Конструкции открытых распределительных устройств

Распределительное устройство, расположенное на открытом воздухе, называется открытым распределительнымустройством (ОРУ).Как правило, РУ напряжением 35 кВ и выше сооружаются открытыми.

Так же как и ЗРУ, открытые РУ должны обеспечить: надёжность работы, безопасность и удобство обслуживания при минимальных затратах на сооружение, возможность расширения, максимальное применение крупноблочных узлов заводского изготовления.

Расстояние между токоведущими частями и от них до различных элементов ОРУ должно выбираться в соответствии с требованиями ПУЭ [4].

Все аппараты ОРУ располагаются на невысоких основаниях (металлических или железобетонных). По территории ОРУ предусматриваются проезды для возможности механизации монтажа и ремонта оборудования. Шины могут быть гибкими из многопроволочных проводов или из жёстких труб. Гибкие шины крепятся с помощью подвесных изоляторов на порталах, а жесткие — с помощью опорных изоляторов на железобетонных или металлических стойках.

Применение жесткой ошиновки позволяет отказаться от порталов и уменьшить площадь ОРУ.

Под силовыми трансформаторами, масляными реакторами и баковыми выключателями 110 кВ и выше предусматривается маслоприемник для сброса масла в аварийных случаях. Кабели оперативных цепей, цепей управления, релейной защиты, автоматики и воздухопроводы прокладывают в лотках из железобетонных конструкций без заглубления их в почву или в металлических лотках, подвешенных к конструкциям ОРУ.

Открытое РУ должно быть ограждено.

К конструктивным элементам ОРУ относятся сборные шины и ошиновка. Сборные и соединительные шины (ошиновку) ОРУ выполняют гибкими и жесткими шинами, возможно применение комбинированных конструкций — жёстких шин и гибкой ошиновки.

Преимущественно гибкие шины получили распространение на напряжение 35 кВ и выше. В качестве гибких шин используют много-проволочные витые алюминиевые (А), сталеалюминиевые (АС) и полые алюминиевые (ПА) провода. В зависимости от номинального тока и напряжения в одной фазе может быть от 1 до 5 проводов. (Количество проводов в фазе на ОРУ меньше, чем на ЛЭП, из-за большего сечения проводов.)

В токопроводах до 330 кВ использование шин из нескольких проводов в одной фазе обусловлено большими рабочими токами. В установках 330 кВ и выше это решение применяется для снижения напряженности поля вокруг токопровода с целью устранения коронного разряда.

Таблица 5.1

Количество проводов в одной фазе

Напряжение U, кВ	Провода в одной фазе, шт.
	1—2
	2—3
	3—4
	4—5

При числе проводов в фазе 3 и более их обычно располагают по вершинам правильного равностороннего многоугольника, что обеспечивается дистанционными распорками, а также поддерживающими зажимами, укреплёнными на изоляторах (рис. 5.31).

а) б) в)

Рис. 5.31. Дистанционные распорки: а — парная; б — многолучевая; в — рамная

Жесткие шины наиболее широко используют в токопроводах до 110 кВ. В последнее время в ОРУ 110 кВ и выше всё более широкое применение получают жесткие трубчатые шины и ошиновка, изготовленные из алюминиевых сплавов. Вопросы применения таких конструкций заслуживают отдельного более подробного рассмотрения. Основные характеристики проводов и жёстких профилей приведены в [5, 12].

Для подвески проводов, гибких токопроводов, шин, ошиновок и их изоляторов в ОРУ применяются порталы, стойки и другие опорные конструкции. Чаще всего они изготавляются комбинированными (железо-бетонные опоры и стальные траверсы), реже используются полностью стальные опоры и порталы. Внешний вид шинных и линейных порталов приведён на рис. 5.32, размеры и расстояния между проводами указаны в табл. 5.2.

а)

б)

Рис. 5.32. Вид порталов ОРУ: а — шинные; б — линейные

Таблица 5.2

Размеры порталов типового ОРУ

Позиции на рис. 5.32	Размеры (м) при напряжении, (кВ)

а	1,5	3,25	3,5
б	3,0	4,0	4,5
в	7,5	11,0	11,0		22—26
г	2,5
д		3,7		5,5	10,5
е		16,5	16,5	23,6
ж	-	-	-		-

При напряжении 500 кВ и выше в ОРУ возможно использование одно-стоечных опор анкерного типа (рис. 5.33), что обеспечивает сокращение площади РУ. Гибкая ошиновка крепится на подвесных (рис. 5.35) или иногда на опорных изоляторах (рис. 5.34), а также на вводах электрических аппаратов и измерительных трансформаторов. В настоящее время в токопроводах в основном используются гирлянды подвесных стеклянных тарельчатых изоляторов (типа ПС), которые имеют шарнирное соединение друг с другом.

Рис. 5.33. Анкерная одностоечная опора

Рис. 5.34. Опорно-стержневой изолятор ОНС-110

Количество изоляторов зависит от номинального напряжения и приводится в табл. 5.3. В зависимости от условий работы изоляторов и способов их установки на опорах применяют поддерживающие и натяжные гирлянды (рис. 5.35). В качестве опорных используются опорно-стержневые изоляторы (рис. 5.34) на 35 и 110 кВ (типа ОНШ и ОНС) характеристики и размеры изоляторов приведены в [12, 27], а также составные шинные опоры-колонны из этих изоляторов, собранные из 2—3 изоляторов, которые устанавливаются на индивидуальных бетонных стойках. В РУ 35—110 кВ изоляторы трёх фаз монтируются на Т или П-образных бетонных или стальных конструкциях. Аналогичное решение применяется для крепления гибких токопроводов с большим суммарным сечением в наружных установках 6—10 кВ (рис. 5.36).

Таблица 5.3

Количество изоляторов в гирлянде

Напряжение U, кВ	Изоляторы в гирлянде, шт.
	3—4
	8—9
	12—16
	17—22
	24—33

Рис. 5.35. Натяжная и поддерживающая гирлянды подвесных изоляторов.

В РУ 500 кВ и выше применяют трёхгранные опоры (рис. 5.37) в виде пирамиды из изоляторов на 110 кВ, собранных на треугольной раме и жёстко скреплённых в средней части стальными поясами. В верхней части опоры для снижения напряжённости электрического поля устанавливают кольцевые экраны.

Рис. 5.36. Опорная конструкция гибкого токопровода

Рис. 5.37. Трёхгранная шинная опора на напряжение 500 кВ: 1 — токоведущая шина, 2 — экран, 3 — изоляторы на 110 кВ, 4 — стальной пояс, 5 — рама