Лекция 3. Принципы конструктивного исполнения линий электропередач

 

а выше 35 кВ линии монтируются исключительно сталеалюминиевыми про-

водами.  

Рис. 3.7. Конструкции неизолированных проводов ВЛ: а – однопроволочный;

б – многопроволочный; в – сталеалюминиевый;

г – многопроволочный с наполнителем; д – полый

Сталеалюминиевые провода имеют вокруг стального сердечника пови-

вы 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 прово-

дов указывается сечение алюминиевой и стальной части, например, АС

70/11, а также данные об антикоррозийной защите, 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 плёнкой. Провода с антикорро-

зийной защитой применяются в районах, где воздух загрязнен примесями,

действующими разрушающе на алюминий и сталь. Площади сечения прово-

дов нормированы Государственным стандартом.

Повышение диаметров проводов при неизменности расходования про-

водникового материала может осуществляться применением проводов с на-

полнителем из диэлектрика и полых проводов (рис. 3.7, г, д). Такое использо-

вание снижает потери на коронирование (см. п. 2.2). Полые провода исполь-

зуются главным образом для ошиновки распределительных устройств 220 кВ

и выше.

Провода из сплавов алюминия (АН – нетермообработанные, АЖ –

термообработанные) имеют бóльшую по сравнению с алюминиевыми меха-

ническую прочность и практически такую же электрическую проводимость.

Они используются на ВЛ напряжением выше 1 кВ в районах с толщиной

стенки гололеда до 20 мм.

Всё большее применение находят ВЛ с самонесущими изолированны-

ми проводами напряжением 0,38–10 кВ. В линиях напряжением 380/220 В

провода состоят из несущего неизолированного провода, являющегося нуле-

вым, трёх изолированных фазных проводов, одного изолированного провода

   3. ПРИНЦИПЫ КОНСТРУКТИВНОГО ИСПОЛНЕНИЯ ЛИНИЙ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧ

 

(любой фазы) наружного освещения. Фазные изолированные провода навиты

вокруг несущего нулевого провода (рис. 3.8).

 

Рис. 3.8. Конструктивное исполнение самонесущего из олированного провода

Несущий провод является сталеалюминиевым, а фазные – алюминие-

выми. Последние покрыты светостойким термостабилизированным (сшитым)

полиэтиленом CC222PPP__(провод типа АПВ). К преимуществам ВЛ с изолированными

проводами перед линиями с голыми проводами можно отнести отсутствие

изоляторов на опорах, максимальное использование высоты опоры для под-

вески проводов; нет необходимости в обрезке деревьев в зоне прохождения

линии.

Грозозащитные тросы наряду с искровыми промежутками, разрядни-

ками, ограничителями напряжений и устройствами заземления служат для

защиты линии от атмосферных перенапряжений (грозовых разрядов). Тросы

подвешивают над фазными проводами (рис. 3.5) на ВЛ напряжением 35 кВ и

выше в зависимости от района по грозовой деятельности и материала опор,

что регламентируется Правилами устройств электроустановок (ПУЭ). В каче-

стве грозозащитных проводов обычно применяют стальные оцинкованные

канаты марок С 35, С 50 и С 70, а при использовании тросов для высокочас-

тотной связи – сталеалюминевые провода. Крепление тросов на всех опорах

ВЛ напряжением 220–750 кВ должно быть выполнено при помощи изолято-

ра, шунтированного искровым промежутком. На линиях 35–110 кВ крепле-

ние тросов к металлическим и железобетонным промежуточным опорам

осуществляется без изоляции троса.

Изоляторы воздушных линий. Изоляторы предназначены для изоля-

ции и крепления проводов. Изготавливаются они из фарфора и закаленного

стекла – материалов, обладающих высокой механической и электрической

прочностью и стойкостью к атмосферным воздействиям. Существенным дос-

тоинством стеклянных изоляторов является то, что при повреждении зака-

ленное стекло рассыпается. Это облегчает нахождение поврежденных изоля-

торов на линии.

По конструкции, способу закрепления на опоре изоляторы разделяют

на штыревые и подвесные. Штыревые изоляторы (рис. 3.9, а, б) применяются

для линий напряжением до 10 кВ и редко (для малых сечений) 35 кВ. Они ЦИЯ 3. ПРИНЦИПЫ КОНСТРУКТИВНОГО ИСПОЛНЕНИЯ ЛИНИЙ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧ

крепятся к опорам при помощи крюков или штырей.

Подвесные изолято

(рис. 3.9, в) используются на ВЛ напряжением 35 кВ и выше. Они состоят из

фарфоровой или стеклянной изолирующей части 1, шапки из ковкого чугуна

2, металлического стержня 3 и цементной связки 4. Изоляторы собираются в

гирлянды (рис. 3.9, г): поддерживающие на промежуточных опорах и натяж-

ные – на анкерных. Количество изоляторов в гирлянде зависит от напряже-

ния, типа и материала опор, загрязнённости атмосферы. Например, в линии

35 кВ – 3–4 изолятора, 220 кВ – 12–14; на линиях с деревянными опорами,

обладающих повышенной грозоупорностью, количество изоляторов в гир-

лянде на один меньше, чем на линиях с металлическими опорами; в натяж-

ных гирляндах, работающих в наиболее тяжелых условиях, устанавливают на

1–2 изолятора больше, чем в поддерживающих.

 

 

Рис. 3.9. Изоляторы воздушных линий: а – штыревой 6–10 кВ;

б – штыревой 35 кВ; в – подвесной; г, д – стержневые полимерные

Разработаны и проходят опытную промышленную проверку изоляторы

с использованием полимерных материалов. Они представляют собой стерж-

невой элемент из стеклопластика, защищённый покрытием с ребрами из фто-

ропласта или кремнийорганической резины. Стержневые изоляторы по срав-

нению с подвесными имеют меньший вес и стоимость, более высокую меха-

ническую прочность, чем из закалённого стекла. Основная проблема – обес-

печить возможность их длительной (более 30 лет) работы.