Стартовая >> Архив >> Подстанции >> Электрические сети энергоемких предприятий

Воздушные линии 6—220 кВ - Электрические сети энергоемких предприятий

Оглавление
Электрические сети энергоемких предприятий
Основные требования к схемам электроснабжения
Схемы электроснабжения
Выбор трансформаторов
Выбор напряжения
Требования к качеству электроэнергии
Компенсация реактивной мощности
Способы канализации электроэнергии
РУ и подстанции 110—220 кВ
РУ и подстанции 6—10 кВ
Подстанции специального назначения
Воздушные линии 6—220 кВ
Кабельные линии 6—220 кВ
Токопроводы 6—35 кВ
Элементы защиты сетей от атмосферных перенапряжений
Электрические расчеты сетей
Механические расчеты
Механический расчет проводов на особых участках
Особенности расчета проводов на открытых распределительных устройствах подстанций
Расчет проводов и шин открытых токопроводов
Проектное размещение опор по профилю трассы
Защита линий и подходов 6—10 кВ от атмосферных перенапряжений
Защита токопроводов 6—10 кВ от атмосферных перенапряжений
Защита ВЛ и подходов 35-220 кВ от атмосферных перенапряжений
Защита подстанций от атмосферных перенапряжений
Устройство заземляющих контуров
Расчет заземлителей в неоднородных грунтах
Поведение заземлителей при прохождении через них импульсных токов молнии
Заземляющие устройства на линиях электропередачи
Заземляющие устройства подстанций

