5.2 Выбор изоляторов
Тип изолятора выбирается по механической нагрузке с учетом коэффициента запаса прочности. Коэффициент запаса прочности представляет собой отношение разрушающей электромеханической нагрузки к нормативной нагрузке на изолятор. Согласно ПУЭ, коэффициенты запаса прочности в режиме наибольшей нагрузки должны быть не менее 2,7, а в режиме среднегодовой температуры – не менее 5,0.
В нормальных режимах поддерживающая гирлянда изоляторов воспринимает осевую нагрузку, состоящую из веса провода, гололеда и веса самой гирлянды. С учетом этого расчетные условия для выбора типа изоляторов в подвесной гирлянде имеют вид:
(5.1)
где
– нагрузка на изолятор от веса провода,
покрытого гололедом;
– нагрузка
на изолятор от веса гирлянды;
– нагрузка
на изолятор от веса провода;
– разрушающая
электромеханическая нагрузка.
Нагрузки
и
можно рассчитать следующим образом:
, (5.2)
где
- длина весового пролета (указывается
в технических характеристиках опор);
F – общее фактическое сечение провода;
-
удельная нагрузка от ветра и веса
провода, покрытого гололедом (см. п.
3.2);
-
удельная нагрузка от собственного веса
провода (см. п. 3.2).
Поскольку
до выбора типа изолятора вес гирлянды
неизвестен, то в выражение (5.1) подставляются
усредненные значения
,
известные из практики (табл. 5.1).
Таблица 5.1
|
Номинальное напряжение, кВ |
35 |
110 |
220 |
330 |
500 |
|
Вес гирлянды изоляторов, даН |
20 |
50 |
80 |
170 |
280 |
При выборе изоляторов натяжных гирлянд в условия (5.1) добавляется величина тяжения провода. Поэтому выбор типа изоляторов таких гирлянд производится по следующим формулам:
. (5.3)
После
выбора типа изоляторов определяется
их количество в гирлянде. Оно должно
быть таким, чтобы обеспечить надежную
работу ЛЭП в условиях тумана, росы или
моросящего дождя в сочетании с загрязнением
поверхности изоляторов. При одинаковых
загрязнениях значение
грязеразрядного напряжения
гирлянды пропорционально длине
пути утечки изолятора
,
представляющей собой наименьшее
расстояние по поверхности изолирующей
части между двумя электродами изолятора
(таблица приложения Д).
Поверхности
изоляторов загрязняются и увлажняются
неравномерно. В результате этого
грязеразрядные напряжения оказываются
пропорциональными не
,
а эффективной
длине пути утечки:
, (5.4)
где
- поправочный коэффициент (коэффициент
эффективности изолятора). Значение
для изоляторов тарельчатого типа можно
приближенно определить по эмпирической
формуле:
, (5.5)
где D – диаметр тарелки изолятора.
Эффективная
длина пути утечки, обеспечивающая
надежную эксплуатацию гирлянд изоляторов,
зависит от многих факторов, в том числе
и от интенсивности загрязнения атмосферы.
Для проектирования воздушных ЛЭП
установлена
классификация местностей по степени
загрязнения атмосферы
и нормированы
минимально допустимые
удельные эффективные длины пути утечки
,
представляющие собой отношения
эффективной длины пути утечки к
наибольшему рабочему напряжению линии
(табл. 5.2):
,
где
для ВЛ напряжением 35-220 кВ.
К районам с повышенным уровнем загрязнения атмосферы (степень III-VI) относятся районы вблизи промышленных центров, районы с засоленными почвами, прибрежные зоны морей и соленых озер.
Таблица 5.2