ТЕМА: ЛІНІЇ ЕЛЕКТРОПЕРЕДАЧ

Лінія електропередачі (ЛЕП) - один з компонентів електричної мережі, система енергетичного обладнання, призначена для передачі електроенергії за допомогою електричного струму. Також електрична лінія в складі такої системи, що виходить за межі електростанції або підстанції.

Повітряна лінія електропередачі (ПЛ) - пристрій, призначений для передачі або розподілу електричної енергії по проводів, що знаходяться на відкритому повітрі і прикріпленим за допомогою траверс (кронштейнів), ізоляторів та арматури до опорам або іншим спорудам ( мостам, шляхопроводів).

Кабельна лінія електропередачі (КЛ) - лінія для передачі електроенергії або окремих її імпульсів, що складається з одного або декількох паралельних кабелів із з'єднувальними, стопорними та кінцевими муфтами (закладення) і кріпильними деталями, а для маслонаповнених ліній, крім того, з подпітуючим апаратами і системою сигналізації тиску масла.

Провід лінії електропередачі

Провід повітряної лінії електропередачі призначений для передачі електричної енергії від джерел до електроприймачів споживачів.

1. Розташування проводів на опорах

Число проводів на опорах може бути різним. Зазвичай повітряна лінія (ВЛ) розрахована на передачу трифазного струму, тому опори одноланцюгових ПЛ напругою понад 1 кВ розраховані на підвіску трьох фазних проводів, тобто одного ланцюга. На опорах двоколових ВЛ підвішують дві паралельно йдуть ланцюга, тобто 6 проводів.

Також бувають ПЛ з розщепленими фазами, коли замість одного фазного проводу великого перетину підвішується кілька скріплених між собою проводів меншого перетину. Розщеплення проводів застосовується для усунення появи протяжного коронного розряду (на жаргоні електриків - "корони") на проводах. Поява "корони" не тільки викликає додаткові втрати в проводах, але і створює додаткові спотворення спочатку синусоїдальної форми струму, на роботу з якими мережі змінного струму не розраховані.

Зазвичай в кожній фазі ПЛ напругою 6-220 кВ підвішують по одному дроту, ПЛ 330 кВ - два дроти, розташованих горизонтально, ПЛ 500 кВ - три дроти по вершинах трикутника, ПЛ 750 кВ - чотири дроти по кутах квадрата або п'ять проводів по кутах п'ятикутника , ВЛ 1150 кВ - вісім проводів по кутах восьмикутника. Однак при необхідності збільшення пропускної здатності лінії число проводів в фазі може бути збільшено незалежно від класу напруги лінії. Також при необхідності число проводів в фазі може бути зменшено (на великих переходах).

При необхідності (з напруги 110 кВ - обов'язково) над фазними проводами підвішується один або кілька грозозахисних троса.

На опорах ПЛ до 1 кВ підвішується від 5 до 12 проводів для електропостачання різних споживачів по одній ВЛ (зовнішнє та внутрішнє освітлення, електросилове господарство, побутові навантаження).

ПЛ до 1 кВ з глухозаземленою нейтраллю крім фазних забезпечена нульовим проводом (так звана "чотирипровідна мережа"). Іноді на одних і тих же опорах можуть бути підвішені проводи ліній різної напруги і призначення. Зазвичай це практикується для ліній нижчих і середніх класів напруг.

Розташування проводів на опорах може бути:

горизонтальне - в один ярус.

вертикальне - один над іншим в два-три яруси.

змішане - вертикально розміщені проводи зміщені один відносно одного по горизонталі (різновиди мішаного розташування проводів - "бочка", "ялинка", зворотна ялинка "і т.д.).

трикутником - на одноланцюгових опорах.

за схемою "зигзаг" на проміжних опорах - на одноланцюгових ПЛ нижній провід на першій опорі підвішений до нижньої траверсі, а на другій - до верхньої; нижній провід підвішений навпаки: на першій опорі - до верхньої траверсі, на другий - до нижньої. Верхній провід кріплять на першій опорі з правого боку верхньої траверси, на другий - з лівої. При такій схемі висота підвісу нижніх проводів збільшується в середньому на половину відстані між нижньою та верхньою траверсами, що дозволяє збільшити проліт між опорами або зменшити висоту опор. При підвісці на двоколових ВЛ можна ще більше збільшити довжину прольотів, але при цьому ускладнюється конструкція опор.