Основными элементами, определяющими конструктивные особенности и параметры воздушной линии электропередачи являются опорные конструкции (опоры и основания), провода и тросы, изоляторы и линейная арматура.
В практике строительства электрических сетей напряжением 6—220 кВ конструктивные элементы ВЛ до 1958—1960 гг. подвергались незначительным изменениям, главным образом в области изоляции и линейной арматуры. Некоторые изменения в направлении модернизации с целью усовершенствования опорных конструкций ВЛ, имеющих наибольший удельный вес, как по физическим объемам, так и по капитальным затратам осуществлялись отдельными организациями, как правило в процессе текущего проектирования, и поэтому носили локальный характер. Следует отметить, что модернизация существующих или разработка новых конструкций опор подчас производилась неспециализированными проектными и строительно-монтажными организациями, не обладающими необходимыми производственными возможностями для квалифицированного решения подобных вопросов. Поэтому, естественно, это приводило во многих случаях к увеличению стоимости сооружения ВЛ и неоправданным расходам строительных материалов. В результате децентрализации в разработке чертежей опор и отсутствия в проектировании элементов унификации к 1959 г. насчитывалось несколько сотен типов различных опорных конструкций, принимаемых для сооружения ВЛ 6—220 кВ. В последние годы, отвечая целям повышения технико-экономических и эксплуатационных показателей сооружаемых линий в условиях массового энергетического строительства, наступил известный перелом в этой области. Широкое внедрение в народное хозяйство сборного железобетона, унификация опорных конструкций, исследование и внедрение в производство закаленного стекла вместо дорогостоящего фарфора в качестве материала для изоляторов, усовершенствование линейной арматуры и способов монтажа значительно повысили качество строительно-монтажного комплекса воздушных линий электропередачи.
Рассматривая конструктивные элементы ВЛ, необходимо особо остановиться на роли воздушных линий напряжением 6—10 кВ в схемах электроснабжения энергоемких предприятий. Воздушные линии этого напряжения, как правило, не находят широкого применения в подобных случаях, главным образом по причине их ограниченной пропускной способности, что не исключает использование этих ВЛ для электроснабжения вспомогательных периферийных объектов предприятий (насосных станций, ремонтных баз, мастерских и т. п.). Практикой проектирования установлено, что в системах электроснабжения основных производств энергоемких предприятий целесообразно в подавляющем большинстве случаев использовать напряжение 6—10 кВ при канализации электроэнергии токопроводами (в любых модификациях) или кабельными линиями, вопросы конструктивного выполнения которых подробно освещены в соответствующих параграфах данной главы. Поэтому в дальнейшем материал настоящего параграфа в основном будет посвящен воздушным линиям электропередачи напряжением 35— 220 кВ, имеющим наибольшую область распространения в распределительных сетях энергоемких предприятий и производств.
Отмечая особенности конструктивного комплекса внутризаводских воздушных линий электропередачи, в первую очередь необходимо сказать следующее. Специфика территорий современных крупных промышленных предприятий и технологический характер производств в значительной степени предопределяют отличные от принимаемых для магистральных ВЛ решения по конструктивному выполнению линий (или отдельных участков), располагаемых в реальных границах или в пределах перспективного развития промышленного предприятия. Эти различия тем более существенны для линий, входящих в распределительную схему электроснабжения энергоемких производств (химических, металлургических и т. п.).
Действительно, расположение ВЛ в сложных условиях застроенных и планируемых территорий, насыщенных надземными и подземными коммуникациями, зданиями и сооружениями, загрязненность атмосферы промышленными отходами и уносами, имеющими проводящий характер и обладающими агрессивными фракциями, приводящими к ускоренной коррозии проводов, тросов, линейной арматуры, а также материала опор (в частности, металлических опор, имеющих, как известно, наибольший
удельный вес в распределительных внутризаводских электрических сетях), диктуют необходимость применения для подобных ВЛ специальных конструктивных решений. Эти решения должны наиболее полно отвечать условиям эксплуатации и обеспечивать возможно более длительную безаварийную работу электрических установок.
К подобным решениям можно отнести: широкое использование специальных конструкций опор (пониженного и повышенного габаритов, с односторонним расположением проводов и т. п.), устанавливаемых на пересечениях с надземными инженерными сооружениями и участках стесненной трассы, а также специальных конструкций оснований под опоры, располагаемые в непосредственной близости от подземных коммуникаций;
применение специальных гирлянд изоляторов, устойчивых к пробою изоляции в условиях загрязненной промышленными уносами атмосферы;
подвеску на ВЛ, располагаемых в районах, где атмосфера насыщена агрессивными фракциями, специальных проводов, защищенных от коррозии, а также использование в этих же условиях в ряде случаев в качестве грозозащитных тросов сталеалюминиевых проводов;
защиту специальными антикоррозионными составами линейной арматуры;
применение оцинкованных металлических опор на территориях промышленных районов, где коррозия от агрессивных фракций в атмосфере наиболее интенсивна.
