Кабельные линии электропередач

Строй-Техника.ру

Строительные машины и оборудование, справочник

Изоляция контактных проводов и подвесная арматура
Категория: Трамваи

Реклама партнеров:

Изоляция контактных проводов и подвесная арматура

Далее: Спецчасти контактной сети

Изоляция контактных проводов. Находящиеся под напряжением элементы сетей от опор, сооружений, заземленных частей сети и от других электрических линий изолируют двумя ступенями изоляции, т. е. двумя последовательно включенными изоляторами, каждый из которых рассчитан на полное напряжение сети. Также изолируют все тросовые элементы контактной сети.

По своему назначению изоляторы делятся на три группы: натяжные, подвесные и для специальных частей. Натяжные изоляторы включают в гибкие поперечины, тросовые и проволочные элементы систем – в контактные провода и другие элементы сети, где требуется высокая механическая прочность на растяжение. На подвесных изоляторах подвешивают провода или тросы и фиксируют их. Изоляторы для специальных частей введены в конструкцию. Некоторые натяжные и подвесные изоляторы используют в качестве натяжных и подвесцых одновременно.

Натяжной пряжковый изолятор изготовляют из стекло-волокнистой пластмассы. Изолятор армирован двумя стальными обоймами для соединения с тросовыми, проволочными элементами и деталями подвески. Такие изоляторы применяют взамен устаревших со стальным сердечником.

Изолятор такелажный фарфоровый (орешковый) ИТФ-3 применяют в элементах поперечин, выполненных из проволоки, и в подвесных струнах.

Изоляторы из древесноволокнистого пластика ДСП-Б и пластмассовый ИКП предназначены для изоляции и крепления продольного несущего троса к поддерживающим устройствам и контактного провода к продольному несущему тросу, а также для других целей.

Изолированный болт, устанавливаемый в изолированных подвесках контактной сети трамвая, состоит из стального сердечника, опрессованного в верхней части Электроизоляционным слоем пресс-массы. На нижней части сердечника имеется резьба для подвески зажима. Болты изготовляются с овальной (БО) и цилиндрической (БЦ) головками. Болт с овальной головкой наглухо крепят в корпусе подвеса, а с цилиндрической — в стакане кожуха с завинчивающейся крышкой. Он может заменяться при старении изоляционного слоя или поломке болта. Недостаток болтов — скрытые короткие замыкания при нарушении (пробое) изоляционного слоя.

Рис. 1. Изоляторы:
а – натяжной пряжковый, б – такелажный фарфоровый; 1 – изолятор, 2 – обойма, 3 – валик, 4 – хомутик

Рис. 2. Изоляторы:
а – из древесноволокнистого пластика, б -пластмассовый; 1 — ушко, 2 — изолятор 3 – валик

Рис. 3. Одинарный подвесной зажим:
1 – контактный провод, 2 – основная щечка, 3 резьбовое отверстие, 4 – прижимная щечка, 5 болты

Рис. 4. Изолированный болт:
1 – сердечник, 2 – электроизоляционное покрытие, 3 – резьбовой наконечник для подвесного зажима

Рис. 5. Гибкий неизолированный подвес:
1 – прижимная щечка, 2 – болты с гайками, 3 — трос, 4 – дужка, 5 – серьга

Подвесная арматура. Для крепления контактного провода к подвесной системе, соединения двух контактных проводов, подсоединения гибких медных проводов к контактному проводу применяют различные зажимы. Зажимы должны обеспечивать прочность закрепления и свободный проход токоприемников. На трамваях с дуговым или пантографическим токоприемниками зажимы должны оставлять свободной нижнюю поверхность контактного провода. Подвесные зажимы одинарный (ЗПО) и двойной (ЗПД) применяют для крепления к подвесной системе одного или двух контактных проводов.

Одинарный зажим (ЗПО) состоит из основной щечки с двумя отверстиями М10 и прижимной щечки с отверстиями без резьбы, скрепляемых болтами. Основная щечка выполнена с приливом в верхней части, резьбовое отверстие 3 которого служит для крепления на изолированном болте подвеса.

Зажим для двух проводов (ЗПД) имеет основную щечку с отверстиями. По обе стороны основной щечки расположены прижимные с отверстиями без резьбы, скрепленные с основной щечкой болтами. Резьбовое отверстие в основной щечке зажима служит для ввинчивания изолированного болта подвеса.

Соединительный зажим (ЗС) служит для соединения двух контактных проводов трамвая. По конструкции аналогичен двойному подвесному зажиму. Питающий зажим (ЗП) присоединяет гибкие медные провода к контактному проводу.

Трамвайный распорный зажим (ЗР) применяют для крепления в вертикальной плоскости двух контактных проводов и для распора основных контактных проводов и байдрата на кривых участках пути и пересечениях трамвайных проводов. Байдрат представляет собой отрезок контактного провода длиной 2,9 м, его монтируют в точке подвеса ниже основного провода для предохранения его от износа и уменьшения усилйя на изоляционный болт.

Зажим струновой (ЗСТ) крепит струны на стальном канате и проволоке в сетях трамвая и троллейбуса. Канат или проволоку зажимают между хомутиком и обоймой нажатием планки при завинчивании гаек. Струну крепят к зажиму валиком.

Изолированные подвесы бывают двух типов: с овальной и цилиндрической головкой изолированных болтов. Корпус подвеса первого типа состоит из двух половин, между которыми зажимается один или два изолированных болта БО. Половинки корпуса соединяются между собой заклепками. На концах корпуса — затяжные болты. Подвес фиксируется на поперечине за счет трения, создающегося от изгиба проволоки на подвесе и затяжки болтов корпуса. Такой подвес позволяет регулировать контактный провод в поперечном направлении.

Гибкий неизолированный подвес увеличивает эластичность подвески, имеет дужку с прижимными щечками и болтами и серьгу с резьбой для крепления зажима. При проходе токоприемника провод может несколько подняться за счет свободного хода серьги, что смягчает удар токоприемника в точке крепления и уменьшает вероятность возникновения электрической дуги.

Если гибкий неизолированный подвес устанавливают для изоляции контактного провода, то в рассечку поперечины включают изолятор. Для подвески контактного провода применяют и другие подвесы: оттяжные, потолочные, для подвески на кривых, фиксирующие и пр. Для закрепления контактных подвесок вдоль линии трамвая устанавливают железобетонные, стальные или деревянные опоры. Используют и стены каменных зданий, к ним подвески крепят с помощью стенных крюков.

В настоящее время чаще всего применяют железобетонные опоры. По сравнению с металлическими они обладают рядом преимуществ: па их изготовление требуется меньше металла, они устойчивы против атмосферного и химического воздействия и не нуждаются в окраске. Стальные трубчатые опоры распространены на действующих сетях. При строительстве новых линий стальные опоры применяют в виде исключения, когда нагрузки, действующие на одну опору, превышают предельную нормативную нагрузку для железобетонных опор или при недостаточном габарите этих опор по высоте. В узлах грузовой компенсации, в местах вывода питающих кабелей, а также на городских инженерных сооружениях (мостах, путепроводах и эстакадах) используют стальные трубчатые опоры. Эти опоры имеют высокую механическую прочность, длительный срок службы, удобны для крепления поддерживающих сеть конструкций и сетевых устройств. После оформления декоративным и чугунным литьем опоры дополняют архитектурный облик улиц, площадей, мостов.

