|
|
ОглавлениеГлава 1. Состояние электроэнергетики в россии и за рубежом Глава 2. Конструкции воздушных линий электропередачи Основы электроэнергетики: учебно-методические материалы Для бесплатного чтения доступна только часть главы! Для чтения полной версии необходимо приобрести книгуГЛАВА 2. КОНСТРУКЦИИ ВОЗДУШНЫХ ЛИНИЙ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ2.1 Общие сведенияВоздушная линия электропередачи напряжением выше 1 кВ – устройство для передачи электроэнергии по проводам, расположенным на открытом воздухе и прикрепленным при помощи изоляторов и арматуры к опорам или кронштейнам и стойкам на инженерных сооружениях (мостах, путепроводах и т. п.). Нормальный режим ВЛ напряжением выше 1 кВ – состояние ВЛ при необорванных проводах и тросах. Аварийный режим ВЛ напряжением выше 1 кВ – состояние ВЛ при оборванных одном или нескольких проводах и тросах. Монтажный режим ВЛ выше 1 кВ – состояние в условиях монтажа опор, проводов и тросов. Габаритный пролет – пролет, длина которого определяется нормированным вертикальным габаритом от проводов до земли при устройстве опор на идеально ровной поверхности. Габаритная стрела провеса провода – наибольшая стрела провеса в габаритном пролете. Населенная местность – земли городов в пределах городской черты в границах их перспективного развития на 10 лет, пригородные и зеленые зоны, курорты, земли поселков городского типа в пределах поселковой черты и сельских населенных пунктов в пределах черты этих пунктов. Ненаселенная местность – земли единого государственного земельного фонда, за исключением населенной и труднодоступной местности. Труднодоступная местность – местность, недоступная для транспорта и сельскохозяйственных машин. На ВЛ 110–500 кВ длиной более 100 км для ограничения несимметрии токов и напряжений должен выполняться один полный цикл транспозиции. На двухцепных ВЛ схемы транспозиции должны быть одинаковыми. Обслуживание ВЛ должно предусматриваться с ремонтно-производственных баз и ремонтно-эксплуатационных пунктов. К ВЛ 110 кВ и выше должен быть обеспечен в любое время года подъезд на возможно близкое расстояние, но не далее чем на 0,5 км от трассы ВЛ. Для проезда вдоль трассы указанных ВЛ и для подъезда к ним должна быть расчищена от насаждений, пней, камней и т. п. полоса земли шириной не менее 2,5 м. Опоры ВЛ рекомендуется устанавливать вне зоны размыва берегов с учетом возможных перемещений русел рек и затопляемости района, а также вне мест, где могут быть потоки дождевых и других вод, ледоходы (овраги, поймы рек и др.). На опорах ВЛ на высоте 2,5–3,0 м должны быть нанесены следующие постоянные знаки: – порядковый номер – на всех опорах; – номер ВЛ или ее условное обозначение на концевых опорах, первых опорах ответвлений от линии, в месте пересечения линий одного напряжения; – предупреждающие плакаты – на всех опорах ВЛ в населенной местности; – плакаты, на которых указаны расстояния от опоры ВЛ до кабельной линии связи. Металлические опоры и подножники, выступающие металлические части железобетонных опор и все металлические детали деревянных и железобетонных опор ВЛ должны быть защищены от коррозии путем оцинковки или окраски стойким покрытием. Очистка, грунтовка и окраска должны производиться только в заводских условиях. Для определения мест повреждения на ВЛ 110 кВ и выше должны быть предусмотрены специальные проборы, устанавливаемые на подстанциях. При прохождении этих ВЛ в районах, где может быть гололед с толщиной стенки 15 мм и более, рекомендуется предусматривать устройства, сигнализирующие о появлении гололеда. Для ВЛ, проходящих в районах с толщиной стенки гололеда 20 мм и более, а также в местах с частыми образованиями гололеда или изморози в сочетании с сильными ветрами, рекомендуется предусматривать плавку гололеда на проводах. На ВЛ с плавкой гололеда должны быть предусмотрены устройства, сигнализирующие о появлении гололеда. Трасса ВЛ должна выбираться, по возможности, кратчайшей. В районах с большими отложениями гололеда, сильными ветрами, лавинами, оползнями, камнепадами, болотами и т. п. необходимо при проектировании предусматривать обходы особо неблагоприятных мест, что должно быть обосновано сравнительными технико-экономическими расчетами. 