Рассматривая конструктивные особенности ВЛ внутризаводских распределительных сетей энергоемких предприятий, нельзя не сказать о влиянии на конструктивный комплекс этих ВЛ электрических нагрузок потребителей электроэнергии. Как показывает многолетний опыт проектирования, последние в силу своих значительных величин заметно ограничивают номенклатуру проводов, применяемых для подобных линий. В подавляющем большинстве случаев нижняя ступень номинального сечения проводов на рассматриваемых линиях электропередачи не бывает менее 120 мм2. На открытых подвесных токопроводах с гибкой ошиновкой соответствующее сечение алюминиевых проводов (в пучке фазы) составляет 500—600 мм2 (для каждого провода фазы). Естественно, большие сечения применяемых проводов определяют и значительные по величине механические нагрузки, воспринимаемые в процессе эксплуатации опорами, изоляторами и линейной арматурой. Это обстоятельство вызывает необходимость использования остальных конструктивных элементов, обладающих высокой несущей способностью, что в свою очередь диктует применение для подобных ВЛ тяжелых опор и оснований к ним, а также изоляторов и линейной арматуры многотонного ряда.
Ниже рассмотрены основные конструктивные элементы ВЛ напряжением 35—220 кВ, располагаемых на территориях энергоемких промышленных предприятий, приведены краткие характеристики этих элементов и даны соответствующие рекомендации по их применению.
Выбору типа линейных опор как основного элемента воздушной линии следует уделять особое внимание. В этих целях при решении вопроса о применении для данной ВЛ тех или иных конструкций опор обычно руководствуются следующими соображениями. Расчетные данные опор ВЛ должны по возможности соответствовать ожидаемым в процессе эксплуатации механическим нагрузкам от тяжения проводов, давления ветра и веса гололедоизморозевых образований. Очевидно, что применение типовых или других опор, конструкции которых рассчитаны на более легкие условия работы по сравнению с принимаемыми в конкретном случае, недопустимо. С другой стороны, использование для ВЛ опор со значительно повышенными расчетными данными хотя и увеличивает степень надежности работы линии и, следовательно, в какой-то степени повышает ее эксплуатационные показатели, однако по технико-экономическим соображениям в большинстве случаев является неприемлемым, так как приводит к искусственному увеличению коэффициентов запаса прочности сооружения против нормированных и чрезмерно повышает стоимость сооружения ВЛ. Этот вопрос, естественно, приобретает особую актуальность при больших объемах строительно-монтажных работ, в частности при сооружении ВЛ на территориях промышленных предприятий.
Здесь следует отметить, что в настоящее время технико-экономическим требованиям наиболее полно удовлетворяют типовые унифицированные опоры с учетом расширенной области их применения. Поэтому при проектировании и строительстве воздушных линий во избежание неоправданного перерасхода материалов или снижения технико-экономических и эксплуатационных показателей сооружения необходимо повсеместно ориентироваться в основном на типовые унифицированные конструкции опор и оснований. Следует иметь в вид> также то немаловажное обстоятельство, что все возрастающее применение унифицированных опор вызвало необходимость внеобъектного поточного их производства и увеличение производительности заводов (полигонов), изготовляющих опоры. Это привело к снижению стоимости изготавливаемых конструкций и повышению их качества. При выборе опор в каждом случае, помимо учета местных производственных возможностей и соображений конъюнктурного порядка, необходимо руководствоваться принятыми в современной практике проектирования и строительства ВЛ критериями, определяющими в зависимости от условий расположения ВЛ наиболее целесообразный вид материала опор (древесина, железобетон, металл).
В условиях промышленных районов и предприятий расположение трассы воздушной линии определяется в основном генеральным планом застройки территории и прокладки разного рода надземных и подземных коммуникаций. Это приводит в конечном счете к большему, чем для магистральных ВЛ, удельному количеству углов поворота трассы и самым разнообразным величинам длин прямых участков (от 50 до нескольких сотен метров). Естественно, что в подобных условиях одной из основных особенностей воздушных линий электропередачи является широкая разнотипность опорных конструкций.
Опыт проектирования и сооружения воздушных линий электропередачи на площадках крупных предприятий показывает, что основным типом опор здесь являются анкерно-угловые, составляющие до 40—50% общего количества опор, тогда как на магистральных линиях, расположенных вне застраиваемых и планируемых территорий, оно колеблется в пределах от 2 до 5%. В этой связи очевидно, что при проектировании и сооружении ВЛ на территориях крупных промышленных предприятий следует ориентироваться на конструктивные виды опор, геометрические схемы которых позволяют максимально сократить габаритную зону ВЛ. С этой точки зрения наиболее полно поставленным условиям удовлетворяют одностоечные железобетонные опоры (рис. 2-15), а также металлические опоры башенного типа в одноцепном (рис. 2-16) и двухцепном (рис. 2-17) исполнениях. Деревянные П-образные (промежуточные) и тем более АП-образные (акерно-угловые) опоры, а также железобетонные П-образные опоры как массовый тип в границах промышленных предприятий по соображениям, изложенным выше, как правило, не применяются.
Железобетонные одностоечные опоры
Рис. 2-15. Железобетонные одностоечные опоры, а — двухцепная промежуточная опора 110 м типа ПБ-28; б- одноцепная промежуточная опора 220 кВ типа П-220.

