Изоляция воздушных линий

2.5. Изоляция воздушных линий

          В пролетах ВЛ основной изоляцией между проводами разных фаз является воздух.

          Для изоляции и крепления проводов на опоре применяют линейные изоляторы. Изготавливаются они из фарфора или закаленного стекла, которые обладают высокой механической и  электрической прочностью и долговечностью при работе в открытой атмосфере. Существенным отличием стеклянных изоляторов является то, что при пробое закаленное стекло рассыпается, и это облегчает поиск поврежденных изоляторов на линии.

          По конструкции изоляторы разделяют на штыревые, подвесные и стержневые.

          Штыревые изоляторы (рис.2.10) применяются на ВЛ напряжением до 1кВ, 6-20 кВ и реже 35 кВ. Они крепятся к опорам на штырях или крюках (рис.2.11) с помощью пластмассовых колпачков. Фарфоровые изоляторы на 35 кВ состоят из двух изолирующих элементов, армируемых цементной связкой.

          Подвесные изоляторы (рис.2.12) применяются на ВЛ напряжением 35 кВ и выше. Они состоят из фарфоровой или стеклянной изолирующей  части1, шапки из ковкого чугуна 2, металлического стержня 3 и армирующей цементной связки 4. Подвесные изоляторы собираются в гирлянды, которые бывают поддерживающими (для промежуточных опор)  и натяжными (для анкерных опор). Число изоляторов в гирлянде определяется напряжением линии: 35 кВ - 3-4 изолятора; 110 кВ - 6-8.

2.6.    Стержневые полимерные изоляторы (рис.2.13)  нашли применение  в последнее время. Они представляют собой несущий стержневой элемент из высокопрочных нитей стеклопластика, на который для увеличения поверхности изолятора армируются изоляционные тарелки. Такие изоляторы позволяют заменить целые гирлянды на ВЛ соответствующих классов напряжения. Масса полимерных изоляторов в несколько раз меньше массы гирлянд подвесных изоляторов.

2.6.    Арматура воздушных линий

          Арматура ВЛ весьма многообразна и предназначена для крепления гирлянд изоляторов к опорам, подвески проводов к гирляндам, сборки многоцепных гирлянд, соединения проводов и их защиты от вибрации и т.д. Ее можно разделить на следующие группы: поддерживающие зажимы, натяжные зажимы, сцепная арматура, соединительные зажимы, защитная арматура, гасители вибрации, дистанционные распорки.

          Поддерживающие зажимы служат для подвески и закрепления проводов ВЛ к поддерживающим гирляндам на промежуточных опорах.

          Для ВЛ 35-110 кВ с проводами до 185 ммприменяются поддерживающие зажимы с глухим креплением  проводов (рис.2.14, а, б) в лодочке зажима. В поддерживающем зажиме для проводов сечением 240 мм и более (рис. 2.14, в) лодочка комплектуется прокладками. Прочность заделки проводов в поддерживающих зажимах с глухим креплением проводов составляет 10-20% их механической прочности. Она обеспечивается зажимным устройством плашечного типа, позволяющим с помощью одного стяжного болта создать нужную прочность заделки провода в лодочке. Для монтажа и крепления проводов к гирляндам изоляторов на промежуточно- угловых опорах применяют поддерживающие роликовые  зажимы (рис.2.14, г), в которых после монтажа провода его крепление в зажиме осуществляется двумя зажимными плашками.

          Натяжные зажимы применяются для крепления проводов к натяжным гирляндам изоляторов на опорах анкерного типа. Прочность заделки провода в натяжном зажиме должна быть не меньше 90% прочности провода на разрыв.

          По конструкции и способу монтажа натяжные зажимы делят на разъемные и неразъемные.

          Клиновые зажимы (рис.2.15, а) применяют для проводов сечением до 95 мм. Монтаж алюминиевых и сталеалюминиевых проводов сечением от 70 ммдо 300 мм осуществляют с помощью натяжных болтовых зажимов (рис.2.15, б). Клиновые и болтовые зажимы широко применяют на ВЛ 6-110 кВ.

          Для натяжения сталеалюминиевых проводов сечением от 185 мм и выше используют натяжные прессуемые зажимы (рис. 2.15, в), состоящие из алюминиевого корпуса и стального анкера.

          Соединительные зажимы предназначены для соединения проводов, которые выпускаются кусками определенной длины. Провода соединяют в пролетах линии или в  шлейфах анкерных опор. В пролетах соединительные зажимы должны обеспечивать высокую механическую прочность и электрическую проводимость в местах  соединения.

          Соединение алюминиевых и сталеалюминиевых проводов сечением до 185 мм в пролетах линии выполняются с помощью соединительных овальных зажимов, монтируемых окручиванием (рис.2.16, а).  Они изготавливаются из овальных алюминиевых трубок.

          Для соединения сталеалюминиевых проводов сечением от 185 мм и выше применяют соединительные прессуемые зажимы (рис.2.16, б), которые состоят из алюминиевого корпуса в виде трубы и находящейся  внутри стальной гильзы, служащей для соединения концов стального сердечника проводов.

          Соединения проводов при сооружении ВЛ выполняют также в шлейфах опор анкерного типа. В данном случае они должны обеспечивать надежный электрический контакт проводов. Чаще всего их делают методом термитной сварки. Для соединения  проводов небольших сечений применяют плашечные зажимы болтового типа (рис.2.16, в), а для сталеалюминиевых проводов больших сечений - петлевые прессуемые зажимы (рис.2.16, г).

          Сцепная арматура  представляет самую многочисленную группу линейной арматуры и служит для соединения гирлянды изоляторов с опорой и поддерживающими  или натяжными зажимами, для образования многоцепных гирлянд. В их состав входят: серьги, ушки, скобы, коромысла, промежуточные звенья, узлы крепления гирлянд к опорам. Сцепную арматуру подразделяют на универсальную и специальную. К специальной относят серьги (рис.2.17, а), ушки (рис.2.17, б) и узлы крепления гирлянд к опорам (рис.2.17, в). Они всегда располагаются в гирлянде в определенной последовательности: узел крепления и серьга - только в начале гирлянды, а ушко - в конце ее.. К универсальной  сцепной арматуре относят скобы (рис.2.17. г), коромысло (рис.2.17, д) и промежуточные звенья (рис.2.17, е). Они могут быть применены в начале или конце гирлянды.

          Фрагмент поддерживающей гирлянды изоляторов со сцепной арматурой представлен на рис.2.18.  Серьга 1 верхней частью крепится через скобу или узел крепления к траверсе опоры, а нижней частью - к шапке 2 верхнего изолятора. Ушко 3  находится между нижним изолятором и поддерживающим зажимом 4.

          Защитная арматура позволяет выровнять напряжение, приложенное к  первым изоляторам со стороны провода, защищает от перенапряжений. К ней относят защитные кольца и экраны, разрядные рога.

          Гасители вибрации предназначены для защиты проводов от вибрации. Наибольшее распространение получили гасители вибрации Стокбриджа (рис.2.19, а), которые представляют собой отрезок многопроволочного оцинкованного стального каната с укрепленным посередине зажимом для крепления его на проводе и двумя отлитыми из чугуна грузами стаканообразной формы, закрепленными по концам каната. Для  защиты от вибрации проводов небольших сечений рекомендуют применение гасителей вибрации петлевого типа (рис.2.19, б).

          Дистанционные распорки применяются в  ВЛ с расщепленной фазой для фиксирования проводов расщепленной фазы на определенном расстоянии друг от друга (рис.2.20). Они устанавливаются в пролетах на расстоянии 50-70 м.