Воздушные линии электро передач

 

(рис.1)

Опоры воздушных линий:

а и 6 — промежуточные, в — угловая с подкосом,

г — угловая с проволочной оттяжкой.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(рис. 2)

Анкерная опора воздушной линии

напряжением 6 — 10кВ.

 

 

2.1.3. Изоляторы.                                                                                                            

Изолятор - электротехническое устройство, предназначенное для электрической изоляции и механического крепления электроустановок или их отдельных частей, находящихся под разными электрическими потенциалами.                                                                                             Изоляционная часть - часть изолятора, состоящая из электроизоляционного материала.                                                                                                                                                                                                                   На ВЛ 6-10кВ применяются подвесные и штыревые изоляторы.                         Крепление проводов к штыревым изоляторам следует производить проволочными вязками или специальными зажимами.                                                                      Крепление проводов к подвесным изоляторам следует производить при помощи поддерживающих или натяжных зажимов.                                                                       Подвесные изоляторы относятся к линейным изоляторам и используются на опорах воздушных линий электропередач для изоляции и подвешивания кабелей и проводов. Эти изоляторы обладают более высокими механическими характеристиками чем штыревые. Конструкция подвесных изоляторов позволяет собирать из отдельных изоляторов гирлянды необходимой длины и зависящие от напряжения линии. Основным материалом изготовления для изоляторов является закаленное слабощелочное стекло. Стеклянные изделия представляют собой более

надежный вид электротехнических устройств. Несмотря на материал изготовления — стекло. Они намного прочнее механически, нежели фарфоровые изоляторы. К достоинствам стеклянных изоляторов относится и то, что в случае электрического пробоя или разрушающего механического, термического воздействия, закаленное стекло изолятора не растрескивается, а рассыпается. Это облегчает нахождение не только места повреждения на линии, но и самого поврежденного изолятора в гирлянде и тем самым позволяет отказаться от трудоемких профилактических замеров на линиях.

        Подвесные изоляторы ВЛ:

  а) ПФ70–В, ПФ160-А, ПФ210-А.

  б) ПФГ70-Б.

  в) ПС70-Д, ПС120-А, ПС160-Б, ПС300-Б.

  г) ПСГ70-А и ПСГ120-А.

 

(рис.3)

 

Штыревыми изоляторы - называются так по своей конструкции: изолирующие части устанавливаются на специальный стандартный штырь, а крепление выполняется специальными колпачками. Основное отличие от других видов изоляторов заключается в том, что изделие имеет одну цельную деталь, а не несколько сборных. Провода устанавливаются на шейку или в желоб устройства.

Основными материалами, из которых в настоящее время  изготавливаются штыревые изолирующие  устройства, являются:

электротехнический  фарфор, стекло и полимеры.

Изолятор  состоит из: шапки, изолирующей детали, стержня, замка или шплинта.                                                        (рис.4)

а) — штыревой для линий напряжением 400 В; 
б)— штыревой для линий напряжением 6 (10) кВ; 
в)— штыревой для линий напряжением 20 (35) кВ; 
г)— подвесной для линий напряжением 35 кВ в загрязненных районах.

2.1.4. Арматура                                                                                                    

Арматура — специальные типовые детали, предназначенные для соединения проводов, соединения изоляторов в гирлянды, крепления к ним проводов, подвески гирлянд на опорах линий электропередачи  и других функций. По значению арматура делится на: натяжные и поддерживающие зажимы, специальные детали, соединители, дистанционные распорки, гасители вибрации, защитные кольца, и рога.                                                             

(рис.5)

Линейная  арматура воздушных линий:

А)– поддерживающий зажим

Б) – болтовой натяжной зажим

в )– прессуемый натяжной зажим 

г) – поддерживающая гирлянда изоляторов

д) – дистанционная распорка

е) – овальный соединитель 

ж) – прессуемый соединитель.

2.1.5.Устройство кабеля

Кабель — готовое заводское изделие, состоящее из изолированных токоведущих жил, заключённых в защитную герметичную оболочку, которая может быть защищена от механических повреждений броней.

 

(рис.6)  Конструкция кабеля

1) токопроводящие жилы.

2 и 4) жильная и поясная бумажная изоляция.

