КОНСТРУКЦИИ ЛИНИЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЕЙ 1.1.Әуе электр беріліс желілерінің (ӘЭБЖ) конструктивтік элементтері ӘЭБЖ электр энергиясын алыс қашықтықтарға өткізгіш сымдармен тасымалдауға арналған. Негізгі конструктивтік элементтері: өткізгіш сым (провода), тростар, тіректер (опоры), изоляторлар (оқшауламалар) және желілік арматура. Өткізгіш сымдар электр энергиясын тасымалдау үшін қажет. Тіректердің жоғарғы жағында өткізгіш сымдардың үстінде ӘЭБЖ найзағайдан қорғау үшін тростар орнатылады. Тіректер өткізгіш сымдар мен тростарды, жер мен судың үстінен белгілі бір биіктікте ұстап тұру үшін қажет. Изоляторлар өткізгіш сымдарды тіректен оқшаулауға арналған. Желілік арматуралар көмегімен өткізгіш сымдарды изоляторларға бекітеді, ал изоляторларды тірекке бекітеді. Кей жағдайларда ӘЭБЖ өткізгіш сымдарын желілік арматуралар және изоляторлар көмегімен инженерлік ғимараттардың кронштейндеріне бекітеді. ӘЭБЖ бір және екі тізбекті түрі көп тараған. Үш фазалы ӘЭБЖ бір тізбегі әр түрлі фазалардың өткізгіштерінен тұрады. Екі тізбек бір тіректе орналасуы мүмкін. 1.1-ші суретте бір тізбекті желінің металл тірегі көрсетілген. ӘЭБЖ конструктивтік бөлігіне келесі механикалық жүктемелер әсер етеді: өткізгіш сымдар мен тростардың өзіндік салмағы, мұздақтың пайда болуы, желдің қысымы және қоршаған ортаның температурасының өзгеруі. Желдің әсерінен сымдардың вибрациясы (жиілгі төмен және амплитудасы аз) пайда және сымдардың шайқалуы (пляска проводов) (жиілігі жоғары және амплитудасы үлкен) болады.  Сурет 1.1. Бір тізбекті желінің аралық металл тірегі: 1–өткізгіш сымдар; 2 –изоляторлар; 3 –найзағайдан қорғайтын трос; 4 – тростың бекітушісі; 5– траверсалар; 6–тіректің қабырғасы; 7– тіректің фундаменті Указанные выше механические нагрузки, вибрации и пляска проводов могут приводить к обрыву проводов, поломке опор, схлестыванию проводов либо сокращению их изоля-ционных промежутков, что может привести к пробою или перекрытию изоляции. На повреждаемость ВЛ влияет и за-грязнение воздуха. В гл. 8 рассмотрен расчет ВЛ на механическую проч-ность, проводимый для того, чтобы ВЛ выдерживала дей-ствующие на нее механические нагрузки. 1.2. ӘЭБЖ өткізгіш сымдары және тростары ӘЭБЖ изоляцияланбаған өткізгіш сымдар қолданылады. Ең көп тарағаны алюминий, болат - алюминий (сталеалюминиевые), сонымен қатар, алюминий қоспаларынан(АН, АЖ). Найзағайдан қорғаушы тростар болаттан жасалады. Найзағайдан қорғаушы тростар жоғары жиілікті байланыс арналарын ұйымдастыру үшін қолданылады. Бұл тростар болат – алюминий түрінде жасалады. Изоляцияланбаған өткізгіш сымдардың жалпы түрі және конструкциясы 1.2, а суретінде берілген. Бір сымды өткізгіш (сурет 1.2, б) қимасы дөңгелек, бір сымнан тұрады. Бұл өткізгіштер көп сымды өткізгіштерден арзан, бірақ майысқақтығы төмен және механикалық төзімділігі төмен. Бір металлда жасалған көп сымды өткізгіштер (сурет 1.2, в) өзара бірге өрілген сымдардан тұрады. Екі металлдан орындалған көп сымды өткізгіштерде (сурет1.2,г)–ішкі сымдары(өткізгіштің өзекшесі) болаттан, ал бетіндегісі–алюминийден орындалады.  