ВУЗ: Таврический государственный агротехнологический университет
Категория: Лекция
Дисциплина: Электротехника
Добавлен: 07.02.2019
Просмотров: 1097
Скачиваний: 7
Лекція 5
ТЕМА «ТЕХНОЛОГІЯ МОНТАЖУ ПОВІТРЯНИХ ЛІНІЙ ЕЛЕКТРОПЕРЕДАЧ»
1 Визначення повітряної лінії (ПЛ). Класифікація ліній за призначенням, за класом напруги
2 Основні конструктивні елементи ПЛ.
3 Типи і конструкції пор
4 Улаштування повітряних ліній електропередач із самонесучими ізольованими проводами
5 Технологія монтажу ПЛ
6 Захист ліній від атмосферних перенапруг
МЕТА ЛЕКЦІЇЇ: Ознайомити студентів із основними правилами улаштування повітряних ліній електропередавання електричної енергії, вивчити послідовність монтажу ПЛ, вивчити основні визначення елементів повітряних ліній, розглянути вимоги захисту ПЛ від атмосферних перенапруг.
1 Класифікація ліній за призначенням, за класом напруги. Визначення повітряної лінії (ПЛ).
1.1 Класифікація
Повітряні лінії за напругою розрізняють:
- повітряні лінії електропередавання напругою до 1 кВ;
- повітряні лінії електропередавання напругою вище 1 кВ до 750 кВ;
за призначенням:
- лінії електричної енергії;
- лінії зв’язку;
- лінії радіотрансляційних мереж;
- лінії кабельного телебачення.
Режими для розрахунків механічної частини ПЛ:
- повітряні лінії до 1 кВ:
- нормальний режим — режим з необірваними проводами;
- аварійний режим — режим з обірваними проводами;
- монтажний режим —режим в умовах монтажу опор і проводів.
- повітряні лінії вище 1 кВ:
- нормальний режим — режим за умови необірваних проводів, тросів, ізоляційних підвісів і тросових кріплень;
- аварійний режим — режим за умови обірваних одного чи кількох проводів або тросів, ізоляційних підвісів і тросових кріплень;
монтажний режим —режим в умовах монтажу опор, проводів і тросів.
1.2 Визначення
Повітряна лінія електропередавання напругою до 1 кВ — споруда для передавання електричної енергії проводами, розташованими на відкритому повітрі і закріпленими за допомогою ізоляторів і арматури на опорах або кронштейнах на стояках будівель і інженерних спорудах (мостів, шляхопроводів і т. п.).
Надалі в тексті повітряна лінія із застосуванням самоутримних ізольованих проводів позначається ПЛІ, а із застосуванням неізольованих проводів - ПЛ.
Повітряна лінія електропередавання напругою вище 1 кВ - споруда для передавання електричної енергії проводами під напругою вище 1 кВ, розташованими на відкритому повітрі і прикріпленими за допомогою ізолювальних конструкцій та арматури до опор або кронштейнів і стояків на інженерних спорудах (мостах, шляхопроводах тощо).
За початок і кінець ПЛ приймають місце виходу проводу в бік ПЛ з апаратного, натяжного затискача або іншого пристрою кріплення проводу на вихідних (вхідних) конструктивних елементах підстанцій і відгалужувальних опорах.
Відгалуження до конденсаторів зв'язку, установлених на підстанціях і опорах ПЛ, не відносяться до лінії.
Волоконно-оптична лінія зв'язку на повітряній лінії електропередавання (ВОЛЗ-ПЛ) - лінія зв'язку, що містить у собі волоконно-оптичний кабель (ОК), який розміщують на ПЛ, та волоконно-оптичні системи передавання. ОК підвішують на опорах ПЛ за допомогою лінійної арматури або навивають його на грозозахисний трос чи фазний провід.
Самоутримний ізольований провід (СІП) — скручені в джгут ізольовані жили, що не вимагають спеціального утриманого троса. Механічне навантаження може сприйматися утримною жилою або всіма провідниками джгута. Ізоляція жил СІП повинна виготовлятися з матеріалу, стійкого до впливу зовнішнього середовища, та відповідати вимогам до непоширення горіння.