Металлические одноцепные опоры
Рис. 2-16. Металлические одноцепные опоры.
о — промежуточная повышенная опора 35 кВ типа ПБЗА-З; б — анкерно-угловая опора 35 кВ типа У60° БА 4; в — анкерно-угловая повышенная опора 110 кВ типа (У5М-2)+5.

Рис. 2-17. Металлические двухцепные опоры.
Металлические двухцепные опоры
а — аикерно-угловая опора 35 кВ типа УБ1-Зс; б — промежуточная опора 35 кВ типа ПВ I—1с; в — анкерно-угловая повышенная оцинкованная опора 110 кВ типа |(ЦУб-3) +6,2; г — аикерно-угловая повышенная опора 110 кВ типа (У6М-1)+5; д — аикерно-угловая оцинкованная опора 220 кВ типа ЦУ39.

ОПОРЫ ЛЭП

На основании опыта проектирования, а также в соответствии с действующими директивными указаниями в отношении использования того или иного материала для опор можно рекомендовать определенные области применения железобетонных, металлических и деревянных опор в зависимости от конкретных условий расположения линий электропередачи.
Железобетонные опоры. Железобетон как строительный материал в электросетевом хозяйстве приобретает в последние годы все больший удельный вес. Несмотря на некоторые недостатки (значительный вес, более высокая по сравнению с деревянными опорами стоимость с точки зрения первоначальных капитальных затрат, чувствительность к механическим повреждениям во время погрузочно-разгрузочных работ и в процессе транспортировки), опоры из железобетона обладают рядом неоспоримых преимуществ перед другими конструкциями. К таким преимуществам в первую очередь следует отнести: высокие эксплуатационные показатели, обусловленные надежностью железобетонных опор в работе и простотой их эксплуатации; возможность максимальной индустриализации работ по изготовлению опор (железобетонных стоек) в условиях централизованного поточного производства; сокращение до минимума объема монтажных работ по сборке опоры; наиболее приемлемые геометрические схемы опор, позволяющие обеспечить минимальную габаритную зону при сооружении ВЛ напряжением до 110 кВ.
Учитывая изложенное, железобетонные опоры в качестве промежуточных (в одно- и двухцепном исполнениях) рекомендуется применять повсеместно и особенно в безлесных районах, районах с незначительными лесными массивами, а также на ВЛ, расположенных на территориях промышленных предприятий, при напряжении их до 110 кВ (одностоечные опоры).
Металлические опоры. Для изготовления металлических опор используется, как правило, сортовая сталь марок ВСт-3 и ВСт-Зпс, соответствующая требованиям ГОСТ 380-60.
Применение металла для опор ВЛ позволяет решать ряд конструктивных вопросов сооружения электрических сетей, для которых нельзя найти решения при использовании для опор таких строительных материалов, как железобетон или древесина (например, при конструировании переходных опор, устанавливаемых при пересечениях высокогабаритных инженерных сооружений, отпаечных анкерных опор и т. п.). Кроме того, анкерно-угловые металлические опоры нормального типа имеют неоспоримые преимущества перед железобетонными и деревянными опорами по габаритным размерам. В этой связи можно рекомендовать применение металлических опор в следующих случаях: в качестве анкерно-угловых опор на линиях электропередачи до 220 кВ включительно с железобетонными промежуточными опорами; в случае частичной реконструкции существующих ВЛ, выполненных на металлических опорах; в качестве специальных опор (переходные, отпаечные, портальные) на ВЛ напряжением 35 кВ и выше, когда выполнение этих опор из других материалов является нерентабельным; на ВЛ небольших протяжений, расположенных в границах промышленных предприятий.
Деревянные опоры. Древесина является наиболее дешевым строительным материалом, легко поддается обработке, имеет сравнительно небольшой удельный вес (например, по сравнению с железобетоном), удобна в транспортировке. Существенным недостатком древесины является загнивание, что требует в большинстве случаев дополнительной обработки ее антисептирующими составами для предотвращения этого явления.
Наиболее устойчивой к гнилостным заболеваниям является древесина лиственницы, поэтому этот вид древесины (при условии зимней рубки) можно не подвергать обработке антисептиками. В настоящее время для изготовления опор применяется древесина III сорта по ГОСТ 9463-60. Древесина сосны и лиственницы может быть использована для всех без исключения элементов опор (стоек, траверс и т. д.). Древесина ели и пихты в силу более низких физико-механических свойств ее может применяться лишь для изготовления стоек опор; при этом диаметр идущих для этих целей пихтовых бревен принимают, как правило, увеличенным на 2—4 см.
Несмотря на ряд существенных положительных качеств древесины, деревянные опоры по соображениям, изложенным выше, не находят широкого применения при сооружении внутризаводских линий электропередачи.
Однако в таежных условиях Сибири, Урала и Дальнего Востока деревянные опоры могут применяться на ВЛ напряжением до 110 кВ, предназначенных для электроснабжения периферийных объектов промышленных предприятий (насосных станций, сырьевых и производственных баз, вспомогательных хозяйств и т. п.). При этом в Сибири при наличии достаточной сырьевой базы следует широко применять древесину лиственницы зимней рубки, поскольку она может быть использована для изготовления опор без дополнительной обработки антисептиками, что особенно важно в условиях отдаленных районов.
В качестве оснований под опоры в современных сетях 35—220 кВ используются унифицированные типовые конструкции. При этом для металлических опор обычно применяются железобетонные грибовидные фундаменты (рис. 2-18) или свайные основания (рис. 2-19).
Для железобетонных опор основанием служит подземная часть стоек, оснащенная ригельными устройствами.
Железобетонный грибовидный фундамент под анкерно-угловую опору
Рис. 2-18. Железобетонный грибовидный фундамент под анкерно-угловую опору (ЦУ6-3) +6,2.

