
- •Часть I электрические разряды в газах. Внешняя изоляция воздушных линий и распределительных устройств. Внутренняя изоляция
- •1. Электрические разряды в газах 8
- •2. Внешняя изоляция воздушных линий и распределительных устройств 41
- •3. Внутренняя изоляция 66
- •Предисловие
- •Введение
- •1.Электрические разряды в газах
- •1.1.Газ как изолирующая среда
- •1.2.Виды электрических разрядов в газах
- •1.3.Разряд в воздушном промежутке при длительном воздействии напряжения
- •1.4.Лавина электронов
- •1.5.Пробивное напряжение
- •1.6.Стримерная теория разряда
- •1.7.Разряды в неоднородном поле. Закон подобия разрядов
- •1.8.Разряды в несимметричных полях. Эффект полярности
- •1.9.Понятие лидера и главного разряда
- •1.10.Дуговой разряд
- •1.11.Коронный разряд на проводах лэп
- •1.12.Корона на проводах постоянного тока
- •1.13.Корона на проводах лэп переменного тока
- •1.14.Потери энергии на корону
- •1.15.Разряды в воздушном промежутке при импульсном напряжении
- •1.16.Статистическое распределение разрядных напряжений
- •1.17.Разряды в воздухе вдоль поверхности твердой изоляции
- •1.18.Поверхностный разряд в однородном поле
- •1.19.Поверхностный разряд в резконеоднородном поле
- •1.20.Разряды вдоль увлажненной и загрязненной поверхности
- •2.Внешняя изоляция воздушных линий и распределительных устройств
- •2.1.Назначение, типы и характеристики изоляторов
- •2.2.Конструкции и характеристики станционных и линейных изоляторов
- •2.3.Гирлянды изоляторов. Распределение напряжения по элементам гирлянды
- •2.4.Выбор изоляторов
- •2.5.Выбор основных изоляционных промежутков лэп и ру
- •3.Внутренняя изоляция
- •3.1.Общие сведенья и требования
- •3.2.Газовая изоляция
- •3.3.Вакуумная изоляция
- •3.4.Жидкая изоляция
- •3.5.Кратковременная и длительная электрическая прочность внутренней изоляции
- •3.6.Допустимые напряжения для внутренней изоляции
- •3.7.Частичные разряды во внутренней изоляции
- •3.8.Факторы, влияющие на электрическую прочность внутренней изоляции
- •3.9.Маслобарьерная изоляция (мби)
- •3.10.Бумажно-масляная изоляции (бми)
- •3.11.Изоляция силовых трансформаторов
- •3.12.Испытания трансформаторов
- •3.13.Изоляция кабелей. Общие сведенья и классификация
- •3.14.Кабели с пластмассовой изоляцией (до 35 кВ)
- •3.15.Провода и кабели с пласмассовой изоляцией на напряжение до 1 кВ
- •3.16.Кабели с пласмассовой изоляцией на напряжения 6–500 кВ
- •3.17.Некоторые вопросы эксплуатации кабелей с пластмассовой изоляцией
- •3.18.Кабели с бумажно-масляной изоляцией (до 35 кВ)
- •3.19.Кабели с резиновой изоляцией (до 35 кВ)
- •3.20.Маслонаполненные кабели (110–750 кВ)
- •3.21.Газонаполненные кабели
- •3.22.Кабели постоянного тока
- •3.23.Кратковременная и длительная электрическая прочность изоляции кабелей
- •3.24.Изоляция электрических машин высокого напряжения
- •3.25.Изоляция силовых конденсаторов
- •3.26.Изоляция герметичных распределительных устройств
2.5.Выбор основных изоляционных промежутков лэп и ру
Воздушные промежутки являются естественной изоляцией ВЛ и РУ. Напряжение пробоя воздушных промежутков зависит от многих факторов: климатических условий, однородности поля, конструкции опор и расположения проводов. В установках 330 кВ и выше напряжения пробоя зависит также от расщепления проводов, полярности и значения напряжения соседних фаз.
При выборе расстояния между токоведущими частями, между токопроводами и заземленными конструкциями необходимо учитывать безопасность обслуживания и экологическое влияние высокого напряжения на персонал, а также требования техники безопасности при движении транспортных средств.
