Способ удаления льда и снега с проводов и громозащитных тросов линий электропередачи и устройство для его осуществления

Содержание

 

Введение……………………………………………………………………………...…..3

1.Краткое описание громозащитных тросов и проводов………….…………...…….4

2. Монтаж проводов и громозащитных тросов ……………………….………..……6

3. Новые натяжные подвесы для провода и громозащитного троса ………...……….7

4. Физико-механические характеристики проводов и тросов …………….……..….9

5. Провода и громозащитные тросы воздушных линий…………………….……….10

6. Способ удаления льда и снега с проводов и громозащитных тросов линий электропередачи и устройство для его осуществления……………………….……..12

Заключение…………………………………………………………………………...…21

Список используемой литературы…………………………………………………….23

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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 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 напряженем 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.

Громозащитный трос – это заземлённый протяжённый молниеотвод, натянутый вдоль воздушной линии электропередачи над проводами.

Громозащитный трос, тросовый молниеотвод, заземлённый провод в воздушных линиях электропередач, служащий для защиты токопроводящих проводов от прямых ударов молнии. Громозащитный трос подвешивается над токоведущими проводами и заземляется у каждой опоры. Обычно трос делают из стальных оцинкованных проволочек; сечение его от 50 до 70 мм2. Защищенность токопровода зависит от угла защиты a; при a < 20° поражение молнией становится маловероятным. В линиях на металлических опорах с напряжением 110 кв и выше громозащитного троса подвешивают обычно по всей длине линии; на линиях более низкого напряжения — только на подходах к подстанциям.

 

1. Краткое описание громозащитных тросов и проводов

В зависимости  от расположения, количества проводов на опорах ВЛ, сопротивления грунта, класса напряжения ВЛ, необходимой степени громозащиты монтируют один или несколько тросов. Высота подвеса громозащитных тросов определяется в зависимости от угла защиты, то есть угла между вертикалью, проходящей через трос, и линией, соединяющей трос с крайним проводом, который может изменяться в широких пределах и даже быть отрицательным.

На ВЛ напряжением до 20 кВ громозащитные тросы обычно не применяются. ВЛ 110—220 кВ на деревянных опорах и ВЛ 35 кВ (независимо от материала опор) чаще всего защищают тросом только подходы к подстанциям. Линии 110 кВ и выше на металлических и железобетонных опорах защищают тросом на всём протяжении.

В качестве громозащитных тросов применяются стальные канаты или иногда — сталеалюминиевые провода со стальным сердечником увеличенного сечения. Стальные канаты условно обозначают буквой С и цифрами, указывающими площадь их сечения (например, С-35). Как правило, в качестве громозащитных тросов на ВЛ35кВ применяются канаты 8,0-Н-120-1-СС ГОСТ 3062 (ТК 8.0), на ВЛ 110 и 150кВ — канаты 9,1-Г-1-СС-Н-140 ГОСТ 3063-80 (ТК 9.1), на ВЛ 220кВ и выше — канаты 11,0-Г-1-СС-Н-140 ГОСТ 3063-80 (ТК 11.0).

С 1 июля 2009 года при строительстве и реконструкции  ВЛ предприятиям ОАО «ФСК ЕЭС» и МРСК в качестве защиты от прямых ударов молнии следует применять громотросы (канаты стальные) марки МЗ-В-ОЖ-Н-Р, выполненные по СТО 71915393-ТУ 062—2008.

Громозащитный трос может подвешиваться на изоляторах. В этом случае ток молнии проходит на заземлитель через специальный искровой промежуток. Изолированные громотросы применяют на ВЛ с автоматической плавкой гололеда.

На ВЛ 150 кВ и ниже, если не предусмотрена плавка гололеда или организация каналов высокочастотной связи на тросе, изолированное крепление троса следует выполнять только на металлических и железобетонных анкерных опорах. Крепление тросов на всех опорах ВЛ 220—750 кВ должно быть выполнено при помощи изоляторов, шунтированных ИП.

Использование для систем связи.

Изолированные громотросы могут использоваться для передачи сигналов высокочастотной связи. При этом обычно используется схема с двумя тросами на ВЛ с горизонтальным расположением силовых проводов.

В 80-е  годы XX века проводились эксперименты по использованию в системах связи громотроса со встроенным коаксиальным ВЧ кабелем, однако широкого распространения это решение не получило.

