16. Конструкция воздушных лэп. Типы опор, марки и сечения проводов, изоляторы.
Воздушной линией электропередачи называется устройство для передачи электрической энергии по проводам, расположенным на открытом воздухе и прикрепленных при помощи изоляторов и арматуры к опорам или кронштейнам и стоикам на инженерных сооружениях (мостах, путепроводах и т. п.). За начало и конец ВЛ принимаются линейные порталы или линейные вводы распределительных устройств.
Основными элементами ВЛ являются провода, грозозащитные тросы для защиты от атмосферных перенапряжений, изоляторы, линейная арматура, опоры, фундаменты.
Конструктивная часть ВЛ характеризуется длиной промежуточного и анкерного пролетов, типами опор, их габаритными размерами, марками проводов и типами гирлянд изоляторов.
Для поддержания проводов по длине ВЛ используются промежуточные опоры, а для жесткого крепления их в определенных точках — анкерные.
Расстояния между промежуточными опорами называется промежуточным пролетом, а между анкерными опорами — анкерным пролетом. Участок земли, выделенный для сооружения ВЛ, называют трассой воздушной линии. Помимо промежуточного и анкерного выделяют габаритный, весовой, ветровой и переходный пролеты. Расстояния от нижней точки провода или троса до прямой, соединяющей соответствующие точки подвеса, называется стрелой провеса. Если точки подвеса находятся на одном уровне, то наибольшее значение стрелы провеса будет в середине пролета, а при разных уровнях будет две стрелы провеса
Воздушные линии могут быть одно- и двухцепными. Одноцепной называется ВЛ с расположением на опоре одной цепи, т. е. трех проводов трехфазной ВЛ, а двухцепная содержит две цепи.
По типу и назначению опоры делятся на промежуточные, устанавливаемые на прямых участках трассы и не воспринимающие усилий, направленных вдоль воздушной линии; анкерные, устанавливаемые на пересечениях с различными сооружениями и воспринимающие в нормальных условиях тяжение проводов и тросов в смежных с опорой пролетах; угловые для изменения направления трассы; концевые, устанавливаемые в начале и конце линии и воспринимающие одностороннее тяжение проводов; ответвитель-ные и перекрестные, на которых выполняются ответвления от воздушных линий и скрещивание линий двух направлений; транспозиционные — анкерные опоры с дополнительными изоляторами, осуществляющие транспозицию проводов для выравнивания индуктивностей, емкостей и падения напряжения во всех фазах ВЛ напряжением 110 кВ и выше при длине ее более 100 км таким образом, чтобы на трети длины каждая фаза занимала среднее положение.
Провода воздушных линий изготавливают в основном из алюминия, стали, меди и их сплавов. Провода из меди маркируются буквой «М» с указанием соответствующего сечения (М-16), а алюминиевые — буквой «А» (А-50). Вблизи химических предприятий, морских побережий и в подобных условиях рекомендуются провода марки АКП (АпКП), так как их межпроволочное пространство заполнено нейтральной смазкой.
Стальные провода выполняются одно- и многопроволочными — ПСО, ПС, ПМС (омедненный). Наибольшее распространение получили комбинированные сталеалюминевые провода АС: стальной сердечник увеличивает механическую прочность, а алюминиевая часть — обеспечивает необходимые электрические характеристики. Обозначение провода буквенно-цифровое: АС-120/19 (сечение А1-120 мм2; стали— 19 мм2). К многопроволочным биметаллическим проводам относятся сталебронзовые.
Для районов с различной степенью загрязнения атмосферы рекомендуются провода с повышенной стойкостью против коррозии. При большой внешней нагрузке на провод (толщина стенки гололеда до 20 мм) применяют провода марки АС с соотношением алюминия к стали 6:8.
Изоляторы предназначены для изоляции проводов линий от опор и крепления их к опорам. Материал изоляторов — фарфор и стекло. Каждый изолятор состоит из изоляционного элемента и металлической арматуры для крепления проводов и тросов к изоляторам, а самих изоляторов к опорам.
Тип и материал изоляторов выбирают в зависимости от напряжения и конструктивных параметров ВЛ с учетом климатических условий и загрязнения атмосферы. На ВЛ 6 — 20 кВ следует применять штыревые изоляторы; на ВЛ 35 кВ - как штыревые, так и подвесные стеклянные или фарфоровые, а на ВЛ 110-220 кВ — исключительно подвесные. При этом на ВЛ, расположенных в тяжелых условиях эксплуатации (горы, болота), а также для тяговых подстанций и больших переходах, следует применять только стеклянные изоляторы. Штыревой изолятор типа ШС (рис. 6.15, а) для линий напряжением б—ЮкВ и до 1кВ — монолитный с канавками для укладки провода. В нижней части имеется отверстие с винтообразной поверхностью для навертывания изолятора. Для линий 20—35 кВ (изоляторы типа ЩД) конструкция со-стоит из двух частей, соединенных между собой цементной
Подвесные изоляторы собирают в гирлянды, которые бывают поддерживающими и натяжными. Поддерживающие гирлянды располагаются вертикально на промежуточных опорах, а натяжные почти горизонтально на анкерных опорах. Гирлянды собираются при помощи специальной сцепной арматуры. Число изоляторов в гирлянде определяют исходя из удельной длины пути утечки: 1,3 см на 1 кВ действующего значения наибольшего рабочего напряжения (плюс один запасной). Так, для линий напряжением 35 кВ в гирлянде 2—3 изолятора; для линий ПО кВ — 7—8; 220 кВ —12—14 шт.
Весьма перспективны стержневые изоляторы, представляющие сплошной стержень цилиндрической или конической формы с равномерно расположенными ребрами.
Штыревой изолятор:
