Воздушные линии электропередачи. опорные конструкции

Охранная зона

Для обеспечения сохранности, нормального функционирования, удобства обслуживания и ремонта ВЛЭП, а также для предотвращения травматизма и гибели людей, вдоль трасс вводятся зоны с особым режимом использования. Таким образом, охранная зона воздушных линий электропередачи — это земельный участок и воздушное пространство над ним, заключенное между вертикальными плоскостями, стоящими на определенном расстоянии от крайних проводов. В охранных зонах запрещена работа грузоподъемной техники, строительство зданий и сооружений. Минимальное расстояние от воздушной линии электропередачи определяется номинальным напряжением. Размеры охранной зоны ВЛЭП

При пересечении несудоходных водоемов, охранной зоне воздушных линий электропередач соответствуют аналогичные расстояния, а для судоходных ее размер увеличивается до 100 метров. Кроме того, руководящими указаниями определяются наименьшие удаления проводов от поверхности земли, производственных и жилых построек, деревьев. Запрещена прокладка высоковольтных трасс над крышами зданий (кроме производственных, в особо оговоренных случаях), над территориями детских учреждений, стадионов, культурно-развлекательных и торговых площадок.

Линии электропередач: назначение и виды

Линия электропередачи — едва ли не самый основной компонент электрических сетей, входящий в систему энергетического оборудования и устройств, главное предназначение которой — передача электрической энергии от установок, ее производящих (электростанций), преобразующих и распределяющих (электроподстанций) к потребителям. В общих случаях так называют все электрические линии, находящиеся вне пределов перечисленных электросооружений.

Историческая справка: первая ЛЭП (постоянного тока, напряжением 2 кВ) была сооружена в Германии по проекту французского ученого Ф. Депре в 1882 году. Она имела протяженность около 57 км и соединяла города Мюнхен и Мисбах.

По способу монтажа и обустройства разделяют кабельные и воздушные линии электропередач. В последние годы, особенно для энергоснабжения мегаполисов, возводят газоизолированные линии. Их применяют для передачи высоких мощностей в условиях очень плотной застройки для экономии площади, занимаемой ЛЭП, и обеспечения экологических норм и требований.

Кабельные линии находят применение там, где обустройство воздушных затруднительно или невозможно по техническим или эстетическим параметрам. Из-за сравнительной дешевизны, лучшей ремонтопригодности (в среднем время ликвидации аварии или неисправности в 12 раз меньше) и высокой пропускной способности наиболее востребованы воздушные линии электропередачи.

Технические характеристики и защита ЛЭП

Важ­ней­шие ха­рак­те­ри­сти­ки воз­душ­ных ЛЭП: $l$ – дли­на про­лё­та ли­нии (рас­стоя­ние ме­ж­ду со­сед­ни­ми опо­ра­ми); $d$ – рас­стоя­ние ме­ж­ду со­сед­ни­ми про­во­да­ми (фа­за­ми) ли­нии; $λ$ – дли­на гир­лян­ды изо­ля­то­ров; $H$ – пол­ная вы­со­та опо­ры; $h$ – наи­мень­шее (га­ба­рит­ное) до­пус­ти­мое рас­стоя­ние от низ­шей точ­ки про­во­да до зем­ли. Осн. кон­ст­рук­тив­ные па­ра­мет­ры воз­душ­ных ЛЭП 35–750 кВ, спро­ек­ти­ро­ван­ных до 2010 с при­ме­не­ни­ем уни­фи­цир. од­но­цеп­ных и двух­цеп­ных про­ме­жу­точ­ных опор, при­ве­де­ны в таб­ли­це.

