Классификация и устройство ВЛЭП

1. Классификация и устройство ВЛЭП:

 Устройство ВЛЭП

Число проводов на опорах может  быть разным. Обычно воздушная линия (ВЛЭП) рассчитана на передачу трёхфазного тока, поэтому опоры одноцепных ВЛ напряжением свыше 1 кВ рассчитаны на подвеску трёх фазных проводов, то есть одной цепи. На опорах двухцепных ВЛЭП подвешивают две параллельно идущие цепи, то есть 6 проводов.

Также бывают ВЛЭП с расщеплёнными  фазами, когда вместо одного фазного  провода большого сечения подвешивается  несколько скреплённых между  собой проводов меньшего сечения. Расщепление  проводов применяется для устранения появления протяжённого коронного  разряда (на жаргоне электриков -- «короны») на проводах. Появление «короны» не только вызывает дополнительные потери в проводах, но и создаёт дополнительные искажения первоначально синусоидальной формы тока, на работу с которыми сети переменного тока не рассчитаны.

ВЛЭП до 1 кВ с глухозаземлённой нейтралью помимо фазных снабжена нулевым проводом (так называемая «четырёхпроводная сеть»). Иногда на одних и тех же опорах могут быть подвешены провода линий разного напряжения и назначения. Обычно это практикуется для линий низших в средних классов напряжений.

Воздушные линии электропередачи  широко распространены в Беларуси и  для них характерны: незначительный объем земляных работ при постройке; простота эксплуатации и ремонта; возможность  использования опор воздушных линий  с напряжением до 1 кВ для крепления проводов радиосети, местной телефонной связи, наружного освещения, телеуправления, сигнализации; более низкая стоимость сооружения 1 км (примерно на 25... 30 %) по сравнению со стоимостью сооружения кабельной линии).

Воздушные линии состоят  из следующих основных конструктивных элементов: опор различного типа для  подвески проводов и грозозащитных  тросов; проводов различных конструкций  и сечений для передачи по ним  электрического тока; грозозащитных  тросов для защиты линий от грозовых разрядов; изоляторов, собранных в  гирлянды, для изоляции проводов от заземленных частей опоры; линейной арматуры для крепления проводов и тросов к изоляторам и опорам, а также для соединения проводов и тросов; заземляющих устройств для отвода токов грозовых разрядов или короткого замыкания в землю.

2.Общая  характеристика воздушной линии  и условий ее работы

В «Правилах устройства электроустановок» (ПУЭ) [9.7] содержится еще одно определение воздушной линии, несколько отличающееся от приведенного в § 9.1 в соответствии с ГОСТ. Оно гласит, что «воздушная линия — это устройство для передачи электрической энергии по проводам, расположенным на открытом воздухе и прикрепленным при помощи изоляторов и арматуры к опорам или кронштейнам инженерных сооружений». Здесь перечислены почти все основные элементы ВЛ (опоры, провода, изоляторы, арматура), за исключением грозозащитных тросов и фундаментов. Наглядное представление о составе конструктивных элементов ВЛ дает рис. 9.1.

Естественно, главными элементами являются провода фаз линии А, В, С, непосредственно осуществляющие передачу электроэнергии. Их разновидности и конструкции описаны в § 9.3. Для защиты проводов от прямых ударов молнии служаттросы, монтируемые в верхней части опор на тросостойках.Опоры предназначены для надежного поддержания проводов и тросов на определенной высоте над поверхностью земли как при нормальной эксплуатации линии, так и в различных аварийных ситуациях. Спектр конструкций опор из различных материалов достаточно разнообразен (см. § 9.4). Изоляторы должны обеспечить необходимый промежуток между находящимся под напряжением проводом и заземленным телом опоры (см. § 9.5).Линейная арматура — это комплекс устройств, с помощью которых провода соединяются, закрепляются на изоляторах, а изоляторы — на опорах (см. § 9.6). Наконец, фундаментыслужат для обеспечения устойчивого положения опор в пространстве.

