Воздушные линии электропередачи

1. Общие требования
 

и распределительные линии переменного тока предназначены для передачи электроэнергии.
Каждая ВЛ состоит из: опорных конструкций (опор), изоляторов, токопроводов (фазной и молниезащиты) и линейной арматуры. Однако основным элементом ВЛ являются рабочие тросы, по которым проходит электрический ток, закрепленные на несущих конструкциях с помощью изоляторов, и грозозащитные тросы, обеспечивающие защиту от грозовых разрядов.
В зависимости от функций, которые выполняют воздушные линии в процессе поставки и распределения электроэнергии, различают линии присоединения, передачи, распределения и распределения, а также линии, обеспечивающие подачу электроэнергии непосредственно промышленным и индивидуальным потребителям.
Каждый из вышеперечисленных элементов ВЛ требует специального подбора, а иногда и специализированного монтажа в зависимости от типа и назначения, внешних воздействий и требований норм и правил.
Воздушные линии переменного тока построены для всех номинальных напряжений, используемых в польских электрических сетях, то есть от 0,4 кВ до 400 кВ.
Анкерно-угловые опоры также используются при проектировании ЛЭП. 

1.1. Определения некоторых понятий, относящихся к ВЛ:

Пролет — часть ВЛ между соседними несущими конструкциями;
Пролет пролета — расстояние по горизонтали между осями соседних несущих конструкций;
Провес — расстояние по вертикали между тросом и прямой линией, соединяющей точки подвески троса в середине пролета;

Пересечение — такое расположение линий, при котором прямоугольные проекции на горизонтальную плоскость крайних линий и частей другого объекта совпадают или пересекаются либо горизонтальное расстояние линии от указанных выше объектов меньше расстояния, указанного в соответствующих подпунктах этой ННА;
Натяжение троса в определенном месте- сила, касательная к продольной оси проводника, выраженная как произведение напряжения на поперечное сечение проводника в этой точке;

Затяжка линии — дополнительная защита линии на участке, требующем повышенной безопасности пересекаемых или приближающихся объектов, используемая для снижения вероятности обрыва и падения кабеля; существуют уровни ограничения I, II и III;
Выравнивающий проводник — проводник, обеспечивающий уравнивание потенциалов;

Изоляционное расстояние — кратчайшее расстояние по воздуху между двумя токопроводящими частями, по кратчайшему пути между этими частями;
Композитный изолятор- изолятор, состоящий не менее чем из двух изолирующих частей, а именно сердцевины и оболочки, снабженных крепежными деталями. Композитные изоляторы могут, например, состоять либо из отдельных звеньев, закрепленных на сердечнике с промежуточной оболочкой или без нее, либо из оболочки, непосредственно отформованной или отлитой из одной или нескольких частей на сердечнике;

Токопроводящая (воздушная линия) — провод или совокупность неизолированных друг от друга проводов, изготовленных из алюминия, алюминиевого сплава, меди, стали оцинкованной или алюминированной, или их комбинаций, скрученных между собой, которые вместе должны проводить электрический ток;
Пар — светящийся разряд, вызванный ионизацией воздуха, окружающего электрод, вызванный градиентом напряжения, превышающим определенное критическое значение;
Ток заземления — ток, протекающий на землю через полное сопротивление заземления;

Земля — ​​определение земли, понимаемой как место нахождения, а также земли, понимаемой как проводящая масса, например различные виды почвы, перегной, глинистый песок, гравий, камень;
Заземляющий электрод — токопроводящая часть, помещенная в землю, имеющая токопроводящее соединение с землей, или токопроводящая часть, залитая бетоном и контактирующая с землей на большой площади (например, заземлитель фундамента);
Замыкание на землю — токопроводящее соединение, вызванное коротким замыканием между фазным проводом главной цепи и землей или заземленной частью. Замыкание на землю двух или более фазных проводов в разных местах одной и той же электрической системы определяется как двойное или множественное замыкание на землю;

Ток замыкания на землю — ток, который течет от главной цепи к земле или к заземленным частям, если в месте повреждения (месте замыкания на землю) имеется только одна точка замыкания на землю;
Напряжение заземления — напряжение между системой заземления и эталонной землей;
Заземление — все меры и действия, выполняемые для обеспечения надлежащего токопроводящего соединения с землей;
Заземляющий проводник — проводник, соединяющий с заземлителем те части установки, которые подлежат заземлению, независимо от того, расположен ли он вне земли (молниеотвод) или заглублен в землю;

Система заземления- локально ограниченная электрическая система из электрически соединенных заземлителей или заземлителей и уравнивания потенциалов или металлических частей, выполняющих те же функции, например фундаменты колонн, арматура, металлические оболочки кабелей;
Молниеотвод — проводник, соединенный с землей на некоторых или всех несущих конструкциях, который обычно, но не обязательно, подвешивается над линейными токопроводами в целях защиты их от ударов молнии;

Электрическое поле — составляющая поля электромагнитного поля, описываемая парой векторов: напряженность электрического поля Е и электрическая индукция D ;
Изоляционные зазоры- все зазоры, которые не являются «внутренними зазорами» и включают изоляционные зазоры от земли, дорог, зданий и сооружений (если это разрешено национальным законодательством) и от объектов, которые могут там находиться;

Заземлитель фундамента — залитая в бетон токопроводящая часть, контактирующая с землей на большой площади;
Внутреннее разделительное расстояние — изоляционный зазор между фазными проводами и заземленными частями, такими как элементы стальной конструкции и молниеотводы, а также расстояние между фазными проводами;
Магнитное поле — составляющая поля электромагнитного поля, описываемая парой векторов: напряженностью магнитного поля H и магнитной индукцией B ;

Уравнительный заземлитель — токопроводящая деталь, которая благодаря своей конфигурации и устройству служит в основном для контроля распределения напряжения, а не для получения удельного сопротивления заземления;
Опорная земля (дальняя земля) — участки земли, находящиеся вне влияния заземлителя или системы заземления, в которых при протекании тока заземления между любыми двумя точками не возникает заметного напряжения;
Сопротивление заземления — сопротивление земли между заземлением и эталонной землей, которое на практике представляет собой чистое сопротивление;
Удельное сопротивление грунта — удельное сопротивление земли.

1.2. Пролет ВЛ

Знание величины провеса и вертикального расстояния кабеля от точки подвеса в любом месте пролета (рис. 1) необходимо при определении высоты опор, чтобы выдержать требуемое безопасное расстояние кабель от земли и пересеченные объекты.

1.3. Провес кабеля в пролете ВЛ

Провес кабеля в пролете ВЛ определяется с достаточной точностью:

а) предполагая, что линейный провод следует кривой цепи и
б) с практически используемыми пролетами плоских пролетов, упрощая функцию и заменяя ее параболой.

Тогда значение провеса кабеля рассчитывается по формуле:

где:
а) — длина пролета;
г) — удельный вес кабеля;
σ) — напряжение троса в низшей точке.

Вертикальное расстояние троса от точки подвеса в любом месте плоского пролета составляет:

где: x — расстояние от точки подвеса.

Провисание увеличивается с повышением температуры или дополнительной нагрузкой на кабель. При проектировании принимается наибольший нормальный вылет, т.е. при предельной температуре эксплуатации или температуре — 5 ° С и нормальной копоть.