Деревянные опоры имеют основания в виде приставок, снабженных подземными ригелями, или свай, изготавливаемых из древесины или железобетона.
В заключение следует отметить, что специфика трасс воздушных линий, располагаемых на территориях промышленных предприятий, во многом предопределяет конструктивные решения, принимаемые при проектировании и строительстве ВЛ. Схемы соединений современных заводских подстанций предусматривают во многих случаях выполнение распределительной сети с устройством глухих отпаек от ВЛ 35—110 кВ, которые осуществляются путем установки на линии специальных отпаечных одноцепных или двухцепных опор (рис. 2-20).
Свайное основание под промежуточную опору 110 кВ
Рис. 2-19. Свайное основание под промежуточную опору 110 кВ типа П4М.
Кроме того, наличие большого количества пересечений с инженерными сооружениями (воздушными линиями электропередачи, эстакадами, трубопроводами, канатными дорогами и т. п.) требует подчас установки на ВЛ не только повышенных переходных опор, но также специальных опор пониженного габарита (например, при пересечении с ВЛ более высокого напряжения). Как правило, такие опоры выполняются металлическими и имеют вид портальной конструкции (рис. 2-21).
Анкерно-угловая двухцепная оцинкованная отпаечная опора
Рис. 2-20. Анкерно-угловая двухцепная оцинкованная отпаечная опора 110 кВ типа ЦУ6-5.

Специальные анкерно-угловые портальные опоры
Рис. 2-21. Специальные анкерно-угловые портальные опоры. а — одноцепная опора 35, кВ; б — двухцепная опора 110 кВ.

Номенклатура проводов, применяемых на ВЛ, определяется как электрическими нагрузками, так и специфическими условиями района расположения ВЛ и отдельных участков трассы (климатические условия, пересечения с инженерными сооружениями и естественными препятствиями, степень насыщенности атмосферы агрессивными фракциями и т. п.). На воздушных линиях электропередачи напряжением 35—220 кВ используются голые многопроволочные провода по ГОСТ 839-59.
Стальные многопроволочные провода марки ПС (ГОСТ 5800-51), несмотря на высокие механические характеристики, на внутризаводских ВЛ обычно не применяются вследствие их неудовлетворительных электрических свойств и подверженности ускоренной коррозии. Наибольшую область распространения на рассматриваемых ВЛ получили сталеалюминиевые провода, имеющие высокие физико-механические свойства и обладающие достаточно хорошими электрическими характеристиками.
Отечественной кабельной промышленностью изготавливаются сталеалюминиевые провода марок AC, AGO и АСУ (нормальной, облегченной и усиленной конструкции). Кроме того, для ВЛ, расположенных в районах, где атмосфера насыщена разного рода агрессивными фракциями, приводящими к ускоренной коррозии сталеалюминиевых проводов, разработаны и выпускаются промышленностью специальные сталеалюминиевые провода с защищенным от коррозии стальным сердечником (провода марок АСК, АС КО и АСКУ). Защита стального сердечника, состоящего из отдельных оцинкованных проволок, осуществлена путем заполнения пазов сердечника битумным составом МБ-90 и обмотки его полиэтилентерефталатной изоляционной пленкой марки ПЭТФ. Провода марок АСК, АСКО и АСКУ изготавливаются в соответствии с требованиями МРТУ 2.017.20-63. С точки зрения электрических свойств сталеалюминиевые провода всех названных выше марок при одинаковом сечении алюминиевой части провода очень незначительно различаются. С другой стороны, большое количество марок проводов, предусматриваемое в проектах ВЛ, создает определенные затруднения с получением строительномонтажными организациями как собственно проводов, так и необходимой линейной арматуры (в частности, поддерживающих и натяжных зажимов).