3) бумажный заполнитель.

5) защитная алюминиевая  оболочка.

6) защитный покров оболочки (подушка).

7) броня из двух стальных  лент.

8) наружный защитный покров.

Форма сечения жилы может  быть круглой, сегментной и секторной. Стандартом предусмотрены следующие  сечения токопроводящих жил силовых  кабелей: 1,5; 2,5; 4; 6; 10; 16; 25; 35; 50; 70; 95; 120; 150; 185; 240; 300; 400; 500; 625 и 800 мм2.

Медные и алюминиевые  токопроводящие жилы изготовляют однопроволочными и многопроволочными. Однопроволочные жилы из меди изготовляют сечением до 50 мм2, из алюминия до 240 мм2.

Изоляцию жил кабелей  выполняют из резины, пластмассы и  пропитанной кабельной бумаги.

Силовые кабели предназначены для передачи электроэнергии, используемой для питания электрических установок. Силовые кабели состоят из следующих основных элементов: токопроводящих жил, изоляции, оболочек и защитных покровов. Кроме основных элементов в конструкцию кабеля могут входить экраны, жилы защитного заземления и заполнители. Силовые кабели различают по следующим признакам: По роду металла токопроводящих жил — кабели с алюминиевыми и медными жилами. По роду материалов, которыми изолируют токопроводящие жилы — кабели с бумажной, пластмассовой и резиновой изоляцией.

По роду защиты изоляции жил кабелей от влияния внешней среды — кабели в металлической, пластмассовой и резиновой оболочке.

По способу защиты от механических повреждений — бронированные и небронированные.

По количеству жил — одно-, двух-, трех-, четырех-, и пятижильные.

Каждая конструкция кабелей имеет свои обозначения и марку.

Марка кабеля составляется из начальных букв слов, описывающих конструкцию кабеля.

Кабельные линии прокладывают в земляных траншеях, специальных кабельных сооружениях, на эстакадах, в галереях, открыто по стенам зданий и сооружений, в трубах, во внутрицеховых помещениях промышленных предприятий, а так же коллекторах (подземных сооружениях, предназначенных для прокладки в них кабелей совместно с линиями связи и другими коммуникациями).

Наиболее дешевый способ канализации электроэнергии — размещение кабелей в траншее. Такой способ не требует большого объема строительных работ и создает хорошие условия для охлаждения кабелей.

Недостаток этого способа — возможность механических повреждений кабелей во время различных раскопок, проводимых при эксплуатации сооружений. В траншеях кабели прокладывают на глубине не менее 0.7 метра на трассах, не загруженных другими подземными и надземными коммуникациями. В одной траншее размещают не более шести кабелей на напряжение 6-10 кВ. Или двух кабелей на напряжение 35 кВ.

Кроме того, рядом с ними допускается прокладка не более одного пучка из четырех контрольных кабелей.

Открыто по стенам сооружений и зданий кабели прокладывают в тех случаях, когда строительные конструкции выполнены из несгораемых материалов, а в помещениях нет пожароопасных и взрывоопасных зон.

Кабельная эстакада – это надземное или наземное открытое горизонтальное или наклонное протяженное кабельное сооружение.

 

Различают: проходные и непроходные эстакады.

Изготавливают их из железобетона или стального проката.

Расстояние между опорами – 12 м.

На проходных эстакадах должны быть устроены лестничные входы, расстояние между которыми – около 150 м. В полу эстакад сооружают монтажные проемы. При небольшом количестве кабелей прокладка осуществляется по технологическим эстакадам. Этот способ прокладки, несмотря на высокую стоимость, удобен и находит все большее применение.

 

 3.1.Климатические условия и нагрузки.

