Конструкции ок.
Поскольку ОК, предназначенные для прокладки в грунт вдоль ЛЭП по конструкции практически не отличаются от ОК общего назначения, то в дальнейшем будем рассматривать ОК 2-ой группы, т.е. встроенные в конструкции ЛЭП.
Существуют 3 основных способа прокладки ОК на опорах ЛЭП, каждый из которых имеет свои преимущества и недостатки:
самонесущие диэлектрические ОК (ОСКД);
ОК, навитые на фазовый провод, или грозозащитный трос, или прикрепленные к ФП или ГТ, навитые д/э корделем.
ОК, встроенные в ФП и ОК, встроенные в ГТ (ОКФП и ОКГТ).
Применение ОК, встроенных в ЛЭП, позволяют значительно сократить затраты на строительство ЛС и уменьшить его сроки.
В мировой практике используется 6 видов подвесок ВОК на ЛЭП:
Optical Ground Wire (OPGW - (ВОК встроенный в грозотрос)– используется для магистральных ВОЛС при сооружении новых ЛЭП с напряжением свыше 200 кВ;
Optical Phase Conductor (OPPC) – (ВОК встроенный в фазный провод);
All Dielectric Self-supporting (ADSS) – (самонесущий диэлектрический ВОК) – используется для внутрисистемных ВОЛС на существующих ЛЭП с напряжением 35-220 кВ или на ЛЭП без ГТ;
Metal Armored Self-supporting (MASS) – (самонесущий армированный металлом ВОК);
Wrapped All Dielectric Cables (навитые на ФП иГТ);
Preport Attached (U = 110- 220кВ) – (неметаллический ОК, прикрепленный к грозотросу).
Самой экономичной является конструкция ОК навитая на ФП и ГТ, либо прикрепляемая к ГТ навивным д/э корделем высокой прочности. Эта конструкция позволяет избежать переделки элементов ЛЭП и за короткий срок может быть навита на ФП или ГТ. Она должна быть полностью д/э. Несмотря на низкую стоимость, нельзя рассчитывать на длительный срок службы такого ОК: он может навиваться на ФП напряжением не выше 115 кВ и на ГТ ЛЭП не выше 400 кВ. Варианты креплений таких проводов приведены ниже:
Т или П
ВОК
Кордель
Трос
ВОК
1 2
3
4
1.ОВ во вторичном покрытии;
2.центральный армирующий элемент;
3.тепловой изолирующий слой;
4.теплостойкая резина.
Конструкция ОК, навитого на трос или провод состоит из 8 ОВ, расположенных в повиве вокруг кевларового армирующего центрального элемента, и заключенного в изоляцию из материала, не трескающегося под действием солнечных лучей, перепадов температур и выдерживающего высокое напряжение до 160 кВ. Внутри конструкция заполнена водоблокирующим составом (гидрофобным заполнителем). В данном кобеле применяются многомодовые ОВ с размерами 50х125 с шириной полосы пропускания 400 МГц*км при максимальном затухании 1,36 дБ/км на длине волны 1,3 мкм.
Следует иметь в виду, что в режиме токов КЗ и грозовых разрядов любое ОВ должно выдерживать повышение температуры до 200 оС. Эта температура определяет низшую точку плавления д/э элементов ОВ.
Конструкция оскд
Кабели данной конструкции подвешиваются ниже ФП – это преимущество, поскольку многие операторы связи хотят иметь свой, отдельный от энергосистемы кабель. Важнейшими параметрами конструкции является стойкость к внешним нагрузкам (ветер, гололед, нагрузка собственной массы). Самонесущие ОК имеют полностью д/э конструкцию, они могут подвешиваться под тросом между фазами и обладать высокими механическими параметрами. Обязательным компонентом таких конструкций является центральный армирующий элемент, выполненный из стеклопластика. В высоком постоянном электрическом поле происходит ускоренное разрушение полиэтиленовой оболочки => разрушение всего ОК. Вследствие загрязнения окружающей среды и выпадения осадков с различными примесями происходит изменение поверхностного сопротивления при высыхании их от опоры к середине пролета.
При отсутствии осадков поверхностное сопротивление внешней оболочки составляет 1012 Ом/м, при выпадении осадков оно падает до 108 Ом/м.
Поскольку кабель находится в постоянном электрическом поле ЛЭП, то по поверхности водяной пленки начинает протекать электрический ток. При напряженности электрического поля Е=20В/м и длине пролета lпр=300м ток достигает 4 мА. Это явление получило название сухоразрядная дуга, которая разрушает поверхность оболочки, что является началом деградации д/э кабеля.
При подвеске самонесущего д/э ОК на ЛЭП с напряжением U= 400кВ разрушение оболочки происходит в течение 6-9 месяцев.
Следует различать конструкции самонесущих кабелей для больших пролетов подвески (100 – 150м) и малых. Для больших пролетов подвески ОК содержит большее число армирующих д/э элементов. Большие пролеты – для ЛЭП 110-500 кВ, для малых пролетов – конструкции несколько облегчаются и имеют менее прочную структуру, это для ЛЭП 10 – 35 кВ (длина пролета до 100м).
Теоретически можно рассчитать и даже изготовить самонесущий кабель для бесконечной длины пролета из-за его малой массы, однако при длине пролета свыше 500м ОСКД применяются редко.