Конструктивные элементы воздушных линий электропередачи

Общие сведения о воздушных линиях электропередачи

 

Воздушные линии электропередачи предназначены для передачи электроэнергии на расстояние по проводам. Основными конструктивными элементами ВЛ являются провода, грозозащитные тросы, опоры, фундаменты опор, изоляторы и линейная арматура.

Провода служат для передачи электроэнергии.

Грозозащитные тросы монтируют в верхней части опор над проводами для защиты ВЛ от грозовых перенапряжений.

Опоры поддерживают провода и тросы на определенной высоте над уровнем земли или воды.

Фундаменты служат для обеспечения устойчивого положения опор в пространстве.

Изоляторы обеспечивают необходимый промежуток между находящимся под напряжением проводом и заземленным телом опоры.

Линейная арматура служит для закрепленияпровода на изоляторах, а изоляторы на опорах. В некоторых случаях провода ВЛ с помощью изоляторов и линейной арматуры прикрепляются к кронштейнам инженерных сооружений.

Наиболее важным признаком, определяющим различие конструктивных и электрических характеристик ВЛ, является номинальное напряжение U_ном. К категории низковольтных относятся ВЛ с номинальным напряжением менее 1 кВ. ВЛ с U_ном > 1 кВ принадлежат к разряду высоковольтных, и среди них выделяются ВЛ среднего напряжения (СН) с U_ном = 3−35 кВ, высокого напря-жения (ВН) с U_ном = 110−220 кВ, сверхвысокого напряжения (СВН) с U_ном = 330−750 кВ и ультравысокого напряжения (УВН) с U_ном > 1000 кВ. Исторически сложились две системы номинальных напряжений. Первая, наиболее распространенная, включает в себя следующий ряд значений U_ном: 35−110−220−500−1150 кВ, а вторая 35−150−330−750 кВ.

По количеству параллельных цепей (n_ц), прокладываемых по общей трассе, различают одноцепные (n_ц = 1), двухцепные (n_ц = 2) и многоцепные (n_ц> 2) ВЛ. По ГОСТ 24291-90 одноцепная ВЛ переменного тока определяется как линия, имеющая один комплект фазных проводов, а двухцепная ВЛ − два комплекта. Соответственно многоцепной ВЛ называется линия, имеющая более двух комплектов фазных проводов. Эти комплекты могут иметь одинаковые или различные номинальные напряжения и могут располагаться на одних и тех же опорах. В последнем случае линия называется комбинированной. Наибольшее распространение получили одно- и двухцепные ВЛ. Наглядное представление о составе конструктивных элементов ВЛ дает рис. 1.1.

 

Рис. 1.1. Конструктивные элементы ВЛ: 1 – провода фаз линии (A, B, C); 2 – защитные тросы (Т1, Т2); 3 – опора; 4 – гирлянда изоляторов; 5 – элемент арматуры; 6 – фундаменты опоры

На работу конструктивной части ВЛ оказывают воз­действие механические нагрузки от собственного веса проводов и тросов, от гололедоизморозевых образо-ваний на проводах, тросах и опорах, от давления ветра, а также из-за изменений температуры воздуха. Из-за воздействия ветра возникает вибрация проводов (колебания с высокой частотой и незначительной амплитудой), а также пляска проводов (колебания с малой частотой и большой амплитудой). Ука­занные выше механические нагрузки, вибрации и пляска проводов могут вызвать многократные перегибы проволок проводов и тросов, излом, обрыв проводов, поломку арматуры и деталей опор, касания и схлестывание проводов, либо сокращение их изоляционных промежутков, что может привести к пробою или перекрытию изоляции. На повреждаемость ВЛ влияет и загрязнение воздуха.

Для борьбы с вибрацией ВЛ оснащаются виброгасителями. Единственным средством демпфирования колебаний (искусственного подавления колебаний) при пляске является плавка гололеда, осуществляемая с помощью специального оборудования, обеспечивающего прохождение по линии больших токов и такой нагрев проводов, при котором происходят таяние и сброс ледяной корки.