При расчете ВЛ и их элементов должны учитываться климатические условия - ветровое давление, толщина стенки гололеда, температура воздуха, степень агрессивного воздействия окружающей среды, интенсивность грозовой деятельности, пляска проводов и тросов, вибрация.                                                                            Определение расчетных условий по ветру и гололеду должно производиться на основании соответствующих карт климатического районирования территории РФ , с уточнением при необходимости их параметров в сторону увеличения или уменьшения по региональным картам и материалам многолетних наблюдений гидрометеорологических станций и метеопостов за скоростью ветра, массой, размерами и видом гололедно - изморозевых отложений. В малоизученных районах для этой цели могут организовываться специальные обследования и наблюдения. К малоизученным районам относятся горная местность и районы, где на 100 км трассы ВЛ для характеристики климатических условий имеется только одна репрезентативная метеорологическая станция.                                                                         При отсутствии региональных карт значения климатических параметров уточняются путем обработки соответствующих данных многолетних наблюдений согласно методическим указаниям (МУ) по расчету климатических нагрузок на ВЛ и построению региональных карт с повторяемостью 1 раз в 25 лет. Основой для районирования по ветровому давлению служат значения максимальных скоростей ветра с 10-минутным интервалом осреднения скоростей на высоте 10 м с повторяемостью 1 раз в 25 лет. Районирование по гололеду производится по максимальной толщине стенки отложения гололеда цилиндрической формы при плотности 0,9 г/см3 на проводе диаметром 10 мм, расположенном на высоте 10 м над поверхностью земли, повторяемостью 1 раз в 25 лет.

Температура воздуха определяется на основании данных метеорологических  станций с учетом положений строительных норм и правил и указаний настоящих Правил. Интенсивность грозовой деятельности должна определяться по картам районирования территории РФ по числу грозовых часов в году, региональным картам с уточнением при необходимости по данным метеостанций о среднегодовой продолжительности гроз.                                                                                                                                         Степень агрессивного воздействия окружающей среды определяется с учетом положений СНиПов и государственных стандартов, содержащих требования к применению элементов ВЛ, гл. 1.9 и указаний настоящей главы. Определение районов по частоте повторяемости и интенсивности пляски проводов и тросов должно производиться по карте районирования территории РФ с уточнением по данным эксплуатации.                                                                                                            По частоте повторяемости и интенсивности пляски проводов и тросов территория РФ делится на районы с умеренной пляской проводов (частота повторяемости пляски 1 раз в 5 лет и менее) и с частой и интенсивной пляской проводов (частота повторяемости более 1 раза в 5 лет).                                                                                             При определении климатических условий должно быть учтено влияние на интенсивность гололедообразования и на скорость ветра особенностей микрорельефа местности (небольшие холмы и котловины, высокие насыпи, овраги, балки и т.п.), а в горных районах - особенностей микро- и мезорельефа местности (гребни, склоны, платообразные участки, днища долин, межгорные долины и т.п.). Значения максимальных ветровых давлений и толщин стенок гололеда для ВЛ определяются на высоте 10 м над поверхностью земли с повторяемостью 1 раз в 25 лет (нормативные значения).

Климатические условия  и нагрузки по району нефтедобычи.

Нормативная ветровая нагрузка на провода  w = wKlKwCxWF

Kl - коэффициент, учитывающий влияние длины пролета на ветровую нагрузку.              Kw - коэффициент, учитывающий изменение ветрового давления по высоте в. зависимости от типа местности                                                                                                       Cx - коэффициент лобового сопротивления.                                                                                     W - нормативное ветровое давление.                                                                                                  F - площадь продольного диаметрального сечения провода, м2 (при гололеде с учетом условной толщины стенки гололеда).

- угол между направлением  ветра и осью ВЛ.                                                  Нормативная линейная гололедная  нагрузка на 1 м провода   г= KiKdbз(d+KiKdbз)                                                                                                                                         где Ki, Kd - коэффициенты, учитывающие изменение толщины стенки гололеда по высоте и в зависимости от диаметра провода                                                                            bэ - толщина стенки гололеда                                                                                                         d - диаметр провода                                                                                                                              р- плотность льда                                                                                                                                 g - ускорение свободного падения.

Нормативная средняя составляющая ветровой нагрузки на опору  c=KwWCxA                      Kw - коэффициент, учитывающий изменение ветрового давления по высоте в зависимости от типа местности.                                                                                            W - нормативное ветровое давление:                                                                                  Cx - аэродинамический коэффициент, определяемый в зависимости от вида конструкции, согласно строительным нормам и правилам;                                                      А - площадь проекции, ограниченная контуром конструкции, ее части или элемента с наветренной стороны на плоскость перпендикулярно ветровому потоку.