Воздушные линии электропередачи ВЛ
ВЛ называется устройство, с помощью которого электрическая энергия передается по проводам. В состав ВЛ-ЛЭП входят:
- провода;
- изоляторы;
- опоры.
Провода на опоры монтируются без натяжения, под собственным весом провода виснут на опорах, образуя стрелы провиса. Расстояние между фазными проводами зависит от напряжения и составляет:
- 1 м при напряжении 6-10 кВ;
- 7 м при напряжении 220 кВ;
- 12 м при напряжении 500 кВ;
- 15 м при напряжении 750 кВ.
Если на опорах смонтированы две цепи проводов, то расстояние выбирается таким, чтобы при проведении ремонта одной цепи, вторая оставалась в рабочем состоянии.
Расстояние между опорами чаще всего определяется фактором выгоды, поскольку чем расстояние больше, тем больше стрела провиса, а в итоге существенно возрастает общая стоимость работ. В основном принято придерживаться следующих характеристик:
- на ВЛ до 1 кВ промежуток между опорами варьируется от 30 до 75 м;
- на ВЛ до 220 кВ расстояние между опорами варьируется от 150 до 200 м, при этом опоры должны быть не менее 14 м в высоту;
- на ВЛ 220-500 кВ расстояние между опорами варьируется от 400 до 450 м, при этом опоры должны быть не менее 25 м в высоту.
Для того, чтобы защитить провода, расположенные на ВЛ от грозы, над ними монтируются специальные тросы, изготовленные из сплава стали и алюминия. Если провода монтируются на изоляторах, то тросы могут выполнять роль проводов связи.
Состав ВЛ-ЛЭП
Провода
В основном для монтажа на ВЛ применяются провода, не имеющие изоляции. Состоять провода могут как из одной проволоки, так и из нескольких. Провода, состоящие из нескольких металлических проволок, более гибкие, что увеличивает срок эксплуатации ВЛ, а также упрощает процесс монтажа. Провода, состоящие из одной проволоки, имеют сечения равные 4 мм², 6 мм², 10 мм². Провода, состоящие из нескольких проволок, имеют сечение свыше 10 мм².
Для того, чтобы сделать провода более прочными, их стали изготавливать с серединой, выполненной из проволок, изготовленных из стали и покрытых цинком.
Маркируются провода следующим образом:
- М – медные провода;
- А – алюминиевые провода;
- С – стальные провода;
- Б – бронзовые провода.
Провода, изготовленные из стали и алюминия, имеют следующие характеристики:
- АС – сталеалюминиевые провода, имеющие разность толщины алюминиевого и стального проводов 5,5-6;
- АСО – сталеалюминиевые более легкой конструкции провода, имеющие разницу толщины алюминиевого и стального проводов 7,5-8;
- АСУ — сталеалюминиевые провода с увеличенной конструкцией, имеющие разницу толщины алюминиевого и стального проводов 4,5.
Рекомендовано использовать провода типа АСО.
Изоляторы
Изоляторы, используемые на ВЛ, бывают нескольких видов:
- штыревые, изготовленные из фарфора, ШС-6, ШС-10, используемые на ВЛЭП 6-10 кВ;
- штыревые, изготовленные из фарфора, Ш-20, ШД-35, используемые на ВЛЭП 20-35 кВ;
- подвесные, изготовленные из стекла или фарфора, ПФ, ПС, используемые на ВЛЭП свыше 35 кВ.
изоляторы с обозначением ШД и ШС монтируются на опору с использованием крюков или штырей. Если напряжение ВЛ свыше 110 кВ, то при монтаже используют только подвесные изоляторы, из которых составляют гирлянды.
Гирлянды, состоящие из подвесных изоляторов, делятся на два типа:
- поддерживающие, находящиеся на опорах вертикально;
- натяжные, находящиеся на опорах горизонтально.
Если ВЛ располагается на особо важных объектах, на нее монтируют двойное число гирлянд. Количество изоляторов, из которых собирается гирлянда определяется напряжением ВЛ, а также необходимым уровнем изоляции и материалом, из которого опора изготовлена:
- на опорах, созданных из дерева и железобетона напряжением 35 кВ при изготовлении гирлянды применяют подвесные изоляторы в количестве двух штук;
- на опорах, выполненных из дерева и железобетона напряжением до 220 кВ при сборке гирлянды используют подвесные изоляторы в количестве шести штук;
- на опорах, выполненных из дерева и железобетона напряжением 220 кВ при изготовлении гирлянды используют подвесные изоляторы в количестве двенадцати штук;
- на опорах, выполненных из металла, рекомендовано использовать на 1-2 изолятора больше, чем на деревянных и железобетонных.
Для того, чтобы защитить гирлянды от возможного воздействия короткого замыкания при напряжении ЛЭП-ВЛ свыше 220 В, используют особые защитные элементы.
Опоры
Материалом для изготовления опор ВЛ-ЛЭП могут служить дерево, металл или железобетон.
По предназначению опоры делятся на:
- анкерные. Монтируются через каждые 3-5 км, провода на них имеют жесткое крепление и если происходит обрыв, то страдают все провода одновременно;
- промежуточные. Это наиболее распространенный вид опор ЛЭП-ВЛ;
- угловые;
- концевые. Монтируются на пути к подстанции. Провода на них монтируются с использованием жесткого крепления, гирляндами изоляторов, которые натягиваются на опоры.
Опоры ВЛ могут состоять из одной или двух цепей, а также как иметь в своем составе трос, так и не иметь такового.
Основные понятия в электрических сетях
Для создания электрической сети в основном используют провода, не имеющие изоляции, а также провода с изоляцией, кабели и токопроводы.
Провода без изоляции монтируются там, где доступ посторонних лиц к ним запрещен, поскольку существует риск возникновения короткого замыкания и травмирования людей при прикосновении к ним. Чаще всего неизолированные провода используют на ЛЭП, фиксируя на опорах с помощью изоляторов и крепежных элементов.
Электрические сети до 1 кВ, расположенные в зданиях, создаются с применением проводов, имеющих изоляцию и в некоторых случаях – дополнительную защиту.
Кабель – это провод, состоящий из нескольких проволок или проводов, имеющих изоляцию, помещенных в оболочку, предотвращающую проникновения внутрь различных веществ, способных повредить провода. Силовые кабели могут быть смонтированы под землей, в воде, вне помещений, а также внутри них.
Токопровод – это электротехническое устройство, передающее электрическую энергию на небольшие расстояния.
Токоведущие жилы, входящие в состав кабелей, могут состоять из меди, алюминия, стали, а также сплава меди с алюминием.
Лучшим материалом для изготовления токоведущих жил считается медь, которая проводит ток в 1,6 раз быстрее алюминиевых жил. Оба этих материала стойки к воздействию негативных факторов внешней среды.
Токоведущие жилы из стали в основном используют для монтажа за городом, там, где сети не требуют большой мощности. Недостатком данного типа проводов является их большая подверженность коррозии. Для того, чтобы уменьшить ее негативное воздействие, провода часто покрывают цинком.