3.Основные элементы воздушных линий

Воздушные линии электропередачи (ВЛ) предназначены для передачи электроэнергии на расстояние по проводам. Основными конструктивными элементами ВЛ являются провода, тросы, опоры, изоляторы и линейная арматура. Провода служат для передачи электроэнергии. В верхней части опор над проводами для защиты ВЛ от грозовых перенапряжений монтируют грозозащитные тросы.

Опоры поддерживают провода и тросы на определенной высоте над уровнем земли или воды. Изоляторы изолируют провода от опоры. С помощью линейной арматуры провода закрепляются на изоляторах, а изоляторы на опорах. В некоторых случаях провода ВЛ с помощью изоляторов и линейной арматуры прикрепляются к кронштейнам инженерных сооружений.

Наибольшее распространение получили одно- и двух- цепные ВЛ. Одна цепь трехфазной ВЛ состоит из проводов разных фаз. Две цепи могут располагаться на одних и тех же опорах.

На рис. 1.1 приведена металлическая опора одноцепной линии. На работу конструктивной части ВЛ оказывают воздействие механические нагрузки от собственного веса проводов и тросов, от гололедных образований на проводах, тросах и опорах, от давления ветра, а также из-за изменений температуры воздуха. Из-за воздействия ветра возникает вибрация проводов (колебания с высокой частотой и незначительной амплитудой), а также пляска проводов (колебания с малой частотой и большой амплитудой). Указанные выше механические нагрузки, вибрации и пляска проводов могут приводить к обрыву проводов, поломке опор, схлестыванию проводов либо сокращению их изоля­ционных промежутков, что может привести к пробою или перекрытию изоляции. На повреждаемость ВЛ влияет и за­грязнение воздуха.

Р ис. 1.1. Промежуточная металли­ческая опора одноцепной линии:1– провода; 2 –изоляторы; 3 –грозо-защитный трос; 4 – тросостойка; 5– траверсы, опоры; 6–стойка опоры; 7– фундамент опоры

4. Провода воздушных линий

На ВЛ применяются неизолированные провода, т. е. без изолирующих покровов. Наиболее распространены на ВЛ провода алюминиевые, сталеалюминевые, а также из сплавов алюминия-–АН, АЖ. Медные провода в настоящее время не используются на ВЛ без специальных технико-экономических обоснований. Обычно не рекомендуется применять на ВЛ стальные провода.

Грозозащитные тросы, как правило, выполняются из стали. В последние годы грозозащитные тросы используются для организации высокочастотных каналов связи. Такие тросы выполня­ются сталеалюминевыми. Конструкции и общий вид неизолированных прово­дов приведены на рис. 1.2, а. Однопроволочный провод (рис. 1.2, б) состоит из одной круглой проволоки. Такие провода дешевле многопро­волочных, однако они менее гибки и имеют меньшую ме­ханическую прочность. Многопроволочные провода из одного металла (рис. 1.2, в) состоят из нескольких свитых между собой проволок. При увеличении сечения растет чис­ло проволок. В многопроволочных проводах из двух металлов–сталеалюминиевых проводах (рис. 1.2, г)–внутрен­ние проволоки (сердечник провода) выполняются из стали, а верхние – из алюминия.

Р ис. 1.2. Конструкции проводов ВЛ:

а–общий вид многопроволочного провода; б–сечение однопроволочного прово­да; в, г – сечения многопроволочных проводов из одного и двух металлов; д – се­чение пустотелого провода

Стальной сердечник увеличивает механическую проч­ность, алюминий же – токопроводящая часть провода. По­лые провода (рис. 1.2,(3) изготовляют из плоских проволок, соединенных друг с другом в паз, что обеспечивает конструктивную прочность провода. У таких проводов больший по сравнению со сплошными диаметр, благодаря чему по­вышается напряжение появления коронирующего разряда на проводах и значительно снижаются потери энергии на корону. Полые провода применяются на ВЛ редко, они главным образом используются для ошиновки подстанций 330 кВ и выше. Для снижения потерь электроэнергии на корону ВЛ при U _ном 330 кВ каждая фаза ВЛ расщепляет­ся на несколько проводов.

Медь при своих высоких качествах – хорошей проводи­мости,– дорога и дефицитна. Поэтому в настоящее время медные провода для выполнения ВЛ не применяют­ся.

Алюминий – наиболее распространенный в природе ме­талл. Его удельная проводимость составляет 65,5 % прово­димости меди. Основной недостаток алюминия - относительно малая механическая прочность. Алюминиевые однопроволочные провода вообще не выпускаются из-за их низкой прочности. Многопроволочные алюминиевые провода обычно применяют только в распределительных сетях напряжением до 35 кВ, а в сетях с более высоким напряжением используются сталеалюминиевые провода. В соответствии с ГОСТ 839-80 выпускаются алю­миниевые провода марок А и АКП. Провод марки А состо­ит из алюминиевых проволок одного диаметра (число про­волок от 7 до 61), скрученных концентрическими повивами; АКП - провод марки А, но его межпроволочное простран­ство заполнено нейтральной смазкой повышенной термо­стойкости, противодействующей появлению коррозии. Коррозионно-стойкий провод АКП применяется для ВЛ вблизи морских побережий, соленых озер и химических предприятий.

Провода из сплавов алюминия (АН - нетермообработанный, АЖ – термообработанный сплав) имеют большую механическую прочность и примерно такую же проводимость, как и провода марки А.

Сталеалюминиевые провода наиболее широко применя­ются на ВЛ. Проводимость стального сердечника не учи­тывается, а за электрическое сопротивление принимается только сопротивление алюминиевой части. В сооветствии с ГОСТ 839-80 выпускаются сталеалюминиевые провода марок АС, АСКС, АСКП, АСК.

Провод марки АС состоит из стального сердечника и алюминиевых проволок. Провод предназначается для ВЛ при прокладке их на суше, кроме районов с загрязненным вред­ными химическими соединениями воздухом. Коррозионностойкие провода АСКС, АСКП, АСК предназначены для ВЛ, проходящих по побережьям морей, соленых озер.