Лекция №1 23.01.12

Воздушные линии электропередач

ЛЭП – называется устройство для передачи и распределения электрической энергии по проводам, расположенным на открытом воздухе и прикрепленным с помощью изоляторов и клавиатуры к опорам к опорам или кронштейнам инженерных сооружений.

Главными конструктивными элементами воздушной ЛЭП являются:

1. Провода;

2. Защитные тросы;

3. Опоры;

4. Изоляторы;

5. Линейная арматура.

К проводам и тросам предъявляются определенные требования:

• Материал проводов должен обладать хорошей электрической проводимостью;

• Провода и тросы должны обладать хорошей механической прочностью;

• Материал проводов и тросов должен быть устойчивым к коррозии;

• Провода и тросы должны удовлетворять условиям экономичности.

По своей конструкции провода делятся на:

• Однопроволочные провода, состоящие из одной проволки сплошного сечения;

• Многопроволочные монометаллические провода состоящие, в зависимости от сечения провода, из 7, 19, 37 и т.д. скрученных между собой проволок одного метала;

• Многопроволочные биметаллические провода, состоящие из проволок двух металлов или металлов из сплавов.

• Полые провода или провода с расширенные провода с каркасной спиралью.

Медь имеет наименьшее удельное сопротивление. Удельное сопротивление меди составляет , временное сопротивление на разрыв медной проволки . Медные провода легко поддаются сварке и пайке. Медь устойчива к атмосферным воздействиям и коррозии, от вредных химических примесей в воздухе и имеет достаточную механическую прочность. Недостатки: медь является дефицитным металлом, в результате чего медные провода для выполнения воздушных линий в настоящее время практически не применяется. Они находят свое применение только в контактных проводах и в специальных местах (карьеры, шахты).

Медные провода изготовляются одно, и многопроволочные, диаметром от 2,7-3,5 см. Провода из меди маркируются буквой «М» с указанием соответствующего сечения, например М35.

Алюминий обладает 1,6 раза больше удельным сопротивлением по сравнению с медью , временное сопротивление на разрыв . Низкая механическая прочность является основным недостатком алюминия, однако производство алюминия дешевле и алюминий менее дефицитен. Небольшая прочность алюминия на разрыв заставляет изготавливать алюминиевые провода только многопроволочными и подвешивать их при уменьшенном расстоянии между опорами, для уменьшения длины пролета. Провода из алюминия маркируются буквой «А», например А-50. Хорошо перенося атмосферные воздействия, алюминиевые провода плохо переносят химическое воздействия воздуха, поэтому сооружение ЛЭП возле морей, соленых озер и химических предприятий рекомендуется применять алюминиевые провода марки АКП, защищенной от коррозии благодаря заполнению межпроволочного пространства нейтральной смазкой.

Сталь имеет большее удельное электрическое сопротивление , временное сопротивление на разрыв достигает . Преимуществом стальных проводов является то, что они обладают невысокой стоимостью. Недостатки: высокое удельное электрическое сопротивление и подвергаются коррозией. Для борьбы с коррозией стальные провода оцинковывают. Применяются в сетях до 10 кВ, переходы для больших пролетов. Стальные провода изготавливают одно- и многопроволочными. Однопроволочные провода имеют марку ПСО в обозначении указывается не сечение, а диаметр. Стандартные значение которого равны: 3, 3,5 4, 5 мм. Многопроволочные провода выпускаются двух марок ПС (провод стальной с присадкой меди 0,2%) и ПМС (провод обьеденненый стальной с присадкой меди до 0,4). В ПМС указывается сечение провода, например ПМС-25.

К многопроволочным биметаллические проводам относятся комбинированные сталеалюминевые провода. Конструктивно они состоят из стального сердечника, вокруг которого навивается алюминий. Площадь сечения стальной части меньше площади сечения алюминиевой части, но именно стальная часть берет на себя 40% механической нагрузки.

