Основные сведения о конструкции воздушных линий

Размещено на http://www.allbest.ru/

ОБГОУ СПО Ивановский энергетический колледж

Доклад

по дисциплине: «Электрические сети энергетических систем»

на тему: «Основные сведения о конструкции воздушных линий»

Иваново, 2012

Общие сведения о ВЛ

Основные элементы ВЛ

Основными элементами ВЛ являются:

а) провода, служащие для передачи электрической энергии;

б) защитные тросы, монтируемые в верхней части опор для защиты проводов от атмосферных (грозовых) перенапряжений;

в) опоры, поддерживающие провода и тросы на определенной высоте над уровнем земли или воды;

г) изоляторы, изолирующие провода над телом опоры;

д) арматура, при помощи которой провода закрепляются на изоляторах, а изоляторы - на опоре.

Одноцепные ВЛ - это линии, на которых расположена цепь (три провода одной трехфазной линии) на одних и тех же опорах.

Двухцепные ВЛ - это линии, на которых расположены две цепи на одних и тех же опорах.

Горизонтальное расстояние между точками крепления провода на соседних опорах называют пролетом.

Вертикальное расстояние между горизонтальной прямой, соединяющей две расположенные на одном уровне точки крепления, и низшей точкой провеса провода называют стрелой провеса.

Расстояние между соседними анкерными опорами называют анкерным пролетом

Провода и тросы ВЛ

Конструкции сталеалюминиевых и полых проводов

Сталеалюминиевые провода обычной конструкции (марки АС) состоят из стальной оцинкованной жилы (однопроволочной или скрученной из 7 или 19 проволок), вокруг которой расположена алюминиевая часть, состоящая из 6, 24 или более проволок.

Полые провода из меди или алюминия имеют больший диаметр по сравнению со сплошными проводами того же активного сечения. Отдельные плоские проволоки соединяются друг с другом в паз, чем обеспечивается конструктивная прочность провода. Полые провода предназначены для ошиновки ПС напряжением 330 кВ и выше.

Материал проводов, конструктивное выполнение, область применения, достоинства и недостатки:

а) медных;

б) алюминиевых;

в) стальных;

г) сталеалюминиевых проводов марки АС.

а) Медные провода, изготовленные из твердотянутой медной проволоки, обладают малым удельным сопротивлением (с = 18,0 Ом·мм?/км) и хорошей механической прочностью; предельное сопротивление разрыву уп = 360?400 МПа (36 - 40 кгс/мм?), успешно противостоят атмосферным воздействиям и коррозии от вредных примесей в воздухе. Медные провода маркируют буквой М с прибавлением номинального сечения провода.

б) Алюминиевые провода отличаются от медных значительно меньшей массой, большим удельным сопротивлением (с = 28.7?28.8 Ом·мм?/км) и меньшей механической прочностью уп = 156 МПа - для проводов их проволоки марки АТ и уп = 166?180 МПа из проволоки АТп. Алюминиевые провода применяют главным образом в местных сетях. Малая механическая прочность этих проводов не допускает создания большого тяжения. Чтобы избежать больших стрел провеса и соблюсти требуемый ПУЭ минимальный габарит линии до земли, приходится уменьшать расстояние между опорами, а это удорожает линию.

в) Стальные провода обладают большой механической прочностью: предельное сопротивление при разрыве уп = 550?700 МПа (55 - 70 кгс/мм?). Стальные провода бывают как однопроволочные, так и многопроволочные. Удельное электрическое сопротивление стальных проводов значительно выше, чем алюминиевых, и в сетях переменного тока оно зависит от величины тока, протекающего по проводу. Стальные провода применяют в местных сетях напряжением до 10 кВ при передаче сравнительно небольших мощностей, когда сооружение линий с алюминиевыми проводами менее выгодно. Основной недостаток стальных проводов и тросов - подверженность коррозии. Для уменьшения коррозии провода оцинковывают.

г) сталеалюминиевый провод марки АС - провод, состоящий из сердечника - стальных оцинкованных проволок, и одного или нескольких наружных повивов из алюминиевых проволок. Провод предназначен для прокладки на суше, кроме районов с загрязненными вредными химическими соединениями воздухом.

Опоры

воздушный линия провод опора

Расположение проводов на опорах

Располагать провода на опорах ВЛ можно различными способами: на одноцепных линиях - треугольником или горизонтально; на двухцепных - обратной елкой или шестиугольником.

Расположение проводов треугольником (а) применяется на линиях напряжением до 20 кВ включительно и на линиях напряжениям 35 - 330 кВ с металлическими и железобетонными опорами.

Горизонтальное расположение проводов (б) применяется на линиях напряжением 330 кВ и выше и на линиях напряжением 35 - 330 кВ с деревянными опорами. Такое расположение проводов является наилучшим по условиям эксплуатации, т.к. позволяет применять более низкие опоры и исключает схлестывание проводов при сбрасывании гололеда и тряске проводов.

