А. Опори повітряних ліній

Опори ПЛ – конструкції, призначені для підтримування проводів на необхідній висоті над землею, водою або яким-небудь інженерним спорудженням. Крім того, на опорах у необхідних випадках підвішують сталеві заземлені троси для захисту проводів від прямих ударів блискавки й пов'язаних із цим перенапруг.

Типи й конструкції опор різноманітні. Залежно від призначення й розміщення на трасі ПЛ вони підрозділяються на проміжні й анкерні. Відрізняються опори матеріалом, виконанням і способом кріплення, підв'язки проводів. Залежно від матеріалу вони бувають дерев'яні, залізобетонні й металеві.

А. Опоры воздушных линий. Опоры ВЛ – конструкции, предназначенные для поддерживания проводов на необходимой высоте над землей, водой или каким-либо инженерным сооружением. Кроме того, на опорах в необходимых случаях подвешивают стальные заземленные тросы для защиты проводов от прямых ударов молнии и связанных с этим перенапряжений.

Типы и конструкции опор разнообразны. В зависимости от назначения и размеще­ния на трассе ВЛ они подразделяются на промежуточные и анкерные. Отличаются опоры материалом, исполнением и способом крепления, подвязки проводов. В зависимости от материала они бывают деревянные, железобетонные и металлические.

Проміжні опори найбільш прості, служать для підтримування проводів на прямих ділянках лінії. Вони зустрічаються найбільше часто; частка їх у середньому становить 80—90 % загального числа опор ПЛ. Провода до них кріплять за допомогою підтримуючих (підвісних) гірлянд ізоляторів або штирових штиревих ізоляторів. Проміжні опори в нормальному режимі зазнають навантаження в основному від власної ваги проводів, тросів і ізоляторів, підвісні гірлянди ізоляторів звисають вертикально.

Промежуточные опоры наиболее простые, служат для поддерживания проводов на прямых участках линии. Они встречаются наиболее часто; доля их в среднем состав­ляет 80—90 % общего числа опор ВЛ. Провода к ним крепят с помощью поддерживаю­щих (подвесных) гирлянд изоляторов или штыревых изоляторов. Промежуточные опоры в нормальном режиме испытывают нагрузку в основном от собственного веса проводов, тросов и изоляторов, подвесные гирлянды изоляторов свисают вертикально.

Анкерні опори встановлюють у місцях твердого жесткого кріплення проводів; вони діляться на кінцеві, кутові, проміжні й спеціальні. Анкерні опори, розраховані на поздовжні продольние й поперечні складові тяжіння тяжения проводів (натяжні гірлянди ізоляторів розташовані горизонтально), зазнають найбільші навантаження тому вони значно складніше й дорожче проміжних; число їх на кожній лінії повинне бути мінімальним. Зокрема, кінцеві й кутові опори, встановлювані наприкінці або на повороті лінії, випробовують постійне тяжение проводів і тросів: однобічне або по рівнодіючій кута повороту; проміжні анкерні, встановлювані на протяжних прямих ділянках, також розраховуються на однобічне тяжение, яке може виникнути при обриві частини проводів, що примикає до опори прольоті.

(Тяжінням Тяжением провода називається зусилля, спрямоване по осі підвішеного провода).

Анкерные опоры устанавливают в местах жесткого крепления проводов; они делят­ся на концевые, угловые, промежуточные и специальные. Анкерные опоры, рассчитанные на продольные и поперечные составляющие тяжения проводов (натяжные гирлянды изо­ляторов расположены горизонтально), испытывают наибольшие нагрузки поэтому они значительно сложнее и дороже промежуточных; число их на каждой линии должно быть минимальным. В частности, концевые и угловые опоры, устанавливаемые в конце или на повороте линии, испытывают постоянное тяжение проводов и тросов: одностороннее или по равнодействующей угла поворота; промежуточные анкерные, устанавливаемые на про­тяженных прямых участках, также рассчитываются на одностороннее тяжение, которое может возникнуть при обрыве части проводов в примыкающем к опоре пролете.

