Провода

служат для передачи электроэнергии. В верхней части опор над проводами для защиты ВЛ от грозовых перенапряжении монтируют грозозащитные тросы. Конструкции проводов ВЛ показаны на рис.3.

Рис 3

а — общий вид многопроволочного провода;

б — сечение однопроволочного провода;

в, г — сечения многопроволочных проводов из одного и двух металлов;

д — сечение пустотелого провода.

Наибольшее распространение получили одно—и двух цепные ВЛ. Одна цепь трехфазной ВЛ состоит из проводов разных фаз. Две цепи могут располагаться на одной опоре.

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 малой частотой и большой амплитудой). Все это—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.

На ВЛ применяются неизолированные провода, т.е. без изолирующих покрытий, Наиболее распространенные на ВЛ провода алюминиевые, сталеалюминевые, а также из сплавов алюминия. Медные провода без специальных технико-экономических обоснований в настоящее время не используются. Так же не рекомендуется применять на ВЛ и стальные провода.

Грозозащитные тросы, как правило, выполняются из стали. В последние годы грозозащитные тросы используются для выполнения высокочастотной связи. Такие тросы выполняются сталеалюминевыми.

Материал проводов должен иметь высокую электрическую проводимость. На первом месте стоит медь, затем алюминий; сталь имеет значительно более низкую проводимость. Провода и тросы должны иметь достаточную механическую прочность. По механической прочности на первом месте стоит саль. Материал проводов и тросов должен быть стойким по отношению к коррозии и химическим воздействиям.

Медь при своих высоких качествах—хорошей проводимости, большой механической прочности и коррозийной стойкости—дорога и дефицитна. Поэтому в настоящее время медные провода для ВЛ не применяются. Их использование допускается в контактных сетях, в сетях специальных производств (шахт, рудников и др.).

Алюминий—наиболее распространенный в природе металл. Его удельная проводимость составляет 65, 5% проводимости меди. Хорошая проводимость, легкость и распространенность в природе алюминия привела к широкому использованию его электропромышленностью в качестве токопроводящего металла для проводов и кабелей, Основным недостатком алюминия—относительно малая механическая прочность. Алюминиевые одно-проволочные провода вообще не выпускает промышленность из-за низкой их прочности. Много—проволочные алюминиевые провода применяются только в распределительных сетях напряжением до 35 кВ, а в сетях с более высоким напряжением применяют сталеалюминевые 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 от7 до 61), скрученных концентрическими повивками; АКП—провод марки А но его межпроволчное пространство заполнено нейтральной смазкой повышенной термостойкости, противодействующей появлению коррозии, Коррозийно—стойкий провод типа АКП применяют на 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 провод марки А.

Сталеалюминевые провода получили широкое применение на ВЛ. Проводимость стального сердечника не учитывается, а за электрическое сопротивление принимается только сопротивление алюминиевой части. В соответствии с ГОСТ 839-80 выпускаются сталеалюминевые провода марок АС, АСКС, АСКП, АСК.

Провод марки АС состоит из стального сердечника и алюминиевых проволок. Провод предназначен для ВЛ при прокладке их на суше, кроме районов с загрязненным воздухом вредными химическими соединениями. Коррозийно-стойкие провода АСК, АСКП, АСК предназначены для ВЛ проходящих по побережьям морей, соленных озер и в промышленных районах с загрязненным воздухом.

В обозначение марки провода входит сечение алюминиевой части провода и сечение стального сердечника, например АС 120/19 или АСКС 150/34.

2.2 Опоры ВЛ.

Опоры ВЛ поддерживают провода и тросы на определенной высоте над уровнем земли или воды. делятся на анкерные и промежуточные

. Опоры этих основных групп различаются способом подвески проводов. На промежуточных опорах (Рис. 4) провода подвешиваются с помощью поддерживающих гирлянд изоляторов. Анкерные опоры предназначены для жесткого закрепления проводов в особо ответственных участках ВЛ: на пересечениях особо важных инженерных сооружений (например, железных дорог, ВЛ 330-750 кВ, автомобильных дорог шириной проезжей части более 15м и т.д.), на концах ВЛ и на концах прямых ее участков. Анкерные опоры на прямых участках трассы ВЛ при подвеске проводов с обеих сторон от опоры с одинаковыми тяжаниями в нормальных режимах работы ВЛ выполняют те же функции, что и промежуточные опоры. Но анкерные опоры рассчитываются также и на восприятие значительных тяжений по проводам и тросам при обрыве части из них в примыкающем пролете. Анкерные опоры значительно

сложнее и дороже промежуточных и поэтому число их на каждой линии должно быть ограничено.

Рис. 4. Промежуточная металлическая опора одноцепной линии:

1— провода; 2 — изоляторы; 3 грозозащитный трос; 4 —тросостойка; 5 —траверсы опоры; 6 — стойка опоры; 7— фундамент опоры

В наихудших условиях находятся концевые анкерные опоры, установленные при выходе линии с ОРУ электростанции или на подходах к подстанциям. Эти опоры испытывают одностороннее тяжение всех проводов со стороны ВЛ, так как тяжение проводов со стороны портала подстанции незначительно.

Прямые промежуточные опоры устанавливаются на прямых участках ВЛ для поддержания проводов в анкерном пролете. Промежуточная опора дешевле и проще в изготовлении, чем анкерная, так как благодаря одинаковому тяжению проводов по обеим сторонам она при необорванных, т.е. в нормальном режиме работы линии, не испытывает усилий вдоль линии. Промежуточные опоры составляют не менее 80-90% общего числа опор на трассе ВЛ.