2. Элементы ВЛ

Основными элементами ВЛ являются:

— провода,
— изоляторы,
— столбы и опорные конструкции,
— арматура,
— другие элементы, возникающие в результате прокладки линии.

2.1 Кабели воздушных линий

2.1.2. Фазные и молниеотводы , используемые в воздушных линиях, должны быть спроектированы, выбраны и изготовлены таким образом, чтобы они соответствовали электрическим и механическим требованиям, вытекающим из расчетных параметров линии электропередачи. Они должны характеризоваться высокой электропроводностью, стойкостью к погодным условиям, высокой механической прочностью и устойчивостью к вибрациям.

Кабели для воздушных линий обычно изготавливают из алюминия, электрическая проводимость которого составляет около 34 м/Ом мм 2 , из алюминиевых сплавов или могут содержать оцинкованные или алюминированные стальные проволоки. Провода из меди, несмотря на лучшую, чем у алюминия, проводимость (ок. 54 м/Ом мм 2), не используются в воздушных линиях, потому что они в первую очередь тяжелее и дороже.

Кабели для воздушных линий выполняются в виде витых линий из множества алюминиевых проволок, при этом для повышения механической прочности в середине линий размещают стальные проволоки большего сечения. Номинальное сечение линии, выполненной таким образом, к которой относится долговременная токовая нагрузка, равно сечению алюминиевых проводов. Обозначения линий, построенных таким образом, следующие:

а) АФЛ-6 120 мм 2 , где 6 — отношение площади поперечного сечения алюминиевой части к стальной части, или
б) АФЛ — сталеалюминиевый сегментный провод, который за счет формы наружной слой проволоки, уменьшает диаметр проволоки при сохранении ее электрических и механических свойств.

При определении требований к фазным и молниеотводам может оказаться необходимым учитывать дополнительные факторы, связанные с эксплуатацией линии и влиянием окружающей среды, например, на пропускную способность по току, внутренние и внешние изоляционные промежутки, электрические потери, системные надежность.
Дополнительные факторы, связанные с работой линии, техническим обслуживанием и влиянием окружающей среды, возможно, потребуется учитывать при определении требований к фазным проводникам и молниеотводам.
К этим факторам относятся:

— пропускная способность по току,
— внутренние и внешние зазоры изоляции,
— электрические потери,
— надежность системы.

2.1.3. Электрические требования

Сопротивление кабеля зависит от его длины, поперечного сечения и типа материала, из которого изготовлен кабель. Сопротивление проводника ( R ) в Ом рассчитывается по формуле.

где:
l — длина кабеля, м;
ρ — удельное сопротивление проводника, Ом·м;
S — сечение проводника, мм 2 .

Удельное сопротивление проводов из алюминия или алюминиевого сплава следует выбирать из значений, приведенных в стандарте PN — EN 50182 или рассчитанных на основании этого стандарта, на постоянном токе при температуре 20 o C.
Обратная величина удельного сопротивления – электропроводность γ, выраженная в м/Ом·мм 2
Единичное сопротивление проводника ( R ‘ ) длиной один километр, по которому течет переменный ток, рассчитывается по формуле:

где:
γ — электропроводность, м/Оммм 2 ;
S — сечение проводника, мм 2 .

При расчете диаметра фазного провода и конструкции многожильного жгута следует учитывать утечку, уровень шума и уровень шума.
Рекомендуется, чтобы диаметр круглых проводов в наружном слое был не менее 2,33 мм.

2.1.4. Максимальные рабочие температуры кабелей из алюминия или алюминиевых сплавов определяют для различных условий эксплуатации по ННА или Техническому заданию и с учетом:

а) максимальная рабочая температура при нормальной нагрузке на сеть,
б) максимальная температура в течение заданного времени при различных нагрузках на сеть выше нормального уровня,
в) максимальная температура, вызванная конкретным отказом энергосистемы.

Максимальное значение расчетной температуры определяет владелец ЛЭП — в зависимости от ожидаемых перетоков мощности в нормальных и аварийных режимах и от способа ведения эксплуатации ЛЭП с номинальным напряжением выше 45 кВ.
В стандарте PN-EN 50341-3-22:2010 Воздушные линии электропередач переменного тока выше 45 кВ — Часть 3: Набор национальных нормативных условий указано следующее:

1) Максимальная расчетная температура эксплуатации кабелей на алюминиевой основе при установленном коротком замыкании не должна быть выше +80 ° С;
2) Максимальная расчетная температура эксплуатации кабелей на алюминиевой основе при удельном коротком замыкании в системе не должна превышать +200 ° С; 3) В качестве начальной температуры для расчетов температуры короткого замыкания следует принимать
начальную температуру кабеля, равную +40 ° С, если иное не указано в Техническом задании. Для линий напряжением 110 кВ и выше рекомендуется принимать расчетную температуру фазных проводов не ниже +60 о С.

При использовании кабелей из специальных алюминиевых сплавов при соответствующей конструкции кабеля и аксессуаров в Техническом задании могут быть указаны более высокие рабочие температуры кабеля. Тросы на стальной основе могут использоваться только в качестве молниеотводов.
Максимальная температура стальных тросов, в случае возникновения конкретной неисправности в системе (короткого замыкания), не должна превышать +300 о С.

Значительная часть ВЛ построена с пределом рабочей температуры +40 о С. C, в соответствии с действовавшим тогда стандартом PN-E — 05100. В последней редакции этого стандарта считалось правильным увеличить значение этой температуры до +60 ° С или +80 ° С.C и по этим значениям проектируют линии напряжением 110 кВ и выше.
Для линий, рассчитанных на предел рабочей температуры +40 о С, определяют пониженные индивидуально допустимые токовые нагрузки с учетом требований безопасности на пересечениях с объектами, либо опоры заменяют на более высокие для устранения опасностей, либо кабели заменяют на высокотемпературные с меньшим тепловым удлинением. На подвешенный провод действует сила натяжения, вызывающая его натяжение. Если точки подвеса находятся на разных уровнях, чем выше напряжение, тем больше.

2.1.5. Допустимые сечения проводников с точки зрения механической прочности

Кабели, используемые в качестве рабочих кабелей или кабелей молниезащиты, должны соответствовать требованиям польских стандартов, подтвержденным заводским сертификатом, в отношении конструкции и конструкции.
Допустимые напряжения в проводах ВЛ не должны превышать:

а) нормальное напряжение для пролетов без ограничений и с 1-й и 2-й степенью затяжки,
б) приведенное напряжение для пролетов с 3-й степенью затяжки.

Рекомендуется защищать кабель от механических вибраций, применяя достаточно слабое натяжение или используя демпфирующие устройства.
Номинальная прочность на растяжение тросов на алюминиевой основе, рассчитанная в соответствии с PN-EN 50182, должна быть достаточной для выполнения требований по нагрузке с учетом коэффициентов троса.
Максимально допустимое напряжение кабеля, которое не может быть превышено ни в одной точке подвесного кабеля, может составлять:

а) нормальные — протекающие при температуре — 25 о С без копоти или при температуре — 5 о С и нормальные;
б) редуцированный — происходит при условиях, указанных выше. в вытяжных секциях, где применены ограничения, требующие повышенной механической безопасности,
в) нормально-катастрофические — возникающие при температуре минус 5 о С и саже-катастрофические при подвешивании трубопровода под нормальным натяжением,
г) пониженные катастрофические — возникающие при вышеуказанные условия. когда шнур подвешен при пониженном натяжении.

