Воздушные линии электропередачи (ВЛЭП)

Электрической воздушной линией электропередачи называется устройство для передачи электрической энергии по проводам, расположенным на открытом воздухе и прикрепленным при помощи изоляторов и арматуры к опорам или кронштейнам инженерных сооружений. Главные элементы воздушной ЛЭП:

· провода, которые служат для передачи электроэнергии;

· грозозащитные тросы для защиты от атмосферных перенапряжений (гро-зовых разрядов). Они монтируются в вехрней части опор;

· опоры, поддерживающие провода и тросы на определенной высоте над поверхностью;

· изоляторы, изолирующие провода от тела опоры;

· арматура, при помощи которой провода закрепляются на изоляторах, а

изоляторы на опоре.

По конструктивному исполнению различают одноцепные и двухцепные ЛЭП. Под цепью понимают три провода (трехфазная цепь) одной ЛЭП.

Конструктивная часть ВЛЭП характеризуется типами опор, длинами проле-тов, габаритными размерами, конструкцией фазы и типами гирлянд изоляторов.

По типу опоры ВЛЭП делятся на промежуточные и анкерные. Промежуточ-ные и анкерные различаются способом подвески проводов. На промежуточной опоре провод подвешивается с помощью поддерживающих гирлянд изоляторов. На анкерных опорах провода закреплены жестко и натянуты до заданного тяже-ния при помощи натяжной гирлянды изоляторов (см. рис. 3.1).

а)	б)

Рисунок 3.1 – Крепление провода в фазе на промежуточной (а) и анкерной (б) опорах:

1 – траверса; 2 – гирлянда изоляторов; 3 – зажим; 4 – провод

По назначению различают опоры угловые, концевые, специального назна-чения.

По материалу опор различают деревянные (до 220 кВ), железобетонные (35 – 330 кВ) и металлические (35 кВ и выше).

На ВЛЭП применяют голые провода и тросы. Находясь на открытом воздухе, они подвергаются атмосферным воздействиям. Поэтому материал проводов, кро-ме хорошей проводимости, должен быть устойчивым к коррозии, обладать меха-нической прочностью. Для проводов применяют следующие материалы:

· медь;

· олюминий;

· сталь;

· сплавы алюминия и меди с другими металлами (железом, магнием, крем-нием).

Медь имеет удельную проводимость » 53 ×10^-3 См·км/мм². Отличается меха-нической прочностью. Пленка окиси защищает ее от коррозии и химических воз-действий. Обладает устойчивостью контакта.

Алюминий имеет удельную проводимость » 31,7 ×10^-3 См·км/мм². Механиче-ская прочность хуже, чем у меди. Следовательно, чаще следует ставить опоры. Пленка окиси защищает ее от коррозии. Плохо противостоит химическим воздей-ствиям. Не обладает устойчивостью контакта.

Стальные провода имеют плохую проводимость. Отличаются большой меха-нической прочностью. Не обладают устойчивостью к коррозии. Активное сопро-тивление зависит от протекающего тока.

Выполняют провода и из двух металлов – стали и алюминия. Сталь находит-ся внутри провода и служит для увеличения механической прочности. Алюминий находится снаружи и является токопроводящей частью.

В маркировке проводов сначала указывается материал, а затем сечение в мм². Медные провода маркируют буквой М, алюминиевые провода – буквой А, сталь-ные провода – буквами ПС и ПСО и сталеалюминиевые – буквами АС. В марки-ровке сталеалюминиевых проводов сначала указывают сечение алюминия, а затем стали. Например, АС-120/19. Провода марки АС выпускаются с различным отно-шением сечений алюминия и стали при одном и том же сечении алюминия. В за-висимости от этого отношения различают провода облегченной конструкции, средней, усиленной и особо усиленной прочности.

Для защиты проводов марки АС от коррозии и химических воздействий ис-пользуют специальные защитные средства. Тип защиты отражается в маркировке провода:

· марки АСКС, АСКП – провод сталеалюминиевый коррозионностойкий с заполнением стального сердечника (С) или всего провода (П) смазкой;

· марка АСК – как и АСКС, стальной сердечник изолирован полиэтилено-

вой пленкой.

За рубежом применяются изолирующие самонесущие провода. Представля-ют собой систему изолированных жил, скрученных вокруг несущего троса. Скрутка выполняется таким образом, что вся механическая нагрузка воспринима-

ется только несущим тросом. Такие провода прокладываются без изоляторов. На опоре могут быть смонтированы несколько ЛЭП различных напряжений.

По конструкции проводов различают:

· однопроволочные, состоящие из одной проволоки сплошного сечения;

· многопроволочные из одного металла, состоящие в зависимости от сече-ния провода из нечетного количества проволок (от 7 до 61);

· многопроволочные из двух металлов. Количество проводов стального сердечника – нечетное (1, 7 или 19). Количество проволок токопроводя-

щей части – четное.

Провода ВЛЭП располагают на опоре различными способами:

· на одноцепных опорах – треугольником или горизонтально (рис. 3.2, а, б);

· на двухцепных опорах – обратной елкой или шестиугольником в виде

“бочки” (рис. 3.2, в, г).

а) б) в) г)

Рисунок 3.2 – расположение проводов на опорах:

а) – треугольником; б) – горизонтально; в) – обратной елкой; г) – бочкой.

Горизонтальное расположение провода – наилучшее по условиям эксплуата-ции, т.к. позволяет применять более низкие опоры и исключает схлестывание проводов при сбрасывании гололеда или пляске проводов. Пляска проводов – это колебания проводов с малой частотой и большой амплитудой).

Так как во всех вариантах несимметричное расположение проводов по отно-шению к друг другу, то для выравнивания реактивного сопротивления и емкост-ной проводимости по фазам применяют транспозицию, т.е. меняют расположение проводов на опорах (рис. 3.3).

фаза А		фаза С		фаза В		фаза А
фаза В		фаза А		фаза С		фаза В
фаза С		фаза В		фаза А		фаза С

Рисунок 3.3 – Транспозиция на ВЛЭП