Во всех случаях разрядные напряжения воздушных промежутков должны быть на 10–15 % больше, чем воздействующие напряжения. Кроме того, электрическая прочность промежутков должна быть скоординирована с электрической прочностью гирлянд изоляторов при рабочих напряжениях, грозовых и внутренних перенапряжениях.
Для ОРУ напряжением до 220 кВ за основу принимают испытательные напряжения грозовых импульсов, а для ОРУ 330 кВ и выше – испытательные напряжения промышленной частоты.
По условию воздействия атмосферных перенапряжений расчетная величина импульсного разрядного напряжения принимается равной 50%-ному разрядному напряжению гирлянды при положительной полуволне.
По условиям внутренних перенапряжений разрядное напряжение воздушного промежутка должно удовлетворять условию
, (2.8)
где
– коэффициент кратности внутренних
перенапряжений;
– коэффициент, учитывающий метеорологические
условия, равный 0,89; 0,84; 0,74 соответственно
для высот 500, 1000 и 2000 м над уровнем моря.
Наименьшие размеры воздушных промежутков для ВЛ и РУ, принятые на основе исследований и опыта эксплуатации приводятся в ПУЭ.
Изоляционные расстояния между фазами в РУ принимаются на 10 % больше, чем между фазой и землей. При гибкой ошиновке изоляционные расстояния должны быть увеличены с учетом возможных сближений проводов под действием ветра и токов короткого замыкания.
Для обеспечения безопасности обслуживающего персонала в тех местах, где это необходимо, расстояния должны быть увеличены на следующие величины: минимальное расстояние от токоведущих конструкций до земли на 270 см, при этом расстояние от нижней кромки диэлектрической части изолятора до земли не должно быть меньше 250 см; минимальное расстояние между токоведущими частями и ограждениями, зданиями и сооружениями на 200 см; минимальное расстояние от токоведущих частей до транспортируемого оборудования на 75 см.
Расстояние провод-земля выбирается по уровню внутренних перенапряжений исходя из условия проезда транспорта высотой 4 м. Под ЛЭП в точке наибольшего провисания проводов, а при напряжениях 750–1150 кВ – исходя из допустимого значения напряженности поля на высоте 1,8 м (таблица 2.4).
Таблица 2.4 – Допустимое значения напряженности поля на высоте 1,8 м
, кВ/м |
6–20 |
35–110 |
150 |
220 |
330 |
500 |
750 |
1150 |
|
6 |
6 |
6,5 |
7 |
7,5 |
8 |
|
|
, кВ/м |
|
|
|
|
|
7 |
12,0 |
14,0 |
С точки зрения экологического влияния высоких и сверхвысоких напряжений кроме минимальных расстояний регламентируется время пребывания персонала в электрическом поле. Для этого в ОРУ и в полосе ВЛ по результатам измерений составляется карта напряженности электрического поля.
Допустимая продолжительность пребывания человека в электрическом поле в течении суток приведена в таблице 2.5.
Таблица 2.5 – Длительность пребывания в электрическом поле
Напряженность поля, кВ/м |
5 |
10 |
15 |
20 |
25 |
Время пребывания, мин |
не огр. |
180 |
90 |
10 |
5 |
Если напряженность на рабочем месте превышает 25 кВ/м или продолжительность работы превышает допустимое время, то работы должны производиться с применением средств защиты, например, экранирующей одежды.
Если кроме обслуживающего персонала рядом могут находиться местные жители, то напряженность электрического поля не должна превышать 15 кВ/м в населенных пунктах и 20 кВ/м в ненаселенной местности.
Для ВЛ сверхвысокого напряжения устанавливаются зоны влияния. Например, для ЛЭП 750 кВ зона влияния составляет 40 м. Время пребывания в зоне влияния не должно превышать 1,5 ч в сутки.
Для обеспечения безопасности местного населения в зоне вывешиваются предупредительные знаки и проводится периодический инструктаж. В зоне влияния запрещается складирование материалов и горючего, установка различных металлических емкостей, строительство загонов для скота.
В пролетах ВЛ расстояния между проводами сохраняются такими же как и на опорах. Расстояния между проводами и тросами в середине пролета зависят от длины пролета (таблица 2.6)
Таблица 2.6 – Расстояния между проводами и тросами в середине пролета
|
100 |
200 |
300 |
400 |
500 |
600 |
, м |
3,2 |
4,0 |
5,5 |
7,0 |
8,5 |
10,0 |