Вибрация проводов и тросов

Корона

А Некоторые сведения об условиях эксплуатации воздушных линий

Е. Заземление

На линиях электропередачи заземляются опоры и грозозащитные тросы.

Грозозащитные тросы могут использоваться для высокочастотной связи, емкостного отбора мощности, передачи пониженного напряжения для светоограждения высоких опор, плавки гололеда и т.п. Во всех этих случаях крепление тросов к опорам на соответствующих участках трассы должно быть изолированным, как правило, при помощи одного стеклянного изолятора, шунтированного искровым промежутком. (размером 40 мм.)

Аналогично выполняется крепление на опорах ВЛ 220 кВ и выше тросов, выполняющих чисто грозозащитные линии, Это делается для исключения потерь мощности, вызываемых наводимыми в тросах фазными токами в нормальном режиме работы ВЛ. При этом трос на каждом анкерном участке ВЛ длиной до 10 км должен быть заземлен в одной точке путем устройства на анкерной опоре перемычки, шунтирующей изолятор троса. (Число изоляторов может быть в определенном случае больше одного).

На ВЛ 150 кВ и ниже не предусмотрена плавка гололеда на торсе (ВЧ – связь по тросам на этих напряжениях не применяется). Изолированное крепление троса следует выполнять только на металлических и ж/б анкерных опорах (на деревянных опорах должно быть глухое заземление).

На подходах к подстанциям ВЛ 220 кВ и выше, если тросы не используются для емкостного отбора, связи или плавки гололеда, их следует заземлять на каждой опоре.

На металлических и ж/б опорах соединение тросов с заземляющими устройствами опор всегда осуществляется с использованием метала опор, включая траверсы или арматуру.

На ВЛ заземлению подлежат: опоры, имеющие грозозащитный трос или другое устройство грозозащиты; железобетонные или металлические опорыВЛ напряжением 3-35 кВ; опоры, на которых установлены силовые или измерительные трансформаторы, разъединители и другие аппараты; металлические и железобетонные опоры ВЛ 110 – 500 кВ без тросов и других устройств грозозащиты, если это необходимо по условиям обеспечения надежной работы релейной защиты и автоматики.

В воздушных линиях напряжением 110 кВ и выше при определенных условиях напряженность электрического поля на поверхности провода возрастает и становится больше критической. Воздух вокруг провода интенсивно ионизуется, образуя свечение – корону. Короне соответствует потеря активной мощности. Наиболее радикальным средством снижения потерь мощности на корону является увеличение диаметра провода. В связи с этим задаются наименьшие допустимые сечения по короне: на 110 кВ –

70 ; 150 кВ - 120 ; 220 кВ - 240.

При обтекании проводов и тросов потоком воздуха, направленным поперек линий, с подветренной стороны провода возникают завихрения. Вихри периодически срываются, на их месте возникают вихри с противоположным направлением вращения и т.д. Частота образования вихрей прямо пропорциональна скорости ветра и обратно пропорциональна диаметру провода. Образование вихрей влечет за собой появление импульсов силы, действующих на провод то снизу, то сверху. При совпадении частоты образования вихрей с одной из собственных частот колебаний натянутого в пролете провода наступает резонанс и на длине пролета образуется ряд стоячих волн вибрации. Эффект имеет место при достаточно широком диапазоне изменения скорости ветра. При одной и той же частоте, амплитуды колебаний могут быть различными. При порывистых ветрах или при значительном увеличении скорости ветра (по отношению к резонансной), может произойти срыв колебаний. Однако вибрации могут возникнуть на другой собственной частоте колебаний провода и с другой амплитудой.

По мере изменения направления ветра интенсивность вибрации снижается и при ветре под углом 30-10° проявляется в слабой форме.

Наименьшая скорость ветра, при которой возникает вибрация – 0,6-0,8 м/с, при скоростях ветра от 1 до 4 м/с (а в очень больших пролетах до 6 м/с) происходит наиболее интенсивная вибрация.

Заметная вибрация имеет место при скорости ветра 10-12 м/с, при дальнейшем увеличении скорости ветра амплитуда уменьшается настолько, что вибрация опасность не представляет.

Наибольшее число повреждений проводов и тросов от вибрации происходит на открытой местности, как правило, в пролетах длиной более 80-100 м. Частота вибрации проводов колеблется от 5 до 60 Гц (иногда до 100 Гц), амплитуда колебаний – от 2 до 35 мм и длина волны от 1 до 10 м. С увеличением длины пролета вероятность, длительность и интенсивность вибрации возрастают. Основные факторы, определяющие опасность повреждения проводов от вибрации, является величина среднеэксплуатационного тяжения (тяжение в проводе при среденегодовой температуре), которое в свою очередь зависит от допустимых напряжений в проводе, длины пролета, материала и сечения. Для расщепленной фазы интенсивность вибрации также зависит от числа проводов в фазе и от расстояния между распорками в пролете.

Повреждения от вибрации происходят вследствие возникновения в местах крепления проводов и тросов в поддерживающих зажимах (под прижимными плашками), помимо статических напряжений, дополнительных знакопеременных напряжений, которые приводят к усталости и изменению структуры материала, в итоге – к обрыву.

Для снижения указанных эффектов применяется средства защиты проводов от вибрации, как пассивные, так и активные.

Активные средства устраняют или снижают вибрацию до безопасных пределов, а пассивные усиливают жесткость провода в точке подвеса, уменьшая величину переменного напряжения.

К активным средствам относятся гасители вибрации и так называемые антивибрационные провода.

К пассивным средствам относятся различные устройства, усиливающие провод и уменьшающие его перегибы в местах закрепления, а также специальные антивибрационные поддерживающие зажимы.

Среди активных средств защиты наибольшее распространение получили гасители вибрации, выполненные в виде двух грузов, закрепленных по концам отрезка стального троса. Применяются также демпфирующие петли (фестоны), а в расщепленных фазах – распорки. Регламентируется ПУЭ.

Дата добавления: 2014-01-07