Рис. 1.2. Конструкции проводов ВЛ: а–общий вид многопроволочного провода; б–сечение однопроволочного прово- да; в, г – сечения многопроволочных проводов из одного и двух металлов; д – сечение пустотелого провода Болат өзекше механикалық төзімділікті арттырады, ал алюминий – ток өткізетін бөлігі. Іші қуыс(түтікше тәрізді) өткізгіш сымдар (сурет 1.2, (д) бір бірімен қуысқа салынып жалғанған жалпақ сымдардан орындалады, бұл өткізгішітің конструктивтік төзімділігін арттырады. Бұл өткізгіштердің диаметрі тұтас өткізгіштерге қарағанда үлкен болады, осыған байланысты –өткізгіштер айналасындағы «тәж» құбылысынң кернеуінің мәні артады және оған кететін шығындар төмендейді. Қуыс өткізгіштер ӘЭБЖ сирек қолданылады, они главным образом используются для ошиновки подстанций 330 кВ и выше. Для снижения потерь электроэнергии на корону ВЛ при U ном 330 кВ каждая фаза ВЛ расщепляет- ся на несколько проводов. Материал проводов должен иметь высокую электриче- скую проводимость. На первом месте по проводимости сто- ит медь, затем алюминий; сталь имеет значительно более низкую проводимость. Провода и тросы должны быть вы- полнены из металла, обладающего достаточной прочно- стью. По механической прочности на первом месте стоит сталь. Материал проводов и тросов должен быть стойким по отношению к коррозии и химическим воздействиям. Медь при своих высоких качествах – хорошей проводи- мости, большой механической прочности и коррозионной стойкости – дорога и дефицитна. Поэтому в настоящее время медные провода для выполнения ВЛ не применяют- ся. Их использование допускается в контактных сетях, се- тях специальных производств (шахт, рудников и др.). Алюминий – наиболее распространенный в природе ме- талл. Его удельная проводимость составляет 65,5 % прово- димости меди. Большая проводимость, легкость и распро- страненность в природе алюминия привели к эффективно- му использованию его в качестве токопроводящего металла для проводов и кабелей. Основной недостаток алюминия - относительно малая механическая прочность. Алюминиевые однопроволочные провода вообще не выпус- каются из-за их низкой прочности. Многопроволочные алю- миниевые провода обычно применяют только в распредели- тельных сетях напряжением до 35 кВ, а в сетях с более высоким напряжением используются сталеалюминиевые провода. В соответствии с ГОСТ 839-80 выпускаются алю- миниевые провода марок А и АКП. Провод марки А состо- ит из алюминиевых проволок одного диаметра (число про- волок от 7 до 61), скрученных концентрическими повивами; АКП - провод марки А, но его межпроволочное простран- ство заполнено нейтральной смазкой повышенной термо- стойкости, противодействующей появлению коррозии. Кор- розионно-стойкий провод АКП применяется для ВЛ вблизи морских побережий, соленых озер и химических пред- приятий. Провода из сплавов алюминия (АН - нетермообрабо- танный, АЖ – термообработанный сплав) имеют большую механическую прочность и примерно такую же проводи- мость, как и провода марки А. Сталеалюминиевые провода наиболее широко применя- ются на ВЛ. Проводимость стального сердечника не учи- тывается, а за электрическое сопротивление принимается только сопротивление алюминиевой части. В соответствии с ГОСТ 839-80 выпускаются сталеалюминиевые провода марок АС, АСКС, АСКП, АСК. Провод марки АС состоит из стального сердечника и алю- миниевых проволок. Провод предназначается для ВЛ при прокладке их на суше, кроме районов с загрязненным вред- ными химическими соединениями воздухом. Коррозионно- стойкие провода АСКС, АСКП, АСК