Воздушные линии. Кабельные линии. Электропроводки. Токопроводы

Тема 1

Воздушные линии (ВЛ) - устройства для передачи и распределения электроэнергии по проводам, расположенные на открытом воздухе и прикрепленные при помощи изоляторов и арматуры к опорам или кронштейнам, стойкам на зданиях и инженерных сооружениях (мостах, путепроводах, эстакадах и т. п.).

Основными элементами воздушных линий напряжением до и выше 1 кВ являются опоры, провода, линейная арматура, изоляторы.

Опорой воздушной линии электропередачи называется сооружение для удержания проводов и при наличии — грозозащитных тросов ВЛ и оптоволоконных линий связи на заданном расстоянии от поверхности земли и друг от друга.

Расстояние между соседними опорами называется пролетом.

Для воздушных линий напряжением до 1 кВ могут применяться следующие виды опор: промежуточные опоры, анкерные опоры, угловые опоры, концевые опоры, ответвительные опоры, перекрестные опоры.

Опоры ВЛ напряжением выше 1 кВ разделяются на два основных типа: анкерные опоры и промежуточные.

По роду материала различают деревянные, стальные и железобетонные опоры.

Деревянные опоры применяются в странах, располагающих лесными

Провод ВЛ предназначен для передачи электрической энергии от источников к электроприёмникам потребителей.

Провода ВЛ выполняют неизолированными, состоящими из одной или нескольких свитых проволок. Провода из одной проволоки, называемые однопроволочными, имеют меньшую прочность и применяют только на ВЛ напряжением до 1 кВ.

Многопроволочные провода, свитые из нескольких проволок, применяют на ВЛ всех напряжений.

Провода ВЛ изготавливают из меди, алюминия, стали и их сплавов.

прочность.

Провода изготовляют следующих марок:

А - из алюминиевых проволок марки АТ (твердой неотожженной) или АМ (отожженной мягкой) сплавов АН, АЖ;

АС, АСКС - из стального сердечника и алюминиевых проволок;

ПС - из стальных проволок;

ПСТ - из стальной оцинкованной проволоки.

Сталеалюминевые провода изготавливаются следующих марок:

АС; АСО (облегченной конструкции); АСУ (усиленной конструкции).

Номинальным сечением называется округленная величина фактического сечения провода.

Принята следующая шкала номинальных сечений неизолированных проводов: 4, 6, 10, 16, 25, 35, 50, 70, 95, 120, 185, 240, 300, 400, 500, 600, 700 мм².

Для ЛЭП напряжением 110 кВ и выше минимальное сечение проводов по механической прочности - 70 мм².

Самонесущий изолированный провод (СИП) — тип провода, предназначенного для передачи и распределения электроэнергии в воздушных силовых и осветительных сетях напряжением от 0,6/1 кВ или до 35 кВ.

Самонесущие изолированные провода в отличие от проводов неизолированных, имеют изолирующее полиэтиленовое покрытие на фазных проводах и, в зависимости от модификации, имеют или не имеют подобное покрытие на несущем нейтральном проводе. Кроме того, есть разновидность СИП без несущего провода, у которого все четыре провода изолированы. Все три системы СИП на сегодняшний день являются равноправными, поскольку они одинаково широко получили распространение в десятках стран.

Преимущества СИП состоят в том, что при его использовании:

1. не требуется заземление каждой опоры ВЛ;

2. отсутствует риск схлестывания проводов;

3. не происходит короткого замыкания во время дождя;

4. не требуют монтажа дополнительных изоляторов и так далее;

5. уменьшается ширина просеки; в городе требуется меньшая полоса отчуждения земли;

6. применение СИП снижает эксплуатационные расходы до 80 %;

7. затрудняется возможность незаконных подключений для кражи электроэнергии.

К линейной арматуре относятся все приспособления и детали, служащие для монтажа проводов электрической сети на изоляторах. В зависимости от назначения линейная арматура делится на: поддерживающую, натяжную, сцепную, соединительную.

Изолятор – устройство для подвешивания и изоляции проводов и кабелей на опорах ВЛ.

