Устройство воздушных линий

Размещено на http://allbest.ru

Навоийский государственный горно-технологический университет

Энерго-механических факультет

Самостоятельная работа

Тема: «Устройство воздушных линий»

По предмету: «Передача, распределение и потребление электроэнергии»

Выполнил: студент Сотволдиев С.М.

Принял:

2023 год



Содержание

Введения

1. Термины и определения

2. Основные элементы воздушной линии

2.1 Классификация и конструкция опор

2.2 Провода

2.3 Линейная арматура

2.4 Изоляторы

3. Периодические осмотры

3.1 Содержание периодических осмотров ВЛ до 1000 В

3.2 Периодичность осмотров, проверок и измерений на ВЛ напряжением выше 1000 В

Литература



Введение

Электрические воздушные линии (ВЛЭП) предназначены для передачи и распределения электрической энергии по проводам, расположенным на открытом воздухе и прикрепленным к различным опорным конструкциям. Воздушные линии электропередачи могут быть с напряжением до 1 кВ включительно и выше 1 кВ (3, 6, 10 к В и выше по шкале стандартных напряжений).

Воздушные линии состоят из следующих основных конструктивных элементов: опор различного типа для подвески проводов и грозозащитных тросов; проводов различных конструкций и сечений для передачи по ним электрического тока; грозозащитных тросов для защиты линий от грозовых разрядов; изоляторов, собранных в гирлянды, для изоляции проводов от заземленных частей опоры; линейной арматуры для крепления проводов и тросов к изоляторам и опорам, а также для соединения проводов и тросов; заземляющих устройств для отвода токов грозовых разрядов или короткого замыкания в землю.

Проектирование и сооружение ВЛЭП ведется в соответствии с ПУЭ. Проектирование строительных конструкций опор и фундаментов производится на основании СНиП. ПУЭ устанавливают требования к линиям с различным напряжением исходя из их назначения: чем выше передаваемые напряжение и мощность линии, тем больший ущерб приносит ее повреждение, поэтому к линиям с более высоким напряжением предъявляются и более строгие требования.



1. Термины и определения

Воздушной линией электропередачи (ВЛ) называется устройство для передачи и распределения электроэнергии по проводам, расположенным на открытом воздухе и прикрепленным изоляторами и арматурой к опорам или кронштейнам инженерных сооружений (мостов, путепроводов и т.п.).

Ответвление от ВЛ к вводу - это участок проводов от опоры ВЛ. до ввода.

Нормальный режим ВЛ - работа при необорванных проводах и тросах.

Аварийный режим ВЛ - состояние при оборванных проводах или тросах.

Монтажный режим ВЛ - состояние при монтаже опор, проводов или тросов.

Стрелой провеса провода называется расстояние по вертикали от низшей точки провода до прямой линии, соединяющей точки подвеса провода на соседних опорах.

Анкерными называются опоры, устанавливаемые на пересечении с различными сооружениями и в местах изменения количества, марок и сечений проводов (они должны иметь жесткую конструкцию и воспринимать в нормальном режиме усилия от разности тяжения проводов вдоль ВЛ).

Промежуточными называются опоры, устанавливаемые на прямых участках трассы (они не должны воспринимать усилий, направленных вдоль ВЛ).

Угловыми называются опоры, устанавливаемые в местах изменения направления трассы (они должны в нормальном режиме воспринимать слагающую сил тяжения проводов смежных пролетов).

Концевыми называются опоры, устанавливаемые по концам ВЛ. Они являются разновидностью анкерных опор и должны в нормальном режиме воспринимать одностороннее тяжение проводов. Ответвительными и перекрестными называются опоры, на которых выполняются ответвления от ВЛ и пересечения ВЛ двух направлений. Ответвительные и перекрестные опоры могут быть всех указанных выше типов.

Населенная местность - земли городов в границах их перспективного развития на 10 лет, пригородные и зеленые зоны, курорты, земли поселков городского типа в пределах поселковой черты и сельских населенных пунктов в пределах черты этих пунктов.

Ненаселенная местность - земли единого государственного фонда, за исключением населенной и труднодоступной местности; незастроенная местность, хотя бы и часто посещаемая людьми, доступная для транспорта и сельскохозяйственных машин, огороды, сады, местность с отдельными редко стоящими строениями и временными сооружениями.

Труднодоступная местность - местность, не доступная для транспорта и сельскохозяйственных машин.



2. Основные элементы воздушной линии

Основными элементами воздушной линии являются:

- опоры;

- провода;

- линейная арматура;

- изоляторы.

