Пример выбора изоляторов и линейной арматуры

В качестве примера рассмотрим выбор типа изоляторов и арматуры для поддерживающих и натяжных гирлянд воздушной ЛЭП напряжением 110 кВ, выполненной на железобетонных опорах ПБ110-1 с проводами АС-120/19, проходящей во II районе по гололеду и в III районе по ветру без загрязнения атмосферы. Длина весового пролета 340 м, удельные нагрузки на провод: ; ; фактическое сечение провода 136,8 мм²; напряжение в проводе в режиме максимальной нагрузки ; напряжение в проводе в режиме среднегодовой температуры ; вес 1 метра провода даН/км.

1. Рассчитаем нагрузку для изоляторов поддерживающих гирлянд по формулам (5.1) и (5.2):

даН,

даН.

2. По таблице приложения Д выберем изолятор с такой разрушающей электромеханической нагрузкой, чтобы выполнялись условия (5.1). Выбираем изолятор типа ПС70-Д с разрушающей электромеханической нагрузкой 7000 даН:

1324,27 < 7000,

1050,0 < 7000,

т.е. условия выполняются.

3. Определим число изоляторов в поддерживающей гирлянде по формуле (5.6). Для этого по табл. 5.2 примем = 1,3 см/кВ = 13 мм/кВ и найдем по формулам (5.4), (5.5):

,

мм,

.

Полученное значение округляем до шести и увеличиваем на один. Таким образом, число изоляторов в поддерживающей гирлянде составит семь.

4. Рассчитаем нагрузку на изолятор натяжной гирлянды по формулам (6.3):

даН,

даН.

5. По таблице приложения Д выбираем изолятор ПС70-Д с разрушающей электромеханической нагрузкой 7000 даН:

4856,8 < 7000,

4689,6 < 7000,

т.е. условия (6.3) выполняются.

6. Число изоляторов в натяжной гирлянде примем на один больше, чем в поддерживающей гирлянде, т.е. восемь штук.

7. Рассчитаем нагрузку на арматуру поддерживающей гирлянды по формуле (6.7):

даН.

8. По таблицам приложения И, Л выбираем узел крепления гирлянды к траверсе опоры КГП-7-1, серьгу СР-7-16, ушко У1-7-16 с минимальной разрушающей нагрузкой 70 кН. По таблице приложения К выбираем глухой поддерживающий зажим ПГН-3-5 с минимальной разрушающей нагрузкой 25 кН.

9. Рассчитаем нагрузку на арматуру натяжной гирлянды по формуле (6.8):

даН.

10. Выбираем всю ту же арматуру, что и для поддерживающей гирлянды. Для натяжной гирлянды выбираем болтовой зажим.

11. Определим фактические вес и длину поддерживающей гирлянды по формулам (6.9):

даН,

мм = 1,12 м.

12. Выбор гасителя вибрации осуществим по таблице приложения Ж, учитывая марку и сечение провода. Выбираем гаситель вибрации ГПГ-1,6-11.

13. Определим расстояние от зажима до места крепления виброгасителя по выражению (6.10):

мм 0,88 м.

Контрольные вопросы

1. Пояснить буквенно-цифровое обозначение изоляторов.

2.Назвать основные материалы, из которых изготавливаются
изоляторы.

3. Какие конструкции изоляторов применяются на ВЛ?

4. Дать классификацию линейной арматуры ВЛ.

5. Назвать основные элементы сцепной арматуры.

6. Какие зажимы применяются для крепления проводов и тросов?

7. Как осуществляется соединение проводов ВЛ?

8. Какая защитная арматура применяется на ВЛ?

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №4

Изучение конструкции шинопроводов напряжением 6…35 кВ и методики механического расчета шинных конструкций

Цель работы: изучить конструкции шинопроводов напряжением 6…35 кВ и освоить методику механического расчета шин.

7.1 Токопроводы напряжением 6…35 кВ

Токопроводы напряжением 6...35 кВ применяются для внутризаводского электроснабжения промышленных предприятий с мощными концентрированными нагрузками, например предприятий черной и цветной металлургии и химической промышленности.