Решетчатые опоры устанавливают на некоторых загородных линиях, служебных и запасных путях. Опоры представляют сварную конструкцию, составленную из основных стоек, соединенных решеткой, обеспечивающей опоре жесткость. Деревянные опоры применяют на временных второстепенных линиях, грузовых подъездных путях или загородных линиях.

Кронштейны (консоли) служат для крепления контактной подвески одного или двух путей. Для изготовления кронштейнов используют конструкционную сталь или стальные трубы. Применяют кронштейны двух видов с оттяжками и подкосами. Для кронштейнов с оттяжками требуется несколько большая высота опор. На криволинейных участках при небольших углах поворота провода на кронштейн ставят обратный фиксатор, а при больших углах — кривые держатели.

Гибкая поперечина, на которую устанавливают подвесы и узлы крепления контактной подвески, наиболее распространенный вид поддерживающей конструкции. Поперечина состоит из куска стального каната или проволоки, закрепленного с двух сторон на стенах зданий или опорах. На концах каната и в местах подвешивания контактного провода (на расстоянии 1,5—2 м от точки подвешивания) в поперечину включают изоляторы-

При закреплении на домах на концах поперечины устанавливают шумоглушители, уменьшающие передачу звуковых колебаний на стену от контактной подвески. Шумоглушитель состоит из двух соединенных между собой планками резиновых валиков, которые и гасят звуковые колебания. На валики надеты хомуты, одним из которых шумоглушитель соединяется с тросом, а вторым через переходную планку — с крюком. Шумоглушитель может быть выполнен в виде резинового ралика, заключенного в стакан.

Располагают поперечину перпендикулярно контактной подвеске. Возможно при необходимости небольшое отклонение от этого положения.

Характерные неисправности контактной сети. Естественный износ токоприемников, атмосферные явления могут привести к неисправностям и поломке сети. Удар по закрепленной на опоре поперечине, захват токоприемником поперечины троса и другие причины могут привести к наклону или падению опоры. Обрыв, пережог поперечины, элементов тросовой системы происходит при коротком замыкании, ударе или зацеплении токоприемником, вследствие коррозии и других причин. Обрыв контактного провода может произойти от удара по нему токоприемником, пережога при коротком замыкании, местного износа или излома. Короткое замыкание возникает при замыканиях в силовой цени трамваев, падении оборванных поперечин, проводов и тросов уличного освещения. Поджоги возникают при неплотном контакте токоприемника на узлах и спецчастях или при буксовании подвижного состава.

Реклама:

Читать далее: Спецчасти контактной сети
Категория: — Трамваи

Изоляция линий электропередачи — Как работает электрическая изоляция

Оглавление

Как работает электрическая изоляция

Работа изоляционных конструкций

Изоляция линий электропередачи

Изоляция электрических подстанций

Изоляция электростанций

Осмотры изоляции

Очистка от пыли, предупреждение отпотевания

Эксплуатация штыревых изоляторов

Устранение течи масла из маслонаполненной аппаратуры

Эксплуатация изоляции в районах с загрязненной атмосферой

Измерения распределения напряжения с помощью штанги

Параметры изоляторов

Страница 3 из 12

  1. ИЗОЛЯЦИЯ ЭЛЕКТРОУСТАНОВОК

Изоляция линий электропередачи. Для передачи электрической энергии с места производства потребителю служат линии электропередачи,— воздушные и кабельные. Воздушные линии электропередачи (с напряжением более 1 000 в) в нашей стране строятся на номинальные напряжения: 3, 6, 10, 20, 35, 110, 150, 220, 330, 500 и 750 кВ. Кабельные линии электропередачи строятся также на все напряжения до 500 кВ. Изоляцией проводов воздушных линий электропередачи между собой, от земли и заземленных элементов опор служат фарфоровые и стеклянные изоляторы и атмосферный воздух. Для линий с напряжением до 20 кВ включительно, а иногда для линий 35 кВ применяются штыревые фарфоровые изоляторы, некоторые из которых показаны на рис. 16. Изоляторы типа ШС изготовляются из одной фарфоровой части.

Рис. 16. Штыревые изоляторы.
а — изоляторы типов ШО6 и ШС-10; 6 — изоляторы типов ШД-20 и ШД-35.
Изоляторы на напряжение 35 кВ типа ШД склеиваются цементным раствором из двух отдельных частей. Высота ребер и расстояние между ними определяются требованиями к электрическим характеристикам изоляторов. Устройство ребер повышает разрядное напряжение изолятора при дожде. Для линий на напряжение 35 кВ и выше применяются фарфоровые и стеклянные подвесные изоляторы тарельчатого типа. Конструкция фарфорового типа П показана на рис. 17. Эти изоляторы имеют конусную головку, поверхность которой как снаружи, так и внутри покрывается глазурью. Между поверхностями фарфора и цемента, с помощью которого- на изоляторе укрепляются шапка и стержень, имеется битумная промазка, которая допускает некоторое перемещение цементной заделки как внутри головки, так и вне ее. Скольжение цементной заделки по поверхности фарфоровой головки исключает возможность заклинивания стержня и шапки при температурных изменениях, а также и при изменении механической нагрузки на изолятор. Стеклянные изоляторы имеют аналогичную конструкцию. Стеклянный изолятор типа ПС показан на рис. 18.
Помимо изоляторов тарельчатого типа на линиях электропередачи применяются также подвесные изоляторы стержневого типа. Конструкция стержневого изолятора представлена на рис. 19.


Рис. 17. Подвесной фарфоровый изолятор с конусной головкой.

Рис. 18. Подвесной стеклянный изолятор типа ПС-4,5.
1 — стекло закаленное; 2 — стержень; 3 — шапка; 4 — замок; 5, 7 — прокладка толевая; 6 — цементная связка.

Фарфоровый стержень с ребрами имеет на концах металлические колпаки, армированные цементным раствором. Стержневые изоляторы имеют меньший вес4 чем тарельчатые, и дают экономию металла. Например, вес гирлянды на 110 кВ, состоящий из семи тарельчатых изоляторов типа П-4,5, в 2 раза больше веса стержневого изолятора на 110 кВ. Вес металлической арматуры в гирлянде изолятора типа П-4,5 составляет 15 кг, а стержневого изолятора—3,5 кг. Однако стержневые изоляторы имеют невысокую механическую прочность. При перекрытиях они могут полностью разрушаться, и провода при этом падают на землю, тогда как изоляторы тарельчатого типа в таких случаях частично сохраняют механическую прочность и удерживают провода. Отмеченный недостаток ограничивает широкое распространение стержневых изоляторов. В районах с загрязненной атмосферой на воздушных линиях электропередачи применяются изоляторы специальной конструкции.

От формы выступающих ребер и диаметра изолятора зависит длина пути утечки, т. е. кратчайшее расстояние между шапкой и стержнем по поверхности изолятора. Если для нормальной изоляции, применяемой в районах, удаленных от загрязняющих источников, отношение длины пути утечки к наибольшему линейному рабочему напряжению (минимальная удельная длина пути утечки) должно быть не менее 1,2 см/кВ, то для районов с загрязненной атмосферой длина пути утечки должна быть порядка 3—3,5 см/кВ.

Рис. 19. Изолятор стержневой фарфоровый СП-110/1,5.


