25.Воздушные линии электропередач. Типы опор, проводов, изоляторов

Провода воздушных линий

Провода воздушных линий выполняются из проводящих неизолированных материалов, алюминия, стали. Алюминий сравнительно с медью недорогой материал, обладает высокой электрической проводимостью, но имеет невысокую механическую прочность, окисляется. Для усиления алюминиевые провода выполняют со стальным сердечником или же используют его сплавы алюминия и полые.

Полыепровода на ВЛ применяются редко, они главным образом используются для ошиновки подстанций330 кВ и выше. Их изготавливают из плоских проволок, соединенных друг с другом в паз, что обеспечивает конструктивную прочность провода. У таких проводов больший по сравнению со сплошными проводами диаметр, благодаря чему повышается напряжение появления коронирующего разряда на проводах, и значительно снижаются потери энергии на корону. Для снижения потерь электроэнергии на корону ВЛ сверхвысокого напряжения каждая фаза ВЛрасщепляется на несколько проводов.

Алюминиевыемногопроволочные провода применяются в основном на линия до 35кВ. Это провода марок А и АКП. Провод марки А состоит из алюминиевых проволок одного диаметра (число проводников от 7 до 61), скрученных концентрическими повивами. Провод марки АКП - это провод марки А, но его межпроволочное пространство заполнено нейтральной смазкой повышенной термостойкости, противодействующей появлению коррозии. Коррозионностойкий провод АКП применяется для ВЛ вблизи морских побережий, соленых озер и химических предприятий.

Провода из сплавов алюминия (АН - нетермообработанный, АЖ -термообработанный сплав) имеют высокую механическую прочность и примерно такую же проводимость, как и провода марки А.

Сталеалюминиевые провода наиболее широко применяются на ВЛ. Проводимость стального сердечника не учитывается, а за электрическое сопротивление принимается только сопротивление алюминиевой части. Марки применяемых сталеалюминиевых проводов - АС, АСКС, АСКП, АСК.

Провод марки АС состоит из стального сердечника и алюминиевых проволок. Провод предназначается для ВЛ при прокладке их на суше, кроме районов с загрязненным вредными химическими соединениями воздухом.

Провода АСКС, АСКП, АСК - коррозионностойкие провода 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 нейтральной смазкой повышенной термостойкости, АСК провод марки АСКС, но стальной сердечник изолирован двумя лентами полиэтиленовой пленки.

В обозначение марки провода вводится номинальное сечение алюминиевой части провода и сечение стального сердечника, например, АС 120/19 или АСКС 150/34.

Обозначения марок проводов для ВЛ электропередачи:

Провод, скрученный из алюминиевых проволок	- А
Провод из алюминиевых проволок и стального сердечника	- АС
Провод марки АС, у которого стальной сердечник покрыт смазкой повышенной теплостойкости и изолированной пленкой	- АСК
Провод, скрученный из проволок нетермообработанного алюминиевого сплава	- АН
Провод, скрученный из проволок термообработанного алюминиевого сплава	- АЖ

Опоры воздушных линий

Опоры ВЛ делятся по назначению на анкерные ипромежуточные. Промежуточные опоры поддерживают провода, которые подвешиваютсяс помощью поддерживающих гирлянд изоляторов. Анкерные опоры несут всю механическую нагрузку линий. Для подвески проводов на них применяются натяжные гирлянды изоляторов. Расстояние между двумя промежуточными опорами называется промежуточным пролетом или просто пролетом, а расстояние между анкерными опорами - анкерным пролетом. Анкерные опоры значительно сложнее и дороже промежуточных и поэтому число их на каждой линии должно быть минимальным.

По назначению и конструктивному исполнению анкерные опоры бывают угловые, концевые, поворотные и промежуточные на прямых участках трасс линий. Эти опоры по конструкции более сложные, поскольку испытывают неравномерное натяжение проводов с разных сторон опоры.

