Конструктивное исполнение линий электрипередачи (глава 3)

§1 Воздушные линии электропередачи
Воздушная линия (ВЛ) — это устройство для передачи электрической энергии по проводам, расположенным на открытом воздухе и прикрепленным при помощи изоляторов и арматуры к опорам или кронштейнам инженерных сооружений.

Главные элементы ВЛ:
провода фаз;
грозозащитные тросы;
опоры ВЛ;
изоляторы;
линейная арматура; фундаменты опор ВЛ.

Основные габаритные размеры ВЛ:
стрела провеса провода –
габарит линии – длина гирлянды изоляторов –
высота опоры ВЛ -

Конструктивные параметры ВЛ (35—750 кВ)

Схема анкерного пролёта воздушной линии и пролёта пересечения с железной дорогой.

Элементы ВЛ работают в сложных и разнообразных географических и климатических условиях. Кроме того, они должны противостоять действию сил, обусловленных:
весом всех элементов линии;
весом гололедных отложений на проводах, тросах и опорах;
давлением ветра на провода, тросы и опоры;
тяжением по проводам и тросам ;
воздействием вибрации проводов;
динамическим воздействием от пляски проводов.

Провода ВЛ
Проводниковые материалы, из которых изготавливаются провода воздушных линий электропередачи должны удовлетворять ряду технических и экономических требований:
невысокое удельное электрическое сопротивлением ρ;
плотность этих материалов γ не должна быть высокой;
высокая механическая прочность , оцениваемая по пределу прочности на разрыв ;
стойкость к атмосферным воздействиям и химическим реагентам, находящимся в воздухе;
материал не должен быть дефицитным или дорогим.

Основные характеристики проводниковых материалов

Классификация проводов ВЛ:
неизолированные провода:
монометаллические (медь, алюминий, сталь)
и биметалические (сталеалюминиевые);
АС 120/19, АСК 240/56;
однопроволочные и многопроволочные;
расширенные и полые;

изолированные (СИП)

Классификация опор ВЛ:
по количеству трехфазных цепей:
одноцепные;
двухцепные;
многоцепные.

по способу крепления проводов:
промежуточные;
анкерные.

по положению на трассе:
расположенные на прямых ее участках;
угловые.

по материалу опор :
деревянные;

железобетонные;

металлические, (стальные), решетчатые

стальные, нового поколения, на базе стальных многогранных стоек.

Преимущества использования многогранных опор ЛЭП:
1. Небольшие сроки строительства.
Железобетонные и решетчатые аналоги возводятся в 2-4 раза медленнее, чем многогранные опоры ЛЭП.
2. Низкие материальные затраты.
Исследования показали, что экономия при возведении многогранных металлических опор ЛЭП составляет около 12-15%, если сравнивать их с бетонными аналогами, и 40-50%, если сравнивать с решетчатыми опорами. Это объясняется несколькими причинами:
Увеличенным межопорным расстоянием;
Меньшими расходами на транспортировку и СМР;
Увеличенными сроками использования;
Низкими затратами на утилизацию и демонтаж;
Экономический эффект увеличивается, если монтаж или замена опор происходит в удаленных и труднодоступных районах.
3. Низкая стоимость и удобная транспортировка.

4. Уменьшенные расходы на постоянный и временный землеотвод.
5. Надежность.
Высокая надежность многогранных опор ЛЭП складывается из нескольких факторов:
Долговечность. Оцинкованные многогранные опоры могут прослужить порядка 70 лет, обычные многогранные без оцинкования – не меньше 50, против 30 лет у бетонных опор и 35-45 решетчатых.
Безотказность. Как показывает многолетняя практика и наблюдения, многогранные стальные опоры ЛЭП выходят из строя значительно реже своих аналогов.
Ремонтопригодность. Катастрофические разрушения принести опоре практически невозможно, а чтобы заменить вышедшие из строя узлы нужно минимум времени.
Сохраняемость. Работоспособность сохраняется в норме даже при многократных погрузо-разгрузочных работах или длительном хранении.
6. Вандалоустойчивость.