Рис. 20. Подвесные изоляторы для зон с загрязненной атмосферой, а — для оттяжных гирлянд (тип: НС-2); б, в — для подвесных гирлянд (типы ПР-3,5; ПСГ-16А).
Конструкции подвесных изоляторов, предназначенных для районов с загрязненной атмосферой, имеющих удлиненные пути утечки, показаны на рис. 20.
Все линейные изоляторы характеризуются механической и электрической прочностью. К числу их электрических характеристик относятся: сухоразрядное напряжение при промышленной частоте; мокроразрядное напряжение при промышленной частоте; импульсное разрядное напряжение при стандартной волне 1,5/40 мксек (вольт-секундные характеристики); пробивное напряжение при промышленной частоте.
Величины разрядных напряжений для отдельных типов линейных изоляторов приведены в табл. 2.
Таблица 2

Тип
изолятора

При напряжении промышленной частоты, кВ действ

При импульсном напряжений кВ макс

сухораз-
рядное

мокрораз
рядное

пробивное

50%-ное
разрядное

при 2 мксек

ШС-6

28 .

ШЛ-6

ШС-10

ШД-20

ШД-35

П-3

П-4,5

.—

ПМ-4,5

П-7

П-8,5

П-11

ПВ-9

ПС-4,5

,—

ПС-8,5

ПС-11

ЛПС-30

Примечание. Обозначения: Щ2 — штыревой сетевой; ШЛ — штыревой линейный; П — подвесной; ПМ — подвесной малогабаритны!; ПВ — подвесной высокопрочный; ПС — подвесной стеклянный; ЛЛС — линейный подвесной стеклянный.
Так как подвесные изоляторы применяются только в гирляндах, то для отдельных изоляторов импульсные разрядные напряжения не даются. Сухоразрядное напряжение является важной характеристикой для изоляторов, работающих в закрытых помещениях. Эта характеристика позволяет определить надежность работы изолятора при номинальном рабочем напряжении и перенапряжениях внутреннего происхождения. Мокро-разрядное напряжение характеризует работу изолятора на открытом воздухе как в нормальных условиях, так и при внутренних перенапряжениях. Импульсное разрядное напряжение характеризует надежность работы изоляторов при атмосферных перенапряжениях. Так как импульсные разрядные напряжения при дожде снижаются всего на 2—3%, то при выборе изоляции это не учитывается. Пробой изолятора часто приводит к его механическому разрушению и тяжелым авариям, поэтому все изоляторы имеют такую конструкцию, что их пробивное напряжение значительно превышает напряжение перекрытия.
Таблица 3

Разрядное напряжение изоляторов

Номинальное напряжение воздушных линий, кВ

металлические н железобетонные опоры

деревян
ные
опоры

Мокроразрядные, промышленной частоты, Кв действ

50%-ное импульсное лгвмакс

Мокроразрядные и импульсные разрядные напряжения штыревых изоляторов для воздушных линий электропередачи напряжением 6—35 кВ нормированы и должны быть не менее приведенных в табл. 3.
Изоляция линий электропередачи с напряжением 35 кВ и выше осуществляется гирляндами из подвесных изоляторов. Количество изоляторов в гирляндах для этих линий определяется исходя из того, что гирлянды не должны перекрываться под дождем при воздействии внутренних перенапряжений. Принятые величины мокроразрядных напряжений и кратность их по отношению к наибольшему рабочему фазовому напряжению указаны в табл. 4.
Строительная длина гирлянды определяется из того расчета, чтобы на каждый сантиметр длины гирлянды приходилось (в зависимости от типа изолятора) не более 2,15—2,7 кВ напряжения рабочей частоты. Затем, зная строительную длину гирлянды и строительную высоту изоляторов, определяем число их в гирлянде.

Номинальное напряжение линий, кВ.

з:

Наибольшее рабочее напряжение, Квдейств ..

40,5

Расчетная кратность внутренних перенапряжений

3,5

3,5

3,0

3,0

3,0

2,5

2,5

2,1

Мокроразрядное напряжение кВ действ..

Отношение мокроразрядного напряжения к наибольшему рабочему фазовому напряжению . . .

4,3

3,65

3,0

3,0

3,0

2,5

2,5

Например, для того чтобы гирлянда для линии 35 кВ, собранная из изоляторов типа П-4,5 или ПМ-4,5, имела мокроразрядное напряжение не менее 78 кВ, как это требуется по табл. 4, она должна иметь строительную длину не менее 78 : 2,15 = 36,3 см.
Изоляторы типов П-4,5 и ПМ-4,5 имеют строительные высоты соответственно 170 и 140 мм, поэтому гирлянды должны собираться не менее чем из трех изоляторов.
Количество изоляторов различных типов в гирляндах для линий напряжением 35-—500 кВ на металлических и железобетонных опорах нормировано и приведено в табл. 5.
Таблица 5

Тип изолятора

Количество изоляторов, шт., при номинальном наирлжении воздушных линий, кВ

до 10

П-4,5 (ПФ-ба)

ПМ-4,5 (ПФ-6)

ПС-4,5

П-7 (ПФ-9,5)..

П-8,5 (ПФ-11)

И

П-11 (ПФ-14,5)..

—.

ЛПС-30…

Импульсные разрядные напряжения некоторых гирлянд изоляторов приведены в табл. 6 (данные НИИПТ).
На линиях электропередачи напряжением 35—220 кВ, смонтированных на деревянных опорах, количество изоляторов в гирлянде принимается на один меньше, чем указано в табл. 5.