Токопроводы применяются также на электростанциях для связи генераторов с трансформаторами и распределительными устройствами.

Основным элементом токопровода является жесткая или гибкая шина из алюминия или его сплава.

Конструктивно токопроводы выполняются:

закрытыми;

открытыми;

с жесткими несимметрично расположенными шинами;

с жесткими симметрично расположенными шинами;

с гибкими шинами.

В закрытых токопроводах все три фазы или каждая фаза в отдельности помещены в закрытый кожух из алюминия или его сплавов. Закрытые токопроводы применяются, главным образом, на электростанциях в блочной схеме генератор-трансформатор.

Открытые токопроводы применяются в электрических сетях внутризаводского электроснабжения.

В открытых токопроводах с жесткой ошиновкой при токах до 2000 А используются плоские шины, при токах более 2000 А - шины швеллерного или другого профиля.

В открытых токопроводах с гибкой ошиновкой используется алюминиевый провод большого сечения, в одной фазе устанавливаются 4...10 проводов.

Основные конструкции токопроводов приведены на рисунке 7.1.

Открытый жесткий несимметричный токопровод (см. рисунок 7.1,а) выполнен с вертикально расположенными шинами 1, закрепленными на опорных изоляторах 2, размещенными на стальной конструкции 1.

Токопровод размещается в специальной сборной конструкции 4, расположенной над поверхностью земли на стойках 5.

г)

Рисунок 7.1 – Конструкции токопроводов

Открытый жесткий симметричный токопровод (см. рисунок 7.1,б) выполнен шинами 1, расположенными в вершинах равностороннего треугольника. Шины крепятся на опорных изоляторах 2, укрепленных на специальной стальной конструкции 5. Каждая цепь токопровода подвешивается к траверсе 3 железобетонной стойки 4. Такое исполнение токопровода по сравнению с предыдущим отличается симметрией напряжений и меньшей стоимостью.

Жесткие токопроводы имеют небольшие пролеты между точками крепления шин и, следовательно, требуют большого количества изоляторов и контактных соединений.

Открытый токопровод с гибкими шинами (см. рисунок 7.1,в) практически представляет собой воздушную линию с проводами большого сечения.

Гибкие шины 1, закрепляемые на специальной конструкции 2 с помощью подвесных изоляторов 3, подвешиваются к траверсе 4 стальной опоры 5. Длина пролета здесь значительно больше, чем у токопроводов с жесткими шинами. Однако токопроводы с гибкими шинами требуют более широкой территории, чем токопроводы с жесткой ошиновкой.

В шинах жестких токопроводов при изменении температуры возникают механические напряжения, вследствие изменения длины шин. Эти температурные напряжения могут привести к повреждениям опорных изоляторов. Поэтому через определенные расстояния на жестких шинах устанавливаются температурные компенсаторы (см. рисунок 7.1,г). Температурный компенсатор 2 представляет собой совокупность тонких и, следовательно, гибких шинок того же материала, что и шины 1. Концы шин на опорном изоляторе 3 имеют скользящее болтовое крепление через продольные овальные отверстия и пружинящую шайбу 4. Контакт между шинками компенсатора и жесткими шинами обеспечивается болтовым соединением 5.

По сравнению с кабелями, прокладываемыми в тоннелях или по эстакадам и галереям, токопроводы имеют ряд преимуществ:

меньший расход цветного металла (свинца и алюминия, идущего на герметичные оболочки кабеля);

изоляцией токопроводов является воздух (в кабелях - дорогая бумажномасляная изоляция);

перегрузочная способность токопроводов значительно выше, чем кабелей;

надежность токопроводов выше, чем кабелей.

Диапазоны мощностей и расстояний, при которых экономически целесообразно применение токопроводов, приведены в таблице 7.1. При меньших значениях мощностей и расстояний токопроводы не имеют явных преимуществ перед кабельной канализацией.

Таблица 7.1