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.
а) б) в) |
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
Номинальное напряжение, кВ | Мощность, МВ. А | Расстояние, км |
15...20 | ||
25...35 | ||
более 35 |