Холянов В.С., Холянова О.М. Основы электроэнергетики
Подождите немного. Документ загружается.
- сцепную (ушки, серьги, скобы, звенья и т.п.);
- крепёжную (поддерживающие и натяжные зажимы);
- соединительную (овальные соединители, петлевые, ответвительные и
другие зажимы);
- защитную (защитные кольца, рога разрядные, гасители вибрации,
компенсирующие балласты).
Перечисленные выше виды линейной арматуры выбираются в
зависимости от марки провода или троса. Срок службы арматуры в сложных
условиях эксплуатации во многом зависит от устойчивости её к коррозии. В
этих целях вся применяемая на ВЛ арматура имеет цинковое покрытие,
стойкость которого в зависимости от степени загрязнения атмосферы
определяется сроком от 2 до 5 лет. Для увеличения срока службы арматуры в
настоящее время практикуется применение специальной антикоррозионной
смазки. Срок эффективного предохраняющего от коррозии действия смазки
колеблется в пределах от 8 до 10 лет.
Крепление проводов к подвесным изоляторам и крепление тросов выпол-
няют при помощи поддерживающих или натяжных зажимов. Из натяжных
зажимов следует отдавать предпочтение зажимам, не требующим разрезания
провода. Крепление проводов к штыревым изоляторам производится проволоч-
ными вязками или специальными зажимами.
Поддерживающие зажимы для подвески проводов могут быть глухими
или с заделкой ограниченной прочности. По условию надёжности рекомен-
дуется применение глухих зажимов. Подвеску грозозащитных тросов на опорах
следует осуществлять только в глухих зажимах.
Соединение проводов и тросов производят при помощи соединительных
зажимов, сварки. В одном пролёте допускается не более одного соединения на
каждый провод или трос.
Глухой зажим показан на рис. 2.14.в). Нажимные болты 1 через плашку 2
прижимают провод к корпусу зажима («лодочке») 3 и удерживают его на месте
31
при одностороннем тяжении. Провод и трос в случае обрыва в одном из
пролётов, как правило, не вытягиваются из зажима, и тяжение провода или
троса, оставшегося необорванным, передаётся на промежуточную опору.
Глухие зажимы – основной тип зажимов, применяемых в настоящее время на
ВЛ 35-500 кВ.
На анкерных опорах провода закрепляют наглухо при помощи натяжных
зажимов. Существует несколько типов натяжных зажимов: болтовые, пресс-
суемые, клиновые. Болтовые зажимы, рис. 2.14.г), состоят из корпуса 1, плашек
2, натяжных болтов с гайками 3 и прокладок 4 из алюминия. Прессуемые
зажимы, рис. 2.14.д), состоят из стального анкера1, в котором на длине L
1
опрессовывается стальной сердечник провода, и алюминиевого корпуса 2, в
котором по длине L
2
опрессовывается алюминиевая часть провода со стороны
пролёта, а на длине L – шлейф.
Промышленность выпускает провода кусками определённой длины. На
ВЛ эти куски проводов соединяют друг с другом с помощью соединителей,
подразделяемых на овальные и прессуемые.
Овальные соединители (рис. 2.14 е, ж) применяются для проводов сече-
нием до 185 мм
2
включительно. В них провода укладываются внахлёст, после
чего производится обжатие соединителя с помощью специальных клещей (рис.
2.14е). Сталеалюминиевые провода сечением до 95 мм
2
включительно закреп-
ляются в соединителях методом скручивания (рис. 2.14ж).
Прессуемые соединители используются для соединения проводов
сечением 240 мм
2
и более и стальных тросов всех сечений (рис. 2.14з).
К проводам ВЛ вблизи от зажимов подвешиваются гасители вибрации с
грузами или демпфирующие петли, применение которых уменьшает вибра-
цию и позволяет предотвратить излом проволок провода. Гаситель вибрации
состоит из двух чугунных грузов 1, соединённых стальным тросом 2 (рис.