Изоляторы изготавливают из фарфора, закаленного стекла и полимера, т.е. из материалов высокой механической прочности и стойкости к атмосферным воздействиям.

Изоляторы бывают: штыревые (крепятся на крюках или штырях) применяются на ВЛ до 1 кВ и 6 - 35 кВ (на линиях 35 кВ они применяются редко - только для малых сечений); подвесные (собираются в гирлянду и крепятся специальной арматурой) - для линий 35 кВ и выше; линейные опорные изоляторы (крепятся к траверсам или стойкам опор ЛЭП с помощью болтов) применяются на ВЛ 6-10 кВ.

Число изоляторов в гирлянде зависит от напряжения ЛЭП, материала опор и типа изоляторов.

Кабельные линии (КЛ) - устройства для передачи электроэнергии, состоящие из одного или нескольких параллельных кабелей с соединительными, стопорными и концевыми муфтами (заделками) и крепежными деталями (рис. 1.2).

Кабельная муфта — устройство, предназначенное для соединения электрических и оптических кабелей в кабельную линию и для их подвода к электрическим установкам, станционным сооружениям, ВЛ и линиям связи.

Кабели по признакам материала проводящих жил передаваемой энергии или информации делят на две группы:

- электрические кабели с металлическими жилами;

- кабели с оптическими волокнами.

Кабели, предназначенные для передачи электрической энергии, используемой для питания силовых и осветительных установок, называются силовыми. Кабели, предназначенные для присоединения к приборам и аппаратам распределительных устройств, называются контрольными.

По типу изоляции силовых кабелей различают:

- силовые кабели с бумажной изоляцией, в том числе пропитанные и маслонаполненные;

- силовые кабели с резиной или поливинилхлоридной изоляцией;

- силовые кабели с пластмассовой изоляцией.

По величине линейного рабочего напряжения силовые кабели подразделяются на:

- кабели на напряжение 1... 10 кВ;

- кабели на напряжение 20... 35 кВ;

- кабели на напряжение 110 кВ и выше.

Системы изоляции жил кабелей изготавливаются из бумажных лент, пропитанных маслоканифольным составом, из поливинилхлоридного пластика, полиэтилена, резины.

Таблица 1 - Буквенные обозначения кабелей

Буква, сочетание букв	Значение буквы или сочетания букв
1	2
А	Алюминиевая жила
АС	Алюминиевая жила и свинцовая оболочка
АА	Алюминиевая жила и алюминиевая оболочка
Б	Броня из двух стальных лент с антикоррозийным защитным покровом

Продолжение таблицы 1

1	2
Бн	То же, но с негорючим защитным покровом (не поддерживающим горение)
Г	Отсутствие защитных покровов поверх брони или оболочки
л(2л)	В полушке под броней имеется слой (два слоя) из пластмассовых лент)
в(п)	В полушке под броней имеется выпрессованный шланг из поливинилхлорида (полиэтилена)
Шв (Шп)	Защитный покров в виде выпрессованного шланга (оболочки) из поливинилхлорида (полиэтилена)
К	Броня из круглых оцинкованных стальных проволок, поверх которых наложен защитный покров
Н	Не поддерживающий горение защитный покров
М	Маслонаполненный
П	Броня из оцинкованных плоских проволок, поверх которых наложен защитный покров
С	Свинцовая оболочка
О	Отдельные оболочки поверх каждой фазы
В (в конце обозначения через дефис)	Обедненно- пропитанная бумажная изоляция
Ц	Бумажная изоляция, пропитанная нестекающим составом, содержащим церезин
НР	Резиновая изоляция и оболочка из резины, не поддерживающей горение
В	Изоляция или оболочка из поливинилхлорида
П	Изоляция или оболочка из сшитого полиэтилена
Пс	Изоляция или оболочка из самозатухающего полиэтилена (не поддерживающего горение)
Бб	Броня из профилированной стальной ленты
Пв	Изоляция из вулканизированного полиэтилена

Кабельным сооружением называется сооружение, специально предназначенное для размещения в нем кабелей, кабельных муфт, а также маслоподпитывающих аппаратов и другого оборудования, предназначенного для обеспечения нормальной работы маслонаполненных кабелей. К кабельным сооружениям относятся: кабельные туннели, каналы, короба, блоки, кабельные эстакады, галереи и т.д.