Расчетное напряжение – это максимальное напряжение в трубопроводе, предполагаемое для линии, не превышающее нормальное или приведенное допустимое напряжение.

Таблица 1. Наименьшие сечения проводников, допускаемые с точки зрения механической прочности

Для проводника с отношением стали к алюминию более 0,35 допускается минимальное сечение
16 мм 2 .

2.1.6. Типы проводов, применяемых в воздушных линиях Неизолированная жила

(голая) — жила без рабочей изоляции жилы. Применяется в ЛЭП всех напряжений;
Изолированный провод — провод с рабочей изоляцией жилы. Электрическая прочность изоляции
приведена в соответствие с номинальным напряжением линии;

Частично изолированный кабель — одножильный рабочий кабель с изоляционным слоем, пригодный для эксплуатации
в ВЛ напряжением выше 1 кВ, электрическая прочность которого не соответствует требованиям, соответствующим номинальному напряжению линии;
Полностью изолированный кабель — кабель с рабочей изоляцией жилы, адаптированный к условиям эксплуатации в линии.
ВЛ, электрическая прочность которых соответствует номинальному напряжению линии;

Полностью изолированный самонесущий кабель — кабель с изолированными рабочими жилами без несущего элемента;
Полностью изолированный подвесной кабель — кабель с изолированными рабочими жилами и отдельным несущим элементом, применяемым для обеспечения механической прочности на растяжение;

Самонесущие изолированные жилы — все рабочие жилы жилы без несущего элемента выполняют несущую функцию и должны быть выполнены из жестких алюминиевых проволок или из алюминиевых сплавов,

Кабели с нулевой жилой- нулевая жила двух-, трех-, четырех- и пятижильных кабелей или нулевая жила большего номинального сечения (в шестижильных кабелях) должна быть выполнена из проволоки из алюминиевого сплава с основными свойствами. Остальные рабочие жилы должны быть выполнены из жесткой или жесткой алюминиевой
проволоки . Рабочие проводники должны быть выполнены из алюминиевых проволок. Несущий элемент должен быть изготовлен из стальных оцинкованных проволок.

2.1.7. Выбор и использование кабелей в воздушных линиях

1) В ЛЭП применяют неизолированные алюминиевые линии (обозначение А1) следующих сечений: 16, 25, 35, 50, 70 и 95 мм 2 и изолированные провода в виде самонесущего жгута из изолированные алюминиевые линии в т.н. четырехпроводная система, с возможным дополнительным кабелем освещения. Изоляционным материалом в данном случае является сшитый полиэтилен. Выпускаемые кабели имеют следующие размеры: 16, 25, 35, 50, 70, 95 мм 2 и обычно используются в соединениях. Примеры маркировки кабеля:

а) AsXS — самонесущий кабель(и), с алюминиевыми жилами (А), изоляцией из сшитого полиэтилена, устойчивого к солнечному свету (XS),
б) AsXSn — самонесущий кабель(и), с алюминиевыми жилами (А) , с изоляцией из полиэтилена сшитого антипирена (XSn);

2) В линиях с номинальным напряжением выше 1 кВ в качестве рабочих проводников используется сталеалюминиевый шнур (обозначение АФЛ) с соотношением сечения алюминия 6:1 или 8:1. Для сталеалюминиевых проводов линий напряжением 110 кВ и выше предел рабочей температуры рабочих проводов рекомендуется принимать +60 o С. Выбор предела рабочей температуры проводов для линий напряжением 110 кВ и выше остается за владельцем линии.

3) В линиях 110 кВ и среднего напряжения применяют сталеалюминиевые тросы с соотношением сечения алюминия к стали 6:1. В линиях 110 кВ это АФЛ-6-240 мм 2 , в особых случаях АФЛ-8-350 мм 2 . На старых линиях используются кабели AFL-6-120 или 185 мм 2 . В особых случаях, обычно при модернизации линий 440 и 110 кВ, применяют специальные кабели из алюминиевых сплавов. Это делается для увеличения поперечного сечения без замены существующих опорных конструкций или уменьшения провисания за счет использования высокотемпературных трубопроводов.

В линиях среднего напряжения (СН) рекомендуется применять АФЛ-6-35 мм 2 в ответвлениях в магистральной сети и АФЛ-6-70 мм 2на автобусах. В особых случаях, преимущественно в начале шин, применяют кабель АФЛ-6-120 мм 2 ;

4) В линиях 220 и 400 кВ в качестве рабочих проводников используется сталеалюминиевый шнур с отношением сечения алюминия к стальному сердечнику 8:1. В линиях 400 кВ это АФЛ-8-525 мм 2 — в двухпроводном или трехпроводном жгуте. Пучки проводов, изготовленные таким образом, уменьшают реактивное сопротивление линии и потери, вызванные разрядом, а также склонность проводов к вибрации, увеличивая при этом пропускную способность линии.

В линиях 220 кВ в последнее время применяется единый кабель АФЛ-8-525 мм 2 , ранее применялись кабели разных типов.
Линии 400, 220 и 110 кВ защищают от прямого удара молнии одним или двумя молниеотводами АФЛ-11, 7-50, 70 или 95 мм 2 и АФЛ-6-120 или 240 мм 2, в зависимости от типа полюсов и токов короткого замыкания. Также используются специальные кабели OPGW со встроенным телекоммуникационным оптоволоконным кабелем, создающие коммуникационную сеть для энергетического сектора.

В лесистой местности или в других обоснованных случаях изолированные кабели применяют в воздушных линиях:

а) в изолирующей оболочке по финской системе PAS, с уменьшенным расстоянием между фазными проводами, с сопротивлением изоляции к коротким замыканиям и замыканиям на землю, определяемым при испытании напряжением 20 — 22 кВ в воде; это кабели типа ААсХС, ААсХСн, ААсХсну, где АА — означает шнур из сплава АИМгСи, ХС — изоляция из сшитого полиэтилена, н — не распространяющая горение, ю — стойкая к ультрафиолетовому излучению;

б) в полной изоляции, в виде пучка из трех одножильных жил и несущего троса, с условным обозначением XRaUHAKXS+Fe, где X — означает полиэтиленовую оболочку, Ra — радиальное уплотнение алюминиевой лентой, также являющееся обратный кондуктор. У — продольное уплотнение, Н — радиальное поле, А — алюминиевая рабочая жила, К — силовой кабель, XS — изоляция из сшитого полиэтилена, Fe — стальной шнур. Номинальные напряжения: 6/10 кВ, 12/20 кВ, 18/30 кВ, а сечения рабочего проводника — от 35 до 240 мм 2 .

Использование изолированных кабелей с соответствующей фурнитурой позволяет упростить конструкцию линии, уменьшить количество сбоев и повысить безопасность и надежность работы линии.

Запрещается применять одножильные кабели в линиях электропередач с номинальным напряжением выше 1 кВ. В ВЛ с номинальным напряжением до 1 кВ допускается применять неизолированные медные однопроволочные жилы сечением от 10 до 16 мм 2 .
Допускается применение нестандартизированных кабелей при условии, что материалы и конструкция этих кабелей ранее были испытаны научно-исследовательским институтом и признаны пригодными для воздушных линий или если эти кабели с положительным результатом нашли широкое применение в зарубежной практике.