На рис. 9.2 показан участок  одноцепной воздушной линии между опорами, которые по виду отличаются от показанной на рис. 9.1. Эти опоры называются анкерными, а расстояние L_a между ними по трассе — анкерным пролетом. Такие опоры, в отличие от расположенных между нимипромежуточных опор, рассчитаны на противодействие значительным силам одностороннего тяжения по проводам, возникающим при их обрыве в примыкающем к анкерной опоре промежуточном пролете длиной L, а также при монтаже проводов и тросов. Провода на анкерных опорах жестко закрепляются на натяжных гирляндах изоляторов, а на промежуточных опорах — на поддерживающих гирляндах, имеющих длину l_г. Длина гирлянды тем больше, чем выше номинальное напряжение линии.

В промежуточном пролете  провода и тросы провисают. Расстояние по вертикали между точкой подвеса  на опоре и низшей точкой в пролете  называется стрелой провеса. На рис. 9.2стрела провеса провода обозначена f_п, а троса — f_т. Расстояние от низшей точки провода до земли, воды или пересекаемых объектов h_г называется габаритом линии. Оно определяется в ПУЭ в зависимости от U_ном, характера местности и типа пересекаемого линией сооружения и для ВЛ с U_ном £ 500 кВ, сооружаемых в ненаселенной местности, составляет 6—8 м.

Элементы ВЛ работают в сложных и разнообразных географических и климатических условиях, различающихся сезонными изменениями температуры и влажности воздуха, наличием в нем природных и индустриальных загрязнений. Кроме того, они должны противостоять воздействию сил, основными из которых являются [9.8]:

• вес всех элементов линии;
• вес гололедоизморозевых отложений на проводах, тросах и опорах;
• давление ветра на провода, тросы и опоры;
• тяжения по проводам и тросам.

Обусловленные массой конструктивных элементов линии силы, действующие  на одну опору, могут достигать сотен  тысяч ньютонов (1 Н = 0,102 кгс), и провода, тросы и опоры должны быть рассчитаны на такие нагрузки.

При определенных погодных условиях (обычно при температуре  воздуха от -3 до -5 °С и скорости ветра до 10 м/с) происходит образование ледяного покрова на проводах, тросах и опорах ВЛ с массой 900 кг/м³. Вес такого покрова, приходящийся на одну опору, может достигать тысяч ньютонов. Интенсивность гололедообразования неодинакова в различных регионах страны. Вся территория России делится на пять районов, различающихся возможной максимальной толщиной стенки гололеда. Карты районирования страны по гололедным условиям приводятся в ПУЭ. Данные табл. 9.3 характеризуют принцип такого районирования [9.7]. 

Аналогичным образом территория России делится на семь районов с  различной максимальной скоростью  ветра [9.7]. Ветровые нагрузки (скоростной напор ветра) также должны восприниматься всеми конструктивными элементами ВЛ. Обычно считается, что давление ветра направлено параллельно поверхности земли и перпендикулярно продольной оси линии. Силы, обусловленные действием ветра, в расчете на одну опору могут достигать сотен тысяч ньютонов и обязательно учитываются при проектировании механической части ВЛ. В табл. 9.4 приведены характеристики указанных семи районов.

Из табл. 9.4 видно, что максимальная расчетная скорость ветра равна 45 м/с (VII район), что соответствует давлению 1250 Па (1 Па = 0,102 кгс/м²). Отложения гололеда увеличивают площади поверхностей проводов и тросов, на которые оказывает давление ветер, что приводит к возрастанию горизонтальных нагрузок. Территория европейской части России в основном относится к II—III районам по гололеду и к I—II районам по ветру, территория Московской области — ко II району по гололеду и к I району по ветру. 

Действие ветра обусловливает  и два нежелательных явления, отрицательно влияющих на конструктивную часть ВЛ. Во-первых, это вибрация проводов и тросов, возникающая при равномерном движении воздуха со скоростью 4—8 м/с. Она характеризуется частотой колебаний в десятки герц и амплитудами до десятков миллиметров. Вибрация вызывает многократные перегибы проволок проводов и тросов, что в конечном счете приводит к их излому, ослаблению прочности провода или троса и к возможности их обрыва, т.е. к аварийной ситуации.

