1.Основные конструктивные параметры воздушной линии (ВЛ) - это длина пролета, стрела провеса проводов, расстояние от проводов до земли, до покрытия пересекаемых линией дорог и других инженерных сооружений (габарит).
Длиной промежуточного пролета называют расстояние вдоль линии, между двумя смежными промежуточными опорами. Длина пролета ВЛ-0,4 кВ колеблется в пределах 30 - 50 м и зависит от типов опор, марки, сечения проводов, а также климатических условий района.
Стрелой провеса проводов называют расстояние по вертикали между воображаемой прямой линией, соединяющей точки крепления проводов на двух смежных опорах и низшей точкой их провеса в пролете. Стрела провеса зависит от тех же факторов, что и длина пролета.
Габаритом ВЛ называют наименьшее расстояние по вертикали от проводов до поверхности земли, рек, озер, линий связи, шоссейных и железных дорог и т.п. Габарит ВЛ регламентируется ПУЭ и зависит от напряжения и посещения местности людьми.
Для обеспечения нормальной работы и безопасного обслуживания ВЛ расстояния от них до различных сооружений должны соответствовать нормам, установленным ПУЭ. Так, расстояние от проводов до поверхности земли по вертикали при наибольшей стреле провеса должно быть не менее 6м в населенной местности, расстояние от проводов до земли может быть уменьшено в труднодоступный местности до 3,5 м и в недоступной местности до 1 м. Расстояние 4 по горизонтали от проводов ВЛ до балконов, терасс, окон зданий должно составлять не менее 1,5 м, а до глухих стен не менее 1 м. Прохождение ВЛ над зданиями не допускается.
Трасса ВЛ может проходить по лесным массивам и зеленым насаждениям. Расстояние по горизонтали от проводов до кроны деревьев и кустов при наибольшей стреле провеса должно быть не менее 1 м.
Габариты вл 0,4 - 10 кВ
Опоры ВЛ должны быть расположены от трубопроводов на расстоянии не менее 1 м, от колодцев подземной канализации и водозаборных колонок - не менее 2 м, от бензоколонок не менее 1 м, от силовых кабелей - 0,5-1 м.
Пересечение ВЛ судоходных рек правилами не рекомендуется. При пересечении несудоходных и замерзающих небольших рек и каналов расстояние 4 от проводов ВЛ до наивысшего уровня воды должно быть не менее 2 м, а от поверхности льда не менее 6 м. Расстояние по горизонтали от опоры ВЛ до воды должно быть не менее высоты опоры.
Угол пересечения ВЛ с улицами, площадями, а также с различными сооружениями не нормируется.Пересечения ВЛ до 1 кВ между собой рекомендуется выполнять на перекрестных опорах, а не в пролетах.
Пересечения ВЛ с воздушными линиями связи и сигнализации должны выполняться только в пролете линии, причем провода ВЛ должны располагаться выше.
Расстояние между верхним проводом линии связи и нижним ВЛ должно быть не менее 1,25 м. Особые требования предъявляют к проводам ВЛ в пролете пересечения: они должны быть многопроволочные, сечением не менее 25 мм2 (стальные и сталеалюминиевые) или 35 мм2 (алюминиевые) и закреплены на опорах двойным креплением. Опоры ВЛ, ограничивающие пролет пересечения с линиями связи I и II классов, должны быть анкерными; при пересечении с линиями связи других классов допускаются промежуточные опоры (деревянные должны иметь железобетонные приставки).
При пересечении подземных кабельных линий связи и сигнализации опоры ВЛ должны располагаться на возможно большем расстоянии от кабеля (но не менее 1 м между заземлением опоры и кабелем в стесненных условиях).
Сближение ВЛ с воздушными линиями связи допускается на расстояние не менее 2 м, а в стесненных условиях - не менее 1,5 м. Во всех остальных случаях это расстояние принимают не менее высоты наибольшей опоры ВЛ или линии связи.
При пересечении не электрофицированных магистральных железных дорог общего пользования, переходные опоры ВЛ должны быть анкерными; подъездные железнодорожные пути допускается пересекать ВЛ на промежуточных (кроме деревянных) под углом не менее 40 град. и по возможности близким к 90 град. Электрифицированные железные дороги должны пересекаться кабельной вставкой в ВЛ.
Пересечение ВЛ автомобильных дорог I категории должно выполняться на анкерных опорах, остальные дороги разрешается пересекать на промежуточных опорах. Сечение проводов ВЛ, проходящих над автомобильными дорогами, должно быть не менее 25 (сталеалюминиевых и стальных) и 35 мм2 (алюминиевых). Наименьшее расстояние от проводов ВЛ до полотна автодороги должно быть не менее 7 м. При переходе через трамвайные и троллейбусные линии наименьшее расстояние от проводов ВЛ до поверхности земли должны быть не менее 8 м.