2.1.8. Подвесные и соединительные тросы

На практике применяют два вида подвески рабочих и грозозащитных тросов: проходной и разгрузочный. В зависимости от типа линии кабели подвешивают на стоячих изоляторах или на подвесных изоляторах, или с применением соответствующих изоляторных цепей — как прямоточные.

2.1.8.1. Проходная подвеска применяется, когда на изолятор или цепь изоляторов не действует сила натяжения или когда эта сила пренебрежимо мала. Этот тип подвески устроен таким образом, что при воздействии значительной продольной силы (например, при обрыве кабеля), которая может повредить опору линии, кабель смещается в точке подвеса или выскальзывает из держателя. Имеются держатели различного назначения для крепления кабелей.
Проходная подвеска на стоячих изоляторах производится с использованием вязальной проволоки, крепления проволоки на оголовке изолятора, плетеного держателя или объемки. Проводник поддерживается на подвесных изоляторах или их цепях с помощью проходных зажимов.

2.1.8.2. Подвеска оттяжек используется для поглощения силы вдоль линий, вызванной неуравновешенным натяжением. Он также используется для подвешивания проводов на изгибах линии. Подвеска оттяжек на стоячих изоляторах производится путем надевания петли на оголовок изолятора. Петля на кабеле закрывается обжимным трубчатым соединителем или петлевым зажимом.
На висячих изоляторах или их цепях при сквозной подвеске кабель поддерживают проходными держателями, а при тросовой подвеске тросы крепят хомутами-оттяжками. Найтовная подвеска нарушает непрерывность тросов и требует перемычки. В линиях 110 кВ и выше вытяжные ручки снабжены хомутом для подключения перемычки.

2.1.8.3. Подвеска со сквозными оттяжками сочетает в себе характеристики подвески со сквозными и тяговыми оттяжками.

При уровнях ограничения II и III, т.н. Безопасный подвес, цель которого защитить оборванный провод от падения вблизи изолятора. Реализация безопасной подвески заключается в добавлении одного стоячего изолятора или одного ряда в цепочку изоляторов в зависимости от типа используемых изоляторов.
Провода соединяются с помощью муфт и зажимов. Муфты служат для механического и электрического соединения проводников, клеммы только для электрического соединения, без передачи усилия натяжения. Используются трубчатые соединители для опрессовки в пазах или запрессовки в прессах. Существует очень широкий ассортимент зажимов специального назначения в линиях с неизолированными или изолированными проводами.
В линиях напряжением 110 кВ и выше применяются гасители колебаний кабеля.

2.2. Изоляторы

Изоляторы применяются для крепления или подвешивания линейных проводов к опорным конструкциям, отделения электрически активных проводников от токопроводящих частей опорных конструкций, выдерживания веса проводников, натяжения, воздействия копоти и ветра.
Отсюда следует, что проводники воздушных линий должны иметь соответствующую электрическую и механическую прочность, а также стойкость к внешним воздействиям.

По своему назначению они подразделяются на: линейные опорные изоляторы, стоячие изоляторы, подвесные изоляторы (колпачковые или магистральные), например цепи изоляторов, состоящие из колпачковых и долговременных изоляторов и линейных изоляторов вант.

Изоляционные материалы, используемые в конструкции изоляторов, включают: фарфор или стекло и, в небольшой степени, силиконовый эластомер, используемый в конструкции композитных изоляторов.

Цепи изоляторов, линейные опорные изоляторы и все типы стоячих изоляторов должны соответствовать определенным требованиям по стойкости к действию электрической дуги.
На долговечность изоляторов влияет их конструкция, выбор материалов и способ изготовления. Изоляторы воздушных линий должны быть изначально устойчивы к атмосферной коррозии, которая может повлиять на их характеристики.
Свойства и размеры изоляторов, используемых при строительстве воздушных линий, должны, насколько это возможно, соответствовать требованиям к размерам, указанным в следующих стандартах:

— подвесные изоляторы (шапочные или магистральные) — EN 60305 и EN 60433;
— линейные опорные изоляторы — IEC 60720;
— композитные изоляторы — EN 61466-1 и EN 61466-2;

В соответствии с PN-EN 50341-3-22 Воздушные линии электропередач переменного тока выше 45 кВ, изоляторы должны соответствовать требованиям соответствующих стандартов на продукцию, т.е. фарфоровые долговременные изоляторы должны соответствовать PN-EN 60433, а составные изоляторы — PN-IEC. 61109.

2.2.1. Буквенные обозначения изоляторов:

Л — линейный;
С — стоя;
К — колпачковый тип;
П — стволы;
Ш — опорный;
Z — защита от загрязнения.

2.2.2. Типы изоляторов:

Существуют следующие типы изоляторов:

а) стоячие — до 30 кВ; магистрали, дельты, усиленные, например типа ЛВП8/24 — где цифра 8 — номинальная механическая прочность на изгиб 8 кН (8), а цифра 24 — максимально допустимое напряжение изолятора 24 кВ (24) и номинальное расстояние утечки;
б) подвесные — на ВН и НН напряжения: однокапотные, многокапотные или магистральные, рассчитанные на механическую работу только на растяжение, например ЛП75/31W — цифра 75 означает диаметр ствола 75 мм, цифра 31 — количество навесов, Вт — V-образная система подвески и соединения изоляторов. Наиболее распространены цепные изоляторы.
в) станция, с максимальным допустимым напряжением изолятора 123 кВ (123) и испытательным импульсным напряжением 450 кВ (450), например типа СЗЗ 6-123/450 — опорный изолятор воздушной загрязняющей подстанции (СЗЗ), прочность на изгиб 6 кН ( 6),

2.2.3. Типы изоляторов

В линиях напряжением выше 1 кВ применяются следующие типы изоляторов:

а) магистральный изолятор — выполнен таким образом, что длина кратчайшего пути проникновения через изоляционный материал равна не менее чем половине пути прыжка в воздухе;
б) Колпачковый изолятор — состоит из керамической крышки (фарфоровой или стеклянной), колпака (верхней) и стержня (нижней), неразъемно соединенных с изолирующей частью. Соединение гнезда в крышке со стержнем другого изолятора позволяет создать цепочку изоляторов;
в) цепь изоляторов — образована соединенными висячими, магистральными или колпачковыми изоляторами с фурнитурой. В зависимости от назначения применяют сквозные или оттяжные цепи, различающиеся комплектацией, механической и электрической прочностью;
г) Композитный изолятор- из стержня из минеральных волокон, скрепленных эпоксидной смолой, составляющих несущую конструкцию, и корпуса из силиконовой резины с профилированным путем утечки.
Оба конца изолятора заканчиваются алюминиевыми фитингами в зависимости от способа крепления.
Он напрессовывается на силиконовую оболочку и дополнительно герметизируется силиконовым вулканизирующим клеем при температуре окружающей изолятора среды. Их преимуществом также является малый вес и предполагаемая долговечность. Композитные изоляторы также можно использовать стоя.