2. Умови роботи проводів

3. Маркування проводів

Неізольовані дроти описуються ГОСТ 839-80.

М - провід, що складається з однієї або скручений з декількох мідних дротів.

А - провід, що складається з однієї або скручений із кількох алюміневих дротів

АС - провід, що складається з сердечника, сплетеного з оцинкованих сталевих дротів, і намотування алюмінієвих дротів. Набув найбільшого поширення. Також зустрічається застаріле позначення, що позначає дріт марки АС з відношенням алюміній / сталь - близько 6, наприклад - АС400 = АС400/64.

ПСО і ПС - дроти, виготовлені зі сталі, відповідно однопроволочние і багатодротяний. Провід ПСО - це дріт телеграфна ГОСТ 1668-73.

АСКС - провід марки АС, але межпроволочное простір сталевого сердечника, включаючи його зовнішню поверхню, заповнене нейтральною змазкою підвищеної нагрівостійкості.

АСКП - провід марки АС, але межпроволочное простір всього проводу, за винятком зовнішньої поверхні, заповнене нейтральною змазкою підвищеної нагрівостійкості.

АСУ - сталевоалюмінієвий дроти з посиленим сталевим сердечником (застаріле, провід марки АС з відношенням алюміній / сталь - близько 4, наприклад - АСУ400 = АС400/93).

АСО - сталевоалюмінієвий дроти з полегшеним сталевим сердечником (застаріле, провід марки АС з відношенням алюміній / сталь - близько 8, наприклад - АСО400 = АС400/51).

АСУС - сталевоалюмінієвий дроти з особливо посиленим сталевим сердечником (застаріле, провід марки АС з відношенням алюміній / сталь - менше 3, наприклад АС70/72, АС95/141).

В марці дроту вказується і його номінальний переріз. Наприклад, А-50 означає алюмінієвий дріт перетином 50 мм . Для сталевих однодротяна проводів в марці вказують діаметр проводу. Так, ПСО-5 означає однопроволочние сталевий дріт діаметром 5 мм. Для сталеалюміневих проводів указується два числа через дріб, чисельник - перетин алюмінієвих проводів в мм 2, знаменник - перетин сталевого сердечника (наприклад АС-400/51).

Ізольовані проводи ( самонесучий ізольований провід, СІП) - багатожильні дроти для повітряних ліній електропередачі, що містять ізольовані жили і несучий елемент, призначений для кріплення або підвіски дроти. Вони використовуються в основному для внутрішніх мереж. Струмовідні жили проводів виконують з круглої мідної або алюмінієвої дроту. Ізолюючу оболонку виконують з гуми або поліхлорвінілового пластикату. Захисні покриви проводів з гумовою ізоляцією виконують у вигляді обплетення з волокнистих матеріалів, просоченої протівогнілостним складом. Провід з ПВХ-ізоляцією зазвичай виготовляють без захисних покривів. Застосовують також металеві захисні оболонки для захисту від механічних пошкоджень.

Захищені проводи - дроти для повітряних ліній електропередачі, поверх струмопровідної жили яких накладена екструдована полімерна захисна ізоляція, що виключає коротке замикання між проводами при схлестиваніі і знижує ймовірність замикання на землю.

Арматура (ЛЕП)

Арматура - спеціальні типові деталі, призначені для з'єднання проводів, з'єднання ізоляторів в гірлянди, кріплення до них проводів, підвіски гірлянд на опорах ліній електропередачі та інших функцій.

1. Вимоги до арматури

велика механічна міцність

хороша шарнірно

висока стійкість до корозії

висока втомну міцність

хороша електрична провідність (в деяких випадках)

2. Класифікація арматури

За призначенням арматура ділиться на кілька груп:

Зчіпна арматура

Підтримуюча арматура

Натяжна арматура

З'єднувальна арматура

Захисна арматура

Контактна арматура

Арматура для кріплення штирьових ізоляторів

Спіральна арматура

2.1. Зчіпна арматура

2.1.1. Призначення та розміри

Служить для сполучення елементів гірлянд підвісних ізоляторів і їх кріплення до опор. Розміри зчіпної арматури не залежать від марки і перерізи проводів, а визначаються типом ізоляторів, кількістю гірлянд, механічним навантаженням.

