1.4.Захищені провода.

Захищені проводи середнього класу напруги почали застосовуватися відносно недавно. У 2003 році, після затвердження глави 2.5 «Повітряні лінії електропередачі вище 1 кВ» ПУЕ 7го видання, російські електроенергетичні підприємства та проектні інститути отримали можливість створення повноцінних проектів із застосуванням захищених проводів на ПЛ напругою 6-20 кВ (Влз), використовуючи всі переваги даної системи, до яких можна віднести:

захист від КЗ при схлестиванія проводів;

значне зменшення габаритів ПЛ;

захист навколишнього середовища;

підвищену безпеку експлуатації.

     Таким чином, застосування захищених проводів стало надзвичайно привабливим рішенням для енергетиків при будівництві ПЛ в межах міста, де потрібна компактність і підвищена безпека, або в лісовій зоні, де вирубка просік під будівництво традиційних ПЛ занадто дорога. Для нафтогазової та металургійної промисловості застосування Влз дозволяє значно знизити недоотриманий прибуток в результаті відключення ліній і, як наслідок, кількість зупинок видобувних підприємств.

 

СТАНДАРТИ

 

      Нормативна база щодо застосування захищених проводів на класи напруги більше 20 кВ знаходиться в стадії розробки.

       Європейський Комітет з Електротехнічним Стандартами (CENELEC) видав стандарт EN50341: «Повітряні ЛЕП напругою вище 45 кВ» [1]. Робота над стандартом, що належать до ПЛ середньої напруги, в даний час ще не закінчена. Цей стандарт EN50XX: «Повітряні ЛЕП змінного струму з номінальною напругою від 1 кВ до 45 кВ включно» базується на стандарті EN50341 і містить тільки додаткові вимоги та спрощення, характерні для ПЛ середньої напруги. У цей стандарт планується також включити вимоги до захищених проводів

      Крім того, існують два складових стандарту, що також знаходяться в стадії розробки, які належать до захищених проводів для повітряних ЛЕП та арматурі до них для напруг від 1 кВ до 36 кВ:

prEN 503971 - Частина 1: Захищені проводи;

prEN 503972 - Частина 2: Арматура.

       Таким чином, в майбутньому в Європі з'явиться цілком всеосяжна система стандартизації, яка сприяє проектуванню ЛЕП із застосуванням захищених проводів на середню напругу.

       У Росії вимоги до Влз описані в ПУЕ 7го видання і обмежуються напругою 20 кВ. Найближчим часом розробка стандартів, що поширюються на Влз 35 кВ, не передбачається, незважаючи на те, що лінії цього класу напруги є дуже затребуваними і вже будуються для дослідної експлуатації.

       Таким чином, проектувальники повинні користуватися існуючими стандартами, тобто проектувати Влз 35 кВ за габаритами ПЛ з голими проводами, тим самим позбавляючи Влз основної переваги - менших габаритів, або проектувати ВЛ, грунтуючись на експериментальних дослідженнях. Однак вони в Росії майже не проводяться.

      Захищені проводи, що застосовуються на лініях середньої напруги, стандартизовані в багатьох країнах світу, в тому числі і в Росії. Стандартизація поки не торкнулася проводів, що використовуються в високовольтних лініях, з причини досить короткого періоду їх застосування. Проте в Скандинавії розроблені захищені проводи аж до 132 кВ, а в РФ ще в 2003 р. були створені ТУ на виробництво дроти із захисною ізоляцією для ПЛ 35 кВ. Захищений провід на 35 кВ випускається стандартних перетинів: 35, 50, 70, 95, 120, 150, 185, 240 мм2. Жила дроту має багатодротовими конструкцію, виготовлену з термоупрочненного алюмінієвого сплаву підвищеної міцності. Номінальний діаметр токоведущей жили варіюється від 6,9 мм для перетину 35 мм2 до 18,1 мм для перетину 240 мм2. Зовнішній діаметр проводу змінюється в діапазоні від 13,3 до 25,9 мм залежно від перетину.