Магістраль — відрізок повнофазної лінії електропередавання від живильної трансформаторної підстанції до найбільш віддаленої точки. До магістралі можуть приєднуватися лінійні відгалуження та відгалуження до вводів.
Лінійне відгалуження — частина лінії електропередавання, яка має два і більше прогони і приєднана одним кінцем до магістралі.
Відгалуження до вводу в будівлю (споруду) — проводи від опори, на якій здійснено відгалуження, до конструкції вводу на будівлі (споруді).
Прогін - відрізок ПЛ між двома суміжними опорами або конструкціями, які заміняють опори.
Довжина прогону - довжина його горизонтальної проекції.
Габаритний прогін - прогін, довжину якого визначають нормованою вертикальною відстанню від проводів до землі за умови встановлення опор на горизонтальній поверхні.
Вітровий прогін - довжина відрізка ПЛ, з якого тиск вітру на проводи і грозозахисні троси (далі - троси) сприймає опора.
Ваговий прогін - довжина відрізка ПЛ, вагу проводів (тросів) якого сприймає опора.
Стріла провисання проводу - відстань по вертикалі від прямої, яка з'єднує точки кріплення проводу, до проводу в найнижчій точці його провисання.
Габаритна стріла провисання проводу - стріла провисання проводу в габаритному прогоні.
Ізоляційний підвіс - пристрій, який складається з одного або кількох підвісних або стрижневих ізоляторів і лінійної арматури, шарнірно з'єднаних між собою.
Штировий ізолятор - ізолятор, який складається з ізоляційної деталі, що закріплюється на штирі або гаку опори.
Тросове кріплення - пристрій для прикріплення грозозахисних тросів до опори; якщо до складу тросового кріплення входить один або кілька ізоляторів, то воно називається ізолювальним.
Посилене кріплення проводу з захисним покриттям - кріплення проводу на штировому ізоляторі або до ізоляційного підвісу, що не допускає проковзування проводу в разі виникнення різниці натягів у суміжних прогонах у нормальному та аварійному режимах ПЛЗ.
Галопування проводів (тросів) - сталі періодичні низькочастотні (0,2-2 Гц) коливання проводів (тросів) у прогоні, які утворюють стоячі хвилі (іноді в сполученні з біжучими) з числом напівхвиль від однієї до двадцяти та амплітудою 0,3-5 м.
Вібрація проводів (тросів) - періодичні коливання проводів (тросів) у прогоні з частотою від 3 до 150 Гц, які відбуваються у вертикальній площині під час вітру і утворюють стоячі хвилі з розмахом, що може перевищувати діаметр проводів (тросів).
Населена місцевість - сельбищна територія міського і сільського поселень у межах їхнього перспективного розвитку на десять років, курортні та приміські зони, зелені зони навколо міст та інших населених пунктів, землі селищ міського типу і сільських населених пунктів у межах їх сельбищної території, а також території садово-городніх ділянок.
Сельбищна територія міського поселення - ділянки житлових будинків, громадських установ, будинків і споруд, у тому числі навчальних, проектних, науково-дослідних інститутів без дослідних виробництв, внутрішньо - сельбищна вулично - дорожна і транспортна мережа, а також площі, парки, сади, сквери, бульвари, інші об'єкти зеленого будівництва й місця загального користування.
Сельбищна територія сільського поселення - житлові території, ділянки установ і підприємств обслуговування, парки, сквери, бульвари, вулиці, проїзди, майданчики для стоянки автомашин, водойми.
Ненаселена місцевість - землі, не віднесені до населеної місцевості.
Важкодоступна місцевість - місцевість, не доступна дня транспорту і сільськогосподарських машин.
Сельбищна місцевість - території міст, селищ, сільських населених пунктів у межах фактичної забудови.
Насадження - природні та штучні деревостої та чагарники, а також сади і парки.