по назначению (специальные):
ответвительные;
концевые;
переходные;

транспозиционные.
Цикл транспозицции

Расположение проводов на опорах
На одноцепных опорах:
по вершинам равностороннего треугольника (а,б); горизонтально (в).
На двухцепных опорах:
обратной ёлкой (г);
по вершинам шестиугольника(д).

Изоляторы
штыревые:
фарфоровые;
стеклянные.
подвесные:
фарфоровые;
стеклянные;

полимерные (из стеклопластика).

Грозозащитные тросы – стальные оцинкованные многопроволочные канаты сечением 35, 50 и 70 мм².
Линейная арматура – устройства, обеспечивающие:
надежное сочленение отдельных элементов конструкции ВЛ;
защиту гирлянд подвесных изоляторов отповреждения электрической дугой при пробое;
фиксацию взаимного расположения в пространстве расщепленных фаз и соседних фаз по отношению друг к другу.

§2 Кабельные линии электропередачи
Кабелем называется провод, заключенный в герметическую оболочку, который можно прокладывать в воде, земле и на воздухе. Это готовое заводское изделие, состоящее из изолированных токоведущих жил, заключенных в защитную герметичную оболочку, поверх которой в зависимости от условий прокладки может находиться защитный покров.

Классификация кабелей:
по материалу токопроводящих жил – кабели с алюминиевыми и медными жилами;
по материалу изоляции токоведущих жил – кабели с бумажной, пластмассовой (поливинилхлоридной), резиновой и из сшитой полиэтиленовой изоляцией;
по материалу защиты изоляции жил кабелей от влияния внешней среды – кабели в металлической, пластмассовой и резиновой оболочке;
по способу защиты от механических повреждений – бронированные и небронированные;
по количеству жил – одно-, двух, трех- и четырехжильные.

Основные конструктивные элементы кабелей:
токопроводящие жилы:
основные и нулевые;
алюминиевые и медные; однопроволочные и многопроволочные;
круглого и сегментного сечений.
изоляция - для необходимой электрической прочности жил кабеля по отношению друг к другу и к заземленной оболочки:
изоляция жил и поясная изоляция.
защитные герметичные оболочки предохраняют изоляцию от вредного воздействия влаги, света, газов, кислот и механических повреждений:
из свинца, алюминия, резины и пластмассы.
защитные покрововы для защиты оболочек кабеля от внешних воздействий и в зависимости от конструкции могут состоять из:
подушки , которая накладывается на оболочку для ее предохранения от механических повреждений лентами и проволоками брони;
бронипокрова, который защищает кабель от внешних механических воздействий;
наружного покрова, предназначенного для для защиты брони от коррозии.

электропроводящие экраны для выравнивания электрического поля силовых кабелей;
жилы защитного заземления; заполнители для устранения свободных промежутков между конструктивными элементами кабеля с целью гарметизации, придания кабелю необходимой формы и механической ы прочности.
кабельная арматура – для соединения отдельных отрезков (строительных длин) кабеля (соединительные муфты) и для присоединения концов кабеля к аппаратуре или шинам распределительных устройств ( концевые муфты).
Марки кабеля состоят из начальных букв слов, характеризующих их конструкцию.
Рядом с маркой кабеля указывают число и сечение токоведущих жил.

Сечения: а) двухжильных кабелей с круглыми и сегментными жилами б) трехжильные кабели с поясной изоляцией и отдельными оболочками
в) четырехжильные кабели а нулевой жилой круглой, секторной и треугольной формы.
1 - токопроводящая жила; 2 – нулевая жила; 3 – изоляция жилы; 4 – экран на токопроводящей жилы; 5 – поясная изоляция; 6 – заполнитель; 7 – экран на изоляции жилы; 8 – оболочка; 9 – бронепокров; 10 – наружный защитный покров.

Способы прокладки кабелей:
1. в траншеях;
2. в трубах;
3. в каналах;

4. в блоках;
5. в туннелях и коллекторах;
6. на лотках;

7.на эстакадах и в галереях;
8. Прокладки кабелей на тросах.

Прокладка кабельных линий в туннеле.