(Тяжением провода называется усилие, направленное по оси подвешенного провода).

Спеціальні опори бувають наступних типів: перехідні — для великих прольотів перетинання рік, ущелин; ответвительные — для виконання відгалужень від основної лінії; транспозиційні транспозиционніе - для зміни порядку розташування проводів на опорі.

Специальные опоры бывают следующих типов: переходные — для больших пролетов пересечения рек, ущелий; ответвительные — для выполнения ответвлений от основной линии; транспозиционные —для изменения порядка расположения проводов на опоре.

Поряд із 1 призначенням (типом) конструкція опори визначається кількістю ланцюгів ПЛ і взаємним розташуванням проводів (фаз). Опори (і лінії) виконуються в одне- або двухланцюговом двухцепном варіанті, при цьому провода на опорах можуть розміщатися трикутником, горизонтально, зворотною «ялинкою» і шестикутником, або «бочкою» (ЛАБ) (мал. 1.19).

Наряду с назначением (типом) конструкция опоры определяется количест­вом цепей ВЛ и взаимным расположением проводов (фаз). Опоры (и линии) вы­полняются в одно- или двухцепном варианте, при этом провода на опорах могут размещаться треугольником, горизонтально, обратной «елкой» и шестиугольни­ком, или «бочкой» (ЛАБ) (рис. 1.19).

Рис. 1.19. Розташування проводів і тросів на опорах: а, б — трикутне;

в — горизонтальне; г — зворотною ялинкою; д — шестикутне «бочкою»

Несиметричне розташування фазних проводів по відношенню друг до друга (мал. 1.19) обумовлюють неоднаковість індуктивностей і ємностей емкостей різних фаз. Для забезпечення симетрії трифазної системи й вирівнювання по фазах реактивних параметрів на довгих лініях (більш 100 км) напругою 110 кВ і вище здійснюють перестановку (транспозицію) проводів у ланцюзі за допомогою відповідних опор. При повному циклі транспозиції кожне проведення (фаза) рівномірно по довжині лінії займає послідовне положення всіх трьох фаз на опорі (мал. 1.20).

Несимметричное расположение фазных проводов по отношению друг к другу (рис. 1.19) обуславливают неодинаковость индуктивностей и емкостей разных фаз. Для обеспечения симметрии трехфазной системы и выравнивания по фа­зам реактивных параметров на длинных линиях (более 100 км) на­пряжением 110 кВ и выше осуществляют перестановку (транспозицию) проводов в цепи с помощью соответствующих опор. При полном цикле транспозиции каж­дый провод (фаза) равномерно по длине линии занимает последовательно поло­жение всех трех фаз на опоре (рис. 1.20).

Рис. 1.20. Схема транспозиції проводів.

Дерев'яні опори (мал. 1.21) виготовляють із сосни або модрини лиственници й застосовують на лініях напругою до 110 кВ у лісових районах, але усе рідше.

Основними елементами опор є пасинки (приставки) 1, стійки 2, траверси 3, розкоси 4, подтраверсные бруси 6 і ригелі 5. Опори прості у виготовленні, дешеві, зручні в транспортуванні. Основний їхній недолік — недовговічність через гниття деревини, незважаючи на її обробку антисептиком. Застосування залізобетонних пасинків (приставок) збільшує термін служби опор до 20-25 років.

Деревянные опоры (рис. 1.21) изготавливают из сосны или лиственницы и при­меняют на линиях напряжением до 110 кВ в лесных районах, но все реже.

Основными элементами опор являются пасынки (приставки) 1, стойки 2, траверсы 3, раскосы 4, подтраверсные брусья 6 и ригели 5. Опоры просты в изготовлении, дешевы, удобны в транспортировке. Основной их недостаток — недолговечность из-за гниения древе­сины, несмотря на ее обработку антисептиком. Применение железобетонных пасын­ков (приставок) увеличивает срок службы опор до 20—25 лет.