Для правильной ориентации проектных организаций в отношении выбора марок проводов в соответствии с указаниями действующих ПУЭ можно рекомендовать следующий порядок применения проводов марок АС, АС К, AGO, АС КО, АСУ и АС КУ:

  1. Провода марки АС (АСК) сечением до 185 мм2 (АС-185, АСК-185) —на ВЛ напряжением до 154 кВ при толщине стенки гололеда до 20 мм.
  2. Провода марки АСО (АСКО) сечением 240 мм2 (АСО-240, АСКО-240) и более независимо от напряжения ВЛ при толщине стенки гололеда до 20 мм.
  3. Провода марки АСУ (АСКУ) сечением 120 мм2 (АСУ-120, АСКУ-120) и более независимо от напряжения ВЛ при толщине стенки гололеда более 20 мм.

Применение алюминиевых проводов в современных электрических сетях ограничивается напряжением не выше 35 кВ. Поэтому применительно к линиям рассматриваемых напряжений алюминиевые провода марки А в силу недостаточно высоких физико-механических свойств их могут быть использованы лишь для подвески на ВЛ напряжением до 35 кВ с небольшими пролетами и в условиях слабогололедных районов. Область применения алюминиевых проводов (особенно больших сечений) сейчас несколько расширяется за счет использования их при передаче электроэнергии открытыми токопроводами гибкого типа. В качестве грозозащитных тросов на линиях 35—220 кВ применяются, как правило, стальные многожильные оцинкованные канаты типа ТК по ГОСТ 3063-66, 3064-66 и 3065-66 с номинальными сечениями 35—50 мм2 (ВЛ 35 кВ) и 50—70 мм2 (ВЛ 110—220 кВ). На ВЛ, располагаемых в районах, где ожидаются Интенсивная коррозия и разрушение стальных канатов под воздействием агрессивных фракций в атмосфере, а также на пересечениях с ответственными инженерными сооружениями (например, с линиями связи класса 1, электрифицированными железными дорогами, канатными дорогами и т. п.), в качестве грозозащитного троса рекомендуется применять сталеалюминиевые провода по ГОСТ 839-59, обладающие удовлетворительной степенью устойчивости к коррозии.
Основные конструктивные данные проводов и тросов, применяемых в сетях 35—220 кВ, приведены в табл. 2-1.
Таблица 2-1
Конструктивные данные проводов и тросов, применяемых на линиях 35—220 кВ

Примечание. Для сталеалюминиевых проводов в числителе приведены сечения, число и диаметры проволок алюминиевой части, в знаменателе — то же стальной части провода.
Таблица не охватывает всей номенклатуры изготавливаемых отечественной промышленностью проводов и включает только те марки проводов и тросов (канатов), которые по соображениям, изложенным выше, находят применение на рассматриваемых ВЛ.
Изоляция проводов ВЛ в электрических сетях 35— 220 кВ осуществляется при помощи подвесных высоковольтных изоляторов типа ПФ или ПС (фарфоровые или стеклянные). Изолирующая часть изоляторов типа ПФ выполнена из электротехнического фарфора, а изоляторов типа ПС — из щелочного стекла обычного промышленного состава. Исключение составляют изоляторы типов ПС-11, ПС-16А и ПС-30А, для которых в этих целях применяется малощелочное стекло. Выбор того -или иного типа изолятора производится с учетом электромеханических характеристик изолятора и величин ожидаемых в процессе эксплуатации механических нагрузок от тяжения проводов в нормальном и аварийном режимах работы ВЛ. При этом принимаются следующие нормируемые коэффициенты запаса прочности k, характеризующиеся отношением гарантированной электромеханической прочности изоляторов Ргар к наибольшей расчетной нагрузке Ррасч, т. е.
(2-1)
При этом величина коэффициента k не должна быть менее: при работе ВЛ в нормальном режиме — 2,7; при среднегодовой температуре — 5,0; при работе воздушной линии в аварийном режиме—1,8. Кроме того, выбор типа изолятора производится с учетом специфических условий района расположения воздушной линии, определяемых состоянием атмосферы на уровне расположения изоляции.
В районах с нормальной степенью загрязнения атмосферы проводящими осадками (0 или I степень загрязнения) [Л. 6] для изоляции проводов используются обычные фарфоровые или стеклянные изоляторы типа ПФ или ПС (рис. 2-22), комплектуемые в гирлянды. При этом количество изоляторов в каждой гирлянде принимается в соответствии с напряжением ВЛ и типом используемого изолятора (табл. 2-2).
В районах с повышенной степенью загрязнения (2 или 3 степень) [Л. 6] для комплектации гирлянд
используются специальные изоляторы типов ПР-3,5, НС-2, НЗ-6 и ПСГ-16А (рис. 2-23), конструкция которых обеспечивает увеличение длины пути утечки тока по поверхности изолятора.
Подвесные изоляторы для районов с нормальным уровнем загрязнения
Рис. 2-22. Подвесные изоляторы для районов с нормальным уровнем загрязнения.
а — стеклянный типа ПС-11; 6 — фарфоровый типа ПФ-6Б.
Таблица 2-2
Количество изоляторов в гирлянде для районов с нормальной степенью загрязнения (металлические и железобетонные опоры)