Расстояние по вертикали от проводов линии до поверхности земли в ненаселенной местности при нормальном режиме работы должно быть не менее 6 м для ВЛ до 110 кВ, 6,5; 7; 7,5; 8 м соответственно для ВЛ 150, 220, 330, 500 кВ.
2. В зависимости от способа подвески проводов опоры воздушных линий (вл) делятся на две основные группы:
а) опоры промежуточные, на которых провода закрепляются в поддерживающих зажимах,
б) опоры анкерного типа, служащие для натяжения проводов. На этих опорах провода закрепляются в натяжных зажимах.
Расстояние между опорами воздушных линий электропередачи (ЛЭП) называется пролетом, а расстояние менаду опорами анкерного типа — анкерованным участком (рис. 1).
В соответствии с требованиями ПУЭ пересечения некоторых инженерных сооружений, например железных дорог общего пользования, необходимо выполнять на опорах анкерного типа. На углах поворота линии устанавливаются угловые опоры, на которых провода могут быть подвешены в поддерживающих или натяжных зажимах. Таким образом, две основные группы опор -промежуточные и анкерные - разбиваются на типы, имеющие специальное назначение.
Рис. 1. Схема анкерованного участка воздушной линии
Промежуточные прямые опоры устанавливаются на прямых участках линии. На промежуточных опорах с подвесными изоляторами провода закрепляются в поддерживающих гирляндах, висящих вертикально, на промежуточных опорах со штыревыми изоляторами закрепление проводов производится проволочной вязкой. В обоих случаях промежуточные опоры воспринимают горизонтальные нагрузки от давления ветра на провода и на опору и вертикальные — от веса проводов, изоляторов и собственного веса опоры.
При необорванных проводах и тросах промежуточные опоры, как правило, не воспринимают горизонтальной нагрузки от тяжения проводов и тросов в направлении линии и поэтому могут быть выполнены более легкой конструкции, чем опоры других типов, например концевые, воспринимающие тяжение проводов и тросов. Однако для обеспечения надежной работы линии промежуточные опоры должны выдерживать некоторые нагрузки в направлении линии.
Промежуточные угловые опоры устанавливаются на углах поворота линии с подвеской проводов в поддерживающих гирляндах. Помимо нагрузок, действующих на промежуточные прямые опоры, промежуточные и анкерные угловые опоры воспринимают также нагрузки от поперечных составляющих тяжения проводов и тросов.
При углах поворота линии электропередачи более 20° вес промежуточных угловых опор значительно возрастает. Поэтому промежуточные угловые опоры применяются для углов до 10 - 20°. При больших углах поворота устанавливаются анкерные угловые опоры.
Рис. 2. Промежуточные опоры ВЛ
Анкерные опоры. На линиях с подвесными изоляторами провода закрепляются в зажимах натяжных гирлянд. Эти гирлянды являются как бы продолжением провода и передают его тяжение на опору. На линиях со штыревыми изоляторами провода закрепляются на анкерных опорах усиленной вязкой или специальными зажимами, обеспечивающими передачу полного тяжения провода на опору через штыревые изоляторы.
При установке анкерных опор на прямых участках трассы и подвеске проводов с обеих сторон от опоры с одинаковыми тяжениями горизонтальные продольные нагрузки от проводов уравновешиваются и анкерная опора работает так же, как и промежуточная, т. е. воспринимает только горизонтальные поперечные и вертикальные нагрузки.
Рис. 3. Опоры ВЛ анкерного типа
В случае необходимости провода с одной и с другой стороны от анкерной опоры можно натягивать с различным тяжением, тогда анкерная опора будет воспринимать разность тяжения проводов. В этом случае, кроме горизонтальных поперечных и вертикальных нагрузок, на опору будет также воздействовать горизонтальная продольная нагрузка. При установке анкерных опор на углах (в точках поворота линии) анкерные угловые опоры воспринимают нагрузку также от поперечных составляющих тяжения проводов и тросов.
Концевые опоры устанавливаются на концах линии. От этих опор отходят провода, подвешиваемые на порталах подстанций. При подвеске проводов на линии до окончания сооружения подстанции концевые опоры воспринимают полное одностороннее тяжение проводов и тросов ВЛ.
Помимо перечисленных типов опор, на линиях применяются также специальные опоры: транспозиционные, служащие для изменения порядка расположения проводов на опорах, ответвительные - для выполнения ответвлений от основной линии, опоры больших переходов через реки и водные пространства и др.
Основным типом опор на воздушных линиях являются промежуточные, число которых обычно составляет 85 -90% общего числа опор.
По конструктивному выполнению опоры можно разделить на свободностоящие и опоры на оттяжках. Оттяжки обычно выполняются из стальных тросов. На воздушных линиях применяются деревянные, стальные и железобетонные опоры. Разработаны также конструкции опор из алюминиевых сплавов.