Во-вторых, при скоростях  ветра 15—30 м/с может возникать так называемая пляска проводов и тросов. Обычно это явление наблюдается в период, когда провода и тросы покрыты гололедом. Эти колебания характеризуются частотой в единицы герц, однако их амплитуда может достигать величины, равной стреле провеса провода или троса. Возникающие при этом динамические воздействия на узлы крепления проводов к гирляндам изоляторов и последних к опорам настолько значительны, что могут приводить к поломкам арматуры и деталей опор. Кроме того, при пляске возможны касания и схлестывания проводов между собой и с тросами, что вызывает короткие замыкания и аварийное отключение линии.

Для борьбы с вибрацией  воздушные линии оснащаются виброгасителями. Единственным средством демпфирования 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.

3.Средства механизации для строительства и эксплуатации ВЛ 
Электрические сети (линии электропередачи и подстанции) сооружают строительно-монтажные организации по проектам, разрабатываемым специализированными институтами. Построенные объекты передают эксплуатирующим их предприятиям электрических сетей. 
Основной организацией, осуществляющей строительство BЛ, является механизированная колонна (далее мехколонна), которую в зависимости от объема и характера работ комплектуют средствами механизации по соответственному перечню - табелю. Так, для комплектования наиболее распространенной типовой мехколонны, предназначенной для строительства ВЛ 35-750 кВ, институтом «Оргэнергострой» разработан «Табель оснащения мехколонны машинами, механизмами и транспортными средствами для сооружения ВЛ 35-750 кВ». В этом табеле указаны марки, типы и количество средств механизации, необходимых мехколонне из условий двухсменной работы в течение четырех летних, месяцев и односменной работы в остальное время года, для строительства ВЛ широкого набора различных конструкций, т.е. на железобетонных или металлических опорах, с применением проводов различных сечений, на разные напряжения от 35 и до 750 кВ включительно. 
Общее число машин в мехколонне - более двухсот при среднем числе рабочих около 400 чел. Это показывает, что основной кадровый состав в мехколонне определяют механизаторы, работающие на самоходных машинах. Большая насыщенность средствами механизации обеспечивает возможность высокой механизации работ. Среди табельных машин указаны: 96 автомобилей (частично повышенной проходимости и оснащенные гидрокранами, лебедками), в том числе грузовые бортовые, седельные тягачи, самосвалы, специальные (ремонтные, заправочные, бригадные и др.); 36 прицепов-опоровозов, полуприцепов и роспусков (буксируемых тягачами на автомобильном ходу либо тракторами); 23 грузоподъемных автомобильных и тракторных крана; 27 подъемных вышек (для работ на высоте), сваебойных и буровых машин и экскаваторов; 60 других машин, включая передвижные электростанции, компрессоры, водомаслогрейки, сварочные и опрессовочные агрегаты, раскатчики проводов и др.

