
книги из ГПНТБ / Магидин Ф.А. Устройство и монтаж воздушных линий электропередачи учеб. пособие
.pdf
Ф . А. М А Г И Д И Н , А. Г. Б Е Р К О В С К И Й
УСТРОЙСТВО И МОНТАЖ ВОЗДУШНЫХ
линий
ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ
О д о б р е н о Ученым советом Государственного комитета
Совета |
Министров |
С С С Р |
по профессионально-техниче |
||
скому |
образованию в |
качестве |
учебного |
пособия |
|
для профессионально-технических |
учебных |
заведений |
|||
|
и |
подготовки рабочих на производстве |
М О С К В А « В Ы С Ш А Я Ш К О Л А » 1973 г.
6П2.13
М12
SS/S
Магидин Ф. А., Берковский А. Г.
JW12 Устройство и монтаж воздушных линий электропередачи. Учеб. пособие для пооф.- техн. учеб. заведений и подгот. рабочих на про изводстве. М., «Высш. школа», 1973.
255с. с ил.
Вкниге описаны устройство воздушных линий электропере дачи напряжением 0,4—220 кв и современные методы производ
ства строительно-монтажных работ при их сооружении, приве дены сведения об эксплуатации линий электропередачи и линейных ремонтных работах. В книге также освещены основы экономики и организации строительства и вопросы техники безопасности.
Книга предназначена в качестве учебного пособия для под готовки электромонтеров-линейщиков по монтажу воздушных линий электропередачи в профессионально-технических учебных заведениях и на производстве.
|
0339—376 |
|
|
M |
; |
37 — 73 |
6П2.13 |
|
001(01) — 73 |
|
|
Со всеми замечаниями и предложениями просим об ращаться по адресу: Москва, К-51, Неглинная ул., 29/14, издательство «Высшая школа».
© Издательство «Высшая школа», 1973
В В Е Д Е Н И Е
Развитие промышленности, транспорта и других от раслей народного хозяйства требует непрерывного роста производства электроэнергии и совершенствования ее передачи и распределения. Только на основе сплошной электрификации страны может быть создана материа льно-техническая база коммунизма и достигнут уровень производства, необходимый для построения коммунис тического общества. «Коммунизм — это есть советская власть плюс электрификация всей страны»— эти слова В. И. Ленина стали девизом развития народного хозяй ства нашей Родины.
Директивами XXIV съезда КПСС по девятому пяти
летнему |
плану |
намечено |
увеличить |
в |
1971—1975 гг. |
||
мощность |
электростанций |
на 65—67 млн. кет и |
довести |
||||
к 1975 г. ежегодную выработку |
электроэнергии до 1030— |
||||||
1070 млрд. квт-ч. |
Увеличение |
выработки |
электроэнергии |
||||
будет осуществляться в основном за счет |
установки на |
||||||
тепловых |
электростанциях |
мощных энергоблоков по 300, |
|||||
500 и 800 |
тыс. кет. Возрастет также |
мощность |
атомных |
и гидравлических электростанций.
Увеличение мощности электростанций и рост потреб ления электроэнергии требуют надежной системы распре деления электроэнергии. С этой целью в стране последо вательно осуществляются работы по созданию Единой энергетической системы СССР (ЕЭС). Уже в настоящее время заканчивается формирование основы ЕЭС — Еди ной энергетической системы Европейской части СССР
(ЕЕЭС), включающей свыше 600 электростанций мощ ностью 110 млн. кет и вырабатывающей около 70% всей электроэнергии страны. Заканчивается также создание энергетических систем Центральной Сибири и Казахста на и объединенных энергосистем Северо-Запада, Урала, Юга, Среднего Поволжья, Северного Кавказа и Закав казья.