2.1.2. Типи шарнірних сполучень

Елементи зчіпної арматури сполучаються рухомо шарнірами трьох типів:

шарнірним сполученням палець-проушина, де деталь може рухатися тільки в одній площині;

ланцюговим сполученням, де деталь може рухатися в двох площинах;

сферичним шарнірним сполученням, де деталь може рухатися в будь-якій площині на кут до 12 .

2.1.3. Елементи зчіпної арматури

вузли кріплення гірлянд до опори

сережки

вушка

скоби

проміжні ланки

коромисла

2.2. Підтримуюча арматура

До підтримуючої арматурі відносяться підтримуючі затискачі і роликові підвіси.

2.2.1. Затискачі підтримуючи

Підтримуючі зажими призначені для кріплення проводів до проміжних та проміжно-кутовим опорам ЛЕП. Ці затиски поділяються на глухі, що випускають і з обмеженою міцністю закладення.

Глухі затиски. Складаються з човники і затискного пристрою. Провід вкладений у човник і притиснутий плашками з болтами. У затискачах типу ПГК (Підтримуючий Глухий Хитний) лодочка шарнірно пов'язана з підвіскою і може гойдатися відносно осі, що знаходиться на рівні дроти, підвіска також шарнірно пов'язана з гірляндою ізоляторів через вушко. У затискачах типу ПГН човник кріпиться до гірлянді шарнірно без підвіски через вушко. У деяких затискачах старих конструкцій і сідлах, застосовуваних у контактної мережі залізниці, човник забезпечена гніздом для кріплення безпосередньо до маточці останнього ізолятора гірлянди.

Випускають затиски. Випускають затискачі відрізняються від глухих способом підвіски човники, що забезпечує її скидання при виникненні різниці тяжінь по дроту в сусідніх прольотах, що викликає відхилення підтримуючої гірлянди на кут 34-40 градусів. Застосування цих затискачів в населеній місцевості заборонено. Також заборонено використовувати випускають затискачі при новому будівництві та при реконструкції ЛЕП.

Затискачі з обмеженою міцністю закладення. Подібні з глухими затискачами, але затяжка притискних плашок у них здійснюється таким чином, що при зусиллях, що перевищують деяку задану величину, відбувається прослизання дроти в човнику. Поширеним типом затискача з обмеженою міцністю закладення є зажим ПОН.

2.2.2. Роликові підвіси

Роликові підвіси застосовуються для кріплення проводів на перехідних опорах високовольтних ліній.

2.3. Натяжна арматура

2.3.1. Натяжні затискачі

Натяжні затискачі застосовуються для кріплення проводів до натяжних гірляндах анкерних опор високовольтної лінії.

2.3.1.1. Типи натяжних затискачів

Існують наступні типи натяжних затискачів: болтові, пресовані та клинові.

Болтові затискачі. Складаються з корпусу, болтів і плашок. Корпус виготовляється з ковкого чавуну, болти виготовляються із сталі. Плашки виготовляються з ковкого чавуну або сталі, також існують алюмінієві плашки для зниження магнітних втрат на затискачах (дозволяє знизити втрати в 3-4 рази в порівнянні зі сталевими). Провід вкладається в корпус затискача і закріплюється U-образними болтами і плашками. Міцність закладення болтових затискачів досягає 98% міцності дроту. Дві основних конструкції болтових затискачів: з болтами з боку петлі і з боку прогону. Затискачі з болтами, розміщеними з боку прогону також виготовляються з антивібраційним бандажем - додатковим болтовим кріпленням, розташованим з боку петлі. У затискачах з кріпленням проводу з боку петлі існує проблема переламування дроти в результаті "пляски". Болтові затискачі застосовуються на ПЛ 35-110 кВ для проводів перетином до 240 квадратних міліметрів. В даний час на ЛЕП застосовуються такі типи болтових затискачів: стара серія НБ (затискачі з 3,4,5, і 7 U-образними болтами, один з них є антивібраційним бандажем, в семіболтовом затиску їх два), НБН і нова серія НБ ( затискачі з 2,3 і4 болтами, розташованими з боку петлі).