Полые провода и провода с каркасной спиралью имеет большой диаметр по сравнению со сплошными проводами. Такие провода сложны в изготовлении, но неудобны при эксплуатации. Полые провода используются главным образом для ошиновки подстанции 3300 кВ и выше. Сталеалюминевые расширенные провода с каркасной спиралью марки АСР имеют каркас из редкого повива алюминиевой утолщенной проволки на стальном сердечнике.

Лекция №2 24.01.12

Тросы предназначены для защиты воздушной линии от атмосферных перенапряжений и прямых ударов молнии. На воздушных линиях напряжением дл 110 кВ тросы применяются только на подходах к подстанциях, на воздушных линиях напряжением 110 кВ и выше тросы подвешиваются вдоль всей линии. Грозозащитные тросы выполняются из стальных оцинкованных многопроволочных канатов марки ТК (сечение 35, 50, 70 мм²) либо из стальных проволок марки ПС тех же сечений.

Требования ПУЭ:

1. На воздушных линиях нужно использовать многопроволочные провода и тросы. Количество и сечение проводов линий напряжением выше 20 кВ:

   Напряжение линии, кВ	Минимальное сечение провода по алюминию	Количество проводов в фазе
   35	70-95	1
   35	120	1
   110*	120	1
   110, 150	240	1
   330	400	2
   750	300	5

2. Для снижения потерь энергии на перемагничивание стальных сердечников в сталеалюминевых проводах рекомендуется использовать провода с четным числом свивов алюминиевых проводов.

3. Сталеалюминевые провода в качестве грозозащитных тросов рекомендуется использовать:

• На особо ответственных переходах через инженерные сооружения.

• На участках воздушных линий проходящих в районах с повышенной загрязненностью атмосферы, а так же проходящей по населенной и труднодоступной местности.

• На ЛЭП с большими токами однофазного КЗ, по условиям термической стойкости или уменьшения воздействия воздушных линий на линии связи.

• На больших переходах.

4. На воздушных линиях сооружаемых на 2х цепных или многоцепных опорах, независимо от напряжений суммарное сечение алюминиевой и стальной части троса должно быть не менее 120 мм².

5. Расстояние между сосредоточенными или групповыми распорками в пролете не должно превышать 75 метров, расстояние между парными распорками в группе должно быть равно 2 метрам

6. При установке сосредоточенных распорок, расстояние между смежными распорками должно быть неодинаковым, а иметь разницу в расстоянии плюс/минус 10%.

7. Защищать от вибрации необходимо одиночные провода и тросы при длинах пролетов: от 80-145 метров. Одиночные провода, провода расщепленной фазы при любом количестве составляющих на больших переходах защищаются при помощи установленных с каждой стороны переходного пролета длинной до 500 метров – 1 гасителя вибрации на каждом проводе и тросе, длинной от 500-1500 метров не менее двух разнотипных гасителей вибрации на каждом проводе и тросе. Так же защищаются провода ВЛЗ в местах их крепления к изоляторам и защищаются они гасителями вибрации спирального типа с полимерным покрытием. Гасители вибрации необходимо устанавливать с обеих сторон пролета.

8. Расположение проводов на опорах воздушных линий может быть горизонтальное, вертикальное или смешанное. Расстояния между проводами воздушных линий, а так же между проводами и тросами выбираются из условия работы проводов (тросов) в пролетах, по допустимым изоляционным расстояниям и по условиям защиты от грозовых перенапряжений.

9. На воздушных линиях с поддерживающими изоляционными подвесами, при горизонтальном расположении проводов минимальное расстояние между проводами в пролете определяют по формуле:

d_гор – расстояние по горизонтали между отклоненными проводами в метрах;

U - напряжение воздушной линии в кВ;

F - наибольшая стрела провеса провода при наивысшей температуре или при гололеде без ветра соответствующая габаритном пролету в метрах;

r - радиус расщепления провода в фазе.