Висота насаджень - збільшена на 10% середня висота переважної за запасами породи, яка знаходиться у верхньому ярусі насадження, у різновікових насадженнях - середня висота переважного за запасами покоління.
Траса ПЛ у стиснених умовах - відрізки траси ПЛ, які проходять по територіях, насичених надземними та (або) підземними комунікаціями, спорудами, будівлями.
Великі переходи - перетини судноплавних ділянок рік, каналів, озер і водоймищ, на яких установлюються опори висотою 50 м і більше, а також перетини ущелин, ярів, водних просторів та інших перешкод з прогоном перетину понад 700 м незалежно від висоти опор ПЛ.
Для ПЛ 110 кВ з горизонтальним розташуванням фаз рекомендується спрощена схема транспозиції (у місці транспозиції по черзі міняються місцями тільки дві суміжні фази). На цих же ПЛ у разі захисту їх двома тросами, які використовуються для високочастотного зв'язку, для зменшення втрат від струмів у тросах у нормальному режимі рекомендується виконувати схрещення (транспозицію) тросів. Кількість схрещень слід вибирати за умов самопогасання дуги супровідного струму промислової частоти в разі грозових перекриттів іскрових проміжків (Ш) на ізоляторах, якими кріпляться троси до опор. Схема схрещування повинна бути симетричною відносно кожного кроку транспозиції фаз і точок заземлення тросів, при цьому довжини крайніх відрізків рекомендується приймати такими, що дорівнюють половині довжини решти відрізків.
До ПЛ повинен бути забезпечений у будь-яку пору року під'їзд на якомога ближчу відстань, але не далі ніж ш 0,5 км від траси ПЛ. Для проїзду вздовж траси ПЛ і для від'їзду до неї повинна бути розчищена від насаджень, пнів, каміння тощо і розрівняна смуга землі шириною, не меншою ніж 2,5 м.
Монтажним режимом згідно ПУЕ називається режим у стані монтажу опор, проводів і тросів.
2 Основні конструктивні елементи ПЛ
Основними конструктивними елементами є:
- проводи:
- ізолятори;
- арматура;
- опори, кронштейни, стояки будівель і інженерних споруд;
- фундаменти.
2.1 Проводи
Основні види проводів за матеріалом проводу є :
-
алюмінієві (А)або не термооброблений алюмінієвий сплав (АВЕ(АН);
-
сталеалюмінієві (АС) або термооброблений алюмінієвий сплав (АВЕ(АЖ);
-
мідні (М);
-
стальні (С);
-
біметалічні;
2.2. Розташування проводів на опорах ПЛ до 1 кВ
На опорах допускається будь-яке розташування ізольованих і неізольованих проводів лінії електропередавання незалежно від кліматичних умов. PEN (РЕ) – провідник ПЛ з неізольованими проводами необхідно розташовувати нижче фазних проводів.
Неізольовані проводи зовнішнього освітлення на опорах ПЛ повинні розташовуватися, як правило, над PEN (РЕ) - провідником, а ізольовані проводи на опорах ПЛІ можуть розташовуватися вище або нижче СІП, а також бути додатковими жилами в джгуті СІП.
2.3 Розташування проводів і тросів та відстані між ними ПЛ вище 1 кВ
Проводи на опорах ПЛ можна розташовувати горизонтально, вертикально або змішано. На ПЛ 35-110 кВ (крім ПЛЗ) з розташуванням проводів у кілька ярусів надається перевага схемі зі зміщенням проводів суміжних ярусів по горизонталі; в 4-6-му районах за ожеледдю та для ліній напругою понад 330 кВ фази рекомендується розміщувати горизонтально або за трикутником у разі розташування середньої фази вище або нижче від крайніх.
2.4 Ізолятори і арматура
На ПЛ 20 кВ і нижче слід застосовувати:
- на проміжних опорах – будь-які типи ізоляторів;
На опорах анкерного типу – підвісні ізолятори.
На ПЛ 35 кВ слід застосовувати підвісні або стрижневі ізолятори.