Основные конструктивные параметры воздушных ЛЭП

Для умень­ше­ния ко­ли­че­ст­ва ава­рий­ных от­клю­че­ний, обу­слов­лен­ных ат­мо­сфер­ным элек­три­че­ст­вом при гро­зах, ЛЭП ос­на­ща­ют­ся мол­ние­за­щит­ны­ми тро­са­ми, за­кре­п­ляе­мы­ми на опо­рах вы­ше про­во­дов и пред­на­зна­чен­ны­ми для уст­ра­не­ния пря­мых по­па­да­ний мол­нии в про­во­да; пред­став­ля­ют со­бой сталь­ные оцин­ко­ван­ные мно­го­про­во­лоч­ные ка­на­ты или спец. уси­лен­ные ста­ле­алю­ми­ние­вые про­во­да не­боль­ших се­че­ний с це­лью обес­пе­че­ния ра­бо­ты вы­со­ко­час­тот­ных ка­на­лов дис­пет­чер­ской свя­зи. Раз­ра­бо­та­ны и при­ме­ня­ют­ся но­вей­шие кон­ст­рук­ции мол­ние­за­щит­ных тро­сов с вмон­ти­ро­ван­ны­ми в их труб­ча­тый сер­деч­ник оп­ти­ко-во­ло­кон­ны­ми пуч­ка­ми, обес­пе­чи­ваю­щи­ми мно­го­ка­наль­ную связь. В рай­онах с час­то по­вто­ряю­щи­ми­ся и силь­ны­ми го­ло­лёд­ны­ми от­ло­же­ния­ми воз­мож­ны ава­рии из-за про­бо­ев возд. про­ме­жут­ков при сбли­же­нии про­вис­ших тро­сов и про­во­дов, ес­ли от­сут­ст­ву­ет свое­вре­мен­ное плав­ле­ние осад­ка; в та­ких слу­ча­ях при­ме­ня­ют мол­ние­за­щи­ту ЛЭП.

Про­ек­ти­ро­ва­ние ЛЭП вы­пол­ня­ет­ся с учё­том тре­бо­ва­ний ог­ра­ни­че­ния ра­дио­по­мех для при­ём­ни­ков ра­дио- и те­ле­пе­ре­дач и тре­бо­ва­ний сни­же­ния влия­ния элек­тро­маг­нит­но­го по­ля на лю­дей и жи­вот­ных, на­хо­дя­щих­ся под про­во­да­ми дей­ст­вую­щих ли­ний. Под­зем­ная ЛЭП со­сто­ит из од­но­го или не­сколь­ких ка­бе­лей, сто­пор­ных, со­еди­ни­тель­ных и кон­це­вых муфт (за­де­лок) и кре­пёж­ных де­та­лей, а ЛЭП, со­дер­жа­щая мас­ло­на­пол­нен­ный или га­зо­на­пол­нен­ный ка­бель, снаб­жа­ет­ся так­же под­пи­ты­ваю­щей сис­те­мой и сиг­на­ли­за­ци­ей дав­ле­ния мас­ла (га­за). Про­тя­жён­ность ка­бель­ных ли­ний зна­чи­тель­но мень­ше, т. к. их стои­мость на по­ря­док вы­ше ВЛ, хо­тя ши­ри­на от­чу­ж­дае­мой под их трас­су тер­ри­то­рии су­ще­ст­вен­но мень­ше (по­след­нее яв­ля­ет­ся ре­шаю­щим в тех слу­ча­ях, ко­гда трас­са ли­нии про­хо­дит по гор. тер­ри­то­ри­ям, где стои­мость зем­ли, как пра­ви­ло, вы­со­ка и со­ору­же­ние ВЛ не­це­ле­со­об­раз­но по эко­ло­ги­чес­ким и ар­хи­тек­тур­но-пла­ни­ро­воч­ным тре­бо­ва­ни­ям).

Стальные опоры электропередачи

Стальные опоры широко применяют на ВЛ напряжением 35 кВ и выше.

По конструктивному исполнению стальные опоры могут быть двух видов:

1. башенные или одностоечные (см. рис. 5.1, д);
2. портальные, которые по способу закрепления подразделяютсяна свободностоящие опоры и опоры на оттяжках.

Опоры изготавливают из стального углового проката (в основном применяют равнобокий уголок); высокие переходные опоры могут быть изготовлены из стальных труб. В узлах соединения элементов применяют стальной лист различной толщины. Независимо от конструктивного исполнения стальные опоры выполняют в виде пространственных решетчатых конструкций.

2.2 Воздушная ЛЭП

2.2.1 Характеристика модели

МП типа ВЛ (воздушная линия) позволяет моделировать воздушные ЛЭП
различной геометрической конструкции, в том числе и нетиповой, с произвольным
числом цепей, фаз, составляющих в фазах, с различными схемами транспозиции фаз
и тросов и различными режимами заземления тросов.

Модель линии имеет сложную структуру. Иерархия её компонентов
такова: участок, цепь, фаза, провод, составляющая.

В начале и конце каждого участка заданной длины выполняется
транспозиция фаз и тросов (возможно, фиктивная). Тросы заземляются на каждой опоре
и по концам участков (проводимость заземления может быть равна нулю).

