Будова повітряних ліній електропередачі

Основні конструктивні елементи

ПЛ складається з таких основних конструктивних елементів:

1. Опор різних типів — для підвішування проводів і громозахисних тросів.

2. Фундаментів опор.

3. Проводів різних конструкцій і перерізів, які передають елек­тричний струм.

4. Грозозахисних тросів, які захищають лінії від грозових роз­рядів.

5. Ізоляторів або гірлянд ізоляторів для ізоляції проводів від заземлених частин опори.

6. Лінійної арматури, яка служить для кріплення проводів і тросів до ізоляторів та опор, а також для з'єднання проводів і тросів.

7. Заземлювальних пристроїв і трубчастих розрядників, які за­безпечують відведення струмів блискавки в землю.

Основні елементи лінії

Проводи. Для ПЛ використовують одножильні та багатожильні проводи з алюмінію і сталі. Багатожильні проводи виготовляють обмотуючим на центральний стальний дріт алюмінієвих жил. Саме це надає необхідну механічну міцність. Такі проводи називають сталеалюмінієвими. Позначення таких проводів: А — алюмінієвий багатожильний провід; АС — сталеалюмінієвий багатожильний провід; ПС — стальний багатожильний провід; ПСО — стальний одножильний провід.

Проводи випускають найрізноманітніших стандартних пере­різів, який у квадратних міліметрах вказується в маркуванні про­водів. Наприклад, провід А-25 має переріз 25 мм². Винятком є одножильні стальні проводи, для яких цифри у марці показують діаметр жили. Наприклад, для проводу ПСО — 5 діаметр жили 5 мм.

Згідно з умовами механічної міцності для ПЛ можна викори­стовувати проводи перерізом не менше, ніж 16 мм² — алюмінієві; 10 мм² — сталеалюмінієві; 25 мм² — стальні багатожильні; 5 мм² — стальні одножильні.

Ізолятори. Ізолятори призначені для кріплення проводів до опор і створення необхідного електричного опору між проводом, що перебуває під напругою та опорою.

Залежно від призначення та способу кріплення ізоляторів до опор розрізняють підвісні ізолятори, які використовують на лініях напругою 35 кВ та більше, і штирові, які застосовують на лініях до 35 кВ. Підвісні ізолятори мають вищі механічні характеристи­ки, ніж штирові. Конструкція підвісних ізоляторів дає змогу скла­дати з окремих ізоляторів гірлянди необхідної довжини залежно від напруги лінії. Штирові ізолятори розраховують тільки на одну з натгруг лінії, тому лініям різних напруг відповідають різні типи штирових ізоляторів.

Основними ізоляційними матеріалами, з яких виготовляють ізолятори, є фарфор і скло. Фарфор має високі ізоляційні властивості та механічну міцність, що забезпечує тривалу роботу ізоляторів. В останні роки все ширше використовують ізолятори із загартованого скла, які дешеві та зручні в експлуатації. Дефек­тний ізолятор із загартованого скла можна виявити безпосереднім оглядом, оскільки у нього руйнується скляна тарілка.

Підвісний ізолятор в розрізі: 1 — шапка; 2 — замок; 3 — стержень; 4 — тарілка

Конструкція фарфорових і скляних підвісних ізоляторів анало­гічна, вони складаються з шапки 1, тарілки 4, стержня 3, замка 2, шплінта. Тарілка є ізолюючою частиною і виготовляється з фарфору або скла. Шапка і стержень служать для кріп­лення до арматури і з'єднан­ня ізоляторів у гірлянді. Стальний замок запобігає розщепленню ізоляторів. Шапка і стержень з'єднані з тарілкою ізолятора шаром цементу.

Для ізоляції проводів ПЛ застосовують штирьові та підвісні ізолятори. Най­більш широко використову­ють фарфорові ізолятори ТФ і ШН-1, а також ізоля­тори із загартованого скла ТСМ-2. Для виконання розгалужень за­стосовують фарфоровий багатошийковий ізолятор РФО. Поверхню фарфорових ізо­ляторів покривають шаром глазурі, яка запобігає про­никненню вологи у фарфорі його руйнуванню від дії атмосферних факторів. Крім того, глазуровану поверхню легко чистити від забруд­нень.

Штирьові ізолятори: а — типу ТФ; б — типу РФО

На лініях використову­ють штирьові фарфорові та скляні ізолятори ШФ і ШС на напругу 6, 10, 20 і 35 кВ. Проводи прикріплюють до штирьових ізоляторів за допомогою прив'язу­вання м'яким дротом або спеціальним затискачем. Для кріплення ізоляторів на гаках або штирях внутрішня порожнина ізолятора має гвинтову нарізку. Ізолятор на штир або гак нагвинчують з паклею просоченою суриком.

