книги из ГПНТБ / Магидин Ф.А. Устройство и монтаж воздушных линий электропередачи учеб. пособие

(рис. 24,а). Их устанавливают под опорные башмаки стволов, под каждую ногу, откуда и произошло название подножники. Подножники состоят из опорной плиты 1 и стойки 2 с анкерными болтами 3 и покрыты гидроизоляцией из асфальтобитуіѵшого лака. В слабых грунтах подножники уста­ навливают в комплекте с риге­

лями.

Для усиления сопротивления фундамента вырывающим нагруз­ кам применяют пригрузочные плиты трапецеидальной формы (рис. 24,6). Фундаменты опор с оттяжками име­ ют вместо анкерных болтов один штырь, являющийся осью шарнир­ ного крепления ствола опоры к подножнику.

Для очень больших нагрузок раз­ работаны разборные Л-образные фундаменты, состоящие из двух по­ ловин опорной плиты и Л-образного элемента.

Широкое применение на строи­ тельстве ВЛ получили свайные фун­ даменты, обладающие рядом пре­ имуществ по сравнению с грибовид­ ными (обладают меньшей массой, исключены земляные работы и име­ ют более высокий уровень механи­ зации работ). Их применение осо­ бенно эффективно в слабых и водонасыщенных грунтах. Закрепление свайных фундаментов в грунте обес­ печивается главным образом трени­ ем боковых поверхностей сваи о

грунт и частично сопротивлением грунта сжатию на уров­ не острия сваи. Унифицированные сваи имеют попереч­ ные размеры от 25x25 до 40X40 см. Длина сваи 6 м. Изготовляют сваи из предварительно напряженного же­ лезобетона; в верхней части сваи имеются два анкерных болта, к которым крепятся опорные башмаки стволов. При погружении сваи в грунт к этим же болтам крепят рабочий орган вибровдавливающего агрегата.

40

При больших нагрузках используют так называемый свайный куст, состоящий из нескольких свай и переход­ ного элемента от оголовков свай к опорным башмакам опоры-ростверка. Ростверк обычно изготовляют в виде бетонной или металлической конструкции с отверстиями для свай.

§ 7. П Р О В О Д А И Т Р О С Ы

Провода воздушных линий электропередачи предназ­ начены для передачи электроэнергии от источников к по­ требителям.

Основное требование, предъявляемое к материалу проводов воздушных линий электропередачи,— малое электрическое сопротивление, т. е. высокая проводимость. Чем выше проводимость провода, тем меньше потери энергии при передаче. Особое значение проводимость приобретает при передаче больших электрических мощ­ ностей. Кроме того, материал, применяемый для изготов­ ления проводов, должен обладать достаточной механи­ ческой прочностью, быть устойчивым к действию влаги и химических веществ, находящихся в воздухе, а также быть дешевым и недефицитным. Долгое время основным материалом для проводов были медь и бронза. В настоя­ щее время провода, как правило, изготовляют из алю­ миния и стали, что позволяет экономить дефицитные цветные металлы и снижать стоимость проводов. Срав­ нительно редко используют провода из бронзы и сплавов алюминия (алдрея, алмелека и др.). Медные провода применяют в основном на специальных линиях (контакт­ ной сети железных дорог, трамваев, троллейбусов и т. п.).

М е д ь обладает высокой проводимостью недостаточ­ ной механической прочностью, хорошо противостоит воз­ действию атмосферных -явлений и большинства химичес­ ки активных примесей, находящихся в воздухе. Медные провода изготовляют из медной неотожженной проволо­ ки диаметром 2,5—4 мм. В марку медных проводов ли­ ний электропередачи входит буква M и число, указываю­ щее площадь поперечного сечения провода в квадрат­ ных миллиметрах (например, М-120 — провод медный сечением 120 мм2).

А л ю м и н и й уступает меди по проводимости и ме­ ханической прочности. Однако, хотя проводимость алю­ миния меньше проводимости меди в 1,6 раза, для пере­ дачи на одно и то же расстояние одинаковой мощности

41

при одинаковых напряжениях и потерях в линии алю­ миниевые провода будут весить примерно в 2 раза мень­ ше медных (хотя их сечение должно быть в 1,6 раза больше), так как плотность алюминия в 3,3 раза меньше плотности меди. В то же время алюминий достаточно устойчив к действию химически активных веществ, за исключением щелочей, соляной кислоты и солей, содер­ жащихся в морской воде.

Относительно высокая электрическая проводимость, малая плотность и низкая стоимость обусловили широ­ кое применение алюминия для изготовления проводов воздушных линий электропередачи. Однако малая меха­ ническая прочность алюминия приводит к увеличению стрел провеса и соответственно увеличению высоты опор или уменьшению длины пролета. Поэтому чисто алюми­ ниевые провода используют в линиях местного значения напряжением до 35 кв, где длина пролетов не превышает 100—120 м. Марка алюминиевых проводов состоит из буквы А и числа, указывающего площадь поперечного сечения провода в квадратных миллиметрах (например,

проводимость и большую механическую прочность. Стальные провода применяют при передаче небольших мощностей электроэнергии на короткие расстояния (в колхозах,- небольших городах, линиях автоблокировки на железных дорогах и др.), на переходах линий элек­ тропередачи через большие реки, ущелья, а также ис­ пользуют в качестве грозозащитных тросов и для изго­

Проволока для изготовления стальных сердечников ком­ бинированных проводов и грозозащитных тросов имеет

и многопроволочными. Марка однопроволочных стальных проводов состоит из букв ПСО (провод стальной одно-

стальные провода изготовляют из стали с присадкой до 0,2% меди (марки ПС) и с присадкой 0,2—0,4% меди — медистые стальные (марки ПМС). Марка многопрово­ лочных стальных проводов состоит из букв и числа,

42

больших количествах для повышения прочности фосфо­ ра, кремния и других веществ. Бронзовые провода, как и медные, хорошо противостоят атмосферным и химичес­ ким воздействиям.