Тип
изолятора

Число изоляторов в гирлянде

Импульсные разрядные напряжения, квдейСТВ

50%-ное

при 3 мксек

положи
тельная
полярность

отрица
тельная
полярность

положи
тельная
полярность

отрица
тельная
полярность

П-4,5

1 2 50

1 163

1 000

1 000

1 450

1 340

1 140

1 630

1 490

1 600

1 400

1 940

1 750

П-7

1 100

1 040

1 000

1 320

1 235

1 190

1 130

1 540

1 425

1 500

1 370

1 980

1 640

1 485

2 200

П-8,5

1 000

1 300

1 170

1 200

1 130

1 540

1 320

1 400

1 230

1 770

1 750

1 400

2 230

1 720

ПМ-4,6

1 130

1 050

1 040

1 340

1 200

1 210

1 120

1 550

1 350

1 530

1 390

1 970

1 670

1 690

1 520

1 820

1 850

1 650

2 370

1 960

ПС-4,5

1 110

1 040

1 030

1 260

1 170

1 293

1 200

1 550

1 420-

1 420

1 310

1 680

1 540

1 550

1 410

1 810

1 660

ПС-8,6

1 060

1 140

1 150

1 050

1 430

1 280

1 470

1 300

Это объясняется тем, что дерево при воздействии импульсных напряжений представляет собой хорошую изоляцию. При напряжении промышленной частоты протекающие по дереву токи утечки прожигают проводящие дорожки, что может привести к усилению токов утечки и возгоранию древесины. При импульсных же воздействиях дорожки образовываться не успевают и дерево ведет себя как изолятор.
Для учета изоляционных свойств деревянных опор при определении импульсных разрядных напряжений принимают, что каждый метр древесины выдерживает 100 кВ. Полученная величина складывается с разрядным напряжением гирлянды. Например, разрядное напряжение изоляции линии 110 кВ на землю по гирлянде и по деревянным траверсе и стойке составляет 2000 кВ, из которых 1200 кВ приходятся на древесину (общая длина 12 м) и 800 кВ на гирлянду изоляторов. Импульсное разрядное напряжение междуфазной изоляции деревянных опор линии электропередачи 35 кВ (гирлянда — траверса 3 м — гирлянда) составляет 1150 кВ, а опор 110 кВ— 1750 кВ. Для линий с деревянными опорами принимаются следующие расстояния между фазами по дереву: 220 кВ — 5 м\ 150 кВ — 4,5 м\ 110 кВ — 4 м\ 35 кВ — 3 м\ 20 кВ — 2 м\ 10 кВ—1 м; 6 кВ — 0,75 м\ 3 кВ и ниже —0,5 м.
Величины воздушных промежутков на опорах выбираются такими, чтобы во всех случаях их разрядные напряжения были не менее разрядных напряжений гирлянд. Наименьшие изоляционные расстояния по воздуху между проводами и заземленными частями опор приведены в табл. 7. Действительные изоляционные расстояния должны быть увеличены по сравнению с минимальными на величину отклонения гирлянд под действием ветра с нормированной скоростью. При расчетах минимальных расстояний по атмосферным перенапряжениям за расчетную скорость ветра принимается 10 м/сек, при расчете по внутренним перенапряжениям — 0,6 Dpac (где Урас — скорость, принимаемая при расчете строительных конструкций), при расчете по рабочему напряжению скорость ветра принимается равной ирас. Наименьшие изоляционные расстояния между проводами фаз на воздушных линиях электропередачи приведены в табл. 8.

Расчетные уело шя при выборе изоляционного промежутка

Наименьшие изоляционные расстояния, см, при номинальном напряжении, кВ

до 10

По атмосферным перенапряжениям: для штыревых изоляторов …

для подвесных изоляторов серии П . . .

для подвесных изоляторов серий ПМ и ПС

По внутренним перенапряжениям ..

По наибольшему рабочему напряжению…

Таблица 8

Расчетные условия

Наименьшее расстояние между фазами, см, при номинальном напряжении, кВ

до 10

По атмосферным перенапряжениям

По внутренним переапряжениям

По рабочему напряжению

Пробивные напряжения промышленной частоты для этих воздушных промежутков могут быть определены по кривым на рис. 21; кривой для промежутка стержень— стержень можно пользоваться при определении разрядных напряжений между симметричными электродами (провод — провод, кольцо — кольцо, провод — стержень), а кривой для промежутка стержень — плоскость— для определения разрядных напряжений между несимметричными электродами (кольцо—плоскость, провод — плоскость).
Кабельные линии электропередачи дороже воздушных линий, поэтому они строятся только в городах, на территориях промышленных предприятий и при пересечении морских проливов или рек — там, где нет возможности установить опоры воздушных линий электропередачи.

Как правило, кабельные линии гораздо короче воздушных. Наибольшее распространение в кабелях получила бумажно-масляная изоляция. Пропитка бумаги производится минеральным маслом с различными добавками, из которых основное значение имеет конифоль. Добавки увеличивают вязкость масла, что предотвращает вытекание пропитки и образование воздушных включений в изоляции кабеля. Кабели с вязкой пропиткой строятся для переменных напряжений до 35 кВ.

Рис. 21. Разрядные напряжения воздушных промежутков при частоте 50 Гц в зависимости от длины промежутка.
1 — стержень — стержень; 2 — стержень плоскость.
Изоляция кабелей с поясной изоляцией» (рис. 22, а) состоит из двух слоев. Каждая жила (фаза) имеет свой слой изоляции и, кроме того, все три фазы заключены в общую оболочку поясной изоляции. Промежутки между фазной и поясной изоляцией заполнены низкосортным изоляционным наполнителем — корделем (жгуты, скрученные из бумажных лент). Поверх поясной изоляции накладываются свинцовая оболочка и броня из стальных лент. Изоляция кабеля состоит из бумажных лент шириной 10—30 мм. При намотке между витками ленты оставляется зазор 1,5—3,5 мм, что обеспечивает необходимую гибкость кабеля. После намотки бумаги изоляция сушится, вакуумируется и пропитывается маслом. Как показал опыт эксплуатации, под воздействием высоких температур в такой изоляции выделяются газовые пузырьки, которые дают начала ионизационному ветвистому пробою (см. рис. 10). Поэтому кабели с поясной изоляцией выпускаются на напряжение до 10 кВ. Конструкция кабеля с отдельно освинцованными жилами (рис. 22, б) технически более совершенна. Каждая фаза выполнена в виде отдельного коаксиального кабеля, с одним слоем бумажной изоляции с вязкой пропиткой, заключенной в свинцовую оболочку. Все три фазы предохраняются от механических повреждений общей броней из стальных оцинкованных проволок. Пространство между фазами и броней заполнено джутом.

Рис. 22. Трехжильный кабель.
а — с поясной изоляцией; 1 — токопроводящая жила, 2 — фазная изоляция, 3 — поясная изоляция, 4 — наполнитель, 5 — свинцовая оболочка, 6 — подушка под броней, состоящая из битумного состава, пропитанной бумаги и пряжи, 7 — броня из двух стальных оцинкованных лент, 8 — наружный защитный покров; б — с отдельно освинцованными жилами (типа ОСБ): 1 — токоведущая жила, 2—4 — экраны из полупроводящей бумаги, 3 — бумажная изоляция фазы, 5 — свинцовая оболочка с покрытием битумом и двумя прорезиненными тканевыми лентами, б — джутовое заполнение, 7 — броня из стальных оцинкованных проволок, 8 — наружный защитный покров.
Свинцовая оболочка каждой фазы создает более равномерное электрическое поле и лучший теплоотвод от жил. Конструкция кабеля с отдельно освинцованными жилами позволяет почти в 2 раза повысить допустимые напряженности электрического поля по сравнению с напряженностями на кабелях с поясной изоляцией. Поэтому кабели с отдельно освинцованными жилами изготовляются на напряжение до 35 кВ. Кабели на напряжения 110 кВ и выше имеют другую конструкцию. Пропиточной массой в них служат менее вязкие материалы: кабельное масло, газ (обычно азот). Маслонаполненные кабели низкого (до 1 кгс/см2), среднего (3—5 кгс/см?) и высокого (10—14 кгс/см2) давления изготовляются на напряжения до 500 кВ, а газонаполненные кабели низкого (1,5—2 кгс/см2) и среднего (3—6 кгс/см2) давления — на напряжение 35 Кв.

Как можно обозначит значение линий электропередач? Есть ли точное определение проводам, по которым передается электроэнергия? В межотраслевых правилах технической эксплуатации электроустановок потребителей есть точное определение. Итак, ЛЭП – это, во-первых, электрическая линия. Во-вторых, это участки проводов, которые выходят за пределы подстанций и электрических станций. В-третьих, основное назначение линий электропередач – это передача электрического тока на расстоянии.

Железные опоры ЛЭП

Классификация

По тем же правилам МПТЭЭП производится разделение ЛЭП на воздушные и кабельные. Но необходимо отметить, что по линиям электропередач производится также передача высокочастотных сигналов, которые используются для передачи телеметрических данных, для диспетчерского управления различными отраслями, для сигналов противоаварийной автоматики и релейной защиты. Как утверждает статистика, 60000 высокочастотных каналов сегодня проходят по линиям электропередач. Скажем прямо, показатель значительный.

Воздушные ЛЭП

Воздушные линии электропередач, их обычно обозначают буквами «ВЛ» – это устройства, которые располагаются на открытом воздухе. То есть, сами провода прокладываются по воздуху и закрепляются на специальной арматуре (кронштейны, изоляторы). При этом их установка может проводиться и по столбам, и по мостам, и по путепроводам. Не обязательно считать «ВЛ» те линии, которые проложены только по высоковольтным столбам.