2.2.4. Типы изоляторов, применяемых в воздушных линиях в зависимости от номинального напряжения

а) На линиях 400 кВ применяются цепи из стеклянных колпачковых изоляторов типа ПС, а на строящихся — цепи из 3-х магистральных.
б) В линиях 220 кВ применяются цепи, состоящие из двух магистральных, реже стаканных изоляторов (ранее еще и фарфоровых).
в) Фарфоровые подвесные изоляторы различных типов чаще всего применяются в линиях 110 кВ (например, ЛП75/31В, ЛП75/17, ЛПЗ75/27В).
г) В линиях СН применяют в основном стоячие магистрали LWP, а в особых случаях — подвесные изоляторы типа LP, на номинальное напряжение 15 и 20 кВ.
д) В линиях низкого напряжения для проходной подвески применяют фарфоровые или стеклянные изоляторы типа Н, одно- или двухтрубные, с несколькими типоразмерами с учетом сечения проводника. Для подвески оттяжек установлены золотниковые изоляторы.

Тип выбранного линейного изолятора определяется:

— номинальное напряжение сети,
— механические нагрузки,
— условия загрязнения,
— опыт эксплуатации.

2.2.5. Электрическая прочность керамических изоляторов
Требуемая электрическая прочность керамических изоляторов линий с номинальным напряжением до 1 кВ указана в стандарте PN-E-91030:1997. Для ВЛ напряжением выше 1 кВ следует соблюдать требования стандарта PN-EN 60071-1:2008 по согласованию изоляции, в котором указаны номинальные уровни изоляции для устройств, предназначенных для работы в силовых сетях определенных напряжений.
К основным электрическим свойствам изоляторов относятся:

— выдерживаемое напряжение,
— длина пути скачка,
— длина пути утечки.

Напряжение пробоя керамических, стеклянных или пластиковых изоляторов должно быть выше напряжения пробоя.

2.2.6. Механическая прочность керамических изоляторов

Механическая прочность керамических изоляторов линий с номинальным напряжением до 1 кВ определяется в соответствии с требованиями стандарта ПН-Е-91030-3:1997. Изоляторы силовые низковольтные — изоляторы керамические — внутренние опорные изоляторы.

Для воздушных линий напряжением выше 1 кВ должны соблюдаться требования PN-EN 60071-1:2008 Согласование изоляции. Часть 1: Определения, нормы и правила, определяющие номинальные уровни изоляции устройств, предназначенных для работы в электрических сетях определенных напряжений. следовать.

Изоляторы, предназначенные для подвески проводов линий связи на опорах линий электропередач, следует выбирать в соответствии с требованиями, предъявляемыми к линиям связи. Требуемую механическую прочность проверяют изгибающим усилием для вертикальных изоляторов или растягивающим усилием для подвесных изоляторов и их цепей.

Выбор изоляторов по условиям загрязнения производится с учетом четырех зон загрязнения со строго определенными классификационными критериями, с учетом вида и интенсивности загрязнения загрязняющей пылью и электропроводности растворимых компонентов загрязнения. Каждая зона имеет требуемый минимальный путь утечки для заданного номинального напряжения сети.
Минимальные пути утечки линейных изоляторов в зависимости от номинального напряжения линии и зоны загрязнения приведены в табл. 2.

2.3. Опорные конструкции

Требования к прочности отдельных типов и типов опор, определенные в стандарте PN-EN 500341-1, зависят от номинального линейного напряжения и функции опоры. На строящихся линиях используются железобетонные опоры (для линий низкого и среднего напряжения) и стальные опоры, преимущественно решетчатые, на линиях напряжением 110 кВ и выше. Конструкция опор стандартизирована и при проектировании используются соответствующие каталоги.

2.3.1. В зависимости от выполняемой функции в ВЛ различают следующие полюса:

Проходной П — предназначен для поддержки кабелей без натяжения или
восприятия нагрузки параллельно линии, установленных на прямой трассе или на изгибе линии, обусловленном ее прочностью, с углом отклонения трассы не более 2 ° для линий выше 1 кВ и 5 о в случае линий до 1 кВ;
Угол N — предназначен для поддержки проводов и восприятия результирующего напряжения, возникающего в результате угла изгиба, на который он установлен;
Strong M – предназначен для восприятия натяжения проводов;

Иммунный О- прочный стержень, рассчитанный на растяжение, установленный на прямой трассе или на повороте с отклонением оси линии от прямой не более 5° и являющийся
остановочным пунктом для локализации механических возмущений;

Концевая К — прочная опора, предназначенная для восприятия одностороннего натяжения проводов
и устанавливаемая в конце линии;

Разветвление R – располагается в точке разветвления линии и в зависимости от выполняемой функции сочетает в себе черты различных полюсов;

Сопротивление-уголок ПО — прочная стойка, предназначенная для восприятия натяжения и выполняющая функцию
сопротивления и угловой стойки;
PS пересечение и пересечение- колонна рассчитана с учетом повышенной безопасности для случаев пересечения линий с различными объектами и по своему назначению соответствует сквозной колонне;
Угловая-пересечение НС — колонна, рассчитанная с повышенной безопасностью, согласно соответствующим положениям стандарта для случаев пересечения линий с различными объектами, и соответствующая угловой колонне по своему назначению.

Требования прочности к отдельным типам и видам опор зависят от номинального напряжения линии и функции опоры. На строящихся линиях используются бетонные опоры (для линий низкого и среднего напряжения) и стальные опоры на линиях напряжением от 110 кВ и выше.

Стальные опоры , применяемые в воздушных линиях, выполняются решетчатыми или трубчатыми. Решетчатые колонны собираются на строительной площадке линии из готовых оцинкованных элементов, соединенных болтами. Трубчатые колонны с круглым или многоугольным поперечным сечением используются в особых рельефных или городских условиях. Стальные опоры эпизодически используются на линиях среднего напряжения, например, при пересечении рек.

2.3.2. Бетонные опоры, используемые в воздушных линиях:

В воздушных линиях используются следующие типы железобетонных и предварительно напряженных железобетонных опор:

Железобетонные опоры ЖН — изготавливаются в специальных виброформах, обеспечивающих хорошее бетонирование каркаса из стержневой арматуры. Применяются на линиях низкого и среднего напряжения с кабелями АФЛ-6-35 и 70 мм 2 и в опорных станциях;

Железобетонные опоры ŻW — используются в линиях среднего напряжения с указанными выше линиями;
Предварительно напряженные железобетонные опоры BSW — изготовлены из предварительно напряженного бетона, полученного путем предварительного напряжения стальных арматурных стержней с растягивающим усилием при заполнении опалубки бетоном; здесь используется свойство бетона прочности на сжатие, а не на растяжение. Применяется на линиях среднего напряжения с кабелями АФЛ-6 сечением до 120 мм 2 ;

Цилиндрические предварительно напряженные железобетонные опоры круглого сечения -применяются, в зависимости от типа, в линиях НН и СН, в опорных станциях и на начальном этапе, а также в линиях 110 кВ.

2.4. Линейные

Линейные фитинги включают в себя:

— арматура для крепления линейных изоляторов,
— защитная (дугозащитная) арматура,
— арматура для соединения проводов (зажимы и соединители).

2.5 Ограничения

В зависимости от важности объекта, с которым пересекается или сближается линия электропередачи, к участкам линии на перекрестках и подходах применяются повышенные требования к элементам линии, определяемые как ограничения. Эти дополнительные требования распространяются на провода, изоляторы, опоры, подвеску проводов и их крепление.