предназначены для ВЛ, проходящих по побережьям морей, соленых озер и в промышленных районах с загрязненным воздухом; АСКС и АСКП – это провода марки АС, но межпроволоч- ное пространство стального сердечника (С) или всего про- вода (П) заполнено нейтральной смазкой повышенной тер- мостойкости; АСК – провод марки АСКС, но стальной сер- дечник изолирован двумя лентами полиэтиленовой пленки. В обозначение марки провода вводится номинальное се- чение алюминиевой части провода и сечение стального сер- дечника, например АС 120/19 или АСКС 150/34. Әуе желіліерінің тіректері Әуе желіліерінің тіректері екі түрге бөлінеді: анкерлік және аралық (промежуточные). Бұл тіректер өзара өткізгіш сымдарды ілу тәсілімен ерекшеленеді. Аралық тіректерде өткізгіш сымдарды изоляторлар көмегімен бекітеді. Анкерлік тіректер өткізгіш сымдарды тартып тұру үшін қолданылады, гирляндаға жиналған изоляторлар көмегімен бекітеді (сурет 1). Аралық тіректер арасындағы қашықтық пролет деп аталады, ал анкерлік тіректер арасындағы қашықтық– анкерлік пролет деп аталады. Анкерлік тіректер көмегімен ӘЭБЖ жауапты бөліктерінде өткізгіш сымды қатты бекітуге қолданылады, мысалы: инженерлік ғимараттар үстімен өткенде(темір жол, автомобиль жолдары және т.б.), ЭБЖ трассасының басы және аяғында, бұрылыстарда. на концах прямых ее участков. Анкерные опоры на пря- мых участках трассы ВЛ при подвеске проводов с обеих сторон от опоры с одинаковыми тяжениями в нормальных режимах работы ВЛ выполняют те же функции, что и про- межуточные опоры. Но анкерные опоры рассчитываются также и на восприятие значительных тяжений по проводам  Сурет 1. ӘЭБЖ схемасы и тросам при обрыве части из них в примыкающем пролете. Анкерные опоры значительно сложнее и дороже промежу- точных и поэтому число их на каждой линии должно быть минимальным. В наихудших условиях находятся концевые анкерные опоры, устанавливаемые при выходе линии с электростан- ции или на подходах к подстанции. Эти опоры испытывают одностороннее тяжение всех проводов со стороны линии, так как тяжение проводов со стороны портала подстанции незначительно. Промежуточные прямые опоры устанавливаются на прямых участках ВЛ для поддержания провода в анкерном пролете. Промежуточная опора дешевле и проще в изго- товлении, чем анкерная, так как благодаря одинаковому тяжению проводов по обеим сторонам она при необорван- ных проводах, т. е. в нормальном режиме, не испытывает усилий вдоль линии. Промежуточные опоры составляют не менее 80–90 % общего числа опор ВЛ. Угловые опоры устанавливают в точках поворота линии. Углом поворота линии называется угол в плане линий (рис, 1.4), дополнительный до 180° к внутреннему углу  линии. Траверсы угловой опоры устанавливают по биссект- рисе угла .  Сурет 2. ЭБЖ бұрылысы: 1–подножники опоры; 2– траверса; 3– петля Угловые опоры могут быть анкерного и промежуточного типа. Кроме нагрузок, воспринимаемых промежуточными прямыми опорами, на промежуточные и анкерные угловые  Сурет 3.. Өткізгіш сымдардың транспозициясы опоры действуют также нагрузки от поперечных состав- ляющих тяжения проводов и тросов. Чаще всего при углах поворота линий до 20° применяют угловые опоры анкер- ного типа (см. рис. 1.3). При углах поворота линии элек- тропередачи более 20° вес промежуточных угловых опор значительно возрастает. Поэтому