Пресовані затиски. Пресовані затискачі застосовуються на ЛЕП 220-1150 кВ для проводів перетином 300 квадратних міліметрів і більше. Зажим складається з алюмінієвого корпусу і сталевого анкера, анкер служить для кріплення дроту до зчіпну арматурі. При кріпленні в затиску провід розрізається, частина дроти з боку прогону пропускається через корпус і запресовується в анкері, потім дріт з анкером простягається в корпус, провід з петлі вставляється в корпус і він опресовується. Існують пресовані затискачі з роз'ємним корпусом. Корпус є провідною деталлю. Найбільш часто застосовуваним типом пресованих затисків є зажим НАС.

Клинові затискачі. Принцип роботи затиску заснований на заклинюванні дроти в корпусі затискача з допомогою спеціального клина. Корпус і клин виготовляються з ковкого чавуну. Існує 2 види таких затискачів: НКК і НК. У затиску НКК провід пропускають через корпус і згинають петлею, в яку вкладають клин-коуш і заклинюють петлю в затиску. У затиску НК провід вкладається в корпус і заклинюється трикутним клином. Затискачі НК застосовуються на ЛЕП 10-35 кВ, рідше - 110 кВ. Затискачі НКК застосовуються на ЛЕП 6-10 кВ і для кріплення грозозахисних тросів.

2.4. З'єднувальна арматура

З'єднувальна арматура включає овальні з'єднувачі й термітний патрон. Ще включає плашковий затиск і т. д.

2.4.1. Овальні з'єднувачі

Овальні з'єднувачі виготовляються з алюмінію і вдають із себе трубку овального перетину. З'єднувачі монтуються обтисненням і скручуванням. Обтиснення проводиться на спеціальних кліщах, кінці проводів вводяться в корпус з'єднувача, обтиснення з'єднувача проводиться з двох сторін в шаховому порядку. Скручування з'єднувача виробляється на спеціальному верстаті для скручування овальних з'єднувачів. Для поліпшення електричних якостей з'єднання кінці проводів після обтиснення або скручування з'єднуються термітним патроном.

2.4.2. Термітний патрон

Застосовується для з'єднання проводів в петлі. Патрон складається з кокіль, вкладиша і термітного маси. На кокіль нанесена термитная маса, при зварюванні дроти заводяться в кокіль і закріплюються в спеціальних кліщах. Далі термітного масу підпалюють і відбувається зварювання.

2.5. Захисна арматура

До захисної арматури відносяться захисні роги, захисні екрани і кільця, розрядники, гасителі вібрації.

2.5.1. Захисні роги

Застосовуються для створення іскрового проміжку, відведення електричної дуги при перекритті ізоляції і захисту ізоляції високовольтної лінії. Верхні роги (РРВ) кріпляться до зчіпну арматурі вгорі гірлянди, нижні роги (РРН) кріпляться до маточки ізоляторів або зчіпну арматурі внизу гірлянди.

2.5.2. Захисні екрани і кільця

Захисні екрани і кільця служать для відводу електричний дуги, що виникає при перекритті ізоляції від поверхні ізоляторів і поліпшення розподілу електричної напруги по гірлянді.

2.5.3. Розрядники

Застосовуються для захисту від грозових пошкодження ділянок ПЛ із зниженою в порівнянні з рештою лінією ізоляцією від хвиль перенапруг, що приходять з лінії. Існують двох типів: трубчасті (РТФ, РТВ, РТВУ) і вентильні. Трубчасті розрядники складаються з фібробакелітовой або вініпластовою трубки і електродів. Коли між електродами утворюється дуга, внутрішня поверхня трубки починає випаровуватися, і утворюються гази, проходячи через трубку, розтягують і гасять дугу.

2.5.4. Гасителі вібрації

Гасителі вібрації встановлюються на проводах і тросах ліній електропередачі для попередження пошкодження їх від втомних напруг, що викликаються вібрацією. Для установки на проводах ПЛ застосовуються гасителі вібрать типу ГВ, ГВН або ГПГ. Для установки на проводах великих переходів - гасителі типу ГПГ з "глухим" кріпленням або гасителі вібрації типу ГПС скидати.

2.6. Арматура для кріплення штирьових ізоляторів

Для кріплення штирьових ізоляторів використовують штирі і гаки.