Напря
жение
ЛИНИИ,
кВ

Количество изоляторов типа

ПФ-6А, ПФ-6Б, ПФ-6В, ПС-SA

ПС-11

ПФ-20А, ПС-22А

35

3(4)

3(4)

 

110

7(8)

7(7)

150

9(10)

8(8)

8(9)

220

13(14)

12(12)

10(10)

Примечание. В скобках указано количество изоляторов в натяжной гирлянде.
Количество изоляторов в гирлянде в таких районах определяется в каждом конкретном случае в зависимости от напряжения линии, степени загрязнения атмосферы и типа изолятора по формуле
(2-2)
где п — требуемое количество изоляторов в гирлянде, шт.; t/макс—максимальное напряжение: для линии 35 кВ— 38 кВ, 110 кВ—121 кВ, 150 кВ—165 кВ и 220 кВ—253 кВ; z — длина пути утечки изолятора (табл. 2-3); ka3 — коэффициент на развитость поверхности изолятора
(2-3)
где D — диаметр тарелки изолятора; т — удельная длина пути утечки, принимаемая в зависимости от степени загрязнения атмосферы (Л. 17) в следующих пределах:при II степени загрязненности т= 1,8-т-2,25 для ВЛ 110—220 кВ и т — 2,2-ь 2,6 для ВЛ 35 кВ; при III степени загрязненности т = 3 для ВЛ 110—220 кВ и т = 3,5 для ВЛ 35 кВ.
Подвесные изоляторы для районов с повышенным уровнем загрязнения
Рис. 2-23. Подвесные изоляторы для районов с повышенным уровнем загрязнения.
а — фарфоровый типа ПР-3,5; 6 — фарфоровый типа НЗ-6; в — фарфоровый типа НС-2; г — стеклянный типа ПСГ-16А.

Специальные гирлянды изоляторов
Рис. 2-24. Специальные гирлянды изоляторов.
гирлянда изоляторов

Полученное по (2-2) количество изоляторов в гирлянде при определенных неблагоприятных условиях может оказаться настолько большим, что применение обычного вида одиночной поддерживающей гирлянды (при использовании для воздушной линии Типовых унифицированных опор) станет невозможный по условиям необходимости обеспечения расстояний от токоведущих частей воздушной линии до заземленных Элементов конструкции опоры (траверс, оттяжек и т. п.). В этих случаях практикуется применение специальных гирлянд изоляторов (Л. 12], имеющих такой конструктивный вид, который позволяет при заданном (расчетном) количестве изоляторов обеспечить минимальную величину расстояния от точки закрепления на траверсе до поддерживающего зажима (рис. 2-24).

Наряду с изоляторами, выпускаемыми отечественной промышленностью, основные технические характеристики которых приведены в табл. 2-3, на ВЛ используются также подвесные изоляторы зарубежного производства (табл. 2-3), поставляемые в СССР. Последние имеют электрические и механические характеристики, которые позволяют при необходимости производить замену ими изоляторов отечественного производства. Рекомендации по такой замене для некоторых типов изоляторов приведены ниже.