Что входит в состав воздушных линий электропередач:

  • Основное – это провода.
  • Траверсы, с помощью которых создаются условия невозможности соприкосновения проводов с другими элементами опор.
  • Изоляторы.
  • Сами опоры.
  • Контур заземления.
  • Молниеотводчики.
  • Разрядники.

То есть, линия электропередач – это не просто провода и опоры, как видите, это достаточно внушительный список различных элементов, каждый из которых несет свои определенные нагрузки. Сюда же можно добавить оптоволоконные кабели, и вспомогательное к ним оборудование. Конечно, если по опорам ЛЭП проводятся высокочастотные каналы связи.

Строительство ЛЭП, а также ее проектирование, плюс конструктивные особенности опор определяются правилами устройства электроустановок, то есть ПУЭ, а также различными строительными правилами и нормами, то есть СНиП. Вообще, строительство линий электропередач – дело непростое и очень ответственное. Поэтому их возведением занимаются специализированные организации и компании, где в штате есть высококвалифицированные специалисты.

Классификация воздушных линий электропередач

Сами воздушные высоковольтные линии электропередач делятся на несколько классов.

По роду тока:

  • Переменного,
  • Постоянного.

В основе своей воздушные ВЛ служат для передачи переменного тока. Редко можно встретить второй вариант. Обычно он используется для питания сети контактной или связной для обеспечения связью несколько энергосистем, есть и другие виды.

По напряжению воздушные ЛЭП делятся по номиналу этого показателя. Для информации перечислим их:

  • для переменного тока: 0,4; 6; 10; 35; 110; 150; 220; 330; 400; 500; 750; 1150 киловольт (кВ);
  • для постоянного используется всего один вид напряжение – 400 кВ.

При этом линии электропередач напряжением до 1,0 кВ считаются низшего класса, от 1,0 до 35 кВ – среднего, от 110 до 220 кВ – высокого, от 330 до 500 кВ – сверхвысокого, выше 750 кВ ультравысокого. Необходимо отметить, что все эти группы отличаются друг от друга лишь требованиями к расчетным условиям и конструктивным особенностям. Во всем остальном – это обычные высоковольтные линии электропередач.

Линии электро передач поднимаются очень высоко над землей и в качестве изоляционного материала используется воздух.

Напряжение ЛЭП соответствует их назначению.

  • Высоковольтная линия напряжением свыше 500 кВ считаются сверхдальними, они предназначаются для соединения отдельных энергосистем.
  • Высоковольтная линия напряжением 220, 330 кВ считаются магистральными. Их основное назначение – соединить между собой мощные электростанции, отдельные энергосистемы, а также электростанции внутри данных систем.
  • Воздушные ЛЭП напряжением 35-150 кВ устанавливаются между потребителями (большими предприятиями или населенными пунктами) и распределительными пунктами.
  • ВЛ до 20 кВ используются в качестве линий электропередач, которые непосредственно подводят электрический ток к потребителю.

Классификация ЛЭП по нейтрале

  • Трехфазные сети, в которых нейтраль не заземлена. Обычно такая схема используется в сетях напряжением 3-35 кВ, где протекают малые токи.
  • Трехфазные сети, в которых нейтраль заземлена через индуктивность. Это так называемый резонансно-заземленный тип. В таких ВЛ используется напряжение 3-35 кВ, в которых протекают токи большой величины.
  • Трехфазные сети, в которых нейтральная шина полностью заземлена (эффективно-заземленная). Этот режим работы нейтрали используется в ВЛ со средним и сверхвысоким напряжением. Обратите внимание, что в таких сетях необходимо использовать трансформаторы, а не автотрансформаторы, в которых нейтраль заземлена наглухо.
  • И, конечно, сети с глухозаземленной нейтралью. В таком режиме работают ВЛ напряжением ниже 1,0 кВ и выше 220 кВ.

К сожалению, существует и такое разделения линий электропередач, где учитывается эксплуатационное состояние всех элементов ЛЭП. Это ЛЭП в нормальном состоянии, где провода, опоры и другие составляющие находятся в приличном состоянии. В основном упор делается на качество проводов и тросов, они не должны быть оборваны. Аварийное состояние, где качество проводов и тросов оставляет желать лучшего. И монтажное состояние, когда производится ремонт или замена проводов, изоляторов, кронштейнов и других компонентов ЛЭП.

Схема воздушных линий электропередач

Элементы воздушной ЛЭП

Между специалистами всегда происходят разговоры, в которых применяются специальные термины, касающиеся линий электропередач. Непосвященному в тонкости сленга понять этот разговор достаточно сложно. Поэтому предлагаем расшифровку этих терминов.

  • Трасса – это ось прокладки ЛЭП, которая проходит по поверхности земли.
  • ПК – пикеты. По сути, это отрезки трассы ЛЭП. Их длина зависит от рельефа местности и от номинального напряжения трассы. Нулевой пикет – это начало трассы.
  • Строительство опоры обозначается центровым знаком. Это центр установки опоры.
  • Пикетаж – по сути, это простая установка пикетов.
  • Пролет – это расстояние между опорами, а точнее, между их центрами.
  • Стрела провеса – это дельта между самой низшей точкой провеса провода и строго натянутой линией между опорами.
  • Габарит провода – это опять-таки расстояние между самой низшей точкой провеса и самой высшей точкой пролегаемых под проводами инженерных сооружений.
  • Петля или шлейф. Это часть провода, которая соединяет на анкерной опоре провода соседних пролетов.

Кабельные ЛЭП

Итак, переходим к рассмотрению такого понятия, как кабельные линии электропередач. Начнем с того, что это не голые провода, которые используются в воздушных линиях электропередач, это закрытые в изоляцию кабели. Обычно кабельные ЛЭП представляют собой несколько линий, установленные рядом друг с другом в параллельном направлении. Длины кабеля для этого бывает недостаточно, поэтому между участками устанавливаются соединительные муфты. Кстати, нередко можно встретить кабельные линии электропередач с маслонаполнением, поэтому такие сети часто укомплектовываются специальной малонаполнительной аппаратурой и системой сигнализации, которая реагирует на давление масла внутри кабеля.

Если говорить о классификации кабельных линий, то они идентичны классификации линий воздушных. Отличительные особенности есть, но их не так много. В основном эти две категории отличаются между собой способом прокладки, а также конструктивными особенностями. К примеру, по типу прокладки кабельные ЛЭП делятся на подземные, подводные и по сооружениям.

Кабельная линия

Две первые позиции понятны, а что относится к позиции «по сооружениям»?

  • Кабельные туннели. Это специальные закрытые коридоры, в которых производится прокладка кабеля по установленным опорным конструкциям. В таких туннелях можно свободно ходить, проводя монтаж, ремонт и обслуживание электролинии.
  • Кабельные каналы. Чаще всего они являются заглубленными или частично заглубленными каналами. Их прокладка может производиться в земле, под напольным основанием, под перекрытиями. Это небольшие каналы, в которых ходить невозможно. Чтобы проверить или установить кабель, придется демонтировать перекрытие.
  • Кабельная шахта. Это вертикальный коридор с прямоугольным сечением. Шахта может быть проходной, то есть, с возможностью помещаться в нее человеку, для чего она снабжается лестницей. Или непроходной. В данном случае добраться до кабельной линии можно, только сняв одну из стенок сооружения.
  • Кабельный этаж. Это техническое пространство, обычно высотою 1,8 м, оснащенное снизу и сверху плитами перекрытия.
  • Укладывать кабельные линии электропередач можно и в зазор между плитами перекрытия и полом помещения.
  • Блок для кабеля – это сложное сооружение, состоящее из труб прокладки и нескольких колодцев.
  • Камера – это подземное сооружение, закрытое сверху железобетонной или плитой. В такой камере производится соединение муфтами участков кабельной ЛЭП.
  • Эстакада – это горизонтальное или наклонное сооружение открытого типа. Она может быть надземной или наземной, проходной или непроходной.
  • Галерея – это практически то же самое, что и эстакада, только закрытого типа.