Рис. 1.21. Застосування дерев'яних опор і тип опори: а — проміжна 0,38 – юкв??; б — проміжна на 0,38-35 кВ; в — кутова проміжна на 6-35 кВ;

г -проміжна на 35 кВ; д — проміжна вільно варта на 35-220 Кв

Залізобетонні опори (мал. 1.22) найбільше широко застосовуються на лініях напругою до 750 кВ. Вони можуть бути свободностоящими (проміжними) і з відтягненнями оттяжками (анкерними). Залізобетонні опори долговечнее дерев'яних, прості в експлуатації, дешевше металевих.

Железобетонные опоры (рис. 1.22) наиболее широко применяются на лини­ях напряжением до 750 кВ. Они могут быть свободностоящими (промежуточны­ми) и с оттяжками (анкерными). Железобетонные опоры долговечнее деревянных, просты в эксплуатации, дешевле металлических

 

Рис. 1.22. Застосування залізобетонних опор на ПЛ і тип опор:

а — проміжна 6-10 кВ; б — кутова проміжна на 6-35 кВ;

в — анкерно-кутова одноланцюгова на відтягненнях на 35-220 кВ; г — проміжна двох-

ланцюгова на 110-220 кВ; д — проміжна одноланцюгова портальна на 330-500 кВ

Металеві (сталеві) опори (мал. 1.23) застосовують на лініях напругою 35 кВ і вище. До основних елементів відносять стійки 1, траверси 2, тросостойки 3, відтягнення 4 і фундамент 5.

Вони міцні й надійні, але досить металомісткі, займають більшу площу, вимагають для установки спорудження спеціальних залізобетонних фундаментів і в процесі експлуатації повинні офарблюватися для запобігання від корозії.

Металеві опори використовуються в тих випадках, коли технічно складно й неекономічно споруджувати ПЛ на дерев'яних і залізобетонних опорах (переходи через ріки, ущелини, виконання відпайок від ПЛ і т.п.).

У цей час розроблені уніфіковані металеві й залізобетонні опори різних типів для ПЛ усіх напруг, що дозволяє серійно їх робити, прискорювати й удешевлять спорудження ліній.

Металлические (стальные) опоры (рис. 1.23) применяют на линиях напря­жением 35 кВ и выше. К основным элементам относятся стойки 1, траверсы 2, тросостойки 3, оттяжки 4 и фундамент 5.

Они прочны и надежны, но достаточно металлоемкие, занимают большую площадь, требуют для установки сооружения специальных железобетонных фундаментов и в процессе эксплуатации должны окрашиваться для предохранения от коррозии.

Металлические опоры используются в тех случаях, когда технически слож­но и неэкономично сооружать ВЛ на деревянных и железобетонных опорах (пе­реходы через реки, ущелья, выполнение отпаек от ВЛ и т. п.).

В настоящее время разработаны унифицированные металлические и железобетонные опоры различных типов для ВЛ всех напряжений, что позволяет серийно их про­изводить, ускорять и удешевлять сооружение линий.

 

Рис. 1.23. Застосування металевих опор на ПЛ і тип опори:

а — проміжна одноланцюгова баштового типу на 35-330 кВ;

б – проміжна двухланцюгова двухцепная баштового типу на 35-330 кВ;

в — проміжна одноланцюгова на відтягненнях на 110-330 кВ;

г — проміжна портальна на відтягненнях на 330-500 кВ;

д — проміжна вільно варта (типу «чарка») на 500-750 кВ;

е — проміжна на відтягненнях типу «набла» на 750 кВ

Б. Провода повітряних ліній. Провода призначені для передачі електроенергії. Поряд з гарною електропровідністю (можливо меншим електричним опором), достатньою механічною міцністю й стійкістю проти корозії, вони повинні задовольняти умовам економічності. Із цією метою застосовують провода з найбільш дешевих металів — алюмінію, сталі, спеціальних сплавів алюмінію. Хоча мідь має найбільшу провідність, мідні провода через високу вартість і необхідності для інших цілей у нових лініях не використовуються. Їхнє використання допускається в контактних мережах, у мережах гірських підприємств.

