Выбор числа изоляторов в зависимости от степени загрязненности атмосферы
В соответствии с исходными данными, на основании материала, приведенного в таблице задания 1.5, требуется выбрать количество изоляторов в гирлянде.
Рассчитанные значения сравнить с рекомендуемыми по ПУЭ. Сделать вывод о методиках расчетов, сравнить результаты расчетов и выбрать окончательный вариант решения.
1. Техника высоких напряжений/ под ред. Д.В. Разевига. – М.: Энергия, 1964. – 471 с.
2. Техника высоких напряжений/ под ред. Д.В. Разевига. – М.: Энергия, 1976. – 488 с.
3. Техника высоких напряжений/ под ред. М.В. Костенко. – М.: Высшая школа, 1973. – 1968. –463 с.
4. Долгинов А.И. Техника высоких напряжений в электроэнергетике. – М. Энергия, 1968. – 463 с.
5. Лифанов В.Н., Шайдуров И.Г. Техника высоких напряжений на ЭВМ. /Метод. пособие,- Владивосток: Изд-во ДВГТУ, 2007. 44c
Провода воздушных линий электропередач должны быть надежно изолированы друг от друга и от земли. Для этого они с помощью изоляторов подвешиваются на опорах таким образом, чтобы соблюдались определенные расстояния между проводами, а также между каждым проводом и землёй.
Опоры в отношении изоляции являются слабыми точками линии электропередачи (изоляторы загрязняются и увлажняются, что приводит к снижению их разрядных напряжений, провода ближе всего подходят к заземленным металлическим конструкциям), и ее надёжная работа во многом определяется правильным выбором числа изоляторов в гирляндах и изоляционных расстояний между проводами и опорой.
Определяющим для выбора числа изоляторов является обеспечение надёжной работы в условиях тумана, росы или моросящего дождя в сочетании с загрязнением поверхности изоляторов. Проверка выбранного количества изоляторов производится по условиям работы гирлянд под дождём при воздействии внутренних перенапряжений.
Выбор числа изоляторов в зависимости от степени загрязненности атмосферы
Значение влагоразрядного напряжения изоляторов зависит от характеристик загрязняющего слоя, толщины и удельного сопротивления. При одинаковых загрязнениях оно пропорционально длине пути утечки изолятора Lу.
Длина пути утечки изолятора – наименьшее расстояние по поверхности изолирующей части между двумя электродами.
Разряд на отдельных участках изолятора может отрываться от поверхности и развиваться в воздухе. В результате этого влагоразрядные напряжения оказываются пропорциональны на Lу, а эффективной длине утечки:
(1.1)
Значения К определяются экспериментально. Для подвесных тарельчатых изоляторов К может быть оценен по эмпирической формуле:
(1.2)
Для подвесных тарельчатых изоляторов: К = 1,0…1,3.
| Степень загрязненности атмосферы |  , см/кВ (не менее) |
||||
| для ВЛ при номинальном напряжении, кВ | для открытых распределительных уст-ройств при номинальном напряжении, кВ | ||||
| 110-220 | 330-750 | 110-750 | |||
| I | 1,7 | 1,3 | 1,3 | 1,7 | 1,5 |
| II | 1,9 | 1,6 | 1,5 | 1,7 | 1,5 |
| III | 2,25 | 1,9 | 1,8 | 2,25 | 1,8 |
| IV | 2,6 | 2,25 | 2,25 | 2,6 | 2,25* |
| V | 3,5 | 3,0 | 3,0 | 3,5 | 3,0** |
| VI | 4,0 | 3,5 | 3,5 | 4,0 | 3,5** |
Как по количеству изоляторов определить напряжение ЛЭП?
ЛЭП внутри населённых пунктов
Внутри населённых пунктов наиболее часто встречаются линии электропередач мощностью до 100 киловольт. Это конструкции стандарта ВЛ 0,4 кВ, ВЛ 6-10 кВ и ВЛ 35 кВ. Определить их можно по нескольким признакам.
- На линиях мощностью 0,4 кВ провода закреплены на небольших белых фарфоровых или прозрачных стеклянных изоляторах в виде перевёрнутых чашечек на штыревых основаниях. Самих проводов может быть от четырёх до десяти, включая кабель уличного освещения. На более современных используется единый самонесущий изолированный провод.
- Линии от 6 до 10 кВ похожи на предыдущие, однако отличаются более крупными, массивными изоляторами, хотя и схожей конструкции. Проводов на них всего три.
Внимание!
