Виды и характер повреждений ВЛ

Классификация линейной арматуры

Категория	Тип	Разновидности
Фиксирующая	Зажим поддерживающий	Глухой
С проскальзыванием
Зажим натяжной	Клиновой
Болтовой
Прессуемый
Сцепная	Элемент сопряжения	Скоба (гирлянда-опора)
Серьга (скоба-изолятор)
Ушко (изолятор-зажим)
Коромысло (n гирлянд)
Промежуточное звено
Узел крепления к опоре
Защитная	Элемент защиты	Защитное кольцо
Защитный овал
Разрядные рога
Соединительная	Соединитель	Овальный
Прессуемый
Дистанцирующая	Распорка	Металлическая
Изолирующая

Глухой зажим показан на рис. 1.14, а. Глухие зажимы обеспечивают закрепление провода без его проскальзывания в любом режиме работы линии. При этом тяжение по проводу полностью передается на опору. Лодочка шарнирно связана с ушком, а оно, в свою очередь, − с нижним изолятором гирлянды. Нажимные болтычерез плашку прижимают провод к корпусу зажи­ма («лодочке»)и удерживают его на месте при одностороннем тяжении. Провод и трос в случае обрыва в одном из пролетов, как правило, не вытягиваются из зажима, и тяжение провода или троса, оставшегося необорванным, передается на промежуточную опору. Глухие зажимы − основной тип зажимов, применяемых в настоящее время на ВЛ 35−500 кВ.

Ограничение усилий, действующих на опору, достигается применением зажимов с ограниченной прочностью заделки провода. Конструктивно эти зажимы не отличаются от глухих, но затяжка плашек у них осуществляется таким образом, что при усилиях, превышающих заданную величину (7−9 кН), происходят проскальзывание провода в зажиме и соответствующая разгрузка опоры. Такие зажимы применяются на ВЛ напряжением 330 кВ и выше.

На анкерных опорах провода закрепляют наглухо при помощи натяжных зажимов. Провода одной фазы электрически соединены друг с другом отрезком провода в виде петли или шлейфа, свободно висящего под гирляндами (см. рис. 1.3). Существует несколько типов натяжных зажимов: болтовые (рис. 1.14, б) − для проводов сечением 35−500 мм²; прессуемые (рис. 1.14, в) − для сталеалюминиевых проводов сечением 300 мм² и более; клиновые − для подвески стальных тросов. Соответственно закрепление проводов и тро­сов в натяжных зажимах осуществляется с помощью нажимных плашек и болтов, опрессовыванием частей зажима на проводе, а также заклиниванием троса между телом за­жима и клином под действием тяжения по тросу.

Рис. 1.14. Фиксирующая арматура: а – глухой поддерживающий зажим; б – болтовой натяжной зажим; в – прессуемый натяжной зажим; 1 – корпус; 2 – палец; 3 – провод; 4 – U-образный болт с плашкой; 5 - анкер

Болтовые зажимы (рис. 1.15) состоят из корпуса 1, плашек 2, натяжных болтов с гайками 3 и прокладок 4 из алюминия. Прессуемые зажимы (рис. 1.16)состоят из стального анкера 1, в котором на длине l ₁опрессовывается стальной сердечник провода, и алюминиевого корпуса 2, в котором на длине l₂ опрессовывается алюминиевая часть провода со стороны пролета, а на длине l − шлейф.

Рис. 1.15. Болтовой натяжной зажим Рис. 1.16. Прессуемый натяжной зажим

Сцепная арматуравключает скобы, серьги и ушки, коромысла, промежуточные звенья и узлы. Скоба (рис. 1.17, а, б) предназначена для присоединения гирлянды к траверсе опоры или к закрепляемым на траверсе деталям.

Рис. 1.17. Основные элементы сцепной арматуры: а – одинарная скоба; б – двойная плоская скоба; в – серьга с цилиндрической проушиной; г – серьга со скругленной проушиной; д – однолапчатое ушко; е – двухлапчатое ушко

Рис. 1.18. Поддерживающая гирлянда изоляторов

Поддерживающая гирлянда изоляторов (рис. 1.18) закрепляется на траверсе промежуточной опоры при помощи серьги. Серьга (рис. 1.17, в, г) с одной стороны соединяется со скобой или с деталью на траверсе, а с другой стороны вставляется в шапку верхнего изолятора 2. К нижнему изолятору гирлянды за ушко 3 прикреплен поддерживающий зажим 4, в котором помещен провод 5. Ушки (рис. 1.17, д, е) осуществляют сопряжение нижнего изолятора гирлянды с зажимом. Коромысла служат для образования сдвоенных и строенных гирлянд. Промежуточные звенья используются для удлинения гирлянд. Узлы (рис. 1.19) – это места крепления гирлянд изоляторов к опорам.

К категории защитной арматуры относятся защитные кольца (овалы) и разрядные рога. Защитные кольца (овалы) устанавливаются в нижней части поддерживающих и натяжных гирлянд изоляторов и стержневых полимерных изоляторов ВЛ напряжением 330 кВ и выше. Они служат для отвода электрической дуги, возникающей при перекрытиях гирлянд, от поверхности последних, а также для улучшения равномерности распределения напряжения между изоляторами гирлянды. Верхние и нижние разрядные рога служат для создания искрового промежутка при изолированном креплении грозозащитных тросов на опорах ВЛ 220−1150 кВ. Они устанавливаются на гирляндах, причем верхние рога закрепляются на серьгах, а нижние − на ушках.