Тип зарубежного изолятора

Соответствующий тип изолятора отечественного производства

ПФЕ-4,5 (КНДР)

ПФ-6В

HZ-2 (КНДР)

НС-2

HZ-3-5 (КНДР)

ПР-3,5

VZM-16/7 (ЧССР)

ПР-3,5, НС-2

VZC-20/14 (ЧССР)

ПС-11

VKLS-75/21 (ГДР)

7 изоляторов ПР-3,5 или НС-2

VKLS-85/21 (ГДР)

7 изоляторов НЗ-6

Применяемая на воздушных линиях электропередачи линейная арматура изготавливается трестом. Электросеть-изоляция и по своему назначению условно может быть подразделена на:
сцепную (ушки, серьги, скобы, звенья и т. п.);
крепежную (поддерживающие и натяжные зажимы); соединительную (овальные соединители, петлевые, ответвительные и другие зажимы);
защитную (защитные кольца, рога разрядные, гасители вибрации, компенсирующие балласты).
Перечисленные выше виды линейной арматуры выбирают в зависимости от марки провода или троса
(с учетом расчетных напряжений в их материале), а также сообразуясь с типом применяемых изоляторов и конструктивными особенностями траверс и тросостоек опор. Линейная арматура изготавливается согласно требованиям соответствующих стандартов и в отношении механической прочности должна иметь следующие величины коэффициентов запаса, абсолютные значения которых определяются по (2-1) и не должны быть менее: 2,5— при работе воздушной линии в нормальном режиме; 4,5— при среднегодовой температуре, отсутствии гололеда и ветра; 1,7 — в аварийном режиме работы воздушной линии. Срок службы арматуры в сложных условиях эксплуатации во многом зависит от устойчивости ее к коррозии. Этот вопрос приобретает особую актуальность при расположении ВЛ на территориях промышленных предприятий, где атмосфера загрязнена разного рода агрессивными фракциями. В этих целях вся применяемая на ВЛ арматура имеет цинковое покрытие, стойкость которого в зависимости от степени загрязнения атмосферы определяется сроком от 2 до 5 лет. Для увеличения срока службы арматуры в настоящее время практикуется применение специальной антикоррозионной смазки марки ЗЭС, изготавливаемой согласно требованиям МРТУ
Таблица 2-3
Технические характеристики некоторых типов подвесных изоляторов


Тип изолятора

Гарантированная электромеханическая нагрузка не менее, хГ

Напряжение, хв

Длина пути утечки тока не менее, мм

Вес изолятора | не более, кг

пробивное

сухораз
рядное

мокрораз
рядное

ПФ-6А

6 000

110

60

32

285

6,5

ПФ-6Б

6 000

110

60

32

280

6,0

ПФ-6В

6 000

по

60

32

324

5,3

ПФ-20А

20 000

125

68

44

420

12,8

ПР-3,5

5 000

110

110

48

455

10,4

НС-2

6 000

110

107

50

- 470

8.1

НЗ-6

8 000

120

110

62

480

13,5

ПС-6А

6 000

90

58

37

255

4,1

ПС-11

11 000

90

65

40

320

6,6

ПС-16А

16 000

100

66

42

360

9,0

ПС-16Б

16 000

100

65

40

350

7,9

ПС-22А

22 000

110

80

50

390

10,8

ПСГ-16А

16 000

100

110

60

480

9,3

ПФЕ-4,5

6 000

110

75

40

324

5,3

HZ-2

6 000

110

107

50

455

8,2

HZ-3,5

5 000

110

110

48

450

9,0

VZM-16/7

6 800

125

105

55

407

7,9

VZC-20/14

14 000

125

80

50

300

7,0

VKLS-75/21

12000

Непробивное

420

295

3 460

39,0

VKLS-85/21

16 000

То же

415

295

3 400

47,0

38-1-206. Срок эффективного предохраняющего от коррозии действия смазки колеблется в пределах 8—10 лет.
В заключение следует отметить, что интенсивное развитие воздушных линий электропередачи, Многообразие принимаемых при проектировании конструктивных решений, широкий диапазон механических нагрузок от тяжения проводов и тросов обусловливают обширную номенклатуру применяемой на ВЛ линейной арматуры. В последние годы, отвечая современным Технико-экономическим требованиям, предъявляемым к сооружаемым ВЛ и перспективам развития электросетевого хозяйства, проектно-конструкторским бюро треста Электросеть-изоляция проведена была большая работа по стандартизации и унификации линейной арматуры, результаты которой сведены в настоящее время в соответствующие каталоги № 20-09.01-68 (вып. IV и V) и 20-09.01-69 (вып. VI).
В указанных каталогах приведены описание и конструктивные характеристики всех видов линейной арматуры, использование которой может иметь место практически на всех сооружаемых и реконструируемых ВЛ напряжением 35—500 кВ.



 
« Электрическая прочность межэкранных промежутков вакуумных дугогасительных камер   Электроснабжение городов »
электрические сети