Линия содержит не менее двух цепей, каждая из которых имеет
свое число фаз. На всех участках одной линии число цепей и фаз в каждой цепи
одно и то же. Грозозащитные тросы считаются особыми фазами. Они образуют
последнюю по счёту цепь – её наличие в линии обязательно.

Если каждая цепь состоит из фаз одинаковой конструкции, то линия
считается типовой. Если же хотя бы в одной цепи имеются разные фазы, то
это линия специальной конструкции.

Фаза также может быть типовой или специальной конструкции. У
типовой фазы все составляющие расположены по вершинам правильного
многоугольника, размеры которого должны быть значительно меньше междуфазных
расстояний и много больше диаметра отдельных составляющих.

Одноцепная и двухцепная ВЛ

В распределительных сетях 0,4кВ, 10кВ используют одноцепные и двухцепные воздушные линии электропередачи. Одноцепная воздушная линия используется для передачи трехфазного стандартного напряжения. Двухцепная воздушная линия используются для передачи двух цепей имеющих разные направления. Допустим с Подстанции ПС два абонента на протяжении нескольких километров имеют одно направление вот здесь применяют двухцепную линию, а потом они расходятся на две воздушные линии одноцепных. По конструкции между данными типами ВЛ изменяется линейная арматура, а более подробно траверсы.

Конструкция Воздушной линии (ВЛ)

Воздушная линия электропередачи – это электроустановка, а все установки имеют свои конструкции, и в своем составе содержат:

1.Опоры.

2.Траверсы.

3.Изоляторы.

4.Провод.

5.Защиту от грозы и перенапряжений

6.Заземление.

Опоры

По количеству цепей ВЛ различают:

• одноцепные;
• двухцепные;
• многоцепные.

Двухцепные опоры применимы для напряжений не более 330 кВ. Многоцепные опоры применяются за рубежом. В Российской практике имеются лишь четырехцепные стальные опоры 110 кВ для применения в стесненных условиях. Число цепей определяется схемой электроснабжения в зависимости от передаваемой мощности, класса напряжения ВЛ, необходимости резервирования.

По способу подвески проводов:

• Промежуточные. Применяются поддерживающие гирлянды изоляторов.
• Анкерные. На анкерных опорах применяются натяжные гирлянды изоляторов.

По материалу изготовления:

• деревянные;
• железобетонные;
• стальные.

Деревянные опоры изготовляются на напряжение не выше 220 кВ, железобетонные не выше 500 кВ, металлические не менее 35 кВ.

По месту в электропередаче:

• промежуточные:
  1. прямые;
  2. угловые.
• анкерные:
  1. угловые;
  2. транспозиционные;
  3. ответвительные;
  4. переходные;
  5. специальные;
  6. концевые.

Промежуточные опоры устанавливаются на прямых участках линии соответственно применяются: поддерживающая гирлянда изоляторов (висящая вертикально) и поддерживающие зажимы. Опора воспринимает нагрузку в вертикальной плоскости от веса: провода, гирлянды изоляторов, линейной арматуры и собственного веса. В горизонтальной плоскости от давления ветра на все элементы линии.

Промежуточные угловые опоры применимы лишь при повороте трассы на угол 100°-200°. Помимо нагрузок, действующих на промежуточные опоры, промежуточные угловые опоры также воспринимают нагрузки от поперечных составляющих тяжения проводов и тросов. При больших углах поворота трассы применяют анкерные угловые опоры.

Анкерные опоры. Провод крепится к натяжной гирлянде изоляторов с применением натяжных зажимов. Анкерные опоры устанавливаются на концах анкерованного участка, в этом случае нагрузки сходны с нагрузками прямой промежуточной опоры. При установке анкерной опоры в качестве угловой опоры нагрузка на опору сходна на нагрузку воспринимаемой промежуточной угловой опорой.

Концевые опоры устанавливаются на концах линии, с этих опор провода присоединяются к порталам подстанций.

Принцип устройства

Опоры могут оборудоваться стальным каркасом, который формируется с помощью металлической арматуры. За счет этого конструкция получает высокую прочность, а также защиту от агрессивных факторов внешней среды.

При этом арматура используется для крепления проводов на траверсах либо крюках. Во втором варианте применяются опоры, где еще на заводе выполняются необходимые отверстия для установки крюков.