Для экономии нередко эти две категории объединяются. Тогда проводники напряжения ВЛ 6-10 размещают на верхушке, а ВЛ 0,4 – несколько ниже.
Безопасное расстояние до рабочей части этих ЛЭП до 1 метра. В обычных условиях оно соблюдается за счёт высоты опор и их продуманного расположения. Однако следует помнить, что в случае обрыва потенциально опасный участок – до 15 метров в обе стороны.
| Напряжение, кВ | Расстояние от людей | Расстояние от механизмов |
| до 1 на ВЛ | ||
| до 1 в остальных электроустановках | не нормируется (без прикосновения) |
Выбор числа изоляторов в зависимости от степени загрязненности атмосферы
Определение напряжения ЛЭП
Разумеется, что кабельные линии электропередач в большинстве своем скрыты, да и находящиеся на открытом воздухе далеко не всегда можно различить визуально.
А вот воздушные линии можно определить по:
ЛЭП используются для перемещения и распространения электроэнергии. Виды линий можно поделить:
Воздушные ЛЭП также можно разделить на подвиды, который зависят от проводников, типа тока, мощности, применяемого сырья. Ниже подробно описаны эти классификации.
Переменного тока
Постоянного тока
Вторая группа — это линии электропередач постоянного тока, в которых энергия всегда одинакова независимо от направления и сопротивления. Почти все установки в России питаются постоянным током. Их проще произвести и эксплуатировать, но потери при перемещении тока очень часто достигают 10 кВт/км за полгода на ЛЭП с напряжением 450 кВ.
Как по количеству изоляторов в гирлянде определить напряжение ВЛ, ЛЭП
Фото 1. Штыревые изоляторы на напряжение 0.4, 6-10, 35 кВ.
В моей практики было несколько несчастных случаев связанных с неумением определить класс напряжения ВЛ. Поэтому далее привожу таблицу из правил по технике безопасности, в которой указаны минимально допустимые расстояния, ближе которых приближаться к токоведущим частям, находящимся под напряжением смертельно опасно.
Таблица 1. Допустимые расстояния до токоведущих частей, находящихся под напряжением.
Расстояние от людей и применяемых ими инструментов и приспособлений от временных ограждений, м
Расстояние от механизмов и грузоподъемных машин в рабочем и транспортном положении, от стропов, грузозахватных приспособлений и грузов, м
Главный принцип здесь заключается в том, что чем выше напряжение ЛЭП, тем большее количество изоляторов будет в гирлянде. Кстати, самая высоковольтная ЛЭП в мире находится в России, ее напряжение 1150кВ.
Первый тип линий напряжение которых нужно знать в лицо, это ВЛ-0,4 кВ. Изоляторы данных ВЛ самые маленькие, обычно это штыревые изоляторы изготовленные из фарфора или стекла, закрепленные на стальных крюках. Количество проводов в такой линии может быть либо два, если это 220В, либо 4 и более, если это 380В.
Третий тип это ВЛ-35кВ. Здесь уже используются подвесные изоляторы, или штыревые, но гораздо большего размера. Количество подвесных изоляторов в гирлянде может быть от трех до пяти в зависимости от опоры и типа изоляторов. Опоры могут быть как бетонные, так и изготовленные из металлоконструкций, а так же из дерева, но тогда тоже это будет конструкция, а не просто столб.
Далее идут ВЛ-110кВ, 220кВ, 330кВ, 500кВ, 750кВ. Используются только подвесные изоляторы. Количество подвесных изоляторов в гирлянде в зависимости от типа изоляторов и типа опоры может быть:
ВЛ-110кВ от 6 изоляторов в гирлянде. Каждая фаза, одиночный провод. Опоры бывают железобетонные, деревянные (почти не используют) и собранные из металлоконструкций.
ВЛ-220кВ от 10 изоляторов в гирлянде. Каждая фаза выполняется толстым одиночным проводом. Напряжением выше 220кВ опоры собираются из металлоконструкций либо железобетонные.
ВЛ-330кВ от 14 изоляторов в гирлянде. Идет по два провода в каждой фазе. Охранная зона данных воздушных линий электропередачи составляет 30 метров по обе стороны от крайних проводов.
ВЛ-500кВ от 20 изоляторов в гирлянде, каждая фаза выполняется тройным проводом расположенным треугольником. Охранная зона 40 метров.
ВЛ-750кВ от 20 изоляторов в гирлянде. В каждой фазе идет 4 либо 5 проводов расположенных квадратом либо кольцом. Охранная зона 55 метров.