Электропроводками называют сети постоянного и переменного тока напряжением до 1 кВ, выполненные изолированными проводами, а также небронированными кабелями небольших (до 16 мм²) сечений с резиновой и пластмассовой изоляцией.

Электропроводки являются распространенным видом сетей внутри зданий и сооружений.

Электропроводки разделяются на следующие виды:

1. Открытая электропроводка - проложенная по поверхности стен, потолков, по фермам и другим строительным элементам зданий и сооружений

2. Скрытая электропроводка - проложенная внутри конструктивных элементов зданий и сооружений, а также по перекрытиям в подготовке пола, непосредственно под съемным полом и т.п.

Наружная электропроводка прокладывается по наружным стенам зданий и сооружений, под навесами, а также между зданиями. К наружной электропроводке относится также прокладка изолированных проводов и кабелей мелких сечений на опорах, между отдельными зданиями.

Буквенные обозначения в маркировке проводов приведены в таблице 2.

Таблица 2 - Буквенные обозначения в маркировке проводов

Назначение в конструкции	Вид материала	Буква
Изоляция	Резина Пластмасса (поливинилхлорид) Пластмасса (самозатухающий полиэтилен) Найрит (негорючая резина)	р в п н
Оболочка	Резина Пластмасса (поливинилхлорид) Пластмасса (самозатухающий полиэтилен) Найрит (негорючая резина) Хлопчатобумажная пряжа Стальные оцинкованные проволоки Лавсановый шелк	р в п н т п л
Гибкие Плоские		г п

Токопроводом называется устройство, предназначенное для передачи и распределения электроэнергии, состоящее из неизолированных или изолированных проводников и относящихся к ним изоляторов, защищенных оболочек, ответвительных устройств, поддерживающих и опорных конструкций.

В зависимости от вида проводников токопроводы подразделяются на гибкие (при использовании проводов) и жесткие (при использовании жестких шин).

Жесткий токопровод до 1кВ заводского изготовления, поставляемый комплектными секциями, называется шинопроводом.

На напряжения 6 -35 кВ используют открытые токопроводы следующих исполнений:

-с жесткими шинами, закрепленными на опорных изоляторах с расположением фаз в вертикальной плоскости (открытые токопроводы с жесткой несимметричной ошиновкой);

- с жесткими шинами, закрепленными на опорных или подвесных изоляторах с симметричным расположением фаз по вершинам равностороннего треугольника (открытые токопроводы с жесткой симметричной ошиновкой);

- гибкие на подвесных изоляторах.

Преимущества токопроводов по сравнению с кабельными линиями:

1) большая надежность, в основном из-за отсутствия кабельных муфт;

2) меньшие стоимость и трудоемкость изготовления;

3) лучшие условия эксплуатации за счет возможности визуального осмотра;

4) большая перегрузочная способность за счет лучших условий охлаждения.

Недостатки токопроводов:

1) большое индуктивное сопротивление, что приводит к дополнительным потерям напряжения; сопротивления фаз различны, что приводит к несимметрии напряжения фаз протяженных токопроводов при токах 2,5 кА и более;

2) дополнительные потери электроэнергии в шинодержателях, арматуре и конструкциях при токах 1 кА и более от воздействия магнитного поля;

3) укрупнение единичной мощности токопровода по сравнению с несколькими кабелями. Для увеличения надежности токопроводы применяются, как правило, состоящими из двух линий с секционированием и автоматическим включением резерва.

Вопросы к теме 1:

1. Что такое воздушная линия?

2. Что такое опора ВЛ?

3. Перечислить виды опор напряжением до и выше 1 кВ.

4. Из каких материалов изготавливаю опоры.

5. Что называется проводом ВЛ?

6. Что такое однопроволочные и многопроволочные провода?

7. Что такое СИП?

8. Преимущества СИП.

9. Перечислить виды линейной арматуры.

10. Что такое изолятор?

11. Дать определение кабельной линии