2.1 Классификация и конструкция опор

Опоры являются одним из главных конструктивных элементов линий электропередач. По характеру воспринимаемых нагрузок опоры разделяются на два вида: воспринимающие усилие натяжение от проводов и тросов и не воспринимающие такого тяжения. В зависимости от этого применяют следующие типы опор:

Промежуточные -- устанавливаемые на прямых участках трассы, воспринимают вертикальные усилия от веса проводов, изоляторов, арматуры и горизонтальные нагрузки от давления ветра на опору и провода. Промежуточные опоры также могут устанавливаться в местах изменения направления трассы при углах поворота менее 20-30 градусов, в этом случае они воспринимают и поперечные нагрузки от тяжения проводов. В аварийном режиме промежуточные опоры воспринимают нагрузку от тяжения оставшихся проводов, подвергаются кручению и изгибу. Поэтому их рассчитывают с определенным запасом прочности. Промежуточные опоры на линиях составляют 80-90%. Анкерные -- устанавливаются в местах изменения направления трассы, числа, марок и сечения проводов, а также на пересечении ВЛ с различными сооружениями, воспринимают усилия натяжения проводов ВЛ.



2.2 Провода

Провода применяемые на воздушной линии должны иметь высокую электрическую проводимость, достаточную механическую прочность и быть устойчивыми против коррозии. На ВЛЭП в настоящее время применяются следующие типы проводов:

· неизолированные (голые) провода, применяют как на воздушных линиях до 1кВ, так и на воздушной линии выше 1 кВ;

· изолированные провода применяют на воздушных линиях до 1 кВ. Воздушная линия электропередачи напряжением до 1 кВ с применением самонесущих изолированных проводов (СИП) обозначается ВЛИ. Самонесущий изолированный провод представляет собой скрученные в жгут изолированные жилы, причем несущая жила может быть как изолированной, так и неизолированной;

· защищенными проводами, применяют на воздушных линиях напряжением выше 1 кВ и до 20 кВ. В отличии от голых проводов, эти имеют защитную изолирующую оболочку. Воздушная линия электропередачи с применением защищенных проводов обозначается ВЛЗ.

Голые провода изготавливаются обычно сталеалюминиевыми, алюминиевыми или из алюминиевого сплава, реже медными или стальными. Провода из других металлов, не получили широкого распространения, вследствие более низких технико-экономических показателейю. Сталеалюминиевые провода (обозначаются АС) имеют высокую механическую прочность и обладают хорошей электрической проводимостью. Они получили наиболее широкое распространение, особенно на ВЛ выше 1 кВ.

Алюминиевые провода (обозначаются А) характеризуются достаточной механической прочностью и высокой электрической проводимостью. Они часто применяются на ВЛ до 35 кВ включительно и в отдельных случаях на ВЛ 110 кВ. Провода из алюминиевого сплава: термообработанные (обозначаются АЖ) и нетермообработанные (обозначаются АН). Применяются как на ВЛ напряжением до 1 кВ так и выше. Обладают более высокими механическими свойствами чем алюминиевые провода.

Стальные провода (обозначаются ПС) обладают наиболее высокой механической прочностью, но малостойки к химическим воздействиям и имеют более высокое сопротивление, поэтому их применяют на менее ответственных линиях при небольших токах в проводах.

Благодаря невысокой стоимости и отсутствию заинтересованности заготовителей лома цветных металлов в данном проводе, его применяют вместо алюминиевых и сталеалюминиевых проводов (А, АС) в дачных поселках, деревнях и т.д.

Медные провода (обозначаются М) обладают наилучшей (из перечисленных здесь типов проводов) электрической проводимостью, стойкостью к воздействию окружающей среды, высокой механической прочностью, но имеют большую массу (плотность меди примерно в 3 раза выше, чем плотность алюминия), что приводит к увеличению нагрузки на другие элементы ВЛ (опоры, изоляторы, линейную арматуру) и в конечном итоге к удорожанию строительства ЛЭП.

Применяются на ВЛ напряжением до 1 кВ.

По конструкции провода бывают однопроволочные (применятся, как правило, на ВЛ до 1 кВ) и многопроволочные (применятся, как правило, на ВЛ выше 1 кВ).

Однопроволочные провода бывают монометаллическими (стальные, алюминиевые) и биметаллическими (сталеалюминиевые, сталемедные).

Многопроволочные провода также могут быть монометаллическими (алюминиевые, стальные) и комбинированными (сталеалюминиевые, сталебронзовые).

На ВЛ 110 кВ и выше начинает сильно проявляться явление коронирования - ионизация воздуха вокруг провода, что приводит к потерям электроэнергии в ЛЭП и повышению уровня радиопомех. Указанный эффект уменьшаются с увеличением диаметра провода, поэтому ПУЭ нормируется минимальный диаметр (сечение) проводов ВЛ по условиям короны и радиопомех. Для того, чтобы уменьшить общее сечение провода и, следовательно, уменьшить стоимость ВЛ, применяют так называемое расщепление фазы, т.е. заменяют один провод большого диаметра, несколькими параллельными проводами меньшего диаметра.