В последнее время нередко применяют громозащитный трос со встроенным волоконно-оптическим кабелем. Такое решение позволяет сократить затраты на прокладку и обслуживание линии по сравнению с подземными кабельными линиями.

Монтаж громотроса

Монтаж  громотроса осуществляется Методом монтажа "под тяжением". Это особенно актуально в случае использования громотроса со встроенным волоконно-оптическим кабелем (ОКГТ), что бы не повредить хрупкий оптический проводник. Отличительной особенностью монтажа громотроса со встроенным волоконно-оптическим кабелем является то, что при монтаже необходимо использовать тормозную машину с диаметром кабестанов, который должен быть не менее 20 диаметров сечения громотроса. Это связано с величиной минимального радиуса изгиба оптического громотроса.

Воздушные линии могут выполняться с  одним или несколькими проводами  в фазе, во втором случае фаза называется расщепленной.

Провода расщепленной фазы могут быть изолированы  друг от друга.

Диаметр проводов, их сечение и количество в фазе, а также расстояние между  проводами расщепленной фазы определяются расчетом.

 

 

 

2. Монтаж проводов и громозащитных тросов

Монтаж  проводов (тросов) выполняется отдельно на каждом участке ВЛ, ограниченном двумя ближайшими анкерными опорами (анкерном пролете), и состоит из следующих основных операций:

 - раскатки проводов, включая их соединения и подъем на опоры;

 - натяжения проводов с регулировкой стрелы провеса;

 - крепления проводов к изоляторам опор.

 

Перед раскаткой  проводов к опорам подвешиваются специальные монтажные ролики (1,а), на которые вывешивается провод в процессе раскатки, и по которым выполняется последующее натяжение провода.

Раскатка  проводов проводится с помощью тягового механизма (трактора) и может осуществляться двумя способами:

 - установкой барабана с проводом на стационарном устройстве (козлах или винтовых домкратах) в начале монтируемого участка и закреплением конца провода у движущегося вдоль трассы трактора (рис. 1,б);

 - закреплением конца провода в начале монтируемого участка и установкой барабана с проводом на движущемся вдоль трассы тракторе.

Второй  способ раскатки обеспечивает лучшую сохранность провода от механических повреждений при трении о грунте, однако применение этого способа  ограничено. В частности, невозможно раскатать и вывесить средний  провод у деревянных П-образных опор с раскосами.

Рис. 1. Монтажный ролик (а) и фрагмент раскатки провода (б);

 а): 1 - диск; 2 - откидная щека для укладки  провода; 3 - подвеска для крепления;

 б): 1 - анкерная опора; 2, 3 - промежуточные  опоры; 4 - барабан с проводом; 5 - провод; 6 - тяговый механизм (трактор); 7 - монтажный  ролик.

Указанная технология раскатки применяется для  голых (неизолированных) алюминиевых  и сталеалюминиевых проводов.

 

3. Новые натяжные подвесы для провода и громозащитного троса

Новые натяжные подвесы для проводов, громозащитных тросов, оптических кабелей связи, встроенных в громозащитный трос на опорах воздушных линий электропередач типа НП-Dc-5M(Pз) и НП-DcП-5M(Pз).

Подвесы предназначены для анкерного крепления проводов, громозащитных тросов, оптических кабелей связи, встроенных в громозащитный трос на опорах воздушных линий электропередачи.

Конструктивные особенности, применение

Основой конструкции натяжного подвеса  является силовая часть, выполненная  в виде двух силовых прядей спирального  типа, с взаимно-противоположным  направлением навивки. Силовые пряди  монтируются или непосредственно  на сердечнике одна на другую, или на предварительно смонтированном протекторе и посредством стандартной сцепной  арматуры крепятся к универсальному коромыслу типа 2КУ (рис. 1). Параметры  натяжного зажима рассчитаны таким  образом, чтобы при нагружении силовых прядей растягивающим усилием, возникающие в них моменты кручения компенсировали друг друга. Подвесы соответствуют требованиям технических условий ТУ 3449-022-27560230-10. Одной из сфер применения указанной конструкции является анкерное крепление проводов и громозащитных тросов на больших переходах, когда необходимая прочность заделки превышает шестнадцать тонн.

В случае если требуемая прочность заделки  находится в пределах 160-270 кН, то вместо позиций 8 и 9 (см. рис.2.) применяется коуш К-160.