Рис. 1.19. Узлы крепления к траверсе опоры: а – поддерживающей гирлянды; б – натяжной гирлянды

Промышленность выпускает провода кусками определенной длины. На ВЛ эти куски проводов соединяют друг с другом с помощью соединителей, подразделяемых на овальные и прессуемые.

Овальные соединители (рис. 1.20, а, б)применяются для проводов сечением до 185 мм² включительно. В них провода укладываются внахлест, после чего производится обжатие соединителя с помощью специальных клещей. Сталеалюминиевые провода сечением до 95 мм² включительно закрепляются в соединителях мето­дом скручивания (рис. 1.20, б).

Прессуемые соединители используются для соединения проводов сечением 240 мм² и более и стальных тросов всех сечений. Для сталеалюминиевых проводов эти зажимы состоят из двух трубок: одной − стальной, предназначенной для соединения внутренних стальных жил, и другой − алюминиевой, накладываемой поверх первой и служащей для соединения наружных алюминиевых жил (рис. 1.20, в).

К проводам ВЛ вблизи от зажимов подвешиваются гасители вибрации с грузами или демпфирующие петли, применение которых уменьшает вибрацию и позволяет предотвратить излом проволок провода. Гаситель состоит из двух чугунных грузов 1, соединенных стальным тросом 2 (рис. 1.20, г). Частота собственных колебаний гасителей во много раз меньше, чем провода, и вибрация последнего в результате уменьшается. Для алюминиевых и сталеалюминиевых проводов малых сечений защита от вибраций осуществляется с помощью демпфирующей пет­ли 1 из провода той же марки. Петля прикрепляется к про­воду болтовыми зажимами 2 по обе стороны поддерживающего зажима 3 у подвесной гирлянды изоляторов 4 (рис. 1.20, д).

Рис. 1.20. Линейная арматура: а, б – соединители овальные с обжатием и с закручиванием; в – соединитель прессуемый; г – подвеска гасителей вибрации у натяжных и поддерживающих зажимов; д – демфирующая петля; е - распорки

Дистанцирующая арматура представлена двумя видами распорок. Металлические распорки (рис. 1.20, е) служат для фиксации взаимного расположения проводов расщепленных фаз ВЛ 330−1150 кВ. Наиболее простая парная распорка, соединяющая два провода, состоит из двух комплектов плашек, которые закрепляются на проводах болтами, и тяги, устанавливаемой между плашками и закрепляемой жестко (глухое крепление) или подвижно (шарнирное крепление). На ВЛ 500 кВ с расщеплением фазы на три провода такие распорки устанавливают группами по 3 штуки на расстоянии 40−50 м между соседними группами. При числе проводов в фазе более трех наряду с парными могут быть использованы многолучевые и рамные распорки, более экономичные с точки зрения расхода металла.

Изолирующие распорки служат для дистанцирования сближенных фаз компактных ВЛ на опорах охватывающего типа и опорах с вантовой траверсой, а также для фиксации фаз многофазных ВЛ. С этой целью могут быть использованы полимерные изоляторы со стеклопластиковым стержнем, описанные выше, а также опорно-стержневые полимерные изоляторы.

Электрическая система предназначена для производства, преобразования, передачи и потребления электрической энергии и состоит в основном из генераторов, трансформаторов, линий электропередачи, связанных между собой коммутационными аппаратами (выключателями, разъединителями и др).

Задача отыскания повреждения в электрической сети сводится к определению поврежденного элемента и места повреждения в нем, то есть топографической точки расположения места повреждения. В тех случаях, когда повреждение приводит к короткому замыканию, участок сети отключается защитными коммутационными аппаратами и возникает задача определения места повреждения в кратчайшие сроки.

В сетях возникают как устойчивые, так и неустойчивые повреждения. Неустойчивые повреждения, называемые также преходящими, могут самоустраняться или переходить в определенных условиях в устойчивые.

На ВЛ к неустойчивым повреждениям могут приводить набросы различных предметов на провода, грозовые перекрытия гирлянд подвесных изоляторов, сближение фазных проводов при ветре или «пляске проводов» и т. д. Количество неустойчивых повреждений значительно превосходит количество устойчивых.

Распределение КЗ по видам зависит от вида изоляции и конструкции элементов сети. Однофазные КЗ составляют примерно 65 %, двухфазные на землю − 20 %, двухфазные без земли − 10 %, трехфазные − 5%.

Трехфазные КЗ на практике происходят крайне редко. Как правило, трехфазные КЗ возникают из-за ошибок оперативного персонала: отключение разъединителя под нагрузкой, подача напряжения на заземленное оборудование. По статистике более 85 % повреждений связано с землей.

Для ОМП существенное значение имеет распределение повреждений по конструкционным элементам и причинам возникновения повреждений. Двухфазные повреждения возникают, как правило, на транспозиционных опорах. Причины повреждения ВЛ приведены в табл. 1.5.