Формирование мощных энергетических систем невоз
можно без |
строительства высокоэкономичных линий |
для передачи |
электроэнергии, особенно на дальние рас- |
|
з |
стояния. За годы советской власти в СССР создана раз витая сеть линий, состоящая в основном из воздушных линий электропередачи (ВЛ) . К 1970 г. протяженность ВЛ напряжением 35 кв и выше составила 470 тыс. км. Непрерывно совершенствуются конструкции и оборудо вание ВЛ, повышается их надежность и экономичность. В 1963 г. в СССР построена первая в мире линия посто янного тока напряжением 800 кв (Волгоград — Донбасс), а в 1967 г. вступила в строй опытно-промышленная ли ния переменного тока напряжением 750 кв (Конаково — Москва). В ближайшие годы в Южной объединенной системе войдет в эксплуатацию такая же ВЛ напряже нием 750 кв, протяженностью свыше 1000 км.
Создается также оборудование для дальней линии передачи постоянного тока напряжением 1500 кв протя женностью около 2500 км, которая свяжет центральные районы страны с Экибастузским угледобывающим райо ном Казахстана. В недалеком будущем потребуется раз работать оборудование для ВЛ постоянного тока напря жением 2500 кв, предназначенной для передачи больших количеств электроэнергии из Восточной Сибири в евро пейские районы страны.
Не менее важное значение для сплошной электрифи кации имеют местные электрические сети, распределяю щие электроэнергию в местах ее потребления. В нашей стране широко развернуто строительство линий электро передачи напряжением 35—220 кв, связывающих элек тростанции и подстанции внутри энергосистем, а также сооружение сетей напряжением 0,4—20 кв, подводящих электроэнергию от подстанций к потребителям. К 1975 г. длина ежегодно вводимых в эксплуатацию ВЛ напряже нием 35 кв и "выше должна составить не менее 50 тыс. км, а линий напряжением до 20 кв — не менее 200 тыс. км.
Строительство линий электропередачи имеет свои специфические особенности: рассредоточенность работ по протяженной трассе, сравнительно небольшие объемы работ на каждом пикете линии (при их большом общем объеме), систематическая перемена места работы и др. Осуществление огромной программы сетевого строитель ства требует высокой механизации работ, внедрения но вой, прогрессивной техники, применения индустриальных методов, повышения степени сборности конструкций и их унификации, а также максимального сокращения объе мов работ, выполняемых на трассе. Массовое внедрение
4
в строительство ВЛ таких простых и удобных конструк ций, как центрифугированные железобетонные односто ечные опоры с металлическими траверсами, сборные фундаменты, свайные основания и т. п. позволяет резко сократить стоимость строительства линий и увеличить производительность труда.
Организация и методы строительства ВЛ непрерывно совершенствуются. Для согласования работы проектных, строительных, монтажных, снабженческих, транспорт ных и других организаций, участвующих в строительстве ВЛ, разрабатываются сетевые графики. Широко внедря ется в практику прогрессивный поточный метод строи тельства ВЛ, обеспечивающий одновременную работу на трассе нескольких специализированных бригад или участ ков. Применение передовых методов труда и прогрессив ной технологии позволяет добиваться высоких темпов строительства ВЛ, а внедрение комплексной механиза ции работ — исключить или свести к минимуму ручной труд.
Подготовка квалифицированных рабочих для строи тельства линий требует систематизации сведений по устройству и сооружению ВЛ. Настоящее учебное посо бие знакомит читателя с устройством и методами строи тельства воздушных линий электропередачи переменного тока напряжением от 0,4 до 220 кв, а также дает общее представление о ВЛ напряжением 330 кв и выше. Кроме того, в пособии приведены сведения о материалах, обо рудовании, транспортных средствах и механизмах, при меняемых для строительства ВЛ. Книга предназначена для подготовки в профессионально-технических учебных' заведениях и на производстве электромонтеров-линей щиков 3—4-го разрядов по монтажу воздушных линий электропередачи.
