Особенности проектирования конструктивной части воздушных линий с изолированными проводами

3.13. Особенности проектирования конструктивной части воздушных линий с изолированными проводами

          Воздушные линии с изолированными проводами (ВЛИ) существенно отличаются от традиционных ВЛ по конструкции основных элементов, монтажу проводов, условиям эксплуатации.

          Покрытие проводов изоляцией приводит к увеличению их веса, общего сечения и диаметра.. Вместе с тем изоляция позволяет сблизить их друг с другом.

В линиях напряжением 380 кВ применяются скрученные изолированные провода (СИП) из нескольких защищенных изолирующим полимерным покрытием проводов: фазных и уличного освещения, скрученных вокруг несущего нулевого изолированного или неизолированного провода. Все токонесущие проводники изготавливаются из обжатых многопроволочных алюминиевых проводов. В качестве несущего проводника применяют  многопроволочный провод из упрочненного алюминиевого сплава или провод марки АС. Провод СИП и его несущий проводник закрепляют на опорах без изоляторов с помощью специальной подвесной арматуры и  оснастки.

Применяемые на традиционных воздушных линиях напряжением 380 В

промежуточные опоры выдерживают нагрузку от массы проводов ВЛИ, что не требует уменьшения их пролетов. В то же время нагрузка на анкерные опоры значительно возрастает, поскольку усилие от тяжения несущего нулевого провода, прикладывается  в одну точку. Это требует применения анкерных опор с повышенной механической прочностью и переноса точки крепления подкоса в головную часть опоры.

В ВЛИ напряжением 10 кВ изолированные провода подвешиваются на обычных или специальных изоляторах, поэтому в нормальных условиях изоляционное покрытие провода не несет электрической нагрузки. Оно предотвращает появление  коротких замыканий при схлестывании проводов и разрегулировки их натяжения, падения сучьев или деревьев на провода при прохождении трассы по лесным массивам, при набросах на провода.

При расчете удельных нагрузок на изолированные провода (см. § 3.3) следует учитывать увеличение общего сечения проводника и его диаметра  за счет слоя полимерного покрытия толщиной 2-3 мм. Естественно, что это приводит к повышению удельных нагрузок от собственного веса, гололеда, давления ветра и суммарных нагрузок, а, значит, увеличиваются нагрузки на опоры и провода. Заметим, что по имеющимся данным изоляция проводов снижает вероятность образования на них гололеда.

В табл.3.5 даны некоторые сравнительные параметры для линий напряжениям 10 кВ с голым проводом марки АС-70/11 и изолированным проводом этого же сечения по данным [56].

Таблица 3.5

Сравнительные параметры линий с голыми и

изолированными проводами

Сравнение параметров проводов показывает, что диаметр и масса изолированного провода в 1,4 раза больше, чем голого провода. Расчетные ветровые нагрузки в линии с изолированными проводами также больше, что вынуждает при применении унифицированных опор ВЛ 10 кВ для линий 10 кВ с изолированными проводами принять расчетные длины пролетов меньшими, чем в типовых проектах для голых проводов. Длина анкерных пролетов в них должна быть не более 1,75 км.

На рис.3.12 приведены монтажные стрелы провеса для ВЛИ напряжением 380 В, которые построены из условия, что при любой длине пролета l максимальная стрела провеса f=1м при соблюдении допускаемых напряжений в соответствии с [22].

Для крепления изолированных проводов ВЛИ 10 кВ на угловых и концевых анкерных опорах рекомендуется применять подвесные стеклянные изоляторы типа ПС 70 по два изолятора в гирлянде, а на промежуточных опорах - штыревые изоляторы ШФ-20Г. Расстояние между фазами ВЛИ 10 кВ рекомендуется принимать не менее 40 см.

В связи с низкой грозоупорностью ВЛИ 10 кВ требуют защиты от грозовых перенапряжений. При грозовых перекрытиях импульсный разряд между проводами в местах пробоя изоляции может перейти в дугу сопровождающегося тока. Для защиты изолированных проводов от термического воздействия дуги на опоре применяются специальные устройства защиты от дуги (УЗД), которые устанавливаются на провод в 50 см от изолятора и электрически соединяются с проводом. Они могут быть выполнены в виде рогов, колец и других достаточно массивных металлических деталей. Минимальное расстояние  в свету между УЗД должно быть не менее 25 см, что обеспечивает необходимую электрическую прочность линии.