Классификация по способу монтажа

Есть различные варианты монтажа ж б опор. В этом случае речь идет о способах установки в грунте — с монтажом на фундаментной основе и с погружением в землю. При этом опоры, крепящиеся на фундаменте, тоже могут быть двух видов: традиционные и узкобазовые. Последний тип — это конструкция, устанавливающаяся на железобетонные или металлические сваи:

1. Первый вид подразумевает погружение в грунт с дальнейшей заливкой цементным раствором. Эта опора еще называется каркасной или рамной. Ее применяют в роли элемента для обустройства фундаментов.
2. Конструкции, напрямую фиксирующиеся в земле, как правило, используют в роли несущих элементов линий электропередач, осветительных систем и т. п.

От ГОЭЛРО до ЕЭС

Следующая классификация описывает инфраструктуру и функциональное назначение воздушных линий электропередач.

По охвату территории сети подразделяют:

• на сверхдальние (напряжение свыше 500 кВ), предназначенные для связи региональных энергетических систем;
• магистральные (220, 330 кВ), служащие для их формирования (соединения электростанций с распределительными сооружениями);
• распределительные (35 — 150 кВ), основное предназначение которых поставка электроэнергии крупным потребителям (объектам промышленности, аграрного комплекса и крупным населенным пунктам);
• подводящие или питающие (ниже 20 кВ), обеспечивающие энергоснабжение остальных потребителей (городских, промышленных и сельскохозяйственных).

Воздушные линии электропередач имеют важное значение в формировании Единой энергетической системы страны, основа которой была заложена еще при реализации плана ГОЭЛРО (Государственная электрификация России) молодой Советской республики около столетия назад для обеспечения высокого уровня надежности энергоснабжения, его отказоустойчивости. По топологической структуре и конфигурации ВЛЭП могут быть разомкнутыми (радиальными), замкнутыми, с резервным (содержащим два и более источника) питанием

По топологической структуре и конфигурации ВЛЭП могут быть разомкнутыми (радиальными), замкнутыми, с резервным (содержащим два и более источника) питанием.

По числу параллельных цепей, проходящих по одной трассе, линии разделяют на одно-, двух- и многоцепные (под цепью понимается полный комплект проводов трехфазной сети). Если цепи имеют различные номинальные значения напряжения, то такую ВЛЭП называют комбинированной. Цепи могут крепиться как на одной опоре, так и на разных. Естественно, в первом случае масса, габариты и сложность опоры возрастают, но сокращается охранная зона линии, что в густонаселенной местности иногда играет решающую роль при составлении проекта.

Дополнительно используют разделение воздушных линий и сетей, исходя из исполнения нейтралей (изолированная, глухозаземленная и т. д.) и режиму работы (штатный, аварийный, монтажный).

Классификация опор ЛЭП по назначению

В зависимости от того, какие функции выполняют опоры, они могут быть:

• промежуточными – используемыми исключительно для поддержки токонесущих линий. Они не рассчитаны на растягивающие усилия, поэтому кабель к ним крепят через подвесные или штыревые изоляторы, снижающие натяжение. В современных ЛЭП число промежуточных опор составляет от 80 до 90% от общего количества;
• анкерными – рассчитанными на жесткое крепление кабеля во избежание обрывов, разрушений и аварийных ситуаций. К ним кабель крепится через несколько изоляторов. Анкерные конструкции устанавливают, к примеру, на протяженных прямых участках через каждые 5 км. Если зимой в регионе образуется гололед толщиной более 10 мм, то анкерные опоры ставят через каждые 3 км;
• угловыми – предназначенными для участков, где ЛЭП меняет направление под определенным углом. Если при этом угол поворота составляет менее 20°, то крепление выполняют по типу промежуточных. При углах от 20 до 90 градусах – жесткое крепление по типу анкерного;
• концевыми – устанавливаемыми по завершении ЛЭП. Они представляют собой разновидность анкерных, так как постоянно функционируют в режиме натяжения кабеля.

Широко применяются и специальные опоры (переходные через ущелья и реки, ответвительные при монтаже ответвлений от основной ЛЭП, транспозиционные при необходимости изменить расположение кабеля). Они имеют особую конструкцию, большую высоту и выполняются по спецпроектам.

Опоры воздушной линии

Опоры воздушных линий маркируют в первой части: буква обозначает тип опоры, например: П- промежуточная, ОА – ответвительная анкерная и т.д.

Во второй части цифровой-индекс “10”, указывающий напряжение ВЛ.

В третьей части через тире пишется номер типового размера опоры. Например: У0А-1О-1- угловая, ответвительная, анкерная опора для ВЛ напряжением 10кВ первого типоразмера.

Применяются опоры следующих типов:

промежуточные, применяются на прямых участках ВЛ, при пересечение в автомобильными дорогами и пересечение между ВЛ.

