- •1.6 Принципы конструктивного исполнения линий электропередачи
- •1.6.1. Воздушные линии электропередачи
- •1 Корона
- •2 Вибрация проводов и тросов
- •3 Явление гололеда
- •4 Схлестывание проводов
- •5 «Пляска проводов».
- •6. Прочие факторы
- •1.6.2. Кабельные линии электропередачи
- •1.6.3. Токопроводы, шинопроводы и внутренние проводки
1 Корона
В воздушных линиях напряжением 110 кВ и выше при определенных условиях напряженность электрического поля на поверхности провода возрастает и становится больше критической. Воздух вокруг провода интенсивно ионизуется, образуя свечение – корону. Короне соответствует потеря активной мощности. Наиболее радикальным средством снижения потерь мощности на корону является увеличение диаметра провода. В связи с этим задаются наименьшие допустимые сечения по короне: на 110 кВ –
70
;
150 кВ - 120
;
220 кВ - 240
.
2 Вибрация проводов и тросов
При обтекании проводов и тросов потоком воздуха, направленным поперек линий, с подветренной стороны провода возникают завихрения. Вихри периодически срываются, на их месте возникают вихри с противоположным направлением вращения и т.д. Частота образования вихрей прямо пропорциональна скорости ветра и обратно пропорциональна диаметру провода. Образование вихрей влечет за собой появление импульсов силы, действующих на провод то снизу, то сверху. При совпадении частоты образования вихрей с одной из собственных частот колебаний натянутого в пролете провода наступает резонанс и на длине пролета образуется ряд стоячих волн вибрации. Эффект имеет место при достаточно широком диапазоне изменения скорости ветра. При одной и той же частоте, амплитуды колебаний могут быть различными. При порывистых ветрах или при значительном увеличении скорости ветра (по отношению к резонансной), может произойти срыв колебаний. Однако вибрации могут возникнуть на другой собственной частоте колебаний провода и с другой амплитудой.
По мере изменения направления ветра интенсивность вибрации снижается и при ветре под углом 30-10° проявляется в слабой форме.
Наименьшая скорость ветра, при которой возникает вибрация – 0,6-0,8 м/с, при скоростях ветра от 1 до 4 м/с (а в очень больших пролетах до 6 м/с) происходит наиболее интенсивная вибрация.
Заметная вибрация имеет место при скорости ветра 10-12 м/с, при дальнейшем увеличении скорости ветра амплитуда уменьшается настолько, что вибрация опасность не представляет.
Наибольшее число повреждений проводов и тросов от вибрации происходит на открытой местности, как правило, в пролетах длиной более 80-100 м. Частота вибрации проводов колеблется от 5 до 60 Гц (иногда до 100 Гц), амплитуда колебаний – от 2 до 35 мм и длина волны от 1 до 10 м. С увеличением длины пролета вероятность, длительность и интенсивность вибрации возрастают. Основные факторы, определяющие опасность повреждения проводов от вибрации, является величина среднеэксплуатационного тяжения (тяжение в проводе при среденегодовой температуре), которое в свою очередь зависит от допустимых напряжений в проводе, длины пролета, материала и сечения. Для расщепленной фазы интенсивность вибрации также зависит от числа проводов в фазе и от расстояния между распорками в пролете.
Повреждения от вибрации происходят вследствие возникновения в местах крепления проводов и тросов в поддерживающих зажимах (под прижимными плашками), помимо статических напряжений, дополнительных знакопеременных напряжений, которые приводят к усталости и изменению структуры материала, в итоге – к обрыву.
Для снижения указанных эффектов применяется средства защиты проводов от вибрации, как пассивные, так и активные.
Активные средства устраняют или снижают вибрацию до безопасных пределов, а пассивные усиливают жесткость провода в точке подвеса, уменьшая величину переменного напряжения.
К активным средствам относятся гасители вибрации и так называемые антивибрационные провода.
К пассивным средствам относятся различные устройства, усиливающие провод и уменьшающие его перегибы в местах закрепления, а также специальные антивибрационные поддерживающие зажимы.
Среди активных средств защиты наибольшее распространение получили гасители вибрации, выполненные в виде двух грузов, закрепленных по концам отрезка стального троса. Применяются также демпфирующие петли (фестоны), а в расщепленных фазах – распорки. Регламентируется ПУЭ.
