Конструкции линий электрических сетей

     Опорный конспект: приложение 4. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

       ОК  №5: Опоры воздушных линий электропередач.  

       Отбор содержания:

       Опоры ВЛ делятся  на анкерные и промежуточные. Опоры этих двух основных групп различаются способом подвески проводов. На промежуточных опорах провода подвешиваются с помощью поддерживающих гирлянд изоляторов. Опоры анкерного типа служат для натяжения проводов, на этих опорах провода подвешиваются с помощью подвесных гирлянд. Расстояние между промежуточными опорами называется промежуточным пролетом или просто пролетом, а расстояние между анкерными опорами — анкерным пролетом.

       Анкерные опоры предназначены для жесткого закрепления проводов в особо ответственных точках ВЛ: на пересечениях особо важных инженерных сооружений (например, железных дорог, ВЛ 330—500 кВ, автомобильных дорог шириной проезжей части более 15 м 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 тяжениями 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 минимальным.

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

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

       Угловые опоры устанавливают в точках поворота линии.

       Кроме нагрузок, воспринимаемых промежуточными прямыми опорами, на угловые опоры действуют также нагрузки от поперечных составляющих тяжения проводов и тросов. Чаще всего при углах поворота линий до 20° применяют угловые опоры анкерного типа (см. рис. 1.). При углах поворота линии электропередачи более 20° вес промежуточных угловых опор значительно возрастает.  

       Рис. 1. Схема анкерного  пролета ВЛ и пролета пересечения  с железной дорогой. 

       Деревянные  опоры широко применяют на ВЛ до 110кВ включительно. Разработаны деревянные опоры также и для ВЛ 220 кВ, но они не нашли широкого распространения. Достоинства этих опор — малая   стоимость (в районах, располагающих лесными ресурсами) и простота изготовления. Недостаток — подверженность древесины гниению, особенно в месте соприкосновения с почвой. Эффективное средство против гниения — пропитка специальными антисептиками.

       Опоры делают в большинстве  случаев составными. Нога опоры состоит  из двух частей длинной (стойки) и короткой (пасынка ). Пасынок соединяют со стойкой двумя бандажами из стальной проволоки. Анкерные и промежуточные угловые опоры для ВЛ 6—10 кВ выполняются в виде А-образной конструкции.

       Промежуточная опора  представляет собой портал, имеющий  две стойки с ветровыми связями и горизонтальную траверсу. Анкерные угловые опоры для В Л 35—110 кВ выполняются в виде пространственных А—П-образных конструкций.

       Металлические опоры (стальные), применяемые на линиях электропередачи напряжением 35 кВ и выше, достаточно металлоемкие и требуют окраски в процессе эксплуатации для защиты от коррозии. Устанавливают металлические опоры на железобетонных фундаментах. Наиболее распространенная конструкция опоры 500 кВ — портал на оттяжках (рис.2). Для линии 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. Основным типом промежуточных опор  для   линий   1150 кВ   являются V-образные опоры на оттяжках с горизонтальным расположением проводов (рис.2). Линию постоянного тока напряжением 1500 (±750) кВ Экибастуз—Центр проектируют на металлических опорах (рис.2). 

                Рис.2. Металлические опоры:

а — промежуточная одноцепная на оттяжках 500 кВ; б — промежуточная V-образная 1150 кВ; в — промежуточная опора ВЛ постоянного тока 1500 кВ; г — элементы пространственных решетчатых конструкций 

       Железобетонные  опоры долговечнее деревянных, требуют меньше металла, чем металлические, просты   в  обслуживании и поэтому широко применяются на ВЛ до 500 кВ включительно. Проведена унификация конструкций металлических и железобетонных опор для ВЛ 35—500 кВ. В результате сокращено число типов и конструкций опор и их деталей. Это позволило серийно производить опоры на заводах, что ускорило и удешевило сооружение линий. 

       Спецификация:

       Структурно-логическая схема:

     Опорный конспект: приложение 5. 
 
 
 
 

      ОК  №6: Используемые проводники. 