Б. Провода воздушных линий. Провода предназначены для передачи элек­троэнергии. Наряду с хорошей электропроводностью (возможно меньшим элек­трическим сопротивлением), достаточной механической прочностью и устойчи­востью против коррозии, они должны удовлетворять условиям экономичности. С этой целью применяют провода из наиболее дешевых металлов — алюминия, ста­ли, специальных сплавов алюминия. Хотя медь обладает наибольшей проводимо­стью, медные провода из-за высокой стоимости и необходимости для других це­лей в новых линиях не используются. Их использование допускается в контакт­ных сетях, в сетях горных предприятий.

На ПЛ застосовуються переважно неізольовані (голі) провода. По конструктивному виконанню провода можуть бути одне - і багатодротовими порожніми многопроволочніми поліми (рис 1.24). Однодротові, переважно сталеві провода використовуються обмежене в низьковольтних мережах. Для додання їм гнучкості й більшої механічної міцності провода виготовляють багатодротовими з одного металу (алюмінію або стали) і із двох металів (комбіновані) — алюмінію й стали. Сталь у проводі збільшує механічну міцність.

На ВЛ применяются преимущественно неизолированные (голые) провода. По конструктивному исполнению провода могут быть одно - и многопроволочны­ми полыми (рис 1.24). Однопроволочные, преимущественно стальные провода используются ограничено в низковольтных сетях. Для придания им гибкости и большей механической прочности провода изготавливают многопроволочными из одного металла (алюминия или стали) и из двух металлов (комбинированные) — алюминия и стали. Сталь в проводе увеличивает механическую прочность.

Рис. 1.24. Конструкції неізольованих проводів ПЛ:

а — однодротовий; б — багатодротовий; в — сталеалюмінієвий;

г — багатодротовий з наповнювачем; д — порожній

Виходячи з умов механічної міцності, алюмінієві провода марок А и АКП (мал. 1.24) застосовують на ПЛ напругою до 35 кВ. Повітряні лінії 6—35 кВ можуть також виконаються сталеалюмінієвими проводами, а вище 35 кВ лінії монтуються винятково сталеалюмінієвими проводами. Сталеалюмінієвие провода мають навколо сталевого сердечника повивы з алюмінієвих дротів. Площа перетину сталевої частини звичайно в 4-8 раз менше алюмінієвої, але сталь сприймає близько 30—40 % усього механічного навантаження; такі провода використовуються на лініях з довгими прольотами й на територіях з більш важкими кліматичними умовами (з більшою товщиною стінки ожеледі). У марці в марке сталеалюмінієвих проводів вказується переріз алюмінієвої й сталевої частини, наприклад, АС 70/11, а також дані про антикорозійний захист.

Исходя из условий механической прочности, алюминиевые провода марок А и АКП (рис. 1.24) применяют на ВЛ напряжением до 35 кВ. Воздушные линии 6—35 кВ могут также выполнятся сталеалюминиевыми проводами, а выше 35 кВ линии монтируются исключительно сталеалюминиевыми проводами. Сталеалю-миниевые провода имеют вокруг стального сердечника повивы из алюминиевых проволок. Площадь сечения стальной части обычно в 4 —8 раз меньше алюминие­вой, но сталь воспринимает около 30—40 % всей механической нагрузки; такие провода используются на линиях с длинными пролетами и на территориях с более тяжелыми климатическими условиями (с большей толщиной стенки гололеда). В марке сталеалюминиевых проводов указывается сечение алюминиевой и стальной части, например, АС 70/11, а также данные об антикоррозийной защите.

Наприклад, АСКС, АСКП — такі ж провода, як і АС, але із заповнювачем сердечника ( С ) або всього провода (П) антикорозійним змащенням; АСК — такий же провод, як і АС, але із сердечником, покритим поліетиленовою плівкою. Провода з антикорозійним захистом застосовуються в районах, де повітря забруднене домішками, що діють разрушающе на алюміній і сталь. Площі перерізу проводів нормовані державним стандартом (див. додатка П 1.2 -П 1.11).