Кроме того, предусмотрены: 60 передвижных  вагонов или прицепных автофургонов, оборудованных под общежития  или квартиры, столовые, бани, красные  уголки-радиоузлы, склады, инструментальные, конторы прорабов и др.; 16 подкатных тележек на автоходу для доставки передвижных вагонов; 32 автомобильные, а также стационарные и носимые радиостанции. 
Мехколоннам, работающим в северных районах, число механизмов увеличивают на 20% и выделяют машины в северном исполнении. Соответственно увеличивается и число механизаторов. Дополнительно для случаев выполнения работ в грунтах с большим притоком грунтовых вод выделяют водоотливные установки; для разработки скальных грунтов - станки ударно- канатного бурения; при необходимости вырубки лесных просек - лесосечные и лесовозные машины на автомобильном и гусеничном ходу. При необходимости арендуют вертолеты, речные суда и другие транспортные средства. 
Для мехколонн, сооружающих ВЛ 1150-1500 кВ, а также для организаций сельского электросетевого строительства, сооружающих ВЛ 0,4-35 кВ, также имеются соответствующие табели и нормативы по их оснащению машинами, механизмами, средствами малой механизации (в том числе механизированными инструментами) и другими ресурсами. 
Для конкретных объектов количество средств механизации и транспорта уточняют проектом производства работ и проектом организации строительства, что позволяет сравнить нужный комплект с «Табелем» и своевременно принять меры к обеспечению всем необходимым. 
Механизированные колонны обычно имеют свои базы в областных центрах и других городах, где располагаются: управление мехколонны (начальник, заместитель, главный инженер и несколько инженеров производственно-технического отдела, а также службы главного механика мехколонны, снабжения, бухгалтерия, мастерские и гараж), жилой фонд; здания социально-бытового назначения; склады. Рабочие, проживающие со своими семьями в месте постоянного базирования мехколонны, выезжают на трассы строительства ВЛ, где проживают во временных поселках, и возвращаются домой для отдыха, а также для прохождения обучения и повышения квалификации, для работы по подготовке строительства на полигонах и в мастерских, для участия в ремонте машин и др. Там же организуют садовые или дачные участки и подсобные хозяйства. 
Наилучшим способом ведения работ на трассе является поточно-механизированный, при котором вдоль трассы осуществляют непрерывный «поток» последовательных строительно-монтажных операций (рис. 1). При современном уровне техники комплексно-механизированным способом выполняют следующие виды работ по ВЛ: земляные (рытье котлованов, засыпка, планировка); монтаж сборных фундаментов; сооружение монолитных фундаментов (под переходные, специальные опоры); погружение свай; установку опор; монтаж проводов; транспортирование конструкций и материалов на трассу, включая погрузочно-разгрузочные работы. 
Кроме мехколонн, сооружающих линии электропередачи, в электросетевом строительстве работают мехколонны или строительно-монтажные управления: по строительству и монтажу подстанций и других зданий и сооружений, необходимых для эксплуатации и ремонта сетей; по сооружению линий связи, а также по другим видам специальных работ. Кроме того, действуют базы механизации, заводы металлических и железобетонных изделий, ремонтные и другие предприятия, входящие вместе с механизированными колоннами в более крупные организации. 
На строительстве ВЛ мехколонна имеет несколько участков производителей работ, размещаемых на время строительства вблизи трассы ВЛ или на площадке строительства подстанции. На таких временных стоянках монтируют сборно-разборные здания, устанавливают передвижные жилые вагоны и необходимые службы по типовым схемам. Так, в схеме размещения притрассового поселка на 50 чел. предусмотрены: передвижные котельная и электростанция; сборно-разборные профилакторий для техники, установка обогрева двигателей, эстакада осмотра машин; закрытый склад и склад-навес; передвижные вагоны, оборудованные под АТС и радиоузел, магазин, склад, баню и прачечную, сушилку спецодежды, красный уголок, медпункт, душевую, жилые квартиры и др.

 
Рис. 1. Схема потока строительства ВЛ, механизированного с помощью самоходных машин: 
а — расчистка просеки; б — вывозка и разгрузка опор на пикетах ВЛ; е — бурение котлованов; г — установка опор; д — монтаж проводов; е — готовая линия; стрелки показывают направление строительного потока по трассе

К участку прокладывают автодорогу. Организуют открытые стоянки автомобилей, гусеничных машин и ремонтируемой  техники; полигон укрупнительной сборки опор, пункт заправки и хранения горюче-смазочных материалов, очистную сточных вод; спортплощадку. 
Строительство ВЛ идет наиболее успешно тогда, когда работу и строительных и транспортных организаций ведут сообща, т.е. направляют на достижение конечной цели - ввод в эксплуатацию готового объекта. Однако в реальной действительности иногда участники строительства действуют разобщенно и не заинтересованы в общем народнохозяйственном эффекте. Так бывает, если транспортные организации выполняют лишь свой план перевозок по договорам и неохотно откликаются на неожиданно изменяющиеся заявки на перевозки при задержках и неувязках, возникающих при проектировании и снабжении (или при поставках с заводов) не по вине строителей. Поэтому нецелесообразно (по мнению автора) отрывать транспорт от линейных строительных организаций. Там, где транспорт входит в состав мехколонн, упрощается материально-техническое обеспечение, ускоряется и удешевляется строительство. 
Эффективная технология перевозки грузов и такелажно-монтажных работ на строительстве ВЛ в значительной мере основывается на применении специальных машин, совмещенных с прицепными и навесными грузоподъемными устройствами, лебедками и другими механизмами вместо обычных грузоподъемных кранов. Это относится и к средствам механизации, используемым для выполнения ремонтно-эксплуатационных работ при эксплуатации ВЛ, но осуществляющие такие работы предприятия электрических сетей оснащаются и специализированными машинами, например универсальными машинами на базе автомобилей и тракторов, позволяющими выполнять весь комплекс работ по текущим и плановым ремонтам; автоцистернами с насосной установкой и телескопической вышкой для очистки (обмыва) изоляторов под напряжением без отключения линии; автовышками, имеющими изолирующие конструкции, позволяющими выполнять осмотры, замеры и ремонты под напряжением на опорах и проводах эксплуатируемых линий. 
Самолеты и вертолеты, оборудованные аэросъемочными, инфракрасными, такелажными и другими устройствами, используют как при проектировании (для выбора трассы линии), так и при строительстве (для доставки людей и грузов) и эксплуатации (для наблюдения за состоянием действующих линий и обнаружения повреждений или мест с повышенной температурой).

