.

Механическую нагрузку (тяжение по проводу) воспринимают сталь и алюминий. В ста-

леалюминевых проводах с отношением сечения алюминия к сечению стали около 5...6 алюми-

ниевые проволоки принимают 50...60% полного тяжения по проводу, а остальное - стальной

сердечник.

При необходимости сочетать малое активное сопротивление провода с очень большой

механической прочностью применяют сталебронзовые и сталеалдреевые провода. Алдрей

представляет собой сплав алюминия с незначительной долей (около 1,2%) магния и кремния.

Пустотелые медные и биметаллические (стальная проволока покрыта приваренным сло-

ем меди) применяются редко.

Для удобства записей провода обозначаются марками: М - медь, А - алюминий, Ал - ал-

дрей, С - сталь, Б - бронза.

Сталеалюминевые провода изготавливаются следующих марок:

АС, имеющие отношение сечений алюминия и стали 5,5...6;

АСО (облегченной конструкции), имеющие отношение сечений алюминия и стали

7,5...8;

АСУ (усиленной конструкции), имеющие отношение сечений алюминия и стали около

4,5.

Наиболее целесообразно применение проводов АСО.

Для обозначения провода рядом с маркой дается номинальное сечение провода, напри-

мер, А-50 обозначает алюминиевый провод с сечением 50 мм2. Номинальным сечением называ-

ется округленная величина фактического сечения провода. Цифра при марке сталеалюминевого

провода, например АС-150, дает только номинальное сечение алюминиевой части провода.

Принята следующая шкала номинальных сечений неизолированных проводов: 4, 6, 10,

16, 25, 35, 50, 70, 95, 120, 150, 185, 240, 300, 400, 500, 600, 700 мм2.

3.2.3. Изоляторы воздушных линий __

Применяются следующие типы изоляторов:

фарфоровые штыревые типа ШС-6, ШС-10 - для линий напряжением 6... 10 кВ;

фарфоровые штыревые типа Ш-20, ШД-35 - для линий напряжением 20...35 кВ;

подвесные фарфоровые или стеклянные изоляторы ПФ и ПС - для линий напряжением

35 кВ и выше.

Изоляторы типа ШД и ШС крепятся к опорам на крюках и штырях. При напряжении ПО

кВ и выше применяются только подвесные изоляторы, которые собираются в гирлянды (рис.

3.2).

Рис. 3.2. Гирлянда подвесных изоляторов:

1 - изолятор; 2 - зажим для крепления провода; S -провод

Гирлянды подвесных изоляторов бывают поддерживающие и натяжные. Поддержива-

ющие изоляторы располагаются вертикально на промежуточных опорах, натяжные гирлянды

используются на анкерных опорах и находятся почти в горизонтальном положении. На ответст-

венных участках ЛЭП применяют сдвоенные гирлянды.

Число изоляторов в гирлянде зависит от напряжения ЛЭП, эффективной и нормиро-

ванной длины пути утечки и материала опоры (требуемого уровня изоляции). На деревянных и

железобетонных опорах при напряжении 35 кВ берется два подвесных изолятора в гирлянде,

при напряжении 110 кВ - шесть изоляторов, при напряжении 220 кВ - двенадцать изоляторов.

На металлических опорах берется на один-два изолятора больше.

На воздушных линиях напряжением выше

220 кВ для защиты гирлянд от повреждений при возникновении дуги короткого замыка-

ния применяются защитные рога и кольца.

Дата добавления: 2014-01-03