2.2 Традиционные воздушные линии электропередачи2.2.1. Конструктивные элементы ВЛВоздушные линии электропередачи предназначены для передачи электроэнергии на большое расстояние по проводам, в том числе для распределения электроэнергии по территории промышленного предприятия, где могут применяться воздушные линии низкого напряжения (НН) и высокого напряжения (ВН). Основными конструктивными элементами ВЛ являются: провода, тросы, опоры, изоляторы и линейная арматура. Провода служат для передачи электроэнергии. В верхней части опор над проводами для защиты ВЛ от грозовых перенапряжений монтируют грозозащитные тросы. Опоры поддерживают провода и тросы на определенной высоте над уровнем земли или воды. Изоляторы изолируют провода от опоры. С помощью линейной арматуры провода закрепляются на изоляторах, а изоляторы на опорах. Наибольшее распространение получили одно- и двухцепные ВЛ. Одна цепь трёхфазной ВЛ состоит из проводов разных фаз. Две цепи могут располагаться на одних и тех же опорах. 2.2.2. Провода и грозозащитные тросыНа ВЛ применяются неизолированные провода, т. е. без изолирующих покровов. ВЛ могут выполняться с одним или несколькими проводами в фазе; во втором случае фаза называется расщеплённой. Диаметр проводов, их сечение и количество в фазе, а также расстояние между проводами расщепленной фазы определяются расчетом. По конструктивному исполнению делают одно- и многопроволочные провода и полые провода. Однопроволочные провода состоят из одной круглой проволоки. Они дешевле многопроволочных, но имеют меньшую механическую прочность. Стальные однопроволочные провода (ПСО) применяют редко из-за высокого удельного электрического сопротивления стали. Обычно они используются при небольших нагрузках в сельскохозяйственных сетях. Алюминиевые однопроволочные провода вообще не выпускаются промышленностью из-за низкой механической прочности. Многопроволочные алюминиевые провода обычно применяются в сетях на 0,38 кВ. При более высоких напряжениях используют сталеалюминиевые провода марок АС, АСКС, АСК и других в зависимости от способа их исполнения. Например, АСК состоит из алюминиевых проволок и стального сердечника из стальных оцинкованных проволок, изолированных двумя лентами из полиэтилентерефталатной пленки, заполненной смазкой. Стальные многопроволочные провода обозначаются ПМС. Конструкции и общий вид неизолированных проводов приведены на рис. 2.1. Однопроволочный провод (рис. 2.1 б) состоит из одной круглой проволоки. Многопроволочные провода из одного металла (рис. 2.1 в) состоят из нескольких свитых между собой проволок. При увеличении сечения растет число проволок. В многопроволочных проводах из двух металлов – сталеалюминиевых проводах (рис. 2.1 г) – внутренние проволоки (сердечник провода) выполняется из стали, а верхние – из алюминия. Стальной сердечник увеличивает механическую прочность, а алюминий является токопроводящей частью провода, так как поверхностный эффект на переменном токе вытесняет линии тока к поверхности проводника. Полые провода (рис. 2.1 д) изготовляют из плоских проволок, соединенных друг с другом в паз, что обеспечивает конструктивную прочность провода. У таких проводов больший по сравнению со сплошным диаметр, благодаря чему повышается напряжение появления коронирующего разряда на проводах и значительно снижаются потери энергии на корону. Полые провода применяются на ВЛ редко. Они главным образом используются для ошиновки подстанций 330 кВ и выше. Для снижения потерь электроэнергии на корону ВЛ при напряжении более 330 кВ каждая фаза ВЛ расщепляется на несколько проводов. Материал проводов должен иметь высокую электрическую проводимость. На первом месте по проводимости стоит медь, затем