Строительно-монтажных работ при  эксплуатации выполняется сравнительно мало, поэтому дорогие строительно-монтажные  серийные машины (опоровозы, установщики опор и другие мощные высокопроизводительные машины) загружены не полностью и часто оказываются нерентабельными. Поэтому в эксплуатационных организациях вместо таких машин применяют легкие и недорогие приспособления, временно навешиваемые на транспортные средства или размещаемые в прицепах, включая и ручные машины, позволяющие выполнить, например, ремонт или замену единичных опор значительно дешевле (хотя и с небольшим увеличением трудозатрат), чем при перегоне мощной специальной машины с удаленной базы механизации. 
Универсальная ремонтная машина (рис. 2) снабжена рядом устройств, позволяющих механизировать ремонтные работы в сетях 0,4-20 кВ. Монтажная вышка позволяет поднимать на высоту до 10 м рабочего с инструментом (массой до 100 кг) для замены изоляторов, ремонта проводов и др. Для бурения котлованов под опоры имеется бурильная установка, а для извлечения из грунта дефектных приставок - гидродомкрат. С помощью грузоподъемной стрелы обеспечивают демонтаж негодных и монтаж новых опор. Расширенная кабина создает удобство быстрой перевозки ремонтной бригады.  
 
Рис. 2. Специальная эксплуатационная ремонтная сетевая машина (МРС): 
1 — стрела в транспортном положении (на ее концах: слева — грузоподъемная подвеска, справа — бур для устройства котлованов под опоры ВЛ); 2 — поворотная платформа с креслом машиниста и рычагами управления; 3 — прицеп; 4 — монтажная люлька; 5 — дополнительная кабина на 3 чел.

Машина может комплектоваться  одноосным прицепом для доставки к месту работ дополнительных механизмов: передвижной электростанции для питания электроэнергией  электроинструментов; насоса для водоотлива; сварочного генератора для сварочных  работ и др. 
Специальные машины (передвижные установки) для очистки изоляторов непрерывной струей воды, выполняющей обмыв без отключения линии (под напряжением), созданы как для BЛ напряжением 35-110 кВ (рис. 3), так и для ВЛ 220-500 кВ. 
В первом случае обмывочную установку удалось скомпоновать на одном автомобильном шасси (ЗИЛ-131), на котором установлены: цистерна на 2,5 м воды; телескопическая вышка для подъема рабочего, рукава для воды и струенаправляющего аппарата на высоту до 9,5 м; насос для подачи воды под напором, достаточным для быстрой очистки загрязненных изоляторов; барабаны для размотки рукава и гибкого проводника заземляющего устройства; гидроприводная система; аутригеры и др. 
 