И последняя классификация в кабельных ЛЭП – это тип изоляции. В принципе, основных видов два: твердая изоляция и жидкостная. К первой относятся изоляционные оплетки из полимеров (поливинилхлорид, сшитый полиэтилен, этилен-пропиленовая резина), а также другие виды, к примеру, промасленная бумага, резино-бумажная оплетка. К жидкостным изоляторам относится нефтяное масло. Есть и другие виды изоляции, к примеру, специальными газами или другими видами твердых материалов. Но их используют сегодня очень редко.

Техническая характеристика энергокабелей

В согласии с ГОСТ, кабели производят силового и контрольного назначения. Кабельные силовые линии предназначены передавать, распределять электроэнергию в электроустановках. Контрольные – используют для организации цепей контроля, передачи сигналов, ДУ и автоматики. Линии электрической передачи (ЛЭП) от 6 до 10 кВ и более, выполняются силовым кабелем.

Внутри СК может находиться 1, 2, 3 или 4 изолированные жилы, герметично закупоренных защитной пленкой (Рис.1).

Рис.1 трехжильный СК «ААБ»: 1 – сегментные жилы; 2,3,4 – изолирующий материал; 5-герметическая оболочка; 6,7,8 – завершающий защитный покров.

Токоведущие жилы бывают алюминиевого и медного происхождения, в конструкции СК, обычно, используют алюминиевый материал. Жилы могут быть многопроволочные и однопроволочные (при маркировке добавляется значение «ож»).

Изоляция. При изготовлении кабеля проводят изоляцию жил, она может выполняться специальным резиновым, бумажным или пластмассовым материалом. Для силовых конструкций, чаще всего, применяют изоляцию из пластмассового материала и, пропитанной специальным составом, бумаги.

У кабелей с напряжением до 10 кВ, изолируется по отдельности каждая жилка (бумажная изоляция). Затем осуществляют поясную изоляцию – все жилы вместе изолируют от оболочки. Зазоры между жилами наполняются бумажными жгутами.

Упомянутая техника изоляции делает кабель меньшим в диаметре, наделяет его нужной электропрочностью.

Защитная оболочка. Применяют в качестве герметизирующего материала, предотвращая повреждение кабельной конструкции в случае воздействия внешних факторов.

Оболочка может быть выполнена:

  • часто из алюминия;
  • свинца (для кабельной линии электропередач в воде);
  • резины (полихлоропреновый каучук);
  • пластика (материал поливинилхлорид).

Защитный слой. Выполняет свои функции, относительно кабельной оболочки. Служит преградой от внешних воздействий, защищает внутреннюю структуру от механических повреждений и образования коррозии. В зависимости от предназначения кабеля, его защитный покров может состоять из подушки, брони и внешнего покрова.

Бронированные конструкции применяют в создании кабельных линий электропередач, используемых для прокладывания в воде и земле. Их защитный слой, с внешней стороны, снабжается дополнительно предохраняющим от химических воздействий пластом.

Правила маркирования

Маркирование силовых кабелей составляют из символов, обозначающих материал, применяемый для изготовления: жил, изоляции, оболочки и защитного слоя. Наименование очень важно при выборе кабелей для прокладки воздушных и кабельных линий электропередач.

Использование медных жил не имеет символики, алюминиевые – в начале названия, отмечают буквой «А».

Обозначения также не имеет бумажная изоляция, все остальные изолирующие материалы:

  • П – полиэтиленовая;
  • В – поливинилхлоридная;
  • Р – резиновая изоляция.

Следующий символ соответствует материалу, из которого выполнена защитная оболочка:

  • А – алюминий;
  • В – поливинилхлорид;
  • С – свинец;
  • П – полиэтилен;
  • Р – резина.

Завершается маркировка буквами указывающими вид защитного слоя:

  • Г – отсутствует броня и внешнее преграждающее покрытие;
  • (Г) – гофрированный алюминиевый слой;
  • Т – усиленный свинцовый слой;
  • Шв – гладкий алюминиевый слой в поливинилхлоридовом шланге.

Стоящая в конце маркирования буква «В», – кабель с обедненной пропиткой. Кабельные линии электропередач с обедненной пропитанной изоляцией и свинцовой оболочкой, прокладывают на трасах с перепадом высот до 100 м. Ограничения исключаются при использовании в конструкции алюминиевой оболочки.

Буква «Ц» – говорит о применении бумажной изоляции пропитанной нестекающей массой изготовленной на основе церезина. Кабель данного типа используют для организации кабельных линий электропередач на крутонаклонных трассах. Без ограничения в перепадах высот. После буквенной маркировки ставятся цифры, обозначающие сечение токопроводящих жил.

Монтаж кабельных линий

Монтаж высоковольтных линий электропередач может осуществляться как внутри, так и снаружи сооружений.

Воздушные и кабельные линии электропередач имеют между собой значительные отличия. ВЛ – используют для передачи энергии или ее распределения по проводам проходящим на открытом воздухе. Воздушные кабельные линии крепятся к опорам с помощью кронштейнов и арматуры.

Кабельные линии электропередач прокладывают:

  • В земляных траншеях. Чтобы исключить повреждения новой кабельной линии при ее прокладывании в траншеи, дно рва засыпают слоем песка или провеянной землей. Таким образом, делают мягкую подушку толщиной 10 см. После прокладки подземной кабельной линии ее засыпают мягким земляным слоем толщиной 10 см. Поверх него кладут бетонные плиты, необходимые для исключения механических повреждений, ров засыпают и утрамбовывают землей.

Подземные кабельные линии помимо достоинств, имеют большой недостаток. При повреждении кабельной системы придется вскрывать траншею, перекрывать проезжую или пешеходную зону. Несмотря на это, прокладывание кабельных линий электропередач в траншеях, часто используется на внутренних территориях жилмассивов.

  • В асбестоцементных трубах. Новые кабельные линии могут прокладываться под проезжей и пешеходной частью, с использованием асбестовых труб.

В земляные канавы укладывают от 6 до 10 труб, на расстоянии 25-75 метров строят колодцы, посредством которых монтируют кабельные линии электропередач.

Основными достоинствами данного метода прокладки является защита кабельной линии электропередач от повреждений. Оперативность и простота замены участка поврежденной кабельной системы, без необходимости вскрытия пешеходных зон. Но и стоимость такой конструкции достаточно высока.

  • В тоннелях и подземных коллекторах. Данный вид проекта кабельной линии был разработан в связи с ограниченным объемом требуемых мощностей, промышленными предприятиями современных городов.

Подобный метод прокладки дает возможность оперативно осуществлять поиск повреждения, своевременно выполнять ремонтные работы. Часть поврежденной кабельной линии легко заменяется новой, после чего на краях вставки монтируют муфты. Недостатком является плохое охлаждение кабельной линии электропередач, что необходимо учесть при выборе сечения.