Приняты три уровня ограничений, реализация которых заключается в:

1-й уровень ограничения — обеспечение повышенной механической безопасности цепей изоляторов или поперечин на опорах, ограничивающих пересечение (для пролета, где происходит пересечение);
2-й уровень ограничения — обеспечение повышенной механической безопасности изоляторных цепей или изоляторных ригелей на опорах на всем участке пересечения с объектами. В случае линий с пучками проводов исполнение 2-го уровня ограничения такое же, как и для I уровня;
3-й уровень ограничения — обеспечение повышенной механической безопасности изоляторных цепей или изоляторных ригелей на опорах на всем участке пересечения с объектами.

Повышение механической надежности цепей однорядных изоляторов достигается добавлением на один ряд изоляторов больше, чем механическая нагрузка. Повышение механической надежности поперечин жестких изоляторов заключается в добавлении верхней полосы поперечины. В случае колеблющихся крестовин повышение механической безопасности касается верхнего пояса крестовины и выполняется по правилам, принятым для изоляторных цепей.
Уровни ограничения воздушных линий электропередачи напряжением более 45 кВ применяются на пересечениях со следующими объектами:

1) Шоссе, скоростная дорога — ограничение III уровня;
2) Губернская, республиканская, городская дорога — II;
3) Общественные, уездные и гминные дороги — I;
4) Автовокзалы — III;
5) Судоходные туристские маршруты — I;
6) Магистральные и первоклассные железнодорожные пути, канатная дорога -III;
7) железнодорожные линии общего и второстепенного значения и городские железные дороги — II;
8) Хозяйственные постройки, теплицы, гаражи — I;
9) Жилые дома, здания общественного назначения — II.

1) запрещается пересекать ВЛ напряжением выше 110 кВ.
Запрещается подключать провода на всех пролетах линии, где есть пересечения с вышеперечисленными объектами.

2.6 Предупреждающие щиты

На каждой опоре воздушной линии электропередачи напряжением выше 45 кВ должны быть размещены предупредительные щиты на высоте от 1,5 до 3 м над землей.
Решетчатые колонны должны иметь не менее двух предупредительных знаков, размещенных на противоположных сторонах хвостовика колонны так, чтобы они были видны при подходе к колонне в направлении, перпендикулярном трассе линии.

На однополюсных опорах допускается размещать только одну предупредительную табличку, на многополюсных опорах — предупредительные знаки размещать на каждой
опоре. Крепления, установленные в земле, на расстоянии более 10 м от опоры, должны иметь предупреждающую табличку. пластина, установленная на ремне или рядом с ремнем так, чтобы она была видна при достижении стойки.

3. Электрические требования

3.1. Рабочие токи ВЛ Рабочий ток ВЛ

напряжением от 1 до 45 кВ зависит от величины передаваемой мощности и рабочего напряжения.
Сечение линейных проводников следует выбирать таким образом, чтобы при определенных условиях не превышалась максимальная расчетная температура токопроводящего материала.

Рабочий ток ВЛ выше 45 кВ (определяемый как национальная добавка) зависит от перетоков мощности как в нормальных, так и в аварийных условиях.
Владелец линии электропередач должен определить максимальное значение температуры, способ прокладки линии и экономические аспекты.
Для ВЛ напряжением 110 кВ и выше расчетную температуру фазных проводов линии рекомендуется принимать не выше +60 о С.

3.2. Ток замыкания воздушной линии Замыкание линии

– это случайное или преднамеренное соединение между двумя или более токопроводящими элементами линии, в результате которого разность напряжений между ними становится равной или близкой к нулю. Причинами короткого замыкания могут быть: перенапряжения атмосферного или коммутационного происхождения, попадание влаги или разрушение изоляции, повреждение опор ВЛ, прикосновение к кранам, веткам деревьев и т.д.

Ток КЗ, протекающий в цепи КЗ, равен обычно во много раз превышает рабочий ток. Высокие токи короткого замыкания, несмотря на их небольшую продолжительность, вызывают быстрый нагрев сетевых устройств. Могут быть повреждены проводники обмоток машин и трансформаторов, а также изоляция. Они также могут вызвать дальнейшее короткое замыкание.

Воздушная линия должна быть спроектирована и изготовлена ​​таким образом, чтобы без повреждений выдерживать механические и тепловые воздействия токов короткого замыкания, указанных в технических условиях на проектирование.
Различают следующие токи короткого замыкания:

— трехфазные,
— межфазные,
— однофазные с землей,
— двухфазные с землей.

Высокие динамические усилия возникают и в соседних проводниках при протекании по ним токов короткого замыкания. Эти силы могут разорвать изоляторы опор шин, сломать и погнуть шины, разорвать обмотки трансформаторов и трансформаторов тока.
Продолжительность короткого замыкания, используемая для целей проектирования, следующая:

— фазные и молниеотводы 0,5 с,
— аксессуары 1,0 с.

Важно знать фактическую продолжительность короткого замыкания, которая зависит от времени срабатывания устройства защиты ВЛ.

3.3. Классификация напряжений

1) Номинальное напряжение сети, представляющее собой действующее значение междуфазного напряжения сетевой частоты, вызывающее напряжения изоляции при эксплуатации, классифицируется как:

а) непрерывное рабочее напряжение промышленной частоты — принимается за постоянную величину и равняется наибольшему напряжению сети ( U s ), т. е. наибольшему значению рабочего напряжения, которое может иметь место при нормальных условиях работы сети, в любое время и в любое время. в любом месте системы.

Наибольшее напряжение оборудования ( U m ) используется для уровня изоляции изоляторов и другого оборудования, подключенного к ВЛ. Помимо прочего, он определяет уровень напряжения, при котором тестируются компоненты линии. Обратите внимание, что максимальное напряжение устройств не ниже максимального напряжения сети.

б) Кратковременные перенапряжения — это относительно длительные, незатухающие или слабозатухающие колебательные перенапряжения промышленной частоты (ИЭВ 604-03-12), возникающие в данном месте.

Обычно они являются результатом короткого замыкания, коммутационных операций (т. е. сброса нагрузки), условий резонанса, нелинейностей (феррорезонансов) или их сочетания.
Репрезентативное напряжение короткого замыкания представляет собой напряжение сетевой частоты длительностью 1 мин, но обычно не учитывается при определении расстояния между линиями;

2) Непрерывные напряжения сетевой частоты и перенапряжения, которые могут быть случайными или кратковременными.
Переходные перенапряжения подразделяются на:

а) Перенапряжения со слабым лобом — могут быть следствием коротких замыканий, коммутационных операций или удаленных ударов молнии в ВЛ. Для ВЛ со слабым фронтом существенными являются перенапряжения от замыканий на землю и перенапряжения, возникающие при включении и повторном включении линии.
Репрезентативный стресс характеризуется:

— форма нормированного коммутационного перенапряжения (250/2 500 мкс),
— репрезентативная амплитуда, которая может быть либо составным максимальным значением перенапряжения, либо значением, определенным из вероятностного распределения амплитуд перенапряжения.

б) перенапряжения с крутым фронтом — в основном грозовые перенапряжения, вызванные прямым ударом молнии в фазный провод или обратными пробоями, или, в сетях с меньшим напряжением (<245 В) — напряжения, наведенные ударами молнии в землю вблизи линии .

4. Классификация внутренних и внешних разрывов изоляции

В воздушных линиях электропередачи установлены следующие изоляционные расстояния:
Внутренний зазор — пространство между проводником и опорной конструкцией или молниеотводом;
Внешнее расстояние — это расстояние между проводом и объектом.