Рис. 3. Передвижная установка УМ-110 для обмывки изоляторов на действующей ВЛ: 2 – подача воды (внизу ее — водяной насос); 3 — барабан с намотаным рукавом для воды;

Аналогичная установка для  линий 220-500 кВ (УМ-500) размещена на двух машинах. На серийной автомобильной вышке ТВ-26Е, обеспечивающей подъем рабочего на высоту до 26 м, в кузове смонтированы два барабана для рукавов подачи воды и один - для заземляющего проводника, присоединяемого к заземлителю ближайшей к машине опоры BЛ. На рабочей площадке вышки установлены (аналогично машине для ВЛ 35-110 кВ) струенаправляющий аппарат и защитный экран. Управляет аппаратом с помощью двух рычагов рабочий, находящийся на рабочей площадке вышки (в «корзине»). 
Вторая машина этой установки представляет собой дооборудованную серийную автоцистерну ЦР-7АПС (вместимостью 7 м3), на которой установлены насосный агрегат и барабан с заземляющим проводником, присоединяемый к тому же заземлителю, что и первая машина. 
Время обмыва трех гирлянд изоляторов промежуточной опоры с помощью установки УМ-500 не превышает 30 мин. По сравнению со стоимостью долгого, трудоемкого и малопроизводительного процесса ручной очистки изоляторов, требующего отключения линии, экономический эффект определен в сумме 80 тыс. руб. в год. Оборудование, навешенное на автомобилях повышенной проходимости, можно после выполнения работ демонтировать и хранить до срока следующего обмыва, а автомобили использовать в этот период по своему прямому назначению. 
Предприятия Минэнерго СССР, осуществляющие эксплуатацию, техническое обслуживание и ремонт электрических сетей, комплектуют автомобилями, специальными машинами и механизмами, тракторами и прицепами в соответствии с временными нормативами комплектации этими средствами механизации. Кроме того, иногда используют авиацию не только для доставки грузов и людей, но и для аэрофотосъемки, обеспечивающей возможность оперативного обнаружения слабых мест на ВЛ, например нагретых мест соединения проводов, пробитых изоляторов и др., а также проверки состояния элементов опор ВЛ и оценки многих факторов, могущих привести к разрушению ВЛ. Это предотвращает внеплановые отключения и дает экономический эффект по сравнению с обходами.

4. Основные типы и конструкции проводов для ВЛЭП

Провода для воздушных линий электропередачи

Для воздушных линий электропередачи  на напряжение 35—1150 кВ применяются неизолированные алюминиевые и сталеалюминиевые провода. Основные конструкции этих проводов показаны на рис. 10.10. Алюминиевые и сталеалюминиевые провода являются многопроволочными, причем алюминиевые проволоки определяют электрические характеристики провода, а стальной сердечник обеспечивает механические характеристики. Многопроволочный сердечник состоит из стальных оцинкованных проволок и покрывается слоем нейтральной смазки.

Чем больше наружный диаметр  провода, тем выше потери на коронный разряд. Поэтому для напряжений, превышающих 220 кВ, приходится выбирать провода большего сечения по сравнению с оптимальным, что несколько ухудшает экономические показатели ЛЭП. Для уменьшения потерь при передаче электроэнергии в ЛЭП обычно используется расщепление фаз, которое не связано с изменением конструкции проводов.

При воздействии агрессивной  атмосферы или атмосферы с  повышенной влажностью возможна интенсивная  коррозия алюминиевых и стале-алюминиевых проводов, что приводит к выходу из строя ЛЭП за 4—8 лет. Поэтому для повышения срока службы проводов в таких условиях эксплуатации на поверхность стального сердечника и по повивам алюминиевой проволоки наносится специальная защитная смазка, обычно на основе углеродных материалов.

Кроме алюминиевых и сталеалюминиевых проводов в ЛЭП используются также провода из сплавов алюминия, которые при достаточно высокой электрической проводимости имеют высокие механические характеристики, позволяющие в ряде сплавов отказаться от применения стального сердечника и уменьшить массу проводов.

