3 Лекция. Конструкции основных элементов воздушных линий электропередачи
Содержание лекции: провода воздушных линий и грозозащитные тросы, опоры ВЛ, изоляторы и линейная арматура.
Цель лекции: изучение конструктивных особенностей воздушных линий электропередачи.
3.1 Общие положения
Воздушные линии электропередачи (ВЛ) предназначены для передачи электроэнергии на расстояние по проводам. Основными конструктивными элементами являются провода, грозозащитные тросы, опоры, изоляторы и линейная арматура. Провода служат для передачи электроэнергии. Для защиты ВЛ от грозовых перенапряжений в верхней части опор над проводами монтируют грозозащитные тросы.
Опоры поддерживают провода и тросы на определенной высоте над уровнем земли или воды. Изоляторы предназначены для изоляции провода от опоры. Линейная арматура предназначена для крепления провода к изоляторам и изоляторов к опорам.
Наибольшее распространение получили одно- и двухцепные ВЛ. Одна цепь трехфазной ВЛ состоит из проводов разных фаз. Две цепи могут располагаться на одной опоре.
3.2 Провода вл и грозозащитные тросы
На ВЛ применяются преимущественно неизолированные (голые) провода. По конструктивному исполнению провода могут быть одно- и много-проволочными, полыми (см. рисунок 3.1). Однопроволочные, преимущественно стальные провода, используются ограниченно в низковольтных сетях. Для придания гибкости и большей механической прочности провода изготавливают многопроволочными из одного металла (алюминия или стали) и из двух металлов (комбинированные) – алюминия и стали. Сталь в проводе увеличивает механическую прочность.
Исходя из условий механической прочности, алюминиевые провода марок А и АКП (см. рисунок 3.1) применяют на ВЛ напряжением до 35 кВ. Воздушные линии 6–35 кВ могут также выполняться сталеалюминиевыми проводамиа выше 35 кВ линии монтируются исключительно сталеалюминиевыми проводами.
а - однопроволочный; б – многопроволочный; в – сталеалюминиевый;
г – многопроволочный с наполнителем; д – полый.
Рисунок 3.1- Конструкции неизолированных проводов ВЛ
Сталеалюминиевые провода имеют вокруг стального сердечника повивы из алюминиевых проволок. Площадь сечения стальной части обычно в 4–8 раз меньше алюминиевой, но сталь воспринимает около 30–40 % всей механической нагрузки; такие провода используются на линиях с длинными пролетами и на территориях с более тяжелыми климатическими условиями (с большей толщиной стенки гололеда). В марке сталеалюминиевых проводов указывается сечение алюминиевой и стальной части, например, АС 70/11, а также данные об антикоррозийной защите, например, АСКС, АСКП– такие же провода, как и АС, но с заполнителем сердечника (С) или всего провода (П) антикоррозийной смазкой; АСК – такой же провод, как и АС, но с сердечником, покрытым полиэтиленовой плёнкой. Провода с антикоррозийной защитой применяются в районах, где воздух загрязнен примесями, действующими разрушающе на алюминий и сталь. Площади сечения проводов нормированы Государственным стандартом. Повышение диаметров проводов при неизменности расходования про-водникового материала может осуществляться применением проводов с на-полнителем из диэлектрика и полых проводов (см. рисунок 3.1, г, д).
В настоящее время за рубежом широко применяются новые конструкции проводов. Это компактные провода серии AERO–Z (см. рисунок 3.2), а также высокотемпературные провода. Применение этих проводов дало следующие преимущества при их использовании:
- увеличение пропускной способности существующих линий;
- снижение механических нагрузок от пляски проводов, прикладываемых к опорам ЛЭП;
- повышение коррозионной стойкости проводов и тросов;
- снижение риска обрыва провода при частичном повреждении нескольких внешних проволок из-за внешних воздействий, в том числе в результате удара молнии;
- улучшение механических свойств проводов при налипании снега или образования льда.
Рисунок 3.2- Конструкция провода AERO–Z