угловая промежуточная на угол поворота дo ЗО*, используется на поворотах воздушной линии электропередачи.

ответвительная анкерная, на данной опоре производится ответвление или присоединение отпайки, линии отходящей от магистральной ВЛ.

анкерная концевая опора, используются в начале и конце трассы ВЛ. Чаще всего на данных опорах монтируется линейный разъединитель.

угловая анкерная на угол поворота 90*, применяется на участках где необходим крутой поворот трассы ВЛ.

угловая ответвительная анкерная, на данной опоре производится ответвление или присоединение отпайки, линии отходящей от магистральной ВЛ применяются на поворотах.

Траверса

Траверсы используются для крепления проводов, кабеля, изоляторов, разъединителей на воздушных линиях. Устанавливается на опорах, крепятся металлическим хомутом. По конструкции траверсы и крепеж разнообразен, различаются по форме, размерам и несущей способностью. Производятся траверсы из высокоуглеродистой стали, покрываются антикоррозийным лаком от воздействия окружающей среды. После монтажа траверсы заземляются.

Изоляторы

Распределяются на крепление голых и изолированных проводов. Самый востребованный для крепления голых проводов является изолятор ШФ-20Г. Его предназначение крепеж и изоляция провода на воздушных линиях с номинальным напряжением в 6, 10 и 20 кВ. Штыревым изолятором называют по его конструкции: изолирующие фарфоровая часть устанавливается на стандартный по диаметру штырь, а насадку выполняют при помощи специального колпачка. Главное отличие от других типов изоляторов в том, что по изготовлению имеет одну целую деталь, а не состоит из сборных. Провод устанавливают на шейку или в желоб изолятора. Материал изготовления изолятора ШФ-20Г, электротехнический фарфор, с покрытием из неокрашенной глазури.

Для крепления изолированных проводов используется изолятор ШФ-20Г1 и ШФ-20УО, внутри изолятора по конструктиву изготовлена пластмассовая втулка, которая облегчает прокладку провода. Провод можно закреплять вязками как в пластмассовой втулке так и специально предусмотренному по конструкции желобу.

Рубрика: Кабельные и воздушные линии

Одноцепная и двухцепная ВЛ

В распределительных сетях 0,4кВ, 10кВ используют одноцепные и двухцепные воздушные линии электропередачи. Одноцепная воздушная линия используется для передачи трехфазного стандартного напряжения. Двухцепная воздушная линия используются для передачи двух цепей имеющих разные направления. Допустим с Подстанции ПС два абонента на протяжении нескольких километров имеют одно направление вот здесь применяют двухцепную линию, а потом они расходятся на две воздушные линии одноцепных. По конструкции между данными типами ВЛ изменяется линейная арматура, а более подробно траверсы.

Конструкция Воздушной линии (ВЛ)

Воздушная линия электропередачи – это электроустановка, а все установки имеют свои конструкции, и в своем составе содержат:

1.Опоры.

2.Траверсы.

3.Изоляторы.

4.Провод.

5.Защиту от грозы и перенапряжений

6.Заземление.

Деревянные опоры ВЛ

Деревянные опоры ВЛ все еще имеют распространение в странах, располагающих лесными запасами. Достоинствами дерева как материала для опор являются: небольшой удельный вес, высокая механическая прочность, хорошие электроизоляционные свойства, природный круглый сортамент. Недостатком древесины является ее гниение, для уменьшения которого применяют антисептики.

Для ВЛ напряжением 20 и 35 кВ, на которых применяют штыревые изоляторы, целесообразно применение одностоечных свечеобразных опор с треугольным расположением проводов. На воздушных ЛЭП 6 —35 кВ со штыревыми изоляторами при любом расположении проводов расстояние между ними D, м, должно быть не меньше значений, определяемых по формуле

где U — напряжение линии, кВ; — наибольшая стрела провеса, соответствующая габаритному пролету, м; Ь — толщина стенки гололеда, мм (не более 20 мм).

Для ВЛ 35 кВ и выше с подвесными изоляторами при горизонтальном расположении проводов минимальное расстояние между проводами, м, определяется по формуле

Стойку опоры выполняют составной: верхнюю часть (собственно стойку) — из бревен длиной 6,5…8,5 м, а нижнюю часть (так называемый пасынок) — из железобетона сечением 20 х 20 см, длиной 4,25 и 6,25 м или из бревен длиной 4,5…6,5 м. Составные опоры с железобетонным пасынком сочетают в себе преимущества железобетонных и деревянных опор: грозоустойчивость и сопротивляемость гниению в месте касания с грунтом. Соединение стойки с пасынком выполняют проволочными бандажами из стальной проволоки диаметром 4…6 мм, натягиваемой при помощи скрутки или натяжным болтом.