Для линий электропередачи применяют неизолиро­ ванные однопроволочные, многопроволочные (из одного металла или комбинированные из двух металлов), а так­ же пустотелые, или полые, провода.

Однопроволочные медные провода изготовляют сече­ нием от 4 до 10 мм2, стальные — сечением от 10 до 28 мм2 (диаметром 3,5—6 мм), а биметаллические — из стальной

одну центральную проволоку и последующие повивы (ряды) проволок. В первый повив укладывается обычно

и т. д. Чтобы провод не раскручивался, каждый после­ дующий повив проволок делают в направлении, проти­

прочности. На сердечник накладывают повивы проволок, изготовленных из металла с хорошей проводимостью. Наибольшее распространение получили комбинирован­ ные сталеалюминиевые провода. Сердечники этих про­

(АС-120 — АС-400). Стальной сердечник восполняет не­ достаточную механическую прочность алюминия, что позволяет применять сталеалюминиевые провода на ли-

43

нйях электропередачи всех напряжений с большими Про­ летами. В СССР изготовляют сталеалюминиевые про­ вода АС нормальной прочности, АСУ усиленной проч­ ности и АСО ослабленной прочности. Выпускаются также сталеалюминиевые провода АСК, стальные сер­

дечники которых защище­ ны антикоррозионным по­ крытием.

щей механической прочности провода. Кроме того, они

ях, когда необходимо увеличить наружный диаметр про­ вода, не увеличивая площади его сечения (например, для снижения уровня радиопомех и потерь энергии на коро­

44

Условия работы проводов. Выбор марки и сечения проводов для конкретной линии электропередачи зависит не только от передаваемой мощности, но н в значитель­ ной степени от механических нагрузок, ожидаемых при эксплуатации. Кроме постоянных нагрузок, действующих на фундаменты, опоры, провода, изоляторы и арматуру линий электропередачи, ВЛ подвержена воздействию переменных нагрузок, возникающих при изменении тем­ пературы окружающего воздуха, при появлении гололе­ да, ветра, а также вибрации и «пляски» проводов. Сте­ пень воздействия этих факторов на линию зависит от климатических и географических условий района, по ко­ торому проходит трасса линии электропередачи.

И з м е н е н и е т е м п е р а т у р ы в о з д у х а вы­ зывает увеличение или уменьшение длины провода, со­ ответственно изменяется стрела провеса и тяжение про­ вода. При положительных температурах длина провода увеличивается, при этом тяжение его снижается и на­ пряжение материала уменьшается. Наоборот, при отри­ цательных температурах длина провода уменьшается, при этом тяжение провода увеличивается и напряжение материала возрастает.

ной воды из воздуха, соприкасаясь с проводами, покры­ вают их и, намерзая, образуют слой льда, крепко сцеп­ ленный с проводом и обычно имеющий большую толщину с наветренной стороны. Кроме того, в морозную погоду или при температуре воздуха около —5° С на проводах может образоваться изморозь. Нагрузки от гололеда и изморози складываются из массы льда на проводах и нагрузки, создаваемой давлением ветра на площадь го- лоледно-изморозевого цилиндра, и существенным обра­ зом влияют на работу проводов.

В то же время давление на провода будет наибольшим, если ветер будет направлен поперек трассы.

Скорость ветра зависит от многих причин: на побе­ режье морей и озер скорость больше, чем на суше; в лесу скорость ветра падает; на высоте скорость больше, чем

46

у поверхности земли и т. д. Особенно опасен ветер при гололеде, так как диаметр провода увеличивается за счет слоя осевшего льда или мокрого снега. В таких случаях ветровая нагрузка может быть значительной даже при

разуются завихрения, которые отрываются с подветрен­ ной стороны провода попеременно сверху и снизу. Сры­ вам воздуха сопутствуют небольшие толчки провода (импульсы). При совпадении (резонансе) частоты им­ пульсов с одной из собственных частот натянутого про­

форму волн длиной до 20 ж с амплитудой, доходящей до 2—3-диаметров провода.

Частота вибрации зависит от скорости ветра, длины пролета, диаметра провода и тяжения. Поэтому особен­

крытой местности, на больших переходах. Кроме того, чем сильнее натянут провод, тем больше он подвержен вибрации. Расположение проводов на опоре существенно влияет на возникновение вибрации. Так, например, при

При вибрации провод повреждается в местах выхода из зажима, так как в этом месте он многократно изги­ бается, что приводит к излому проволок. Вибрация про­ водов может привести также к ослаблению болтовых соединений опор. Для уменьшения амплитуды колебаний проводов при вибрации устанавливают фестоны и гаси­

онах, подверженных гололеду, при сильном и порывис­ том ветре. Провод порывом сильного ветра подбрасы­ вается вверх и на нем образуется бегущая волна, ам­ плитуда которой может доходить до 8—12 м. Особенно

47