2.14и). Частота собственных колебаний гасителей во много раз меньше, чем
провода, и вибрация последнего в результате уменьшается. Для
32
алюминиевых и сталеалюминиевых проводов малых сечений защита от
вибраций осуществляется с помощью демпфирующей петли 1 из провода той
же марки. Петля прикрепляется к проводу болтовыми зажимами 2 по обе
стороны поддерживающего зажима 3 у подвесной гирлянды изоляторов 4 (рис.
2.14.к).
33
Рис. 2.14. Линейная арматура: в) – глухой поддерживающий зажим;
г) – болтовой натяжной зажим; д) – прессуемый натяжной зажим;
е), ж) – соединители овальные с обжатием и с закручиванием;
з) – соединитель прессуемый; и) – подвеска гасителя вибрации у натяжных
и поддерживающих зажимов; к) – демпфирующая петля; л) - распорки
На проводах ВЛ напряжением 330-750 кВ применяются распорки 1 (рис.
2.14л) для фиксации проводов расщеплённой фазы 2 относительно друг друга.
Эти распорки обеспечивают требуемое расстояние между отдельными провода-
ми фазы и предохраняют их от схлёстывания, соударения и закручивания.
2.2.6. Защита от перенапряжений, заземление
Воздушные линии напряжением 110-500 кВ с металлическими и железо-
бетонными опорами должны быть защищены от прямых ударов молнии троса-
ми по всей длине линии.
Дл ВЛ напряжением до 35 кВ применение грозозащитных тросов не
требуется кроме участков, отходящих от подстанции. ВЛ 110 кВ на деревянных
опорах, как правило, не должен защищаться тросами.
Крепление тросов на всех опорах ВЛ 110-500 кВ должно быть выполнено
при помощи изолятора, шунтированного искровым промежутком.
На каждом анкерном участке длиной 10 км тросы должны быть зазем-
лены в одной точке путём устройства специальных перемычек на анкерной
опоре.
Изолированное крепление троса рекомендуется выполнять стеклянными
изоляторами.
На подходах ВЛ 110-330 кВ к подстанциям на длине 2-3 км и на подходе
ВЛ 500 кВ на длине не менее 5 км, если тросы не используются для ёмкостного
отбора, плавки гололёда или связи, их следует заземлять на каждой опоре.
На ВЛ 150 кВ и ниже, если не предусмотрена плавка гололёда на тросе,
изолированное крепление троса следует выполнять только на металлических и
34
железобетонных анкерных опорах.
На переходах ВЛ через реки, ущелья и т.п. при высоте опор более 40 м и
отсутствии на опорах троса должны устанавливаться трубчатые разрядники.
На ВЛ должны быть заземлены:
- опоры, имеющие грозозащитный трос или другие устройства грозоза-
щиты;
- железобетонные и металлические опоры ВЛ 3-35 кВ;
- опоры, на которых установлены силовые или измерительные трансфор-
маторы, разъединители или другие аппараты;
- металлические и железобетонные опоры ВЛ 110-500 кВ без тросов и
других устройств грозозащиты, если это необходимо по условиям обеспечения
надёжной работы релейной защиты и автоматики.
Железобетонные фундаменты опор ВЛ могут быть использованы в
качестве естественных заземлителей при осуществлении металлической связи
между анкерными болтами и арматурой фундамента.
Для заземления железобетонных опор в качестве заземляющих проводни-
ков следует использовать всё те же элементы продольной арматуры стоек, ко-
торые металлически соединены между собой и могут быть присоединены к
заземлителю.
Оттяжки железобетонных опор должны использоваться в качестве зазем-
ляющих проводников дополнительно к арматуре.
Тросы и детали крепления изоляторов к траверсе железобетонных опор
должны быть металлически соединены с заземляющим спуском или заземлён-
ной арматурой. Сечение каждого из заземляющих спусков на опоре ВЛ должно
быть не менее 35 мм
2
.
Заземлители ВЛ, как правило, должны находиться на глубине не менее
0,5 м, а в пахотной земле – 1 м.