Анкерные и промежуточные угловые опоры для ВЛ 6 — 10 кВ выполняют в виде Аобразной конструкции с составными стойками.

25.Расчет режима лэп при заданной мощности нагрузки и напряжении в конце линии.

Задано напряжение в конце линии U

2=сonst . Известна мощность нагрузкиS 2, напряжениеU 2, сопротивление и проводимость линииZ 12=r 12+jx 12,в 12.

Необходимо определить напряжение U

1, мощности в конце и в начале продольной части линииS к 12, S н 12, потери мощности S 12, мощность в начале линииS 1. Для проверки ограничений по нагреву иногда определяют ток в линииI 12.

Расчет аналогичен расчету при заданном токе нагрузке (I2), и состоит в последовательном определении от конца линии к началу неизвестных мощностей и напряжений при использовании I закона Кирхгофа и закона Ома. Будем использовать мощности трех фаз и линейные напряжения.

Зарядная (емкостная) мощность трех фаз в конце линии:

Мощность в конце продольной части линии по I закону Кирхгофа:

Потери мощности в линии:S

12=3I 2 12Z 12=

Ток в начале и в конце продольной ветви линии одинаков.

Мощность в начале продольной ветви линии больше, чем мощность в конце, на величину потерь мощности в линии, т.е. S

н 12=S к 12+S 12

Линейное напряжение в начале линии по закону Ома равно:

Емкостная мощность в начале линии: —jQ

н c12=

Мощность в начале линии:

Под влиянием зарядной мощности Q

с реактивная мощность нагрузкиQ 2 в конце, схема замещения уменьшается. Аналогичное явление имеет место и в начале схемы замещения, где реактивная мощностьQ с уменьшает реактивную мощность в начале линии.

Это свидетельствует о том, что зарядная мощность сокращает реактивную мощность, поступающую от станции в линию для питания нагрузки. Поэтому зарядная мощность условно может рассматриваться как “генератор” реактивной мощности.

В линии электрической сети имеют место как потери, так и генерация реактивной мощности.

От соотношения потерь и генерации реактивной мощности зависит различие между реактивными мощностями в начале и конце линии.

Источник

Металлические, железобетонные, деревянные и композитные опоры – достоинства и недостатки

В зависимости от используемого материала различают опоры выполненные из:

• дерева;
• железобетона;
• стали.

В настоящее время также встречаются опоры композитного типа, которые включают в себя элементы из различных материалов. К примеру, железобетон может компоноваться металлическими наконечниками, ребрами, стойками, для формирования необходимой конфигурации и размера.

Каждый вид опорных элементов обладает набором индивидуальных характеристик, которые необходимо учитывать при проектировании и установке на местности.

Железобетонные опоры изготавливают из бетона, который для усиления прочности армируется металлом. С целью повышения надежности для линий от 35 до 110 кВ при изготовлении находит применение технология центрифугирования, с помощью которой бетонная смесь максимально уплотняется с устранением воздушных прослоек снижающих прочность. В процессе производства раствор разливается по специальным металлоформам, внутри которых располагается созданный заранее армированный каркас из поперечных и продольных стержней. Железобетонные изделия являются устойчивыми к внешним воздействиям и появлению коррозии. Химическая инертность бетона не позволяет ему вступать в действие с химическими элементами, допуская эксплуатацию в условиях агрессивных сред и реагентов, которыми может быть насыщен воздух. Одним из главных недостатков таких опор является их высокая масса, которая затрудняет доставку, выдвигает требования к процессу проведения монтажных работ и качеству подготовленного основания. При этом железобетон отличается высокой степенью долговечности, которая гарантирует безаварийную работу опор в течение длительного срока службы, который составляет не менее 60 – 80 лет.