 

Марка подвеса  НП-DС

П-5М(Рз) состоит из символьных (буквенно-цифровых) групп:

НП –  натяжной подвес;

DС– диаметр удерживаемого сердечника, мм;

П – буква проставляется при наличии протектора;

5 – цифра  обозначает, что зажим двойной  нераскручиваемый

М – материал спиралей силовых прядей зажима (1 –  стальная оцинкованная проволока, 2 –  стальная проволока с покрытием  из алюминия)

Р3– прочность  заделки сердечника, кН.

Пример  записи условного обозначения: НП-37,5-52(450) – натяжной подвес для крепления  провода диаметром 37,5 мм с прочностью заделки 450 кН; силовая часть зажима изготавливается из стальной проволоки  с защитным покрытием из алюминия.

 

 

 

 

 

4. Физико-механические характеристики проводов и тросов

Провода и тросы	Модуль упругости, 1042 Н/мм	Температурный коэф.  линейного удлинения, 10-6 град -1	Предел прочности при растяжении, Н/мм2, провода и троса в целом
Алюминевые	6,30	23,0	16
Сталеалюминевые с отношением площадей поперечных сечений А/С:
20,27	7,04	21,5	210
16,87-17,82	7,04	21,2	220
11,51	7,45	21,0	240
8,04-7,67	7,70	19,8	270
6,28-5,99	8,25	19,2	290
4,36-4,28	8,90	18,3	340
2,43	10,3	16,8	460
1,46	11,4	15,5	565
0,95	13,4	14,5	690
0,65	13,4	14,5	780
Из нетермообработанного алюминевого  сплава	6,3	23,0	208
Из термообработанного алюминевого  сплава	6,3	23,0	285
Из термообработанного алюминевого  сплава со стальным сердечником с  отношением площадей поперечных сечений  А/С:
1,71	11,65	15,83	620
1,46	12,0	15,5	650
Стальные канаты	18,5	12,0	1200**
Стальные провода	20,0	12,0	620
Защищенные провода	6,25	23,0	294

 

* Предел прочности при растяжении σр определяется отношением разрывного усилия провода (троса) Рр, нормированного государственным стандартом или техническими условиями, к площади поперечного сечения sп, σр = Рр/sп. Для сталеалюминиевых проводов sп = sA + sC.

** Принимается  по соответствующим стандартам, но не менее 1200 Н/мм2.

 

 

5. Провода и громозащитные тросы воздушных линий

На ВЛ чаще всего применяются неизолированные  провода. Материал проводов должен иметь  высокую электрическую проводимость. Наибольшую проводимость имеет медь, затем алюминий; сталь имеет значительно  более низкую проводимость. Провода  и тросы должны быть выполнены  из металла, обладающего достаточной  прочностью. По механической прочности  на первом месте стоит сталь. Материал проводов и тросов должен быть стойким  по отношению к коррозии и химическим воздействиям. В настоящее время  наибольшее распространение получили провода алюминиевые (А), сталеалюминевые (АС), а также из сплавов алюминия - (АН, АЖ). Медные провода не используются без специальных технико-экономических  обоснований.

Громозащитные тросы, как правило, выполняются из стали. В последние годы громозащитные тросы используются для организации высокочастотных каналов связи. Такие тросы выполняются сталеалюминиевыми.

Конструкции и общий вид неизолированных  проводов приведены на рис. 3 Однопроволочный провод (рис.3,б) состоит из одной круглой проволоки. Такие провода дешевле многопроволочных, однако, они менее гибки и имеют меньшую механическую прочность. Многопроволочные провода из одного металла (рис.3,в) состоят из нескольких свитых между собой проволок. При увеличении сечения увеличивается число проволок. В многопроволочных сталеалюминиевых проводах (рис.3,г)  сердечник провода (внутренние проволоки) выполняется из стали, а верхние проволоки - из алюминия.

Стальной  сердечник увеличивает механическую прочность, алюминий является  токопроводящей частью провода. Полые провода (рис. 3,д) изготовляют из плоских проволок, соединенных друг с другом в паз, что обеспечивает конструктивную прочность провода. У таких проводов больший по сравнению со сплошными проводами диаметр, благодаря чему повышается напряжение, при котором появляется коронирующий разряд на проводах, и значительно снижаются потери энергии на корону. Полые провода применяются на ВЛ редко, они главным образом используются для ошиновки подстанций 330 кВ и выше. Для снижения потерь электроэнергии на корону ВЛ при Uном ≥ ЗЗ0 кВ каждая фаза ВЛ расщепляется на несколько проводов.