4.1. Расчет воздушных зазоров внутри и снаружи помещений

К наиболее важным задачам на этапе проектирования ВЛ относятся определение воздушных зазоров внутри и снаружи помещений, между линейными проводами и между линейным (фазным) проводом и землей, а также от объектов, пересекаемых линиями или близко к ней, с обеспечением при этом требуемых электрических напряжений.
Электробезопасность ВЛ будет обеспечена правильно подобранными и обслуживаемыми:

1) внутренние зазоры для удержания вероятности пробоя на приемлемо низком уровне в оголовке опорной конструкции и в центре пролета;
2) внешние изоляционные расстояния от объектов, пересекаемых линией или близких к ней.

Внутренние и внешние зазоры согласованы таким образом, чтобы прыжки происходили в пределах ВЛ и не касались людей или объектов вблизи линии.
При определении зазоров изоляции необходимо учитывать следующие условия нагрузки:

а) максимальная температура проводника — для продолжительной эксплуатации проводников при определении внутренних и наружных вертикальных изоляционных расстояний;
б) ветровая нагрузка – учитываются три случая:

— безветренная,
— номинальная ветровая нагрузка при средней 10-минутной скорости ветра и периоде повторяемости 3 года;
— экстремальная ветровая нагрузка со средней 10-минутной скоростью ветра и эталонным 50-летним периодом повторяемости;

в) нагрузки от обледенения:
г) сочетания ветровой нагрузки и нагрузки от обледенения.

В случае проточной колонны на повороте трассы с короткими пролетами рекомендуется рассматривать минимальную температуру проводника как условие нагрузки.
В условиях ветровой нагрузки температура проводника падает. Падение температуры зависит от текущей нагрузки, скорости ветра, направления ветра, температуры окружающей среды и т. д. Эти факторы необходимо учитывать при расчете фактического положения кабеля.
В безветренных условиях (максимальная температура или обледенение при отсутствии ветра) внутренние изоляционные расстояния должны быть больше, чем D el или D pp .

4.2. Минимальные расстояния воздушной изоляции:

D эл — минимальное расстояние в воздухе, необходимое для предотвращения полного разряда между фазным проводом и объектами с потенциалом земли при умеренных или крутых лобовых перенапряжениях. D el — это просто внутренний интервал;
D пп — минимальное расстояние в воздухе, необходимое для предотвращения полного разряда между фазными проводами при перенапряжениях со слабым или крутым лбом. D pp — внутреннее расстояние, а D pp — внешнее расстояние, если учитываются расстояния от других линий электропередач или линий связи;
D 50Hz_p_e — минимальное расстояние по воздуху, необходимое для предотвращения полного разряда при напряжении частоты сети между фазным проводом и объектами с потенциалом земли. D 50Hz_p_e — это всего лишь внутренний пробел;
D 50Hz_p_p — минимальное расстояние по воздуху, необходимое для предотвращения разряда при напряжении частоты сети между фазными проводами. D 50Hz_p_p — внутренний зазор.

Стандарт PN-EN 50341-1 устанавливает минимальные расстояния по воздуху D el , обеспечивающие устойчивость к грозовым перенапряжениям (таблица 5.3), и минимальное воздушное расстояние D pp , обеспечивающее устойчивость к коммутационным импульсным перенапряжениям (таблица 5.4).
В таблице 3 приведены: минимальные зазоры изоляции по воздуху Д эл , Д пп , минимальные зазоры изоляции кабель — исполнение Д 50Гц_п_э и кабель — кабель Д 50Гц_п_п .

4.3. Внутренний зазор

Внутренний зазор – это расстояние между линейными (фазными) проводами и между линейным (фазным) проводом и землей.
Среди внутренних пространств выделяют следующие:

а) расстояние между фазными проводами,
б) расстояние между фазными проводами и молниеотводом или заземленными частями опоры.

Внутренние зазоры проверяются на:

а) на головке колонны,
б) в пролете, особенно в середине пролета.

Минимальные расстояния в пролете и в оголовке колонны для ВЛ с номинальным переменным напряжением выше 45 кВ приведены в табл. 5.8. Минимальные внутренние зазоры для ВЛ с номинальным напряжением переменного тока свыше 1 кВ до 45 кВ включительно приведены в таблице 5.9 ПН-ЕН 50341-1:2013.

4.4. Внешние зазоры

Внешние зазоры защищают от опасностей электрических разрядов посторонними людьми, людьми, работающими вблизи линий электропередач, и людьми, выполняющими работы по техническому обслуживанию электросети.

Значения внешних зазоров предназначены для обеспечения того, чтобы ни один человек или какой-либо предмет, который он или она несут, не приближались ближе, чем на расстояние D el от токоведущего проводника.
Рассмотрены следующие случаи внешних разделительных расстояний (значение D el ):

1) с земли в районах, удаленных от зданий, автомобильных, железных дорог и судоходных путей;
2) от жилых и других зданий, когда линия проходит над зданиями или в непосредственной близости от них, рядом с антеннами или подобными сооружениями;
3) в случае пересечения линии с автомобильными, железнодорожными путями и судоходными путями;
4) при приближении к трассе с автомобильными, железнодорожными путями и судоходными путями;
5) от других линий электропередачи или воздушных линий связи (значение Д пп );
6) от зон отдыха, когда линия проходит над этими зонами или в непосредственной близости.

4.5. Требования к пересечению ВЛ с объектами

В случае пересечения ВЛ с сооружениями должны выполняться следующие требования:

1) Следует каждый раз проверять, чтобы расчетные расстояния от перекрестка превышали 110% и 30 м , которые присутствуют на трех столбцах до и на трех позади перекрестка;
2) Минимальные внутренние расстояния между токоведущими частями и заземленной конструкцией (без ветра) должны быть 110% и 30 м для линий 220 и 400 кВ ;
3) ВЛ напряжением свыше 45 кВ следует прокладывать и строить на пересечениях и вблизи зданий таким образом, чтобы не создавать препятствий и затруднений в эксплуатации и обслуживании зданий;
4) Пролет линии над зданием должен быть как можно короче, а электрические кабели не должны прокладываться над дымоходами и зданиями с легковоспламеняющимися крышами, например, из соломы, дерева или рубероида, уложенного на дерево;
5) запрещается пересечение с линиями номинального напряжения выше 110 кВ жилых домов, школ, общественных зданий, где могут находиться люди;
6) В случае пересечения и близости ЛЭП к зданиям, интернатам, больницам, санаториям и т.п., где постоянно находятся люди, напряженность электрического и магнитного поля, а также интенсивность шума от ЛЭП могут не превышать допустимые значения – указанные в регламентах и ​​стандартах.
Воздушные линии электропередач не должны пересекать станции жидкого и газообразного топлива, здания, содержащие пожароопасные материалы и взрывоопасные зоны, за исключением линий с номинальным напряжением не более 110 кВ. В таком случае пролет перекрестка должен быть ограничен прочными опорами и выполнен с 3-й степенью ограничения. Расстояние между опорой и заправочной станцией (зданием, содержащим пожароопасные материалы, резервуары, насосы) должно быть не менее 30 м.

4.6.1. Наименьшие допустимые расстояния между силовыми кабелями воздушных линий
с номинальным напряжением свыше 1 кВ до 45 кВ

4.6.2. Наименьшие допустимые расстояния силовых кабелей воздушных линий с номинальным напряжением более 45 кВ от жилых и других зданий.

