Проводи і троси повітряних ліній електропередачі

На повітряних лініях електропередачінапряженіем вище 1000 В використовують голі дроти і троси. Перебуваючи на відкритому повітрі, вони піддаються впливам атмосфери (вітер, ожеледь, зміна температури) і шкідливих домішок навколишнього повітря (сірчані гази хімічних заводів, морська сіль) і тому повинні володіти достатньою механічною міцністю і бути стійкими проти корозії (іржавіння).

Раніше на повітряних лініях застосовувалися мідні дроти, а зараз вживають алюмінієві, сталеалюміневимі і залізні, а в окремих випадках і дроти з особливих сплавів алюмінію - альдрея і ін. Грозозахисні троси виробляються, зазвичай, зі сталі.

По конструкції розрізняють:

а) багатодротяні дроти з 1-го металу, що складаються (залежно від перетину дроту) з 7- 19 і 37 скручених між собою окремих дротів (рис. 1, б);

б) однопроволочние дроти, що складаються з одного дроту суцільного перерізу (рис. 1, а) -

в) багатодротяні дроти з 2-ух металів - сталі та алюмінію або сталі і бронзи. Сталеалюміневимі дроти звичайної конструкції (марки АС) складаються з металевої оцинкованої жили (сплетений або скрученої з 7 або 19 дротів), навколо якої розміщена алюмінієва частина, що складається з 6, 24 або більше дротів (рис. 1, в).

Мал. 1. Конструкція проводів повітряних ліній: а - однопроволочние Проводу- б - багатодротяні Проводу- в - сталеалюміневимі дроти.

Конструктивні розрахункові дані голих алюмінієвих і сталеалюміневих проводів по ГОСТ 839-80 приведені в додатку.

мідні дроти

Мідні дроти, зроблені з твердотянутой мідного дроту, володіють малим питомим опором (r = 18,0 Ом × мм 2 / км) і непоганий механічною міцністю: граничний опір розриву Sп = 36 ... 40 кгс / мм2, вдало протистоять атмосферних впливів і корозії від шкідливих домішок в повітрі.

Мідні дроти маркують буквою М з додатком номінімального перетину дроту. Так, мідний дріт з номінальним перетином 50 мм 2 позначається М - 50.

Мідь в даний час є дефіцитним дорогим матеріалом, тому в якості проводів повітряних ліній електропередачі практично не використовується.

алюмінієві дроти

Алюмінієві дроти відрізняються від мідних значно меншою масою, кілька величезним питомим опором (r = 28,7 ... 28,8 Ом × мм 2 / км) і найменшою механічною міцністю: Sп = 15,6 кгс / мм 2 - для проводів з дротів марки АТ і Sп = 16 ... 18 кгс / мм2 з дроту АТП. Алюмінієві дроти використовують головним чином в місцевих мережах. Мала механічна міцність цих проводів не допускає величезного тяжіння. Щоб уникнути величезних стріл провисання і забезпечити необхідний ПУЕ малий габарит смуги до землі, доводиться зменшити відстань між опорами, а це здорожує лінію.

Для збільшення механічної міцності алюмінієвих проводів їх виготовляють багатодротовими, з твердотянутих дротів. Відмінно переносячи атмосферні дії, алюмінієві дроти погано протистоять впливу шкідливих домішок повітря. Тому для повітряних ліній, що споруджуються поблизу морських узбереж, солоних озер і хімічних підприємств, рекомендуються алюмінієві дроти марки АКП, захищені від корозії (алюмінієві корозійно-стійкі, з наповненням межпроволочного місця нейтральній мастилом). Провід з алюмінію маркуються буквою А з додаванням номінального перетину дроту.

залізні дроти

Залізні дроти володіють великою механічною міцністю: граничний опір при розриві Sп = 55 ... 70 кгс / мм2. Залізні дроти бувають як жилами, так і багатодротовими.

Питомий електричний опір залізних дротів істотно вище, ніж алюмінієвих, і в мережах змінного струму воно знаходиться в залежності від величини струму, що протікає по дроту. Залізні дроти використовують в місцевих мережах напругою до 10 кВ при передачі порівняно невеликих потужностей, коли спорудження ліній з алюмінієвими проводами найменш прибутково.

Істотний недолік залізних дротів і тросів - схильність до корозії. Для зменшення корозії дроти оцинковують. Випускаються дві марки багатодротяних залізних дротів: ПС (провід металевої) і ПМС (провід покритий міддю металевої). Провід ПС мають присадку міді до 0,2%, а дроти марки ПСО виготовляються діаметром 3 3,5 5 мм. Залізні багатодротяні грозозащітние.Подвесние троси випускаються марок С-35, С-50 і С-70.

сталеалюмініевие дроти

Сталеалюміневимі дроти мають той же питомий опір, що і алюмінієві дроти рівного їм перетину, тому що в електронних розрахунках сталеалюміневих проводів провідність металевої частини не враховується через її незначність у порівнянні з провідністю алюмінієвої частини проводів.

Конструктивно залізні дроту складають внутрішню частину сталеалюміневимі дроти, а алюмінієві дроту - зовнішню. Сталь створена для зростання механічної міцності, алюміній є токопроводящей частиною.