Диаметр проводов, их сечение и количество в фазе, а также расстояние между проводами расщепленной фазы определяются расчетом. Обычно, на ВЛ 330 кВ выполняют расщепление на 2-3 провода, на ВЛ 500 кВ - на 2-4 провода, на ВЛ 750 кВ - на 4-5 проводов.

На проводах расщепленной фазы в пролетах и петлях анкерных опор должны быть установлены дистанционные распорки. Расстояния между распорками или группами распорок, устанавливаемыми в пролете, нормируются ПУЭ. провод линия электрический воздушный опора

2.3 Линейная арматура

Стандартная линейная арматура ВЛ с голыми проводами в зависимости от назначения бывает следующих типов.

Натяжная -- служит для крепления проводов (или тросов) на анкерных опорах к натяжным гирляндам (клиновые, болтовые и прессуемые зажимы).



Рисунок. Натяжная арматура

Поддерживающая -- служит для крепления проводов или тросов к гирляндам промежуточных опор (глухие, качающиеся, выпускающие и скользящие зажимы).

В глухих зажимах провода закрепляют наглухо, а в выпускающих их закрепляют так же жестко, но они выскальзывают из зажима при обрыве провода или отклонении гирлянды от вертикали на 40-150є; в качающемся зажиме провод закрепляется в лодочке, которая имеет возможность качаться в зажиме.

Рисунок. Зажим поддерживающий

Сцепная -- служит для сцепления элементов гирлянд изоляторов между собой и крепления гирлянд и тросов к опоре (скобы, серьги, пестики, ушки, промежуточные звенья и коромысла).



а б в г

Рисунок. Сцепная линейная арматура:

а - скоба; б - серьга; в - ушко; г - звено; д - коромысло.

Защитная -- служит для защиты изоляторов от повреждения в случаях образования дуги короткого замыкания, а проводов от разрушения вследствие вибрации (рога, кольца, разрядники, виброгасители).

а б

Рисунок. Защитная линейная арматура:

а - виброгасители; б - защитные рога.



Соединительная -- служит для соединения проводов и тросов в местах, подверженных тяжению - в пролете (различные зажимы, монтируемые обжатием или прессованием).

Рисунок. Соединительная арматура - овальные соединители

Контактная -- служит для соединения и ответвления проводов и тросов в местах, не находящихся под тяжением - в петлях анкерных опор.

Рисунок. Контактная арматура - плашечные зажимы



2.4 Изоляторы

На ВЛ могут применяться штыревые, подвесные, стержневые и опорно-стержневые изоляторы.

На ВЛ до 1000 В применяют штыревые изоляторы. На ВЛ 6-20 кВ на промежуточных опорах применяют любые типы изоляторов, а на анкерных -- подвесные и в некоторых случаях штыревые изоляторы. На ВЛ 35 кВ -- подвесные и стержневые, допускается также применять штыревые изоляторы. На ВЛ 110 кВ и выше -- подвесные, стержневые и опорно-стержневые изоляторы.

Изоляторы изготовляют фарфоровыми, стеклянными и из полимерных материалов. ПУЭ рекомендуется на ВЛ 330 кВ применять, как правило, стеклянные изоляторы, на ВЛ 35-220 кВ -- стеклянные, полимерные и фарфоровые, преимущество должно отдаваться стеклянным или полимерным изоляторам.

а б в

Рисунок. Изоляторы воздушных линий: а - фафоровый штыревой; б - стеклянный штыревой; в - стеклянный подвесной.

Изоляторы должны иметь высокую механическую и электрическую прочность, а также обладать достаточной теплостойкостью в широком диапазоне изменения температуры воздуха. При сооружении ВЛ в районах с загрязненной средой должны применяться специальные изоляторы, предназначенные для работы в таких условиях и обеспечивающие требуемую надежность.

Рисунок. Стержневой изолятор из полимерного материала

Штыревые изоляторы предназначаются только на одно из напряжений ВЛ, поэтому для линий разных напряжений должны применяться соответствующие им изоляторы. Подвесные изоляторы состоят из изолирующей части, шапки и стержня, что позволяет собирать из отдельных изоляторов гирлянды необходимой длины в зависимости от напряжения ВЛ.



3. Периодические осмотры

3.1 Содержание периодических осмотров ВЛ до 1000 В

При осмотрах линий и вводов монтер должен обращать внимание на следующее:

- наличие ожогов, трещин и боя изоляторов, обрывов и оплавления жил проводов, целость вязок, регулировку проводов;

- состояние опор и крен их вдоль и поперек линии, целость бандажей и заземляющих устройств;

- состояние соединений, наличие набросов и касание проводов деревьями;

- состояние вводных ответвлений и предохранителей;

- состояние кабельных воронок и спусков.