Угловые опоры устанавливают в точках поворота линии. Угловые опоры могут быть установлены анкерного или промежуточного типа. Кроме нагрузок, воспринимаемых промежуточными прямыми опорами, на промежуточные и анкерные угловые опоры действуют также нагрузки от поперечных составляющих тяжений проводов и тросов. Чаще всего при углах поворота до 20⁰ применяют угловые опоры анкерного типа.

Рис. 5. Металлические свободностоящие двухцепные опоры:

а— промежуточная 220 кВ;

б —анкерная угловая 110 кВ

На ВЛ применяются специальные опоры следующих типов: транспозиционные –для изменения порядка расположения проводов на опорах; ответвительные—для выполнения ответвлений от основной линии; переходные—для перехода ВЛ через реки, ущелья и т.д.

Транспозицию проводов (Рис. 6) применяют на линиях электропередачи напряжением 110 кВ и выше протяженностью более 100 км для того, чтобы сделать емкость и индуктивность всех трех фаз цепи ВЛ одинаковыми. При этом последовательно меняют на опорах взаимное расположение проводов по отношению друг к другу на разных участках линии. Провод каждой фазы проходит одну треть длинны линии на одном, вторую--на другом и третью--на третьем месте. Одно такое тройное переплетение проводов называют циклом транспозиции.

Наибольшее распространение расположение проводов и грозозащитных тросов на опорах получили расположения: треугольником, горизонтальное, обратная елка, бочка. Расположение проводов треугольником (рис.11а)применяют на ВЛ 20 кВ и на

Цикл транспозиции проводов одноцепной линии

1 — подножники опоры;

2 —траверса; 3 — петля

Рис. 6.

одноцепных ВЛ 35—330 кВ с металлическими и железобетонными опорами. Горизонтальное расположение проводов используют на ВЛ 35—220 кВ с деревянными и на ВЛ 330—750 кВ. Это расположение проводов позволяет применять более низкие опоры и уменьшает вероятность схлестывания проводов при образовании гололеда и пляске проводов. Поэтому горизонтальное расположение предпочтительней в гололедных районах (рис.11 б).

Рис. 7. Расположение проводов и тросов на опорах

а — по вершинам треугольника; б — горизонтальное; в — обратная елка; г — бочка

На двухцепных ВЛ расположение проводов обратной елкой удобнее по условиям монтажа (Рис.7. в), но увеличивает массу опор и требует подвески двух защитных тросов. Наиболее экономичны и распространены в России на двух цепных ВЛ 35—330 кВ стальные и железобетонные опоры с расположением проводов бочкой (Рис. 11, г).

Металлические опоры (стальные) применяемые на линиях электропередачи достаточно металлоемкие, требуют окраски. Устанавливают металлические опоры на железобетонных фундаментах. Эти опоры по конструктивному решению тела опоры могут быть отнесены к двум основным схемам (башенным и одностоечным) и портальным, а по способу закрепления на фундаментах - к свободностоящим опорам и опорам на оттяжках. Независимо от конструктивного решения и схемы металлические опоры выполняются в виде пространственных решетчатых конструкций. Анкерные опоры отличаются от промежуточных увеличенными вылетами траверс и усиленной конструкцией тела опоры. На ВЛ 500 кВ, как правило, применяется горизонтальное расположение проводов. Промежуточные опоры 500 кВ могут быть портальными свободностоящими или на оттяжках. Наиболее распространенная конструкция опоры 500 кВ—портал на оттяжках Для линий 750 кВ применяются как портальные опоры на оттяжках так и V—образные опоры типа «Набла» с расщепленными оттяжками. Для использования на линиях 1150 кВ в конкретных условиях разработан ряд конструкций опор –портальные, V—образные, с вантовой траверсой. Основными типами промежуточных опор, для линий-1150 кВ являются V—образные 0опоры на оттяжках с горизонтальным расположением проводов Линию постоянного тока напряжением 1500 (± 750 кВ) экибастуз—Центр выполнили на металлических опорах.

Рис. 8. Промежуточные железобетонные оперы

а — одностоечная свободностоящая двуцепная 110 кВ, б— портальная с оттяжками одноцепная 500 кВ

Железобетонные опоры долговечнее деревянных, требуют меньше металла, чем металлические, просты в обслуживании и поэтому широко применяются на ВЛ до 500 кВ включительно. При изготовлении железобетонных опор для обеспечения необходимой плотности бетона применяются виброуплотнения - центрифужирование.

Изоляция провода от опоры и крепление проводов на опоре осуществляется с помощью линейных изоляторов. Изготовляются они из фарфора или закаленного стекла. По конструкции изоляторы разделяются на штыревые и подвесные. Подвесной изолятор тарельчатого типа наиболее распространен на ВЛ 35 кВ и более. Подвесные изоляторы собирают в гирлянды, которые бывают поддерживающими и натяжными. Первые монтируют на промежуточных опорах, вторые—на анкерных. Число изоляторов в гирлянде зависит от напряжения линии. Например, в поддерживающих гирляндах ВЛ с металлическими и железобетонными опорами 35 кВ должно быть 3 изолятора: 110 кВ—6-8, 220 кВ—10-14 и.д.

К проводам ВЛ вблизи от зажимов подвешиваются гасители вибрации с грузами или демпфирирующие петли, применение которых уменьшает вибрацию и позволяет предотвратить излом провода.

Рис. 10. Деревянные опоры

а - одностоечная 6 -10 кВ,

б - П образная с ветровыми связями 110кВ

в - Анкерная угловая одноцепная свободностоящая опора 35—110 кВ