Воздушная линия электропередачи напряжением выше 45 кВ должна быть проложена и устроена на пересечениях и в непосредственной близости от зданий таким образом, чтобы ее прокладка и эксплуатация не создавали препятствий, затруднений в эксплуатации и надлежащем содержании зданий. Рекомендуется, чтобы пролет линии над зданием был как можно короче, а электрические кабели не должны проходить над дымоходами и зданиями с легковоспламеняющимися крышами, т. е. соломой, деревом или рубероидом на дереве.

Запрещается пересекать жилые дома, школы, общественные здания, в которых могут находиться люди, с линиями номинального напряжения выше 110 кВ.
На пересечениях и близости ЛЭП к зданиям, школам, пансионатам, больницам, санаториям и т.п., где постоянно находятся люди, напряженность электрического и магнитного поля, а также интенсивность шума от ЛЭП не должны превышать допустимые значения, указанные в регламентах и ​​стандартах.

Линии электропередач не должны пересекать газозаправочные станции, здания с пожароопасными материалами и взрывоопасные зоны. Исключением из запрета пересечения является разрешение пересечения этих объектов с линиями номинального напряжения не более 110 кВ. В таком случае пролет перекрестка должен быть ограничен прочными опорами и выполнен с 3-й степенью ограничения. Расстояние от опоры до заправки жидким топливом (здание, содержащее пожароопасные материалы, резервуары, насосы) должно быть не менее 30 м.

Приближение ВЛ напряжением более 45 кВ к производственным зданиям, площадкам постоянного хранения, резервуарам или другим технологическим устройствам со взрывоопасными или потенциально взрывоопасными зонами и заправочными станциями должно выполняться в соответствии со специальными правилами устройства этих устройств. и по согласованию с компетентным административным органом. При отсутствии таких нормативов линия должна проходить так, чтобы расстояние от крайней линейной жилы до перечисленных объектов было не менее высоты подвеса самой высокой незаземленной жилы на опоре. Если есть необходимость пройти ближе, чем на расстоянии, менее чем в 1,5 раза превышающем высоту подвеса самого высокого незаземленного провода, то линейные провода должны быть подвешены с 3-м уровнем ограничения.

5. Влияние линий, вызванное явлением утечки

5.1. Радиопомехи

Радиопомехи от высоковольтных воздушных линий электропередач, вызванные явлением утечки, могут создаваться в широком диапазоне частот за счет:

(а) неорганизованные выбросы воздуха с поверхностей труб и арматуры;
б) разряды и искры на изоляторах в местах с большими электрическими напряжениями;
в) искрение при ослабленных или неисправных соединениях.

Уровень радиопомех, создаваемых эффектом утечки высоковольтной линией, зависит от напряженности электрического поля в непосредственной близости от проводников.
На напряженность электрического поля влияют напряжение, количество составных проводов жгута фазных проводов, размер проводов, расстояние между составными проводами жгута и, в меньшей степени, конфигурация линии, расположение фаз, высота линии. и приближение линии к другим линиям или проводникам.

Уровень радиопомех также зависит от проводимости грунта под линией и гладкости поверхностей кабелей и оборудования.

Радиоэлектрические помехи, создаваемые явлением утечки, существенны только на ВЛ напряжением 230 кВ и выше. Методы прогнозирования шума, используемые для таких напряжений, предполагают, что линейное оборудование сконструировано или экранировано таким образом, что наблюдаемые радиоэлектрические помехи вызваны явлением утечки на проводниках, и что проводники установлены таким образом, чтобы не повредить их поверхность.

В первый период работы линии, до сглаживания мелких неровностей на поверхности проводников, уровень радиопомех может быть несколько выше ожидаемого значения. При установлении пределов излучения радиопомех следует указывать уровни защищаемых радио- и телевизионных сигналов.

5.2. Шум

Утечки в воздушных линиях электропередач при определенных обстоятельствах могут вызывать шум, особенно в плохую погоду и в туман. В хорошую погоду это происходит в основном на участках, где линия подвержена особому загрязнению.
Основным источником шума в непогоду являются капли воды, которые могут вызывать разного рода выбросы. Интенсивность шума также может быть вызвана обледенением кабелей.

Напряженность электрического поля в непосредственной близости от проводников влияет на уровень шума, излучаемого высоковольтной линией.
На электрическое поле влияют напряжение, количество составных проводов жгута фазных проводов, размер проводов, расстояние между составными проводами жгута и, в меньшей степени, конфигурация линии, расположение фаз, высота линии, и приближение линии к другим линиям или проводникам.

Уровни шума имеют большое значение при проектировании линий сверхвысокого напряжения, особенно линий напряжением 400 кВ и выше.

5.3. Потери на выбросы

Потери на испарение – это потери мощности, вызванные явлением испарения. В воздушных линиях электропередач потери на разряде выражаются в ваттах на метр (Вт/м). Величина потерь на испарение зависит главным образом от атмосферных условий. В хорошую погоду величина разрядных потерь незначительна, менее нескольких киловатт на километр, а в плохую погоду они соответственно возрастают, могут достигать десятков киловатт на километр в сильный дождь и до ста киловатт на километр в мороз.

5.4. Электрическое и магнитное поля под линией

Уже на этапе проектирования линий электропередачи необходимо ограничить напряженность электрических и магнитных полей, создаваемых проводниками под напряжением.

Напряженность электрического поля промышленной частоты может быть определена различными аналитическими и численными методами или с использованием моделей в уменьшенном масштабе. Выбор метода зависит от сложности задачи и требуемой степени точности. Например, метод сбалансированного заряда применим, когда задача заключается в расчете напряженности электрического поля вблизи земли под воздушной линией.

Для расчета магнитных полей могут потребоваться различные методы в зависимости от решаемой задачи, материалов, окружающих проводники, и требуемой степени точности. Однако во многих случаях достаточно применить основной закон Ампера, определяющий напряженность магнитного поля, создаваемого током, протекающим по проводнику.

5.5 Защита от грозовых разрядов

Линии электропередач переменного тока выше 45 кВ должны быть защищены от молнии путем подвески молниеотвода или молниеотводов, надлежащего заземления опоры или установки разрядников.
Линии электропередачи на номинальное напряжение 110 кВ и выше должны быть защищены молниеотводами по всей длине линии.
Определяемый угол молниезащиты крайнего фазного проводника без учета ветрового давления на проводники должен быть не менее:

— 30 о в линиях напряжением 110 кВ,
— 20 о в линиях напряжением 220 кВ и 400 кВ.

Определяемый угол молниезащиты среднего фазного проводника без учета ветрового давления на проводники должен быть не менее:

— 60 o в линиях напряжением 110 кВ,
— 45 o в линиях напряжением 220 кВ и 400 кВ.

Заземление молниеотводов требуется на каждой опоре линий электропередачи, оборудованной молниеотводом или молниеотводами.
Сопротивление заземления каждой опоры при удельном сопротивлении грунта менее 1000 Ом·м не должно превышать: 10 Ом для линий до 110 кВ и 15 Ом для линий напряжением свыше 110 кВ.
В случае грунтов с удельным сопротивлением более 1000 Ом·м сопротивление заземления каждой опоры не должно превышать: 15 Ом для линий до 110 кВ и 20 Ом для линий напряжением свыше 110 кВ.

В месте входа линии в подстанцию ​​молниеотводы должны быть подключены к земле подстанции.