Струмопровідна жила покривається ізоляційним шаром з багатошарової поліетиленової композиції. Зовнішній шар ізоляції зазвичай виготовляється з атмосферостійкого зшитого поліетилену або з атмосферостійкого трекінгостійкості поліетилену. Внутрішній шар складається з ізоляційного зшитого поліетилену. У деяких марках проводів присутній додатковий внутрішній шар з напівпровідного зшитого поліетилену, а так само водонабухаючими матеріал, що забезпечує подовжню герметизацію. Допустимий нагрів струмопровідної жили проводу не повинен перевищувати 90OС при нормальному режимі експлуатації і 250oС при КЗ.

При розрахунку ПЛ з захищеними проводами необхідно пам'ятати, що Влз так само схильні вібрації изза дії вітрових навантажень, як і традиційні ПЛ з голими проводами. Для вивчення даного питання в Європі були зроблені масштабні дослідження та експерименти. Сучасні експериментальні конструкції Влз засновані на використанні стандартизованих ізольованих проводів. Чим вище натяг проводів, тим менше рівень демпфірування. В даний час у скандинавських країнах величина прикладеного натягу проводу при температурі 0OC знаходиться в межах від 20 до 45 МПа.

      У системах розподілу напруги Фінляндії рекомендується не перевищувати величину натягу в 35 МПа

       Комітет CIGRE опублікував звіт, що відноситься до безпечних рівнів розрахункових натяжений при вібраціях, викликаних вітром. У цьому звіті безпечні рівні розрахункових натяжений представлені параметром H / w, де H - натяг проводу при середній температурі найхолоднішого місяця в році, а w - маса провідника. Тип ландшафту, на якому розташована Влз, також впливає на вібрацію проводів - відкриті рівні поверхні характеризуються ламінарним потоком повітря при вітрі (з мінімальною турбулентністю) і тому високою швидкістю вітру навколо дроти. Це означає, що провід може витримувати значно більшу натяг в ландшафтних умовах, в яких є природні або штучні перепони, наприклад, дерева, будівлі, тощо, ніж на гладких ландшафтних поверхнях.

     

  Для Влз 35 кВ у Фінляндії були розроблені спеціальні траверси. Основна відмінність траверс для Влз 35 кВ від траверс для Влз 6-20 кВ полягає в збільшених міжфазних відстанях. Якщо в мережах до 20 кВ мінімальне междуфазное відстань дорівнювало 400 мм, то для ПЛ на 35 кВ цю відстань складає до 600 мм при горизонтальному розташуванні фаз

        Конструкція таких траверс увазі їх установку на дерев'яні опори. Враховуючи досвід Скандинавії, можна сміливо стверджувати, що дерев'яні опори є самим економічно виправданим рішенням для ПЛ середньої напруги, у тому числі до 35 кВ. Крім того, дерев'яні опори можуть встановлюватися і на високовольтних лініях до 110 кВ

  Для кріплення захищеного проводу до траверсі можна використовувати спеціальні опорні фарфорові ізолятори, розраховані на номінальну напругу до 35 кВ (рис. 3), або традиційні лінійні підвісні скляні ізолятори (рис. 4).

      Арматура, використовувана для кріплення захищених проводів на 35 кВ, аналогічна арматурі для кріплення Влз 6-20 кВ. Для анкерного кріплення необхідно використовувати натяжні затискачі, які обладнані проколюють ізоляцію елементами і при встановленні не вимагають зняття ізоляції. У разі проміжного кріплення проводів на підтримуючих ізоляторах також необхідно використовувати роликові підтримують затискачі, оснащені проколюють елементами. Для кріплення проводу на опорних ізоляторах використовуються затиски спірального типу з пластиковим покриттям. Захист від грозових перенапруг забезпечується установкою іскрових проміжків, або іскрових проміжків з ОПН, або длинно петльових розрядників на 35 кВ.