Студопедия

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.

<== предыдущая лекция | следующая лекция ==>
Токопроводящие материалы и устройство токоведущих жил проводов и кабелей | Текст лекции. Учебно-материальное обеспечение
Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2014-01-05; Просмотров: 3267; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



studopedia.su - Студопедия (2013 - 2024) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление




Генерация страницы за: 0.039 сек.