2.3. Нетрадиционные воздушные линии электропередачи
35
2.3.1. Экологически безопасные воздушные линии
Необходимость передачи больших потоков мощности на значительные
расстояния привела к созданию воздушных линий сверхвысокого напряжения.
К недостаткам этих линий относятся:
- значительные потери электроэнергии на корону;
- отрицательное влияние на человека и окружающую среду;
- большая металлоёмкость;
- высокая стоимость.
Новый тип компактных ВЛ переменного тока – двухцепные коаксиаль-
ные максимально скомпенсированные высоковольтные воздушные линии
передачи (ДКВЛ) – свободны от перечисленных недостатков. В основу этих
линий положен принцип максимальной компенсации как электрических, так и
магнитных полей. Максимально скомпенсировать электрические и магнитные
поля, т.е. добиться резкого уменьшения напряжённости электрического и маг-
нитного полей под ВЛ, позволяет коаксиальное расположение одноимённых
фаз различных цепей ВЛ.
В таблице 2.2 дано сравнение параметров традиционных и двухцепных
коаксиальных ВЛ электропередачи.
Таблица 2.2. Параметры традиционных ВЛ и ДКВЛ
Параметр
Традиционная воздушная
линия напряжением, кВ
Двухцепная коаксиальная воздушная линия
напряжением, кВ
110 220 500 110 220 500
Волновое
сопротивление
линии, Ом
400 240 278 80 90 100
Натуральная
мощность,
МВт
50 200 900 150х2=300 540х2=1080 2500х2=5000
В результате компенсации электромагнитных полей на ДКВЛ
достигается:
36
- увеличение пропускной способности в 3-6 раз;
- полная симметрия параметров фаз;
- уменьшение на 60-90 % уровня экологического влияния.
На рис. 2.15 и 2.16 показаны принципиальные конструкции двух ДКВЛ
напряжением 500 кВ (соответственно с двумя и тремя проводами в фазе
наружной цепи), а на рис. 2.17 – геометрическое расположение проводов
двухцепной однорадиусной ВЛ 500 кВ (ДОРВ 500).
Рис. 2.15. Геометрическое расположение проводов коаксиальной
ВЛ 500 кВ с двумя проводами в фазе, Р
Н
= 3,5 ГВт
37
Рис. 2.16. Геометрическое расположение проводов ВЛ 500 кВ
с тремя проводами в фазе, Р
Н
= 5,2 ГВт
Рис. 2.17. Геометрическое расположение проводов двухцепной
однорадиусной коаксиальной ВЛ 500 кВ, Р
Н
=3,2 ГВт
Размещение ДКВЛ и ДОРВЛ на опорах нетрадиционного типа показано
на рис. 2.18-2.20.
38
Рис. 2.18. ДОРВЛ 330 кВ на свободностоящей опоре портального типа,
Р
Н
=1,98 ГВт
Рис. 2.19.ДОРВЛ 500 кВ на свободностоящей опоре
охватывающего типа, Р
Н
= 4,85 ГВт
39
Рис. 2.20. ДОРВЛ 500 кВ на свободностоящей промежуточной опоре,
Р
Н
= 3,2 ГВт
Двухцепные коаксиальные и однорадиусные ВЛ дают возможность
оптимизировать их геометрические параметры по минимуму напряжённостей
электрического и магнитного полей вне коаксиальной пары, что позволяет
снизить интенсивность электрического и магнитного полей под линией, т.е.
сделать её практически экологически безопасной.
2.3.2. Компактные воздушные линии
Значительная протяжённость воздушных линий электропередачи (ЛЭП) и
большое количество распределительных устройств на территории страны
приводит к увеличению площади отчуждения под ВЛ и подстанции. Особенно
это ощутимо для электрических сетей напряжением 35 кВ и выше.
Проблема неэффективного использования отчуждаемых под ЛЭП земель
становится особенно актуальной для территорий развивающихся мегаполисов,
где стоимость земли многократно возрастает.
С ростом городов возникает необходимость «глубокого» ввода электро-
40