алюминий; сталь имеет значительно более низкую проводимость. Провода и тросы должны быть выполнены из металла, обладающего достаточной прочностью. По механической прочности на первом месте стоит сталь. Материал проводов и тросов должен быть стойким по отношению к коррозии и химическим воздействиям. Рис. 2.1. Конструкции проводов ВЛ: а – общий вид многопроволочного провода; б – сечение однопроволочного провода; в, г – сечения многопроволочных проводов из одного и двух металлов; д – сечение пуcтотелого провода Медь при своих высоких качествах – хорошей проводимости, большой механической прочности и коррозионной стойкости – дорога и дефицитна. Поэтому в настоящее время медные провода для выполнения ВЛ не применяются. Их использование допускается в контактных сетях, сетях специальных производств (шахт, рудников и др.). Алюминий – наиболее распространенный в природе металл. Его удельная проводимость составляет 65,5% проводимости меди. Большая проводимость, легкость и распространенность алюминия в природе привели к эффективному использованию его в качестве токопроводящего металла для проводов и кабелей. Основной недостаток алюминия – относительно малая механическая прочность. Алюминиевые провода марок А и АКП из-за недостаточно высоких физико-механических свойств используются, как правило, лишь для подвески на ВЛ напряжением до 35 кВ с небольшими пролетами и в условиях слабогололедных районов. Провод марки А состоит из алюминиевых проволок одного диаметра (число проволок от 7 до 61), скрученных концентрическими повивами. АКП – провод марки А, но его межпроволочное пространство заполнено нейтральной смазкой повышенной термостойкости, противодействующей появлению коррозии. Коррозионно-стойкий провод АКП применяется для ВЛ вблизи морских побережий, соленых озер и химических предприятий. Провода из сплавов алюминия (АН – нетермообработанный, АЖ – термообработанный сплав) имеют большую механическую прочность и примерно такую же проводимость, как и провода марки А. С успехом могут применяться как на ВЛ 6–35 кВ (провода марки АН), так и на ВЛ до 110 кВ (провода марки АЖ). Сталеалюминиевые провода наиболее широко применяются на ВЛ. Проводимость стального сердечника не учитывается, а за электрическое сопротивление принимается только сопротивление алюминиевой части. В соответствии с ГОСТ 839–80 выпускаются сталеалюминевые провода марок АС, АСО, АСУ (нормальной, облегченной и усиленной конструкции). Провод марки АС состоит из стального сердечника и алюминиевых проволок. Он предназначен для ВЛ при прокладке их на суше, кроме районов с загрязненным вредными химическими соединениями воздухом. Коррозионно стойкие провода АСКС, АСКП, АСК предназначены для ВЛ, проходящих по побережьям морей, соленых озер и в промышленных районах с загрязненным воздухом; АСКС и АСКП – это провода марки АС, но межпроволочное пространство стального сердечника (С) или всего провода (П) заполнено смазкой повышенной термостойкости. В обозначении марки провода вводится номинальное сечение алюминиевой части провода и сечение стального, например АС 120/19 или АСКС 150/34. По условиям короны при отметках до 1000 м над уровнем моря ПУЭ рекомендует применять на ВЛ провода сечением не менее:
Неизолированные сталеалюминиевые провода нового поколения со сниженным активным сопротивлением переменному току. Погонное активное сопротивление провода переменному току существенно зависит от параметров скрутки повивов. Основным фактором, определяющим коэффициент добавочных потерь энергии в проводе, является обусловленный скруткой продольный магнитный поток в стальном сердечнике. С ним связаны потери энергии от гистерезиса и вихревых токов в стальных проволоках, а также от неравномерного распределения тока по отдельным повивам. Внимание! Авторские права на книгу "Основы электроэнергетики. Учебно-методический комплекс" (Холянов В.С., Холянова О.М.) охраняются законодательством! |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