Напри­мер, АСКС, АСКП — такие же провода, как и АС, но с заполнителем сердечника (С) или всего провода (П) антикоррозийной смазкой; АСК — такой же провод, как и АС, но с сердечником, покрытым полиэтиленовой пленкой. Провода с анти­коррозийной защитой применяются в районах, где воздух загрязнен примесями, действующими разрушающе на алюминий и сталь. Площади сечения проводов нормированы государственным стандартом (см. приложения П 1.2—П 1.11).

Підвищення діаметрів проводів при незмінності витрати провідникового матеріалу може здійснюватися застосуванням проводів з наповнювачем з діелектрика й порожніх проводів (мал. 1.24, г, д). Таке використання знижує втрати на коронирование. ПОЛЫЕ ПРОВОДА використовуються головним чином для ошиновки розподільних пристроїв 220 кВ і вище.

Повышение диаметров проводов при неизменности расходования провод­никового материала может осуществляться применением проводов с наполните­лем из диэлектрика и полых проводов (рис. 1.24, г, д). Такое использование сни­жает потери на коронирование. Полые провода используются глав­ным образом для ошиновки распределительных устройств 220 кВ и выше.

Рис. 1.24. Конструкції неізольованих проводів ПЛ:

а — однодротовий; б — багатодротовий; в — сталеалюмінієвий;

г — багатодротовий з наповнювачем; д — порожній

(ПОВТОР РИСУНКА)

Провода зі сплавів алюмінію (АН — нетермооброблені, АЖ — термообраблені) мають більшу в порівнянні з алюмінієвими механічну міцність і практично таку ж електричну провідність. Вони використовуються на ПЛ напругою вище 1 кВ у районах з толщенной стінки ожеледі до 20 мм.

Провода из сплавов алюминия (АН — нетермообработанные, АЖ — тсрмообработанные) имеют б о льшую по сравнению с алюминиевыми механиче­скую прочность и практически такую же электрическую проводимость. Они ис­пользуются на ВЛ напряжением выше 1 кВ в районах с толщенной стенки голо­леда до 20 мм.

Усе більше застосування знаходять ПЛ із самонесучими ізольованими проводами напругою 0,38—10 кВ (табл. П 1.2). У лініях напругою 380/220 В провода складаються з несучого ізольованого або неізольованого провода, що є нульовим, трьох ізольованих фазних проводів, одного ізольованого провода (будь-якої фази) зовнішнього освітлення. Фазні ізольовані провода навиті навколо несучого нульового провода (мал. 1.25). Несучий несущий провод є сталеалюмінієвим, а фазні — алюмінієвими. Останні покриті світлостійким т ермостабилизированным (зшитим) полиэтиленом (провод типу АПВ). До переваг П Л із ізольованими проводами перед лініями з голими проводами можна віднести відсутності ізоляторів на опорах, максимальне використання висоти опори для підвіски проводів; немає необхідності в обрізку обрезке дерев у зоні проходження лінії.

Все большее применение находят ВЛ с самонесущими изолированными проводами напряжением 0,38—10 кВ (табл. П 1.2). В линиях напряжением 380/220 В провода состоят из несущего изолированного или неизолированного провода, являющегося нулевым, трех изолированных фазных проводов, одного изолированного провода (любой фазы) наружного освещения. Фазные изолиро­ванные провода навиты вокруг несущего нулевого провода (рис. 1.25). Несущий провод является сталеалюминиевым, а фазные — алюминиевыми. Последние по­крыты светостойким термостабилизированным (сшитым) полиэтиленом (провод типа АПВ). К преимуществам ВЛ с изолированными проводами перед линиями с голыми проводами можно отнести отсутствия изоляторов на опорах, максималь­ное использование высоты опоры для подвески проводов; нет необходимости в обрезке деревьев в зоне прохождения линии.

Рис. 1.25. Конструктивне виконання самонесучого ізольованого провода

Дата добавления: 2013-12-14