      Отбор содержания:

      Силовые кабели состоят из одной или нескольких токопровсдящих жил, отделенных друг от друга и от земли изоляцией. Поверх изоляции для ее предохранения от влаги, кислот и механических повреждений накладывают защитную оболочку и стальную ленточную броню с защитными покровами. Токопроводящие жилы, как правило, изготовляются из алюминия как однопроволочными (сечением до 16 мм²), так и многопроволочными. Применение кабелей с медными жилами предусмотрено только в специальных случаях, например во взрывоопасных помещениях, в шахтах, опасных по газу и пыли. На переменном токе до 1 кВ применяют четырехжильные кабели, сечение четвертой, нулевой жилы меньше, чем основных. Кабели в сетях переменного тока до 35 кВ — трехжильные, кабели 110кВ и выше — одножильные. На постоянном токе применяют одножильные и двухжильные кабели.

      Изоляция  выполняется из специальной пропитанной минеральным маслом кабельной бумаги, накладываемой в виде лент на токопроводящие жилы. При прокладке кабелей на вертикальных и крутонаклонных трассах возможно перемещение пропитывающего состава вдоль кабеля. Поэтому для таких трасс изготовляются кабели с обедненно-пропитанной изоляцией и с нестекающим пропитывающим составом. Изготовляются также кабели с резиновой или полиэтиленовой изоляцией.

      Защитные  оболочки, накладываемые поверх изоляции для ее предохранения от влаги и воздуха, бывают свинцовыми, алюминиевыми или поливинилхлоридными. Рекомендуется широко использовать кабели в алюминиевой оболочке. Кабели в свинцовой оболочке предусмотрены для прокладки под водой, в угольных и сланцевых шахтах, в особо опасных коррозионно-активных средах. В остальных случаях выбор кабелей в свинцовой оболочке надо специально технически обосновать.

      Свинцовые, алюминиевые  или поливинилхлоридные оболочки надо защитить от механических повреждений. Для этого на оболочку накладывают броню из стальных лент или проволок. Алюминиевая оболочка и стальная броня в свою очередь подлежат защите от коррозии, химического воздействия и блуждающих в земле токов. Для этого между оболочкой и броней, а также поверх брони накладывают внутренний и внешний защитные покровы. Внутренний защитный покров (или подушка под броней) — это джутовая прослойка из хлопчатобумажной пропитанной пряжи или из кабельной сульфатной бумаги. Поверх этой бумаги накладывают еще две поливинилхлоридные ленты. Наружный защитный покров — также из джута, пропитанного антикоррозионным составом. Для прокладки в туннелях и других местах, опасных в пожарном отношении, применяют специальные кабели с негорючими защитными покровами.

      Кабели  напряжением до 10 кВ изображены на рис. 1. а, б. На рис. 1. а показан четырехжильный кабель до1кВ: 1 — токопроводящие фазные жилы; 2 — бумажная фазная и поясная изоляция; 3—алюминиевая или свинцовая защитная оболочка; 4 — стальная броня; 5 — защитный покров; 6 — бумажное заполнение; 7 — нулевая жила. На рис. 1.б изображен трехжильный кабель 1 —10 кВ с бумажной изоляцией: 1 — медная или алюминиевая токопроводящая жила; 2 — фазная изоляция; 3— общая поясная изоляция; 4 — свинцовая или алюминиевая .оболочка; 5 — подушка под броней; 6— стальная броня; 7— защитные покровы; 8 — заполнение.

      Силовые линии электрического поля в кабелях с поясной изоляцией и общей металлической оболочкой имеют различные углы наклона по отношению к слоям бумаги (рис. 1. в), что обусловливает в них как нормальные, так и касательные (тангенциальные) составляющие поля. Это заметно ухудшает свойства кабеля, так как электрическая прочность изоляции вдоль слоев бумаги в 8—10 раз меньше по сравнению с прочностью при нормальном к бумаге направлении силовых линий. Электрическая прочность заполнителей также значительно ниже, чем пропитанной изоляции. Из-за этого недостатка кабели с поясной изоляцией и общей металлической оболочкой не применяются на напряжение выше 10 кВ.