2.6.1. Штирі

Штирі застосовуються для кріплення штирьових ізоляторів до траверси опор ПЛ 0,4-20 кВ і телеграфних ліній. Виготовляються з стали або консервованої деревини (для другорядних ліній). Ізолятори кріпляться до штирів за допомогою клоччя або спеціальних ковпачків.

2.6.2. Гаки

Гаки застосовуються для кріплення штирьових ізоляторів до опор ПЛ 0,4-10 кВ і телеграфних ліній. Виготовляються із сталі. Гаки вкручуються в дерев'яні стійки опор. Ізолятори кріпляться на гаках за допомогою клоччя або спеціальних ковпачків. Іноді гаки приварюються до траверси опор.

2.7. Спіральна арматура

2.7.1. Опис

В основі спіральної арматури лежать дротяні спіралі, що охоплюють провід. Вона добре поєднується з проводами і тросами в силу власної гнучкості та після монтажу фактично об'єднується з проводом в єдине ціле.

У порівнянні з традиційними (болтовими або пресованої) конструкціями, застосовуваними в електроенергетиці та зв'язку, спіральна арматура має ряд переваг, і тільки вона може застосовуватися для монтажу волоконно-оптичних кабелів зв'язку (самонесучих, вбудованих в грозотрос, фазовий провід), так як інші види арматури створюють неприпустимо велике зусилля на затиск.

2.7.2. Види спіральної арматури

Спіральна арматура за своїм призначенням поділяється на такі види:

натяжні затискачі

підтримуючі затискачі

ремонтні затискачі

з'єднувальні затискачі

шлейфові затискачі

протектори захисні.

Грозозахисний трос - заземлений протяжний блискавковідвід, натягнутий вздовж повітряної лінії електропередачі над проводами. [1]

1. Опис

В залежності від розташування, кількості проводів на опорах ПЛ, опору грунту, класу напруги ПЛ, необхідного ступеня грозозахисту монтують один або кілька тросів. [1] Висота підвісу грозозахисних тросів визначається в залежності від кута захисту, тобто кута між вертикаллю, що проходить через трос, і лінією, що з'єднує трос з крайнім дротом, який може змінюватися в широких межах і навіть бути негативною.

На ПЛ напругою до 20 кВ грозозахисні троси зазвичай не застосовуються. [1] ВЛ 110-220 кВ на дерев'яних опорах і ПЛ 35 кВ (незалежно від матеріалу опор) найчастіше захищають тросом тільки підходи до підстанціям. [1] Лінії 110 кВ і вище на металевих і залізобетонних опорах захищають тросом на всьому протязі. [1]

В якості грозозахисних тросів застосовуються сталеві канати або іноді - сталевоалюмінієвий дроти зі сталевим сердечником збільшеного перетину. Сталеві канати умовно позначають літерою С та цифрами, що вказують площа їх перетину (наприклад, С-35). Як правило, в якості грозозахисних тросів на ВЛ35кВ застосовуються канати 8,0-Н-120-1-СС ГОСТ 3062 (ТК 8.0), на ВЛ 110 і 150кВ - канати 9,1-Г-1-СС-Н-140 ГОСТ 3063-80 (ТК 9.1), на ПЛ 220кВ і вище - канати 11,0-Г-1-СС-Н-140 ГОСТ 3063-80 (ТК 11.0).

З 1 липня 2009 року при будівництві та реконструкції ПЛ підприємствам ВАТ "ФСК ЄЕС" і МРСК в якості захисту від прямих ударів блискавки слід застосовувати грозотрос (канати сталеві) марки МЗ-В-ОЖ-Н-Р, виконані по СТО 71915393-ТУ 062-2008.

Грозозахисний трос може підвішуватися на ізоляторах. У цьому випадку струм блискавки проходить на заземлювач через спеціальний іскровий проміжок. Ізольовані грозотрос застосовують на ПЛ з автоматичною плавкою ожеледі.

На ПЛ 150 кВ і нижче, якщо не передбачене плавлення ожеледі або організація каналів високочастотного зв'язку на тросі, ізольоване кріплення троса слід виконувати тільки на металевих і залізобетонних анкерних опорах. [2] Кріплення тросів на всіх опорах ПЛ 220-750 кВ має бути виконане при допомоги ізоляторів, шунтувати ІП. [2]