Деревянные опоры для ЛЭП изготавливаются из цельных бревен. Чаще всего их использование актуально для низковольтных воздушных линий с напряжением 220 или 380 В. В качестве материала, используемого при производстве опор, преимущественно задействуются хвойные породы древесины, реже лиственные. Одним из главных достоинств применения деревянных элементов крепления проводов является доступная стоимость. при наличии местных сортов древесины это позволяет создать существенную экономию при сооружении и прокладке электролиний. При этом такие опоры уступают в долговечности металлическим, железобетонным и композитным изделиям. В процессе эксплуатации древесина разрушается под воздействием солнечных лучей, влаги, паразитного влияния насекомых, вследствие сезонного перепада температур и прочих естественных факторов. С целью повышения срока службы деревянные бревна обрабатываются специальными составами. Мастики и смолы позволяют продлить долговечность изделий до 20 – 25 лет в наиболее благоприятных условиях. Деревянные опоры используются для сооружения А- и П-образных конструкций.

Металлические опорные изделия для линий электропередач изготавливают и стальных сплавов установленных марок. Отдельные компоненты конструкции, представляющие несущие элементы и ребра жесткости в виде балок и уголков соединяют между собой воедино. Дл этой цели используют сварное жесткое соединение, которое обеспечивает соединение поверхностей на молекулярном уровне или сборно-разборное соединение при помощи болтов и гаек. С целью недопущения снижения прочности металлических опор по причине коррозии часто задействуется оцинкованный стальной прокат. Некоторые конструкции окрашивают специальными защитными составами. В зависимости от особенности конструкции различают следующие виды стальных опор:

• решетчатые;
• многогранные.

Помимо этого разделяют конструкции опор из закрытого и открытого профиля. К первым относятся шести- и восьмигранники, ко вторым треугольники и изделия квадратного сечения. Также нередко в качестве основы для сооружения стальных опор для ЛЭП находят применение трубы.

Композитные типы опорных элементов – новый вид конструкций, которые вкачают в себя отдельные узлы, выполненные из различных материалов.

Виды и типы опор воздушных линий электропередачи

В зависимости от способа подвески проводов опоры воздушных линий (ВЛ) делятся на две основные группы: а) опоры промежуточные , на которых провода закрепляются в поддерживающих зажимах,

б) опоры анкерного типа , служащие для натяжения проводов. На этих опорах провода закрепляются в натяжных зажимах.

Расстояние между опорами воздушных линий электропередачи (ЛЭП) называется пролетом , а расстояние между опорами анкерного типа — анкерованным участком (рис. 1).

В соответствии с требованиями ПУЭ пересечения некоторых инженерных сооружений, например железных дорог общего пользования, необходимо выполнять на опорах анкерного типа. На углах поворота линии устанавливаются угловые опоры, на которых провода могут быть подвешены в поддерживающих или натяжных зажимах. Таким образом, две основные группы опор — промежуточные и анкерные — разбиваются на типы, имеющие специальное назначение.

Рис. 1. Схема анкерованного участка воздушной линии

Промежуточные прямые опоры устанавливаются на прямых участках линии. На промежуточных опорах с подвесными изоляторами провода закрепляются в поддерживающих гирляндах, висящих вертикально, на промежуточных опорах со штыревыми изоляторами закрепление проводов производится проволочной вязкой. В обоих случаях промежуточные опоры воспринимают горизонтальные нагрузки от давления ветра на провода и на опору и вертикальные — от веса проводов, изоляторов и собственного веса опоры.

При необорванных проводах и тросах промежуточные опоры, как правило, не воспринимают горизонтальной нагрузки от тяжения проводов и тросов в направлении линии и поэтому могут быть выполнены более легкой конструкции, чем опоры других типов, например концевые, воспринимающие тяжение проводов и тросов. Однако для обеспечения надежной работы линии промежуточные опоры должны выдерживать некоторые нагрузки в направлении линии.

Линия электопередачи высокого напряжения (рисунок из книги 1950 года)

Промежуточные угловые опоры устанавливаются на углах поворота линии с подвеской проводов в поддерживающих гирляндах. Помимо нагрузок, действующих на промежуточные прямые опоры, промежуточные и анкерные угловые опоры воспринимают также нагрузки от поперечных составляющих тяжения проводов и тросов.

При углах поворота линии электропередачи более 20° вес промежуточных угловых опор значительно возрастает. Поэтому промежуточные угловые опоры применяются для углов до 10 — 20°. При больших углах поворота устанавливаются анкерные угловые опоры .

Рис. 2. Промежуточные опоры ВЛ

Анкерные опоры . На линиях с подвесными изоляторами провода закрепляются в зажимах натяжных гирлянд. Эти гирлянды являются как бы продолжением провода и передают его тяжение на опору. На линиях со штыревыми изоляторами провода закрепляются на анкерных опорах усиленной вязкой или специальными зажимами, обеспечивающими передачу полного тяжения провода на опору через штыревые изоляторы.