Штирьові ізолятори та деталі їх кріплення: а — суцільний скляний ізо­лятор на напругу 6—10 кВ; б — фар­форовий ізолятор на напругу 20—35 кВ; в — гак; г — штир

Лінійна арматура. До лінійної арматури відносять металеві деталі, які використовують для кріплення проводів і тросів до гірлянд ізоляторів і кріплення гірлянд до опор, з'єднання проводів і тросів, підтримування проводів на певній відстані один від одно­го. За призначенням арматура поділяється на натяжні та під­тримуючі затискачі, з'єднувачі, зчеплювальні деталі, дистанційні розпорки, захисні кільця і роги та віброгасильники.

Натяжні затискачі призначені для кріплення проводів і тросів на анкерних опорах, а підтримуючі затискачі — для кріплення проводів на проміжних опо­рах. До зчеплювальної ар­матури належать скоби, се­режки, пестики, вушка, дволанцюгові й триланцюгові коромисла.

Для з'єднання проводів перерізом до 240 мм² вико­ристовують овальні й об­тискні з'єднувачі, які монту­ють обтискуванням або скручуванням.

Захисні кільця та роги призначені для відведення електричної дуги, яка вини­кає при перекриттях гірлянд ізоляторів, від поверхні ізоляторів і поліпшення розподілу електричної на­пруги по гірлянді.

Віброгасильники вста­новлюють за появи значних пошкоджень проводів або тросів від вібрації або на основі записів вібрографів, а також при встановленні пошкоджень на лінії. Відстань від віброгасильника до підтримуючих або на­тяжних затискачів залежить від марки проводів лінії і кліматичних умов району, через який проходить траса. Відстань від вібро­гасильника до затискачів 50—65 см для проводів перерізом до 70 мм² і 150—170 см для проводів більших перерізів.

Опори. Опори ліній виконують дерев'яними, металевими і залі­зобетонними. За призначенням розрізняють такі типи опор: про­міжні, анкерні, кутові і спеціальні (перехресні, розгалужувальні, транспозиційні, кінцеві).

Проміжні опори найчастіше зустрічаються на лініях. Вони призначені для підтримування проводів на прямих ділянках траси.

Конструкція проміжних опор: а — дерев'яна П-подібна опора; б — дерев'яна опора типу свічка; в — металева портальна опора з відтяжками; г — металева одностоякова опора з відтяжками; д — мета­лева опора з розміщенням проводів трикутником; е — уніфікована дволанцюгова металева опора; є — залізобетонна одностоякова опора; ж — опора лінії ПВС; з — опора постійного струму; 1 — пасинки; 2 — стояки; 5 — траверса; 4 — розкоси; 5 — ригелі; 6 — бандажі; 7 — драбина; 8 — піддон

Кутові опори можуть бути проміжними та анкерними, їх вста­новлюють у місцях зміни напрямку траси. Проміжні кутові опори використовують при невеликих кутах повороту траси.

Конструкції проміжних кутових опор: а — одноланцюгова портальна з відтяжками; б — дерев'яна кутова опора для кутів повороту до 20°

Анкерні кутові опори застосовуються на лініях у тих випадках, коли проміжні кутові опори не забезпечують надійності роботи. їх установлюють на прямих ділянках, коли лінію перети­нають різні споруди. Ці опори можуть служити й кінцевими опо­рами. Різновидністю анкерних опор є кінцеві опори. Вони від­різняються тим, що розраховані на повний натяг всіх проводів і тросів лінії з боку тільки одного з прилеглих прольо­тів. Кінцеві опори встанов­люють перед підстанціями, від яких відходить лінія, на початку відпайок від лінії, та в деяких інших випадках.

Конструкції анкерних кутових опор: а — одноланцюгова мета­лева опора; б — дволанцюгова металева опора; в — опора типу "рюмка"; г - Т-подібна опора; д — дерев'яна АП-подібна опора; е — тристоякова анкерна опора 500 кВ; є — одностоякова залізобетонна опора з від­тяжками; ж — дерев'яна опора з відтяжками; 1 — підтраверсні бруси; 2 — ригелі; З — розкоси; 4 — бандажі; 5 — траверси; 6 — стояки; 7 — косинки; 8 — відтяжки

Спеціальні опори можуть бути відгалужувальними, транспозиційними і пере­хідними. На відгалужуваль­них опорах на відміну від звичайних вста­новлено додаткові траверси, які служать для приєднання і розведення проводів розга­луження або основної лінії.

Конструкція спеціальних опор: а — відгалужувальні опори; б — транспозиційні опори; в — перехідні опори

Транспозиційні опори служать для зміни взаємного розміщення проводів ліній напругою 110 кВ. Вони відрізняються від звичайних анкерних кутових опор наявністю додаткових гірлянд ізоляторів і траверс, які дають змогу змінювати розміщення проводів.

Перехідні опори на відміну від інших типів опор мають більшу висоту місць кріплення проводів і тросів, тому їх використовують для здійснення переходів через різні інженерні споруди (мости, підвісні канатні дороги), природні перепони (річ­ки, озера, канали, яри), а також лінії електропередач. Перехідні опори ставлять на схрещенні двох напрямків ПЛ.

За конструктивним виконанням опори можуть бути одноланцюгові, дво- і багатоланцюгові. Вони призначені для підвішування відповідно однієї, двох і більше паралельно прокладених ліній.