Г Л А В А I
УСТРОЙСТВО ВОЗДУШНЫХ ЛИНИЙ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ
§ 1. О С Н О В Н Ы Е О П Р Е Д Е Л Е Н И Я
Воздушной линией электропередачи (ВЛ) называют устройство для передачи и распределения электроэнер гии по проводам, находящимся на открытом воздухе и прикрепленным при помощи изоляторов и арматуры к опорам или кронштейнам инженерных сооружений (мос тов, путепроводов и т. д.). Устройство ВЛ, ее проектиро вание и строительство должны соответствовать «Прави лам устройства электроустановок» (ПУЭ), являющимся обязательными для всех линий электропередачи, кроме специальных (например, контактных сетей трамвая, троллейбуса, железной дороги и др.)
Классификация и режимы работы ВЛ. Воздушные линии электропередачи, как правило, предназначены для
передачи переменного |
трехфазного тока |
и по назначе |
||||
нию делятся |
на: |
|
|
500 кв и выше, служащие |
||
|
сверхдальние |
напряжением |
||||
в основном для |
связи |
между |
отдельными |
энергосисте |
||
мами; |
|
|
|
|
кв, служащие |
|
|
магистральные напряжением 220 и 330 |
|||||
для |
передачи |
энергии |
от мощных электростанций, а так |
|||
же |
для связи |
между |
энергосистемами и |
объединения |
электростанций внутри энергосистем (обычно соединяют электростанции с распределительными пунктами);
распределительные напряжением 35, ПО и 150 кв, служащие для электроснабжения предприятий и насе ленных пунктов крупных районов (соединяют распреде лительные пункты с потребителями и представляют со бой разветвленные сети с трансформаторными подстан циями);
линии электропередачи, 20 кв и ниже, служащие для подвода электроэнергии к потребителям.
6
Потребители электроэнергии по надежности электро снабжения делятся на три категории:
к первой относят потребителей, нарушение электро снабжения которых может привести к опасности для жизни людей, повреждению оборудования, массовому
браку |
продукции, нарушению |
важных |
элементов город |
ского |
хозяйства; |
|
|
ко |
второй — потребителей, |
перерыв |
электроснабже |
ния которых приводит к массовому недоотпуску продук ции, простою оборудования и рабочих, нарушению нор мальной деятельности значительной части городского населения;
к третьей — остальных потребителей.
По напряжению воздушные линии электропередачи «Правилами устройства электроустановок» делятся на две группы: ВЛ напряжением до 1000 в (низковольтные)
иВЛ напряжением выше 1000 в (высоковольтные). Для каждой группы линий установлены технические требова ния их устройства. Номинальное линейное напряжение линий трехфазного тока регламентировано ГОСТ 721—62
иможет иметь следующие значения: 750, 500, 330, 220,
150, 110, |
35, 20, 10, 6 и 3 кв, а также |
660, 380 и 220 |
в. |
По электрическому режиму работы линии делятся на |
|||
линии с |
изолированной нейтралью, |
когда общая |
точка |
обмоток (нейтраль) не присоединена к заземляющему устройству или присоединена к нему через аппараты, имеющие большое сопротивление, и с глухозаземленной нейтралью, когда нейтраль генератора или трансформа тора наглухо соединена с землей.