в СССР промежуточные угловые опоры применяются для углов поворота линий до 10–20° [12]. ӘЭБЖ келесі арнайы тіректер қолданылады: транспозициялық–тіректердегі өткізгіш сымдардың орналасуын өзгерту үшін қолданылады;тармақтаушы (ответвительные)– негізгі желіден тармақталуды орындау үшін; өтпелі (переходные) – өзен көлдерден өту үшін . Транспозицияны қашықтығы 100 км, 110 кВ және одан жоғары кернеуде ӘЭБЖ фазаларының сыйымдылығы және индуктивтілігін бірдей ету үшін қолданады. Транспозиция жасау үшін ӘЭБЖ үш бөлікке бөледі, сонда әр бөлікте әр фазаның өткізгіші әртүрлі орналасады.(cурет 3) Өткізгіш сымдар мен тростардың ең көп таралған орналасуы 4 суретте көрсетілген.  Cурет 4. Өткізгіштер мен тростардың тіректерде орналасуы: а–үшбұрыш; б–горизонтальдық; в–кері шырша; г –бочка няют на ВЛ 20 кВ и на одноцепных ВЛ 35–330 кВ с метал- лическими и железобетонными опорами. Горизонтальное расположение проводов (рис. 1.6,6) используют на ВЛ 35– 220 кВ с деревянными опорами и на ВЛ 330 кВ. Это рас- положение проводов позволяет применять более низкие опоры и уменьшает вероятность схлестывания проводов при образовании гололеда и пляске проводов. Поэтому го- ризонтальное расположение предпочтительнее в гололед- ных районах. На двухцепных ВЛ расположение проводов обратной елкой удобнее по условиям монтажа (рис. 1.6, а), но увели- чивает массу опор и требует подвески двух защитных тро- сов. Наиболее экономичны и распространены в СССР на двухцепных ВЛ 35–330 кВ стальные и железобетонные опоры с расположением проводов бочкой (рис. 1.6, г). Деревянные опоры в СССР широко применяют на ВЛ до 110 кВ включительно. Разработаны деревянные опоры также и для ВЛ 220 кВ, но они не нашли широкого рас- пространения. Достоинства этих опор – малая стоимость 
(в районах, располагающих лесными ресурсами) и просто- та изготовления. Недостаток – подверженность древесины гниению, особенно в месте соприкосновения с почвой. Эф- фективное средство против гниения – пропитка специаль- ными антисептиками. Для ВЛ 6–10 кВ (рис. 1.7, а) со штыревыми изолято- рами 6, закрепленными на крюках 5, наиболее целесооб- разна одностоечная промежуточная опора с треугольным расположением проводов 7. Опоры делают в большинстве случаев составными. Нога опоры состоит из двух частей: длинной (стойки 3) и короткой (пасынка 1). Пасынок со- единяют со стойкой двумя бандажами 2 из стальной про- волоки. Анкерные и промежуточные угловые опоры для ВЛ 6–10 кВ выполняются в виде А-образной конструкции Для ВЛ 110 кВ, а также 35 кВ с подвесными изолято- рами 6 применяются деревянные опоры с горизонтальным расположением проводов 7. Промежуточная опора для этих ВЛ представляет собой портал, имеющий две стоики с ветровыми связями 8 и горизонтальную траверсу 4 (рис 1.7,6). Анкерные угловые опоры для ВЛ 35–110 кВ вы- полняются в виде пространственных А–П-образных кон- струкций (рис. 1.8). Металлические опоры (стальные), применяемые на ли- ниях электропередачи напряжением 35 кВ и выше, доста- точно металлоемкие и требуют окраски в процессе эксплуа- тации для защиты от коррозии. Устанавливают металличе- ские опоры на железобетонных фундаментах. Эти опоры по конструктивному решению тела опоры могут быть отнесе- ны к двум основным схемам–башенным или одностоеч- ным (рис. 1.1) и портальным (рис. 1.9, а), а по