6 Безопасность жизнедеятельности
6.1 Анализ оборудования
Для защиты линий электропередачи от повреждений при разрядах молний служат специальные устройства грозозащиты, к которым относятся грозозащитные тросы, стержневые молниеотводы, трубчатые разрядники и устройства заземления.
Грозозащитный трос подвешивается на линиях напряжением 110 кВ и выше, сооруженных на металлических и железобетонных опорах. На линиях 110—220 кВ с деревянными опорами и линиях 35 кВ трос подвешивается обычно только на подходах к подстанциям.
Подвеска тросов на линиях с деревянными опорами по всей длине оказывается нецелесообразной, так как древесина опор при грозовых разрядах имеет высокую электрическую прочность, и общая грозоупорность таких линий оказывается достаточно большой. Подвеска же тросов на подходах к подстанциям длиной 1,5—2 км обеспечивает защиту оборудования подстанций от грозовых перенапряжений, приходящих с линии.
Рисунок 6.1 – Крепление грозозащитного троса на опорах: а — на промежуточных металлических и железобетонных опорах линий 35 кВ, б — на анкерных металлических опорах через изолятор с глухим заземлением, в — на промежуточных опорах через изолятор с заземлением с помощью искрового промежутка на линиях 220 — 500 кВ, г — на деревянных опорах; 1 — провода, 2 — тросы, 3 — перемычка между грозозащитными тросами, 4 — спуски
Подвеска тросов на линиях 35 кВ и ниже не имеет смысла, так как изоляция этих линий при грозовых разрядах очень мала, и подвеска тросов не обеспечивает достаточной грозозащиты.[12] Грозозащитный трос заземляется на каждой опоре. Крепление троса к металлическим и железобетонным промежуточным опорам линий 35—110 кВ осуществляется без изоляции троса (рисунок 6.1, а). На линиях 220 кВ и выше на промежуточных и анкерных опорах и на анкерных металлических и железобетонных опорах линий 35—110 кВ трос крепится через изолятор, при этом он присоединяется к устройству заземления наглухо (рисунок 6.1, б) или через искровой промежуток (рисунок 6.1, в).
Крепление троса через изолятор на линиях напряжением 220 кВ и выше выполняют так, что в каждом анкерном пролете грозозащитный трос глухо заземляют только в одной точке и участки тросов в смежных анкерных пролетах не соединяют между собой. Поэтому наводимая в тросах в результате электромагнитной индукции ЭДС не приводит к прохождению электрического тока и потери мощности и энергии в линии заметно снижаются.
На тех опорах, где отсутствует глухое заземление троса, изоляторы для крепления троса шунтируют искровым промежутком, который зависит от числа изоляторов в креплении троса.
При ударе молнии в трос искровой промежуток пробивается и условия работы грозозащитного троса оказываются такими же, как и при глухом его заземлении. Наличие изолятора в креплении троса облегчает также измерение сопротивления заземления опор. Крепление троса на деревянных опорах и присоединение его к заземляющим спускам показаны на рисунке 6.1, г. Перемычка между тросами улучшает условия работы заземления при прохождении через него тока молнии.
Для того чтобы подвеска тросов была эффективной, необходимо соблюдать соответствующие расстояния между тросами и проводами линии на опорах и в середине пролета. Расстояние между тросами и проводами на опорах определяется максимальным защитным углом тросов на опоре. Защитный угол троса — это угол между вертикальной плоскостью, проходящей через трос, и наклонной плоскостью, проходящей через трос и находящийся под ним провод. Защитный угол в зависимости от конструкции линии и количества тросов на опоре не должен превышать 20—30°. Трубчатые разрядники защищают от грозовых повреждений участки с пониженным по сравнению с остальной линией уровнем изоляции от волн перенапряжений, приходящих с линии. Местами с ослабленной изоляцией являются, например, отдельные металлические опоры на линиях с деревянными опорами без грозозащитных тросов, транспозиционные опоры, пересечения с другими линиями.
Трубчатый разрядник марки РТФ 110/0,8—5 (рисунок 6.2) состоит из закрытой с одной стороны фибробакелитовой трубки 4 и 6. Внутри трубки с закрытой стороны расположен металлический стержень 3. На открытом конце имеется короткая металлическая трубка или набор шайб 2, которые вместе со стержнем 3 образуют внутренний искровой промежуток разрядника. Крепление разрядника производится закрытым концом к опоре с помощью специальной лапы 5, которая надежно заземляется. Металлический стержень 1 является одним из электродов внешнего искрового промежутка. Вторым электродом служит специальный рог или арматура на проводе.[13]
Рисунок 6.2 – Трубчатый фибробакелитовый разрядник марки РТФ 110/0,8—5