При установке анкерных опор на прямых участках трассы и подвеске проводов с обеих сторон от опоры с одинаковыми тяжениями горизонтальные продольные нагрузки от проводов уравновешиваются и анкерная опора работает так же, как и промежуточная, т. е. воспринимает только горизонтальные поперечные и вертикальные нагрузки.

Рис. 3. Опоры ВЛ анкерного типа

В случае необходимости провода с одной и с другой стороны от анкерной опоры можно натягивать с различным тяжением, тогда анкерная опора будет воспринимать разность тяжения проводов. В этом случае, кроме горизонтальных поперечных и вертикальных нагрузок, на опору будет также воздействовать горизонтальная продольная нагрузка. При установке анкерных опор на углах (в точках поворота линии) анкерные угловые опоры воспринимают нагрузку также от поперечных составляющих тяжения проводов и тросов.

Концевые опоры устанавливаются на концах линии. От этих опор отходят провода, подвешиваемые на порталах подстанций. При подвеске проводов на линии до окончания сооружения подстанции концевые опоры воспринимают полное одностороннее тяжение проводов и тросов ВЛ.

Помимо перечисленных типов опор, на линиях применяются также специальные опоры: транспозиционные , служащие для изменения порядка расположения проводов на опорах, ответвительные — для выполнения ответвлений от основной линии, опоры больших переходов через реки и водные пространства и др.

Опоры воздушной линии

Опоры воздушных линий маркируют в первой части: буква обозначает тип опоры, например: П- промежуточная, ОА – ответвительная анкерная и т.д.

Во второй части цифровой-индекс “10”, указывающий напряжение ВЛ.

В третьей части через тире пишется номер типового размера опоры. Например: У0А-1О-1- угловая, ответвительная, анкерная опора для ВЛ напряжением 10кВ первого типоразмера.

Применяются опоры следующих типов:

промежуточные, применяются на прямых участках ВЛ, при пересечение в автомобильными дорогами и пересечение между ВЛ.

угловая промежуточная на угол поворота дo ЗО*, используется на поворотах воздушной линии электропередачи.

ответвительная анкерная, на данной опоре производится ответвление или присоединение отпайки, линии отходящей от магистральной ВЛ.

анкерная концевая опора, используются в начале и конце трассы ВЛ. Чаще всего на данных опорах монтируется линейный разъединитель.

угловая анкерная на угол поворота 90*, применяется на участках где необходим крутой поворот трассы ВЛ.

угловая ответвительная анкерная, на данной опоре производится ответвление или присоединение отпайки, линии отходящей от магистральной ВЛ применяются на поворотах.

Траверса

Траверсы используются для крепления проводов, кабеля, изоляторов, разъединителей на воздушных линиях. Устанавливается на опорах, крепятся металлическим хомутом. По конструкции траверсы и крепеж разнообразен, различаются по форме, размерам и несущей способностью. Производятся траверсы из высокоуглеродистой стали, покрываются антикоррозийным лаком от воздействия окружающей среды. После монтажа траверсы заземляются.

Изоляторы

Распределяются на крепление голых и изолированных проводов. Самый востребованный для крепления голых проводов является изолятор ШФ-20Г. Его предназначение крепеж и изоляция провода на воздушных линиях с номинальным напряжением в 6, 10 и 20 кВ. Штыревым изолятором называют по его конструкции: изолирующие фарфоровая часть устанавливается на стандартный по диаметру штырь, а насадку выполняют при помощи специального колпачка. Главное отличие от других типов изоляторов в том, что по изготовлению имеет одну целую деталь, а не состоит из сборных. Провод устанавливают на шейку или в желоб изолятора. Материал изготовления изолятора ШФ-20Г, электротехнический фарфор, с покрытием из неокрашенной глазури.

Для крепления изолированных проводов используется изолятор ШФ-20Г1 и ШФ-20УО, внутри изолятора по конструктиву изготовлена пластмассовая втулка, которая облегчает прокладку провода. Провод можно закреплять вязками как в пластмассовой втулке так и специально предусмотренному по конструкции желобу.

Рубрика: Кабельные и воздушные линии

Похожие записи:

Электричество, ток, напряжение, сопротивление и мощность Какие виды лампочек существуют: обзор основных типов ламп + правила выбора лучшей На какой частоте работает автомобильная сигнализация Напряжение питания светодиода: как определяется, на что влияет Опасность тока и напряжения: есть ли разница Топ-10 лучших зарядных устройств для автомобильного аккумулятора