Кабельные линии связи прокладывают в коллекторах. Если в проекте кабельная линия связи пересекается с другой кабельной системой, то она должна располагаться на уровень выше силового кабеля. А высоковольтные кабельные линии должны проходить на уровень ниже, под кабелем меньшего напряжения.

Паспорт для существующей кабельной линии

Кабельная линия электропередач должна иметь техпаспорт, для записей технического состояния системы. В паспорт кабельной линии образец можно скачать в интернете, заносятся инженером, ответственным за выполнение эксплуатационных работ, данные о проведенных испытаниях. Ведется запись о ремонтных работах, о появлении механических и коррозийных повреждений.

На проект кабельной линии заводится архив, в которой собирается вся последующая техническая документация. Помимо паспорта в нее входят: протоколы, акты, отметки о повреждениях, расчет потерь в кабеле, данные о нагрузках и перегрузках на линии.

Безопасность работ в охранной зоне ЛЭП

Охранная зона для воздушных ЛЭП, согласно СНИП и ПУЭ, представляет собой пространство, идущее вдоль проложенных линий. Вертикальные параллельные плоскости, расположенные с обеих сторон линии, ограничивают пространство.

Для кабельных линий, проложенных под землей, охранное пространство создается на участке земли, ограничивается параллельными вертикальными плоскостями с обеих сторон линии (расстояние один метр от крайних кабелей).

Кабельные линии электропередачи

Кабельные линии электропередачи

Кабельная линия (КЛ) линия для передачи электроэнергии, состоящая из одного или нескольких параллельных кабелей, выполненная каким-либо способом прокладки (рис. 11). Кабельные линии прокладывают там, где строительство ВЛ невозможно из-за стесненной территории, неприемлемо по условиям техники безопасности, нецелесообразно по экономическим, архитектурно-планировочным показателям и другими требованиям. Наибольшее применение КЛ нашли при передаче и распределении ЭЭ на промышленных предприятиях и в городах (системы внутреннего электроснабжения) при передаче ЭЭ через большие водные пространства и т. п. Достоинства и преимущества кабельных линии по сравнению с воздушными: неподверженность атмосферным воздействиям, скрытность трассы и недоступность для посторонних лиц, меньшая повреждаемость, компактность линии и возможность широкого развития электроснабжения потребителей городских и промышленных районов. Однако КЛ значительно дороже воздушных того же напряжения (в среднем в 2-3 раза для линий 6-35 кВ и 5-6 раз для линий 110 кВ и выше), сложнее при сооружении и эксплуатации.

В состав КЛ входят: кабель, соединительные и концевые муфты, строительные конструкции, элементы крепления и др.

Кабель — готовое заводское изделие, состоящее из изолированных токопроводящих жил, заключенных в защитную герметичную оболочку и броню, предохраняющие их от влаги, кислот и механических повреждений. Силовые кабели имеют от одной до четырех алюминиевых или медных жил сечением 1,5—2000 мм2. Жилы сечением до 16 мм2 —однопроволочные, свыше — многопроволочные. По форме сечения жилы круглые, сегментные или секторные.

Кабели напряжением до 1 кВ выполняются, как правило, четырехжильными, напряжением 6—35 кВ — трехжильными, а напряжением 110—220 кВ — одножильными.

Защитные оболочки делаются из свинца, алюминия, резины и полихлорвинила. В кабелях напряжением 35 кВ каждая жила дополнительно заключается в свинцовую оболочку, что создаст более равномерное электрическое поле и улучшает отвод тепла. Выравнивание электрического ноля у кабелей с пластмассовой изоляцией и оболочкой достигается экранированием каждой жилы полупроводящей бумагой.

В кабелях на напряжение 1—35 кВ для повышения электрической прочности между изолированными жилами и оболочкой прокладывается слой поясной изоляции.

Броня кабеля, выполняется из стальных лент или стальных оцинкованных проволок, защищается от коррозии наружным покровом из кабельной протяжки, пропитанной битумом и покрытой меловым составом.

В кабелях напряжением 110 кВ и выше повышение электрической прочности бумажной изоляции их наполняют газом или маслом под избыточным давлением (газонаполненные и маслонаполненные кабели).

В марке обозначении кабеля указывается сведения о его конструкции, номинальное напряжение, количество и сечение жил. У четырехжильных кабелей напряжением до 1 кВ сечение четвертой (“нулевой”) жилы меньше, чем фазной. Например, кабель ВПГ-1—3Х35+1Х25 — кабель с тремя медными жилами сечением по 35 мм2 и четвертой сечением 25 мм2, полиэтиленовой (П) изоляцией на 1 кВ, оболочкой из полихлорвинила (В), небронированный, без наружною покрова (Г) — для прокладки внутри помещений, в каналах, туннелях, при отсутствии механических воздействий на кабель; кабель АОСБ-35—3Х70 — кабель с тремя алюминиевыми (А) жилами по 70 мм2, с изоляцией на 35 кВ, с отдельно освинцованными (О) жилами, в свинцовой (С) оболочке, бронированный (Б) стальными лентами, с наружным защитным покровом —для прокладки в земляной траншее; ОСБ-35—3Х70 — такой же кабель, но с медными жилами.

Конструкции некоторых кабелей представлены на рисунке 13. На рисунке 13, а,б даны силовые кабели напряжением до 10 кВ.

Четырехжильный кабель напряжением 380 В (см. рис. 13, а) содержит элементы: 1 — токопроводящие фазные жилы; 2 — бумажная фазная и поясная изоляция; 3 — защитная оболочка; 4 — стальная броня; 5 — защитный покров; 6 — бумажный наполнитель; 7 — нулевая жила.

Трехжильный кабель с бумажной изоляцией напряжением 10 кВ (рис. 13, б) содержит элементы: 1 — токоведущие жилы; 2 — фазная изоляция; 3 — общая поясная изоляция; 4 — защитная оболочка; 5 — подушка под броней; 6 — стальная броня; 7 — защитный покров; 8 — заполнитель.

Трехжильный кабель напряжением 35 кВ изображен на рис. 1.3, в. В него входят- 1 — круглые токопроводящие жилы; 2 — пол у про водя тис экраны; 3 — фазная изоляция; 4 — свинцовая оболочка; 5 — подушка; 6 — заполнитель из кабельной пряжи; 7 — стальная броня; 8 — защитный покров.

На рис. 1.3, г представлен маслонаполненный кабель среднего и высокого давления напряжением 110—220 кВ. Давление масла предотвращает появление воздуха к его ионизацию, устраняя одну из основных причин пробоя изоляции. Три однофазных кабеля помещены в стальную трубу 4, заполненную маслом 2 под избыточным давлением. Токоведущая жила 6 состоит из медных круглых проволок и покрыта бумажной изоляцией 1 с вязкой пропиткой; поверх изоляции наложен экран 3 в виде медной перфорированной лепты и бронзовых проволок, предохраняющих изоляцию от механических повреждений при протягивании кабеля в трубе. Снаружи стальная труба защищена покровом 5.

Широко распространены кабели в полихлорвиниловой изоляции, производимые трех-, четырех- и пятижильными (1.3, е) или одножильными (рис. 1.3, д).

Кабели изготавливаются отрезками ограниченной длины в зависимости о. спряжения и сечения. При прокладке отрезки соединяют посредством соединительных муфт, герметизирующих места соединения. При этом концы жил кабелей освобождают от изоляции и заделывают в соединительные зажимы.