Вибір типу і матеріалу (скло, фарфор, полімерні матеріали) ізоляторів здійснюється з урахуванням кліматичних умов (температури та зволоження) і умов забруднення.
Арматура, кронштейни визначаються згідно проекту для конкретних умов.
2.5 Фундаменти
Для опор, котрі встановлюються у заплаві рік, а також для спеціальних опор споруджують фундаменти.
Фундамент – це конструкція, яка встановлюється в ґрунту і сприймає на себе масу опори з ізоляторами і проводами, а також навантаження від впливу ожеледиці і вітру. Конструкція фундаменту визначається у проекті в залежності від характеру ґрунту, типу опори і кліматичних умов.
Дерев’яні і одностопні вільно стоячи залізобетонні опори встановлюється у ґрунту без фундаменту.
3 Типи і конструкції опор
Для спорудження ліній електропередавання напругою до 1 кВ можуть застосовуватися залізобетонні, дерев'яні, дерев'яні із залізобетонними приставками і металеві опори.
3.1 Типи опор
Для спорудження ліній слід застосовувати такі типи опор:
-
проміжні опори, які встановлюються на прямих ділянках траси; ці опори в нормальному режимі роботи не сприймають зусиль, спрямованих уздовж лінії;
-
анкерні опори, які встановлюються для обмеження анкерного прогону, а також у місцях зміни кількості, марок і перерізу проводів. Ці опори повинні сприймати в нормальному режимі роботи зусилля від різниці натягу проводів, спрямованого вздовж лінії;
-
кутові опори, які встановлюються в місцях зміни напрямку траси лінії. Ці опори в нормальному режимі роботи повинні сприймати сумарне навантаження від натягу проводів суміжних прогонів. Кутові опори можуть бути проміжного та анкерного типів;
-
кінцеві опори, які встановлюються на початку і в кінці лінії, а також у місцях кабельних вставок. Ці опори є опорами анкерного типу і повинні сприймати в нормальному режимі роботи односторонній натяг усіх проводів;
-
відгалужувальні опори, на яких здійснюються відгалуження від лінії;
-
перехресні опори, на яких здійснюється перетин ліній двох напрямків.
Відгалужувальні і перехресні опори можуть бути всіх зазначених вище типів.
Конструкція опор повинна забезпечувати можливість установлення:
-
ліхтарів вуличного освітлення всіх типів;
-
кінцевих кабельних муфт;
-
секціонувальних і комутаційних апаратів;
-
шаф і щитків для приєднання електроприймачів.
Крім того, усі типи опор за конструкцією повинні допускати можливість здійснення одно- і трифазних відгалужень до вводів у будівлі (споруди) довжиною до 25 м.
Опори незалежно від їх типу можуть бути вільностоячими, з підкосами або відтяжками.
Відтяжки опор повинні прикріплюватися до анкерів, установлених у землі, або до кам'яних, цегельних, залізобетонних і металевих елементів будівель і споруд. Вони можуть бути одно- або багатодротовими. Переріз відтяжок визначається розрахунком. Переріз однодротових сталевих відтяжок повинен бути не менше ніж 25 мм2.
Опори повинні розраховуватися за методом граничних станів відповідно до чинних державних стандартів і норм для умов нормального режиму роботи лінії і кліматичних умов відповідно до 2.4.10.
Проміжні опори розраховуються на одночасну дію поперечного вітрового навантаження на проводи і конструкцію опори без ожеледі або покриті ожеледдю. Допускається враховувати відхилення опори під дією навантаження.
Кутові опори (проміжні та анкерні) розраховуються на результуюче навантаження від натягу проводів і вітрового навантаження на проводи і конструкцію опори.
Анкерні опори розраховуються на різницю натягу проводів суміжних прогонів і поперечне навантаження від тиску вітру за ожеледі і без ожеледі на проводи і конструкцію опори. За мінімальне значення різниці натягу необхідно приймати 50% найбільшого значення одностороннього натягу всіх проводів.