5 Выбор изоляторов и линейной арматуры

5.1 Выбор изоляторов

Тип изолятора выбирается по механической нагрузке с учетом коэффици­ента запаса прочности. Коэффициент запаса прочности представляет собой отношение разрушающей электромеханической нагрузки к нормативной на­грузке на изолятор. Согласно ПУЭ, коэффициент запаса прочности для изоля­торов поддерживающих гирлянд в режиме наибольшей нагрузки должен быть не менее 2,5, а в режиме среднегодовой температуры - не менее 5,0. Для изоля­торов натяжных гирлянд коэффициент запаса прочности в режиме среднегодо­вой температуры должен быть не менее 6.

В нормальных режимах поддерживающая гирлянда изоляторов воспри­нимает осевую нагрузку, состоящую из веса провода, гололеда и веса самой гирлянды. С учётом всего сказанного условие выбора изоляторов в подвесной гирлянде будут иметь следующий вид:

(24)

₍₂₅₎

где G_г − нагрузка на изолятор от веса провода, покрытого гололёдом;

G_и − нагрузка на изолятор от веса гирлянды (предварительно подставляется усреднённое значение G_и);

G_п − нагрузка на изолятор от веса провода;

G_эм − разрушающая электромеханическая нагрузка.

Нагрузки G_г и G_п рассчитываются по формулам:

(26)

(27)

где F − фактическое сечение провода;

γ₇ – удельная нагрузка от ветра и веса провода, покрытого гололёдом;

γ₁ – удельная нагрузка от собственного веса провода;

l_вес – длина весового пролёта, определяется по Приложению Г .

Рассчитываются нагрузки на изолятор в поддерживающей гирлянде:

Выбирается изолятор ПСВ-70А (рисунок 4) со следующими характеристиками, приведенными в таблице 8.

Таблица 8 – Характеристики изолятора ПСВ-70А

Механическая разрушающая сила при растяжении, не менее, кН	70
Длина изоляционной детали, D, мм	280
Строительная высота H, мм	146
Длина пути утечки, мм	442
Выдерживаемое напряжение 50 Гц (под дождем), кВ	50
Масса, кг не более	5,6
Степень загрязнения	3
Сферическое соединение, d, мм	16

Рисунок 4-Изолятор ПСВ-70А

Т.е. условия выполняются.

Поверхности изоляторов загрязняются и увлажняются неравномерно. В результате этого грязеразрядные напряжения оказываются пропорциональными не , а эффективной длине пути утечки:

(28)

где - поправочный коэффициент (коэффициент эффективности изолятора). Значение k для изоляторов тарельчатого типа выбирается из ПУЭ, так как степень загрязнения в районе прохождения ВЛ-3, то k равен:

Эффективная длина пути утечки, обеспечивающая надежную эксплуатацию гирлянд изоляторов, зависит от многих факторов, в том числе и от интенсивности загрязнения атмосферы. Для проектирования воздушных ЛЭП установлена классификация местностей по

степени загрязнения атмосферы и нормированы минимально допустимые удельные эффективные длины пути утечки , представляющие собой отношения эффективной длины пути утечки к наибольшему рабочему напряжению линии

(29)

где Uнаиб=1,15Uнаим для Вл напряжением 35 – 220 кВ.

К районам с повышенным уровнем загрязнения атмосферы (степенью загрязнения 3, 4) относятся районы вблизи промышленных центров, районы с засоленными почвами, прибрежные зоны морей и соленых озер.

Для надежной эксплуатации при рабочем напряжении эффективная длина пути утечки изоляторов должна быть не ниже нормированного значения, т.е. должно выполняться условие:

(30)

или количество изоляторов в гирлянде должно составлять:

(31)

В связи с возможностью выхода из строя отдельных изоляторов во время эксплуатации и относительно большой трудоемкостью их замены количество изоляторов определенное по формуле (31) увеличивается на один для ЛЭП на- пряжением 110-220 кВ и на два для ЛЭП напряжением 330 кВ и выше.

Определим число изоляторов в поддерживающей гирлянде по формуле (31). Для этого по табл. 6.3 принимают величину:

тогда по формуле (28):

Полученное значение округляется до тринадцати и увеличивается на один. Таким образом, число изоляторов в поддерживающей гирлянде составит четырнадцать штук.

Рассчитаем нагрузку на изолятор натяжной гирлянды, Н:

Выбирается изолятор ПСВ-120Б (рисунок 5) со следующими характеристиками, приведенными в таблице 9.

Таблица 9 – Характеристики изолятора ПСВ-120Б

Механическая разрушающая сила при растяжении, не менее, кН	120
Длинна изоляционной детали, D, мм	280
Строительная высота H, мм	127 (146)
Длина пути утечки, мм	442
Выдерживаемое напряжение 50 Гц (под дождем), кВ	50
Масса, кг не более	5,6
Степень загрязнения	3
Сферическое соединение, d, мм	16

Рисунок 5-Изолятор ПСВ-120Б

Условия выбора изолятора выполняются.

Для выбора количества изоляторов в натяжной гирлянде необходимо проделать аналогичные действия, что и для выбора количества изоляторов в поддерживающей гирлянде. Пользуясь при расчете формулами; (28), (31);

тогда по формуле (28);

Определим число изоляторов в натяжной гирлянде по формуле (31);

Полученное значение округляется до тринадцати и увеличивается на один. Таким образом, число изоляторов в поддерживающей гирлянде составит четырнадцать штук