В сетях с изолированной нейтралью изоляция линии должна быть не менее величины линейного напряжения, так как при замыкании одной фазы на землю напряже ние двух других фаз относительно земли становится равным линейному. В сетях с глухозаземленной нейт ралью при повреждении одной фазы происходит корот кое замыкание через землю и защита линии отключает поврежденный участок. При этом перенапряжения фаз не происходит и изоляцию линии выбирают по фазному нап ряжению. Недостатком этих сетей является большая ве личина тока замыкания на землю и отключение линии при однофазном замыкании на землю. В СССР сети с глухозаземленной нейтралью применяют в системах нап ряжением до 1000 в и от 110 кв и выше. (
7
ß зависимости от механического |
состояния различа |
||
ют следующие режимы работы ВЛ: |
|
|
|
нормальный — провода и тросы не оборваны; |
|||
аварийный — провода и |
тросы |
оборваны |
полностью |
или частично; |
|
|
|
монтажный — в условиях |
монтажа опор, |
проводов и |
|
тросов. |
|
|
|
Механические нагрузки на элементы ВЛ в большой степени зависят от климатических условий района и ха рактера местности, по которой проходит линия. Террито
рия СССР, в зависимости от скорости |
ветра и |
максималь |
|
но возможной толщины гололеда на проводах, |
разделена |
||
на районы климатических условий |
(семь районов •—по |
||
скорости ветра и пять — по толщине стенок гололеда, |
об |
||
разующегося на проводах). При проектировании ВЛ |
за |
основу берут наибольшее значение величины скорости
ветра и |
толщины стенки |
гололеда, |
образующегося |
на |
|
проводах, наблюдаемые в данном районе 1 |
раз в 15 |
лет |
|||
для ВЛ |
напряжением 500 |
кв и 1 раз в 10 |
лет для |
В Л |
|
напряжением 6—330 кв. |
|
|
|
|
|
Местность, по которой |
проходит |
ВЛ, в |
зависимости |
от доступности для людей, транспорта и сельскохозяй ственных машин, делится согласно ПУЭ натри категории:
к населенной местности относят территорию городов, поселков, деревень, промышленных и сельскохозяйствен ных предприятий, портов, пристаней, железнодорожных станций, парков, бульваров, пляжей с учетом границ их развития на ближайшие 10 лет;
к ненаселенной — незастроенную территорию, частич но посещаемую людьми и доступную для транспорта и сельскохозяйственных машин (ненаселенной местностью считают также огороды, сады и местности с отдельными, редко стоящими строениями и временными сооруже ниями) ;
к труднодоступной — территорию, недоступную для транспорта и сельскохозяйственных машин.
Устройство и основные элементы ВЛ. Воздушные ли нии электропередачи состоят из опорных конструкций (опоры и основания), проводов, изоляторов и линейной арматуры. Кроме того, в состав ВЛ входят устройства, необходимые для обеспечения бесперебойного электро снабжения потребителей и нормальной работы линии: грозозащитные тросы, разрядники, заземления, а также вспомогательное оборудование для нужд эксплуатации
8
(устройства высокочастотной связи, емкостного отбора мощности и др.)
Опоры воздушной линии электропередачи поддержи вают провода на заданном расстоянии между собой и от поверхности земли. Горизонтальные расстояния между центрами двух опор, на которых подвешены провода, на зывают пролетом, или длиной пролета. Различают пере ходной, промежуточный и анкерный пролеты. Анкерный
Рис. 1. Габарит |
(а) |
и стрела провеса |
(б) |
||
|
|
проводов: |
|
|
|
F, ! — стрела |
провеса проводов; Лг —габарит |
прово |
|||
да от земли; |
А, В — точки подвеса |
провода |
|||
пролет обычно состоит из нескольких |
промежуточных. |
||||
Углом поворота |
линии |
называют угол между направ |
|||
лениями линии в смежных пролетах. |
|
|
|||
Вертикальное |
расстояние Аг (рис. 1, а) |
между низ |
шей точкой провода в пролете до пересекаемых инженер ных сооружений или до поверхности земли или воды на зывают габаритом провода.
Стрелой провеса f провода называют вертикальное расстояние между низшей точкой провода в пролете и горизонтальной прямой, соединяющей точки подвеса про вода на опорах. Если высота точек крепления разная, стрела провеса рассматривается относительно высшей и низшей точек крепления провода (F и f на рис. 1,6).
Тяжением называют усилие, с которым натягивают и закрепляют на опорах провод или трос. Тяжение изме няется в зависимости от силы ветра, температуры окру жающего воздуха, толщины гололеда на проводах и мо жет быть нормальным или ослабленным.
Запасом прочности, или коэффициентом запаса эле ментов воздушной линии электропередачи, называют от ношение минимальной расчетной нагрузки, разрушающей данный элемент, к величине фактической нагрузки в наи более тяжелых условиях.
9