Воздушных линий электропередачи

Воздушные линии электропередачи (ВЛ) предназначены для передачи электроэнергии на расстояние по проводам. Основными конструктивными элементами ВЛ являются провода, тросы, опоры, изоляторы и линейная арматура. Провода служат для передачи электроэнергии. В верхней части опор над проводами для защиты ВЛ от грозовых перенапряжений монтируют грозозащитные тросы. Опоры поддерживают провода и тросы на определенной высоте над уровнем земли или воды. Изоляторы изолируют провода от опоры. С помощью линейной арматуры провода закрепляются на изоляторах, а изоляторы на опорах. В некоторых случаях провода ВЛ с помощью изоляторов и линейной арматуры прикрепляются к кронштейнам инженерных сооружений. Наибольшее распространение получили одно- и двухцепные ВЛ. Одна цепь трехфазной ВЛ состоит из проводов разных фаз. Две цепи могут располагаться на одних и тех же опорах.

На ВЛ применяются, в большинстве случаев, неизолированные провода. Наибольшее распространение имеют провода алюминиевые, сталеалюминиевые, а также из сплавов алюминия – АН, АЖ. Медные и стальные провода применяются гораздо реже. В последние годы для ВЛ 0,38 кВ начинают применяться самонесущие изолированные провода. Грозозащитные тросы, как правило, выполняются из стали. В последние годы грозозащитные тросы используются для организации высокочастотных каналов связи. Такие тросы выполняются сталеалюминиевыми.

По конструкции провода для ВЛ разделяются на однопроволочные, многопроволочные и полые. Однопроволочный провод состоит из одной круглой проволоки. Такие провода дешевле многопроволочных, однако они менее гибки и имеют меньшую механическую прочность. Многопроволочные провода из одного металла состоят из нескольких свитых между собой проволок. При увеличении сечения растет число проволок. В многопроволочных проводах из двух металлов – сталеалюминиевых проводах – внутренние проволоки (сердечник провода) выполняются из стали, а верхние – из алюминия. Стальной сердечник увеличивает механическую прочность, алюминий же – токопроводящая часть провода. Полые провода изготовляют из плоских проволок, соединенных друг с другом в паз, что обеспечивает конструктивную прочность провода. У таких проводов больший по сравнению со сплошными диаметр, благодаря чему повышается напряжение появления коронирующего разряда на проводах и значительно снижаются потери энергии на корону. Полые провода на ВЛ применяются редко, они главным образом используются для ошиновки подстанций 330 кВ и выше. Для снижения потерь электроэнергии на корону ВЛ при U_ном³330 кВ каждая фаза ВЛ расщепляется на несколько проводов.

Алюминий, как основной материал для проводов ВЛ, имеет относительно малую механическую прочность. Алюминиевые однопроволочные провода для ВЛ вообще не выпускаются из-за их низкой прочности. Многопроволочные алюминиевые провода обычно применяют только в распределительных сетях напряжением до 35 кВ, а в сетях с более высоким напряжением используются сталеалюминиевые провода.

Основные марки алюминиевых проводов – А и АКП. Провод марки А состоит из алюминиевых проволок одного диаметра (от 7 до 61), скрученных концентрическими повивами. Провод АКП – провод марки А, но его межпроволочное пространство заполнено нейтральной смазкой повышенной термостойкости, противодействующей появлению коррозии. Коррозионно-стойкий провод АКП применяется для ВЛ вблизи морских побережий, соленых озер и химических предприятий.

Провода из сплавов алюминия (АН – нетермообработанный, АЖ – термообработанный сплав) имеют большую механическую прочность и примерно такую же проводимость, как и провода марки А. Коррозионно-стойкие провода имеют марки АНКП и АЖКП.

Сталеалюминиевые провода наиболее широко применяются на ВЛ. Проводимость стального сердечника не учитывается, а за электрическое сопротивление принимается только сопротивление алюминиевой части. Основные марки сталеалюминиевых проводов – АС, АСКС, АСКП, АСК. Провод марки АС состоит из стального сердечника и алюминиевых проволок. Провод предназначается для ВЛ при прокладке их на суше, кроме районов с загрязненным вредными химическими соединениями воздухом. Коррозионно-стойкие провода АСКС, АСКП, АСК предназначены для ВЛ, проходящих по побережьям морей, соленых озер и в промышленных районах с загрязненным воздухом. АСКС и АСКП – это провода марки АС, но межпроволочное пространство стального сердечника (С) или всего провода (П) заполнено нейтральной смазкой повышенной термостойкости. АСК – провод марки АСКС, но стальной сердечник изолирован двумя лентами полиэтиленовой пленки.

Площади поперечного сечения проводов для ВЛ соответствуют стандартному ряду значений (в мм²): 10, 16, 25, 35, 50, 70, 95, 120, 150, 185, 240, 300, 400, 500.

В обозначении марки провода вводится его номинальное сечение, для сталеалюминиевых проводов – сечение алюминиевой части провода и сечение стального сердечника. Например: А 35, АН 50, АЖКП 70, АС 120/19, АСКС 150/34.

Самонесущие изолированные провода для ВЛ имеют целый ряд преимуществ: повышенную надежность, значительное сокращение общих эксплуатационных расходов, существенное уменьшение ширины просеки при строительстве, отсутствие гололедных образований, общее снижение потерь энергии в ВЛ. За рубежом такие провода используются более трех десятков лет, в основном в распределительных сетях напряжением 0,38…10 кВ. Отечественной промышленностью разработаны самонесущие изолированные провода СИП-1 и СИП-2 на переменное напряжение до 1 кВ и СИП-3 на переменное напряжение до 20 кВ. Провода имеют изоляцию из светостабилизированного термопластичного полиэтилена (СИП-1, СИП-1А) или из светостабилизированного сшитого полиэтилена (СИП-2, СИП-2А и СИП-3). При использовании проводов для ВЛ 0,38 кВ нулевая несущая жила (из алюминиевого сплава) может быть неизолированной (СИП-1, СИП-2) или изолированной (СИП-1А, СИП-2А). Номинальные сечения алюминиевых фазных жил проводов: 16-120 мм² (СИП-1, СИП-2) и 50-150 мм² (СИП-3), сечения несущих нулевых жил проводов из алюминиевого сплава 25-95 мм² (СИП-1, СИП-2).