Угловые опоры устанавливают в точках поворота линии. Углом поворота линии называется угол в плане линии, дополнительный до 180⁰к внутреннему углу линии. Траверсы угловой опоры устанавливают по биссектрисе угла, рисунок 2.5.Угловые опоры могут быть анкерного и промежуточного типа. Кроме нагрузок, воспринимаемых промежуточными прямыми опорами, на промежуточные и анкерные угловые опоры действуют также нагрузки от поперечных составляющих натяжения проводов и тросов. Чаще всего при углах поворота линий до 20⁰применяют угловые опоры анкерного типа. При углах поворота линии электропередачи более 20⁰вес промежуточных угловых опор значительно возрастает, поэтому промежуточные угловые опоры применяются для углов поворота линий до 10-20⁰.

На ВЛ применяются специальные опоры следующих типов: транспозиционные для изменения порядка чередования фазных проводов на опорах;ответвительные -для выполнения ответвлений от основной линии;переходные - для пересечения рек, ущелий и т. д.

Транспозицию применяют на линиях напряжением 110кВ и выше протяженностью более 100 км для того, чтобы уравнять емкость и индуктивность всех трех фаз цепи ВЛ. Для этого на опорах последовательно меняют взаимное расположение проводов по отношению друг к другу на разных участках, рисунок 2.6. Провод каждой фазы проходит одну треть длины линии на одном, вторую - на другом и третью - на третьем месте. Одно такое тройное перемещение проводов называют циклом транспозиции.

Рисунок 2.6 - Цикл транспозиции проводов

Расположение проводов на опорах.

Расположение проводов треугольником применяется на одноцепных ВЛ 20кВ и ВЛ 35-330кВ с металлическими железобетонными опорами. Горизонтальное расположение проводов используют на ВЛ 35кВ с деревянными опорами и на ВЛ 330кВ. Такое расположение проводов позволяет применять более низкие опоры и уменьшает вероятность схлестывания проводов при образовании гололеда и пляске проводов. Поэтому горизонтальное расположение предпочтительнее в гололедных районах.

На двухцепных ВЛ расположение проводов обратной елкой удобнее по условиям монтажа, но увеличивает массу опор и требует подвески двух защитных тросов. Наиболее экономичны и распространены на двухцепныхВЛ35-330 кВ стальные и железобетонные опоры с расположением проводов бочкой. Отдельные способы расположения проводов показаны на рисунке

а) б) в) г)

Рисунок 2.7 - Расположение проводов и тросов на опорах

а) по вершинам треугольника, б) горизонтально, в) обратная елка, 4) бочка

Изоляторы и линейная арматура

Изоляторы линий по конструкции разделяют на штыревые и подвесные. К ним крепятся провода воздушных линий и распределительных устройств. Изготовляют изоляторы из фарфора или закаленного стекла.

Штыревые изоляторы применяются на ВЛ напряжением до 1 кВ и на ВЛ 6-35 кВ. На номинальное напряжение 1, 6 и 10 кВ изоляторы изготовляют одноэлементными, а на 20-35 кВ– двухэлементными.

Маркировка изоляторов: буквы Ш - штыревой; Ф –фарфоровый; С - стеклянный; цифра - номинальное напряжение, кВ; последняя буква А, Б, В - исполнение изолятора.

Штыревые изоляторы крепятся на опорах при помощи крюков или штырей. Если требуется повышенная надежность, то на анкерные опоры устанавливают не один, а два и даже три штыревых изолятора.

Подвесной изолятор тарельчатого типа применяется на ВЛ напряжением 35 кВ и выше. Основные конструктивные элементы подвесных изоляторов: изолирующая часть1и металлические детали шапки2 и стержень3, цементная связка4, соединяющая металлические детали с изолирующей частью.

Для воздушных линий в районах с загрязненной атмосферой разработаны конструкции изоляторов грязестойкого исполнения с повышенными разрядными характеристиками и увеличенной длиной пути утечки токов. В условном обозначении изолятора буквы и цифры означают: П - подвесной; Ф - фарфоровый; С - стеклянный; Г - для загрязненных районов с усиленной изоляцией; цифра класс изолятора, кН; А, Б, В - исполнение изолятора.

Подвесные изоляторы собирают в поддерживающие инатяжныегирлянды. Поддерживающие гирлянды монтируют на промежуточных опорах, натяжные гирлянды - на анкерных опорах. Число изоляторов в гирлянде зависит от напряжения линии. Например, в поддерживающих гирляндах ВЛ - 35кВ с металлическими и железобетонными опорами должно быть 3 изолятора; на 110кВ- (6-8), на 220 кВ– (10-14).