Випускаються наступні марки сталеалюміневих проводів (ГОСТ 839-80):

АС - провід, що складається з сердечника - залізних оцинкованих дротів, і 1-го або декількох зовнішніх повивов з алюмінієвих дротів. Провід призначається для прокладки на суші, не рахуючи районів з брудним шкідливими хімічними сполуками повітрям;

АСКС, АСКП - як і провід марки АС, але з наповненням залізного сердечника (С) або всього проводу (П) мастилом, протидіє виникненню корозії дротів. Призначений для прокладки на узбережжі морів, солоних озер і в промислових районах з брудним воздухом-

АСК - такий же як і провід АСКС, але зі сталевим сердечником, ізольованим поліетиленовою плівкою. У маркуванні проводи після букви А може стояти буква П, яка показує, що провід завищеною механічної міцності (наприклад АПСК).

Сталеалюміневимі дроти всіх марок випускаються з різним ставленням перетину алюмінієвої частини проводу до перетину залізного сердечника: в межах 6,0 ... 6,16 - для роботи проводу в середніх по механічному навантаженні крітеріях- 4,29 ... 4,39 - посиленою прочності- 0, 65 ... 1,46 - особливо посиленої міцності: 7,71 ... 8,03 - полегшеної конструкції і 12,22 ... 18,09 - особливо полегшені.

Провід полегшеної конструкції використовують на знову споруджуваних і реконструйованих лініях в районах, де товщина стіни ожеледиці не перевищує 20 мм. Сталеалюміневимі дроти посиленою міцності рекомендується використовувати в районах з товщиною стінки ожеледі понад 20 мм. Для втілення величезних прольотів на переходах через водні місця і інженерні споруди використовують дроти особливою міцністю.

Для більш повної характеристики сталеалюміневих проводів в позначення марки проводів вводиться номінальне перетин дроту і перетин залізного сердечника, наприклад: АС - 150/24 або АСКС - 150/34.

Провід з альдрея

Провід з альдрея володіють приблизно цим же електронним опором, що і алюмінієві, але мають величезну механічну міцність. Альдрей являє собою сплав алюмінію з малозначними кількостями заліза ( "0,2%), магнію (" 0,7%) і кремнію ( »0,8%) - за корроізной стійкості він дорівнює алюмінію. Недолік проводів з альдрея - їх мала стійкість при вібрації.

Розміщення проводів на повітряної лінії

Провід на опорах повітряних ліній можна розташовувати різними методами: на одноланцюгових лініях - трикутником або горизонтально на двоколових лініях - зворотному ялинкою або шестикутником (у вигляді «бочки»).

Розміщення проводів трикутником (рис. 2, а) застосовується на лініях напругою до 20 кВ включно і на лініях напругою 35 ... 330 кВ з металевими та залізобетонними опорами.

Горизонтальне розміщення проводів (рис. 2, б) застосовується на лініях напругою 35 ... 220 кВ з дерев`яними опорами. Таке розміщення проводів є найкращим за умовами експлуатації, тому що дозволяє використовувати більш низькі опори і виключає схлестиваніе проводів при скиданні ожеледі і танці проводів.

На двухценних лініях дроти розташовують або зворотному ялинкою (рис. 2, в), що комфортно за умовами монтажу, але нарощує масу опор і просить підвіски 2-ух захисних тросів, або шестикутником (рис. 2, г).

Останній метод краще. Він рекомендований до застосування на двухценних лініях напругою 35 ... 330 кВ.

Для всіх перерахованих варіантів типово несиметричне розміщення проводів по відношенню один до одного, що призводить до різниці електронних характеристик фаз. Для рівняння цих характеристик використовують транспозицию проводів, тобто по черзі змінюють на опорах взаємне розташування проводів по відношенню один до одного на різних ділянках смуги. При цьому провід кожної фази проходить одну третину довжини смуги на одному, другу - на іншому і третю - на 3-му місці (рис. 3.).

Мал. 2. Розміщення проводів і захисних тросів на опорах: а - треугольніком- б - горізонтальное- в - зворотному елкой- г - шестикутником (бочкою).

Мал. 3. Схема транспозиції проводів одноланцюгової смуги.

Грозозахисні троси повітряних ліній електропередачі

Грозозахисні троси підвішують вище проводів для захисту їх від атмосферних перенапруг. На лініях напругою нижче 220 кВ троси підвішують лише на підходах до підстанцій. При цьому знижується можливість перекриття проводів смуги поблизу підстанції. На лініях напругою 220 кВ і вище троси підвішуються вздовж всієї смуги. Зазвичай вживаються троси із залізних дротів.

Раніше троси на лініях усіх номінальних напруг заземлюючих наглухо на кожній опорі. Досвід експлуатації показав, що в замкнутих контурах заземляющей системи - троси - опори з`явилися струми. Вони з`явилися внаслідок дії ЕРС, що наводяться в тросах методом електричної індукції. При цьому в ряді випадків в неодноразово заземлених тросах вийшли значні втрати електроенергії, особливо в лініях надвисоких напруг.

Дослідження показали, що при підвісці тросів завищеною провідності (сталеалюмінієвих) на ізоляторах троси можуть бути застосовані в якості проводів зв`язку і в якості струмопровідних проводів для електропостачання споживачів малої потужності.

Для забезпечення відповідного рівня грозозахисту ліній троси при цьому повинні приєднуватися до заземленим через іскрові проміжки.

Мещеряков І. І.

Школа для електрика