способу за- крепления на фундаментах – к свободностоящим опорам (рис. 1.1 и 1.10) и опорам на оттяжках (рис. 1,9, а–в). Не- зависимо от конструктивного решения и схемы металличе- ские опоры выполняются в виде пространственных решет- чатых конструкций (рис. 1.9, г). Унифицированная одно- цепная промежуточная опора ВЛ 110 кВ показана на рис. 1.1, а двухцепная ВЛ 220 кВ–на рис. 1.10,а. Анкер- ные опоры отличаются от промежуточных увеличенными вылетами траверс и усиленной конструкцией тела опоры. На ВЛ 500 кВ, как правило, применяется горизонтальное расположение проводов. Промежуточные опоры 500 км могут быть портальными свободностоящими или на оттяж- ках. Наиболее распространенная конструкция опоры 500 кВ – портал на оттяжках (рис. 1.9, а). Для линии 750 кВ применяются как портальные опоры на оттяжках,  Рис. 1.9. Металлические опоры: а–промежуточная одноцепная на оттяжках 500 кВ; б–промежуточная V-образ- ная 1150 кВ; в–промежуточная опора ВЛ постоянного тока 1500 кВ; г – элемен- ты пространственных решетчатых конструкций так и V-образные опоры типа «Набла» с расщепленными оттяжками. Для использования на линиях 1150 кВ в кон- кретных условиях разработан ряд конструкций опор – пор- тальные, V-образные, с вантовой траверсой. Основным ти- пом промежуточных опор для линий 1150 кВ являются V-образные опоры на оттяжках с горизонтальным распо- ложением проводов (рис. 1.9,6). Линию постоянного тока напряжением 1500 (±750) кВ Экибастуз–Центр проекти- руют на металлических опорах (рис. 1.9, в ). Железобетонные опоры долговечнее деревянных, требу- ют меньше металла, чем металлические, просты в обслу-  Рис. 1.10. Металлические свободностоящие двухцепные опоры: а–промежуточная 220 кВ; б–анкерная угловая 110 кВ живании и поэтому широко применяются на ВЛ до 500 кВ включительно.При изготовлении железобетонных опор для обеспечения необходимой плотности бетона применяются виброуплотнение и центрифугирование. Виброуплотнение производится различными вибраторами (инструментами или навесными приборами), а также на вибростолах. Цен- трифугирование обеспечивает очень хорошее уплотнение бетона и требует специальных машин–центрифуг. На ВЛ 110 кВ и выше стойки опор и траверсы портальных опор – центрифугированные трубы, конические или цилиндриче-  Рис. 1.11. Промежуточные железобетонные свободностоящие одноцеп- ные опоры: а–со штыревыми изоляторами 6–10 кВ; б –35 кВ; в–110 кВ; г – 220 кВ ские. На ВЛ 35 кВ стойки – центрифугированные или из вибробетона, а для ВЛ более низкого напряжения – толь- ко из вибробетона. Траверсы одностоечных опор – метал- лические оцинкованные. Одностоечные опоры 6–10 кВ и 35–220 кВ бывают как свободностоящие (промежуточ- ные, рис. 1.11, 1.12, а), так и на оттяжках (анкерные угло-  Рис. 1.12. Промежуточные железобетонные опоры: а – одностоечная свободностоящая двухцепная 110 кВ; б - портальная с оттяжками одноцепная 500 кВ вые). Портальные опоры как свободностоящие, так и на растяжках применяются на ВЛ 330–500 кВ (рис. 1.12,6). Провод каждой фазы ВЛ 500 кВ расщеплен на три. В СССР проведена унификация конструкций металли- ческих и железобетонных опор для ВЛ 35–500 кВ. В ре- зультате сокращено число типов и конструкций опор и их деталей. Это позволило серийно производить опоры на за- водах, что ускорило и удешевило сооружение линий. |