Алюминиевые сплавы на основе Al-Mg-Si достаточно широко применяются за рубежом для изготовления проводов для воздушных ЛЭП. Химический состав сплавов и их свойства в стандартах разных стран различаются незначительно. За базовые сплавы принимаются обычно сплавы по стандарту США, имеющие цифровое обозначение 6101 и 6201. В отечественной практике используются провода из упрочненного сплава сечением до 185 мм² двух модификаций: провода из нетермообработанного сплава с пониженным уровнем прочностных характеристик и провода из термообработанного сплава, разрывная прочность и электрическое сопротивление которых соответствуют требованиям стандарта Международной электротехнической комиссии. Однако применение их в отечественной практике ограничено. В то же время сравнение характеристик сталеалюминиевых проводов и проводов из алюминиевого сплава свидетельствует в пользу последних. Так, если сравнивать сталеалюминиевые провода с номинальным сечением по алюминию 525 мм² и заменяющего его аналога — провода из упрочненного алюминиевого сплава сечением 585 мм², то провод из сплава алюминия имеет массу на 20 % меньше, разрывное усиление на 18 % выше и электрическое сопротивление на 5 % ниже. При этом экономическая эффективность достигается за счет увеличения длины пролетов и уменьшения количества опор на ЛЭП.

Самонесущие изолированные провода (СИП) применяются для воздушных распределительных сетей низкого и среднего напряжения взамен неизолированных алюминиевых и сталеалюминиевых проводов. Базовая конструкция провода на низкое напряжение: пучок скрученных изолированных светостабилизированным сшитым ПЭ фазных проводников с несущим нулевым проводом и проводом меньшего сечения для уличного освещения (рис. 10.11). Несущий нулевой провод выполняется из алюминиевого сплава на базе Al-Mg-Si с разрывной прочностью на единицу сечения не менее 295 МПа (для сравнения — разрывная прочность алюминия около 165 МПа). Провод подвешивается на опорах ЛЭП. СИП на напряжения 10—20 кВ имеет токопроводящую жилу из алюминиевого сплава и изоляцию из светостабилизированного сшитого ПЭ.

Эксплуатационные преимущества изолированных самонесущих проводов по сравнению с неизолированными:

• повышенная надежность в эксплуатации за счет значительно меньшей вероятности короткого замыкания (проводники фаз изолированы);
• стойкость к атмосферным воздействиям (гололед, ветровые нагрузки);
• снижение индуктивного сопротивления в 3,5 раза, что позволяет сократить потери электроэнергии и увеличивает токи нагрузки;
• защита зеленых насаждений (не требуется вырубки деревьев и кустарников по трассе прокладки).

5. Основные типы и конструкции опор для ВЛЭП

Опоры воздушных  линий 

Основными типами опор ВЛ являются анкерные и промежуточные. Опоры этих двух основных групп различаются способом подвески проводов. На промежуточных опорах провода подвешиваются с помощью поддерживающих гирлянд изоляторов (рис.2.1). Расстояние между промежуточными опорами называется промежуточным пролетом или просто пролетом, а расстояние между анкерными опорами - анкерным пролетом. Промежуточные опоры устанавливаются на прямых участках ВЛ для поддержания провода в анкерном пролете. Промежуточная опора дешевле и проще в изготовлении, чем анкерная, так как благодаря одинаковому тяжению проводов по обеим сторонам она при необорванных проводах, т. е. в нормальном режиме, не испытывает усилий вдоль линии. Промежуточные опоры составляют 80-90 % общего числа опор ВЛ. 

Анкерные опоры  предназначены для жесткого закрепления проводов в особо ответственных точках ВЛ: на пересечениях инженерных сооружений (например, железных дорог, ВЛ 330—500 кВ, автомобильных дорог шириной проезжей части более 15 м и т.д.) и на концах ВЛ. Анкерные опоры на прямых участках трассы ВЛ при подвеске проводов с обеих сторон от опоры в нормальных режимах выполняют те же функции, что и промежуточные опоры. Но анкерные опоры рассчитываются на восприятие односторонних тяжений по проводам и тросам при обрыве проводов или тросов в примыкающем пролете. Анкерные опоры значительно сложнее и дороже промежуточных, и поэтому число их на каждой линии должно быть минимальным.

Угловые опоры  устанавливают в точках поворота линии. Углом поворота линии называется угол a в плане линии (рис.2.4), дополнительный до 180⁰ к внутреннему углу b линии. Траверсы угловой опоры устанавливают по биссектрисе угла b.