При прокладке в земле кабелей 0,38—10 кВ для зашиты от коррозии и механических повреждений место соединения заключается в защитный чугунный разъемный кожух. Для кабелей 35 кВ используются также стальные или стеклопластиковые кожухи. На рис. 14, а показано соединение трехжильного низковольтного кабеля 2 в Чугунной муфте 1. Концы кабеля фиксированы фарфоровой распоркой 3 и соединены займом 4. Муфты кабелей до 10 кВ с бумажной изоляцией заполняются битуминозными составами, кабели 20—35 кВ — маслонаполненными. Для кабелей с пластмассовой изоляцией применяют соединительные муфты из термоусаживаемых изоляционных трубок, число которых соответствует числу фаз, и одной термоусаживаемой трубки для нулевой жилы, усаживаемых в термоусаживаемую муфту (рис. 14, б). Применяют и другие конструкции соединительных муфт.

Для кабелей 10 кВ и ниже с пластмассовой изоляцией во внутренних помещениях применяют сухую разделку (рис. 15, в). Разделанные концы кабеля с изоляцией 3 обматывают липкой полихлорвиниловой лентой 5 и лакируют; концы кабеля герметизируют кабельной массой 7 и изоляционной перчаткой 1, перекрывающей оболочку кабеля 2, концы перчатки и жилы дополнительно уплотняют и обматывают полихлорвиниловой лентой 4, 5, последнюю для предотвращения отставания и разматывания фиксируют бандажами из шпагата 6.

Способ прокладки кабелей определяется условиями трассы линии. Кабели прокладываются в земляных траншеях, блоках, туннелях, кабельных туннелях, коллекторах, по кабельным эстакадам, а так же по перекрытиям зданий (рис. 12).

Наиболее часто на территории городов, промышленных предприятиях кабели прокладывают в земляных траншеях (рис. 12, а). Для предотвращения повреждении из-за прогибов на дне траншеи создают мягкую подушку из слоя просеянной земли или песка. При прокладке в одной траншее нескольких кабелей до 10 кВ расстояние по горизонтали между ними должно быть не менее 0,1 м, между кабелями 20—35 кВ — 0,25 м. Кабель засыпают небольшим слоем такого же грунта и закрывают кирпичом или бетонными плитами для защиты от механических повреждений. После этого кабельную траншею засыпают землей. В местах перехода через дороги и на вводах в здания кабель прокладывают в асбестоцементных или иных трубах. Это защищает кабель от вибраций и обеспечивает возможность ремонта без вскрытия полотна дороги. Прокладка в траншеях — наименее затратный способ кабельной канализации ЭЭ.

В местах прокладки большого количества кабелей агрессивный грунт и блуждающие тою” ограничивают возможность их прокладки в земле. Поэтому наряду с другими подземными коммуникациями используют специальные сооружения: коллекторы, туннели канаты, блоки и эстакады. Коллектор (рис. 12, б) служит для совместного размещения в нем разных подземных коммуникаций: кабельных силовых линий и связи, водопровода по городским магистралям и на территории крупных предприятий. При большом числе параллельно прокладываемых кабелей, например, от здания мощной электростанции, применяют прокладку в туннелях (рис. 12, в). При этом улучшаются условия эксплуатации, снижается площадь поверхности земли, необходимая для прокладки кабелей. Однако стоимость туннелей весьма велика. Туннель предназначен только для прокладки кабельных линий. Его сооружают под землей из сборного железобетона или канализационных труб большого диаметра, емкость туннеля — от 20 до 50 кабелей.

При меньшем числе кабелей применяют кабельные каналы (рис. 12, г), закрытые землей или выходящие на уровень поверхности земли. Кабельные эстакады и галереи (рис. 12, д) используют для надземной прокладки кабелей. Этот вид кабельных сооружений широко применяют там, где непосредственно прокладка силовых кабелей в земле является опасной из-за оползней, обвалов, вечной мерзлоты и т. п. В кабельных каналах, туннелях, коллекторах и по эстакадам кабели прокладываются по кабельным кронштейнам.

В крупных городах и на больших предприятиях кабели иногда прокладываются в блоках (рис. 12,е), представляющих асбестоцементные трубы, стыки, которые заделаны бетоном. Однако в них кабели плохо охлаждаются, что снижает их пропускную способность. Поэтому прокладывать кабели в блоках следует лишь при невозможности прокладки их в траншеях.

В зданиях, по стенам и перекрытиям большие потоки кабелей укладывают в металлические лотки и короба. Одиночные кабели могут прокладываться открыто по стенам и перекрытиям или скрыто: в трубах, в пустотелых плитах и других строительных частях зданий.

Токопроводы, шинопроводы и внутренние проводки

Токопроводом называют линию электропередачи, тоководущие части которой выполнены из одного или нескольких жестко закрепленных алюминиевых или медных проводов или шин и относящихся к ним поддерживающих и опорных конструкций и изоляторов, защитных оболочек (коробов). Шинопроводом называют защищенные и закрытые токопроводы, выполненные жесткими шинами. Шинопроводы до 1 кВ применяют в цеховых сетях промышленных предприятий, более 1 кВ — в цепях генераторного напряжения для передачи ЭЭ к повышающим трансформаторам электростанций. Токопроводы 6—35 кВ используются для магистрального питания энергоемких предприятий при токах 1,5—6,0 кА. Шинопроводы до 1 кВ промышленных предприятий (комплектные токопроводы) монтируют из стандартных секций заводского изготовления. Отдельные секции 1 такого токопровода (рис. 15, а) состоят из коробов с размещенными в них элементами токопроводов, ответвительной 3 и вводной 2 коробок, присоединенных через ответвительную секцию 4 к магистрали 5. Комплектный шинопровод, выпускаемый трех- и четырехпроходным (рис. 15, б) состоит из секций в виде отрезков шин 1, закрепленных на прокладках 3 в коробе 2 с зажимами 4 для присоединения электропотребителей. Длина таких секций по условиям транспортировки не превышает 6 м. Короба шинопроводов необходимы для защиты от внешних воздействий, иногда их используют в качестве нулевого проводника.

Жесткий симметричный токопровод 6—10 кВ выполняется из шин коробчатого сечения, жестко закрепленных на опорных изоляторах, прикрепленных к обшей стальной конструкции по вершинам равностороннего треугольника. Токопровод может прокладываться открыто — на опорах или эстакадах, либо скрыто — в туннелях (рис. 17) и галереях.

Гибкий унифицированный симметричный токопровод 6—10 кВ наружного наполнения является по существу двухцепной ВЛ с расщепленными фазами (рис. 18, а). Каждая фаза состоит из 4, 6, 8 или 10 проводов марки А 600, располагаемых на поддерживающих зажимах по окружности диаметром 600 мм. С помощью специальной системы подвески на изоляторах все три фазы размещаются по вершинам треугольника и крепятся к опорам. Для предотвращения схлестывания фаз между собой в пролетах устанавливаются межфазовые изолирующие распорки.

У гибкого токопровода 35 кВ (рис. 18) фазы состоят из трех проводов, марки А 600, закреплены в кольца и посредствам несущего стального троса подвешены на изоляторах к опоре. Опоры гибких токопроводов, сооружаемые из железобетона или стали, устанавливаются через 50—100 м. Отпайки от токопроводов к электропотребителям выполняются шинами или голыми проводами.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *