1 .Введение

Воздушная линия электропередач – это устройство для передачи электрической энергии по проводам расположенных на открытом воздухе и прикрепленных при помощи изоляторов и арматуры к опорам, стойкам, зданиям и инженерным сооружениям.

Из всех видов энергии, электрическая выгодно отличается тем, что ее мощные потоки можно практически мгновенно передавать на тысячикиллометровые расстояния. «Руслами» энергетических рек служат линии электропередач – основные звеня энергосистем.

В 1882г. французский инженер Марсель Депре строит первую линию электропередач Мисбах – Мюнхен протяженностью 57км. На одном конце опытной линии в Мюсбахе была установлена паровая машина, приводившая в действие генератор постоянного тока мощностью 3 л.с., дававший ток напряжением 1,5…2кВ. Энергия передавалась по стальным телеграфным проводам диаметром 4,5м. на территорию выставки в Мюнхене, где была установлена такая же машина, работавшая в режиме электродвигателя и приводившая в действие насос для искусственного водопада. Хотя этот первый этап и не дал достаточно благоприятных технических результатов (КПД передачи не превосходил 25%), его значение нельзя было недооценить: электропередача Мисбах – Мюнхен является отправным пунктом для дальнейших работ по развитию методов и средств передачи электроэнергии на расстояние.

Надежность электроснабжения в значительной мере зависит от уровня эксплуатации электрических сетей. При интенсивном увеличении протяженности электрических сетей необходимо обеспечить такие условия эксплуатации, когда при минимальных затратах труда, материалов и оборудования обеспечивается надежная работа электрических сетей.

Проектирование и сооружение линии ведется в соответствии с Правилами Устройств Электроустановок. Проектирование строительных конструкций опор и фундаментов производится на основании Санитарных Норм и Правил. Обслуживание линий осуществляется в соответствий Правилам Технической Эксплуатации Электроустановок Потребителей.

Воздушные линии электропередач нашли широкое применение в энергосистемах, т.к. при сооружении воздушных линии незначительный

объем земляных работ; простота эксплуатации и ремонта; более низкая стоимость по сравнению с кабельными линиями электропередач.

Основные конструктивные элементы воздушных линии электропередач: опоры различных типов и назначения, провода различных конструкции и сечении, изоляторов или гирлянд изоляторов. Их назначение и устройство будет раскрыто в общей части курсовой работы.

Целью данной курсовой работы является проект воздушной линии электропередач 35кВ для электроснабжения потребителей второй категории надежности. И я намерен достичь эту цель проделав необходимую работу, прорешав определенные задачи по выбору оборудования для данной воздушной линии электропередач.

2.Общая часть

2.1 Классификация опор.

Опора воздушной линии электропередач необходима для поддержания проводов на необходимом расстоянии от поверхности земли, проводов других линии, инженерных сооружении, а также для установки светильников наружного освещения.

1.Деревянные.

Древесина является наиболее дешевым материалом для сооружения опор. Особенно эффективно применение деревянных опор в лесных районах страны. Для деревянных опор используют сосну, лиственницу, ель и пихту.

Все элементы деревянной опоры делятся на основные – пасынки , стойки, траверсы и вспомогательные – раскосы, распорки, подтраверсные брусья, ригели и подкосы.

Пасынки – нижняя часть опоры, заглубляемая в землю. При больших расчетных нагрузках на каждую стойку опоры устанавливают по два пасынка. Пасынки являются одной из наиболее подверженных загниванию деталей опор.

Стойки - верхняя часть опоры, к которой крепится траверса, а также изоляторы. Каждая стойка соединяется с пасынком двумя проволочными бандажами. Длина сопряжения принимается равной 1,1-2м для промежуточных и 1,5м для анкерных угловых.

Траверса – служит для подвески проводов на гирляндах изоляторов. Траверса воспринимает нагрузки, обусловленные массой проводов, изоляторов и арматуры, а в аварийном режиме – также тяжение по проводам. Длина траверсы зависит от расстояния между проводами фаз, т.е. от напряжения линии и составляет обычно 6,5м для линии напряжением 35 кВ; 8,5м для 110 кВ и 11м для 220 кВ.

Раскосы и распорки – служат для улучшения условии работы основных элементов деревянных опор. Усилия, действующие на распорки и раскосы, незначительны. Раскосы промежуточной опоры увеличивают жесткость опоры, снижают величину изгибающих моментов, действующих на стойки опоры.

Подтраверсные брусья – устанавливают только на анкерных угловых опорах, они служат для крепления траверсы к стойкам. Количество подтраверсных брусьев зависит от нагрузки на опору и колеблется от четырех до восьми.

Ригели – служат для повышения прочности заделки опор в грунте. Размер, количество и глубина заложения ригелей зависит от нагрузок на опору и свойств грунта, в котором устанавливается опора.

Наиболее распространенной конструкцией промежуточных деревянных опор линии напряжением 35-220 кВ является П – образная опора. В

качестве анкерных угловых опор чаще всего применяются АП – образные опоры. На линиях напряжением 35 кВ и ниже применяют промежуточные одностоечные опоры типа «свечка». К стойке опоры крепится одна или две траверсы. При одной траверсе провода крепятся на штыревых изоляторах: два на концах траверсы и один на торце стойки. При двух траверсах они располагаются под углом 30⁰ к горизонту и провода крепятся на подвесных изоляторах.

Деревянные опоры делают из круглых бревен, длина которых от 4 до 13м. Для отдельных деталей могут применяться бревна, распиленные вдоль ( раскосы опор, траверсы П – образных опор ) или прямоугольные брусья.

2.Металлические.

Металлические опоры применяют на линиях напряжением 35 кВ и выше. Конструкции металлических опор делятся на следующие основные типы: портальные свободно стоящие опоры, портальные опоры с оттяжками, опора типа «рюмка», V – образная опора на оттяжках, Т – образные анкерные опоры, трехстоечные анкерные опоры, одноцепные и двухцепные опоры башенного типа, одностоечные опоры на оттяжках.

Опоры состоят из следующих частей: ствола или стоек, воспринимающих внешние нагрузки и устанавливаемых на фундамент; оттяжек, воспринимающих внешние нагрузки и обеспечивающих устойчивость опор; траверс; тросостоек.

Портальные опоры – одноцепные с горизонтальным расположением проводов.

Опоры типа «рюмка» - применяют для сооружения линии напряжением 35-500 кВ. Расположение проводов горизонтальное.

V-образные на оттяжках – применяются для линии сверх высокого напряжения (500 кВ и выше), когда необходимая экономически оправданная высота промежуточных опор оказывается 40м и более.

Т-образные опоры – являются сравнительно новым типом анкерных

опор. Два провода подвешивают на концах траверсы, третий

непосредственно к стволу опоры.

На линиях напряжением 500 кВ и выше применяются анкерные трехстоечные опоры.

Каждая фаза на таких опорах крепится к отдельной стоящей стойке.

На одноцепных металлических опорах других конструкции провода располагаются треугольником.

На всех одноцепных опорах с расположением проводов треугольником подвешивается один грозозащитный трос.

На двухцепных металлических опорах, имеющих три траверсы, провода одной цепи располагают друг под другом. На двухцепных опорах подвешивают один или два грозозащитных троса.

Все металлические опоры, за исключением опор с оттяжками, крепят к

фундаментам. Фундаменты служат для обеспечения устойчивости опор при воздействии внешних нагрузок.

3.Железобетонные.

Железобетонные опоры применяют на линиях всех напряжений.

На линиях 0,4 кВ и 6-35 кВ наиболее часто применяют одностоечные опоры из вибробетона поперечным сечением в виде квадрата, двутавра или прямоугольника и центрифугированные опоры круглого или многогранного кольцевого сечения.

Для линии напряжением 35-500 кВ используют железобетонные опоры с коническими или цилиндрическими стойками длиной 22 и 26м и диаметром внизу 0,56 и 0,65м.

Промежуточные опоры линии 35-110 кВ выполняют одностоечными, одноцепными или двухцепными с металлическими траверсами и тросостойкой.

На одноцепных одностоечных опорах провода располагают треугольником на двух траверсах.

Технико-экономические показатели применения железобетонных опор в значительной степени зависит от длины железобетонных стоек используемых в опорах. Вначале максимальная длина стойки составляла около 22м. Применение стоек длиной 26м для опор линии электропередач позволяет увеличить высоту железобетонных опор, что в свою очередь

ведет к увеличению пролета между опорами, уменьшению количества

опор на линии.

Способ закрепления в грунте одностоечных и портальных свободно стоящих опор зависит от характеристик грунта и метода установки опор.

Типы опор.

По назначению различают следующие типы опор: промежуточные, анкерные, угловые и специальные.

Промежуточные опоры наиболее часто встречаются на линии,

предназначены для поддержания проводов на прямых участках трассы. В нормальном режиме опоры этого типа воспринимают нагрузки от массы смежных полупролетов проводов и тросов, изоляторов, линейной арматуры, а также ветровые нагрузки, обусловленные давлением ветра на провода, тросы и саму опору. Более 85% опор составляют промежуточные.

Анкерные опоры устанавливают на прямых участках трассы для перехода воздушной линии через инженерные сооружения. Анкерные опоры воспринимают продольную нагрузку от разности тяжения проводов и тросов в смежных анкерных пролетах.

Угловые опоры устанавливают на углах поворота трассы воздушной линии, они воспринимают равнодействующую сил тяжения проводов и тросов смежных пролетов. Угловые опоры бывают промежуточные и анкерные: промежуточные устанавливают при небольших участках поворота линии, а при больших углах поворота применяют анкерные имеющие более жесткую конструкцию.

Концевые опоры являются разновидностью анкерных и устанавливаются в конце или начале линии. При нормальных условиях работы линии они воспринимают нагрузку от одностороннего тяжения проводов.

Специальные опоры

Ответвительные устанавливаются для устройства ответвлении от

магистральной линии.

Транспозиционные устанавливаются для изменения порядка расположения проводов на опорах.

Перекрестные устанавливаются для скрещивания линии.

Противоветренные устанавливаются для усиления устойчивости анкерных участков.

Опоры больших переходов через реки и водные пространства.

По конструктивному выполнению опоры могут быть одноцепными и

двухцепными (многоцепными), предназначенные для подвески одной, двух и более параллельно идущих линии.