На двухцепных линиях провода располагают либо обратной елкой (в), что удобно по условиям монтажа, но увеличивает массу опор и требует подвески двух защитных тросов, либо шестиугольником (г). Последний способ предпочтительнее. Он рекомендован к применению на двухцепных линиях напряжением 35 - 330 кВ.

Виды опор, назначение, условия работы, конструкторское исполнение, количество на ВЛ, положение гирлянды изоляторов

Опоры бывают анкерными, промежуточными, угловыми, транспозиционными и специальными.

Анкерные опоры устанавливают для жесткого закрепления проводов в особо ответственных точках линии (на концах линии, на концах прямых ее участков). Анкерные опоры должны выдерживать одностороннее тяжение двух проводов. В наихудших условиях находятся концевые анкерные опоры, устанавливаемые при выходе линии с ЭС или на подходах к ПС. Эти опоры испытывают одностороннее тяжение всех проводов со стороны линии, т. к. тяжение проводов со стороны портала незначительно.

Анкерные опоры значительно сложнее и дороже промежуточных, и поэтому число их на каждой линии должно быть минимально.

Промежуточные опоры служат для поддержания провода на прямых участках линии в анкерном пролете. Промежуточная опора дешевле опор других типов и проще их в изготовлении, т.к. благодаря одинаковому тяжению проводов по обеим сторонам она в нормальном режиме не испытывает усилий вдоль линии. Характерная особенность промежуточных опор - их массовость; они составляют не менее 80 - 90% общего числа опор ВЛ.

Угловые опоры устанавливают в точках поворота линии. Углом поворота линии называется угол б, дополнительный до 180° к внутреннему углу в линии. Траверсы угловой опоры устанавливают по биссектрисе угла в.

Чаще всего применяют угловые опоры анкерного типа. При углах поворота до 60° можно устанавливать одностоечные железобетонные опоры с оттяжками, а при углах поворота до 20° и ровном профиле трассы разрешается вместо угловых применять промежуточные опоры, соответственно изменив способ закрепления проводов.

Транспозиционные опоры применяют для транспозиции проводов.

Специальные опоры бывают двух типов: переходные - для больших пролетов (пересечения рек, ущелий, озер и т.д.) и ответвительные - когда требуется глухое ответвление от линии.

Изоляторы ВЛ изготавливают из фарфора или закаленного стекла.

Стеклянные изоляторы лучше фарфоровых и лучше из противостоят ударным нагрузкам. К их достоинствам относится и то, что в случае электрического пробоя стекло изолятора не растрескивается, а рассыпается. Конструктивно изоляторы подразделяются на штыревые и подвесные.

Штыревые изоляторы применяются как на линиях до 1 кВ, так и на линиях напряжением 6 - 35 кВ. На линиях напряжением 35 кВ применяются редко и только для проводов малых сечений.

Для линий напряжением 35 кВ с проводами средних и больших сечений, а также для линий более высоких напряжений применяют только подвесные изоляторы. Их собирают в гирлянды, которые бывают поддерживающими и натяжными. Первые монтируют на промежуточных опорах, вторые - на анкерных.

Материал опор, конструктивные особенности, достоинства и недостатки, срок службы, условия применения

Опоры ВЛ бывают деревянные, железобетонные и металлические.

Деревянные опоры просты в изготовлении и дешевы. В нашей стране их делают из сосны. Недостаток этих опор - их недолговечность, объясняющаяся гниением древесины. Срок службы деревянных опор можно повысить, если готовые деревянные детали пропитать антисептиком и тем самым предотвратить развитие грибков в древесине. Заводская пропитка увеличивает срок службы этих опор на 15 - 20 лет.

Деревянные опоры для линий электропередач применяют в районах, богатых строевым лесом, где влажность воздуха незначительна и среднегодовая температура не выходит за пределы от 0 до +5°С.

Железобетонные опоры долговечнее деревянных, требуют меньше металла, чем металлические, просты в обслуживании и поэтому получили в последнее время широкое применение на линиях электропередач всех напряжений до 500 кВ включительно.

На одноцепных линиях напряжением 6 - 10 кВ применяются одностоечные свободностоящие опоры из вибробетона, прямоугольного сечения. Провода крепятся на штыревых изоляторах.

Стойки железобетонных опор имеют вид пустотелых конусных труб длиной 18 - 26 м с малым наклоном образующих конуса.

Металлические опоры применяют на линиях 35 кВ и выше. Эти опоры требуют затрат большого количества металла и регулярной окраски в процессе эксплуатации для защиты от коррозии.

Эти опоры используют в горных районах, т. к. они транспортируются отдельными секциями. Опоры устанавливают на железобетонных фундаментах, которые могут быть сплошными, сборными и свайными.

Число типов и конструкций металлических опор, применяемых на одноцепных и двухцепных линиях, весьма велико.

Размещено на Allbest.ru