2.3 Периодичность осмотров, проверок и измерений на ВЛ напряжением выше 1000 В

Производят следующие осмотры ВЛ: напряжением до 20 кВ - в дневное время не реже 1 раза в месяц; мастерами на линии - 1 раз в год, (по графику); инженерно-техническим персоналом - не реже 1 раза в год; верховые осмотры ВЛ напряжением до 220 кВ без снятия напряжения - не реже 1 раза в 3 года, начиная с первого года эксплуатации; внешний осмотр опор ВЛ - по мере надобности (по местным инструкциям); внеочередные осмотры - после нарушения нормального режима работы (после гололеда, тумана на участках, подверженных сильному загрязнению), а также автоматического отключения ВЛ.

Периодичность проверок ВЛ следующая:

состояния деревянных опор с измерением глубины их загнивания (опоры из сосновой древесины II сорта) - 1 раз в 3 года;

коррозия металлических опор и металлических траверс, железобетонных опор - 1 раз в 3 года;

коррозии металлических подножников со вскрытием грунта (выборочно) - 1 раз в 6 лет;

трубчатых разрядников со снятием их с опор - 1 раз в первые 2 года эксплуатации и далее 1 раз в 3 года;

трещин (раскрытием) в железобетонных опорах и пасынках - 1 раз в 6 лет, начиная с 3-го года эксплуатации;

болтовых соединений и гаек анкерных болтов (с подтяжкой) - 1 раз в год в первые 2 года эксплуатации;

болтовых и плашечных переходных зажимов соединения проводов - не реже 1 раза в год;

расстояния (габаритов) от проводов до земли - при приемке ВЛ в эксплуатацию и далее по мере надобности, от проводов до пересекаемых сооружений в местах пересечения - при приемке ВЛ в эксплуатацию и реконструкции пересекаемых сооружений.

Измерение электрической прочности фарфоровых изоляторов натяжных и подвесных гирлянд на ВЛ напряжением до 35 кВ включительно производят в первый год эксплуатации и далее не реже 1 раза в 6 лет.

Содержание осмотра инженерно-техническими работниками ВЛ напряжением выше 1000 В.

При осмотре ВЛ необходимо обращать внимание на: обрывы и оплавления жил проводов; набросы посторонних предметов на провода и тросы; бой, ожоги и трещины изоляторов; состояние опор, наклоны, целость бандажей и заземляющих спусков; искрение и разрегулировку проводов; состояние соединений разрядников, коммутационной аппаратуры и кабельных муфт на спусках; состояние предостерегающих плакатов и других постоянных знаков на опорах; наличие болтов и гаек, целость отдельных элементов, сварных швов и заклепочных соединений на металлических опорах; состояние стоек железобетонных опор и пасынков; чистоту трассы (деревья, касающиеся проводов и угрожающие падением на ВЛ; посторонние предметы, строения и т.п.); производство без согласования строительных и других работ в охранной зоне. Дефекты, выявленные во время обхода, отмечают в листке обхода и в случаях их аварийного характера немедленно устраняют.



Литература

1. Государственные элементные сметные нормы на строительные и специальные строительные работы. ГЭСН-2001. Часть 33. Линии электропередачи. - М.: ФГУ ФЦЦС, 2009.

2. Гроднев, И.И. Инженерно-технический справочник по электросвязи: Кабельные и воздушные линии связи / И.И. Гроднев, А.Н. Гумеля, М.А. Климов, и др.. - М.: Связь; Издание 3-е, перераб. и доп., 1982.

3. Грозозащитные тросы для воздушных линий электропередачи 35-750 кВ. Технические требования. - М.: Альвис, 2014

4. Инструкция по спуску пострадавшего с опоры воздушных линий электропередачи напряжением до 20 кВ включительно. - М.: Энергия, 2012.

5. Котляр, И. Мой воздушный шар / И. Котляр. - М.: Детская литература, 1993.

6. Котляревский, В.А. Воздушные линии электропередач, подвесные энергетические системы и магистральные трубопроводы / В.А. Котляревский. - М.: Нобель Пресс, 2013.

7. Малеев, Ю.Н. Международное воздушное право: вопросы теории и практики / Ю.Н. Малеев. - М.: Международные отношения, 1986.

8. Методические указания по определению наведенного напряжения на отключенных воздушных линиях, находящихся вблизи действующих ВЛ. - М.: Энергия, 2014.

9. Методические указания по проверке гибких проводников линий электропередачи и распределительных устройств на возможность их опасного сближения и схлестывания при корот. замык.. - М.: Огни, 2013.

10. Носов Как Знайка придумал воздушный шар / Носов, Николай. - М.: Радуга, 1989.

Размещено на Allbest.ru