2.3. Изолатори и арматура за въздушни линии
2.3.1. Изолатори.VL изолаторитеса електрически изолационни конструкции, изработени от порцелан, закалено стъкло или органосилициев материал, които са предназначени за изолиране и закрепване на проводници на въздушни линии и в разпределителни уредби на електроцентрали и подстанции.
На въздушни линии от 110 kV и повече трябва да се използват окачени изолатори, разрешено е използването на изолатори на пръти и опорни пръти.
Щифтови изолатори се използват на въздушни линии до 1 kV и на въздушни линии 6–35 kV (35 рядко). В символичното обозначение буквите означават Sh - щифт, F (S) - порцелан (стъкло), числото е номиналното напрежение, последната буква е дизайнът на изолатора.
Изолаторът за окачване от плоча (виж фиг. 2.5) е най-често срещан за въздушни линии от 35 kV и повече. Окачените изолатори се състоят от порцеланова (стъклена) изолационна част и метални части - капачка, прът, свързани с изолационната част посредством циментово свързващо вещество.
Фиг. 2.5.Изолатор за окачване тип диск
За въздушни линии в райони със замърсена атмосфера са разработени конструкции на устойчиви на замърсяване изолатори с повишени характеристики на разряд и увеличено разстояние на пълзене. В символичното обозначение буквите означават P - окачени, F (S) - порцелан (стъкло), G - за мръсни зони, номерът е класът на изолатора, последната буква е дизайнът на изолатора.
На въздушни линии 35 kV трябва да се използват окачени или прътови изолатори. Разрешено е използването на щифтови изолатори. При въздушни линии от 20 kV и по-ниски трябва да се прилага следното:
на междинни опори - всякакви видове изолатори;
върху опори от анкерен тип - окачващи изолатори.
Изборът на вид и материал (стъкло, порцелан, полимерни материали) на изолаторите се извършва, като се вземат предвид климатичните условия (температура и влажност) иусловия на замърсяване.
На въздушни линии от 330 kV и повече се препоръчва да се използват като правило стъклени изолатори; на въздушни линии 35 - 220 kV - стъкло, полимер и порцелан, предпочитание трябва да се даде на стъклени или полимерни изолатори.
2.3.2. Линейна арматура и средства за повишаване на нейната надеждност.Линейната арматура, използвана за закрепване на проводници към изолатори и изолатори към опори, се разделя на следните видове: скоби, използвани за закрепване на проводници в низове от окачени изолатори; съединителни фитинги за окачване на гирлянди върху опори и конектори за свързване на проводници и кабели в участъка.
Свързването на проводници и кабели трябва да се извършва с помощта на свързващи скоби и заваряване.
Работата на структурната част на въздушната линия се влияе от механични натоварвания от собственото тегло на проводниците и кабелите, от ледени образувания върху проводници, кабели и опори, от налягането на вятъра, както и поради промени в температурата на въздуха. Поради влиянието на вятъра възникват вибрации на проводниците (колебания с висока честота и малка амплитуда), както и "танц" на проводниците (трептения с ниска честота и голяма амплитуда).
Горните механични натоварвания, вибрации и „танцуване“ на проводниците могат да доведат до счупване на проводници, счупване на опори или намаляване на изолационните междини, което може да доведе до разрушаване на изолацията или пламък. Замърсяването на въздуха също влияе върху повредата на въздушните линии. При изчисляване на надеждността на електрозахранването на електроприемниците за въздушни линии на градски електрически мрежи се вземат предвид: климатичният район, в който се намира въздушната линия (общо 5), стандартната дебелина на ледената стена (по региони) и стандартната скорост на налягането на вятъра. За да се предотврати повреда на въздушните линии от вибрации, ако е необходимо, се използват контурни или стандартни виброгасители.[единадесет].
През 1997 г. компанията ORGRES разработи ограничители на лед и вибрации, както и танцови амортисьори, които предпазват проводниците и мълниезащитните кабели на въздушни линии 110–500 kV от натоварване от лед и вятър. Работата на ограничителите като сложни устройства осигурява защита на проводниците и кабелите от следните явления:
допълнително изчислен лед - чрез увеличаване на устойчивостта на усукване на проводника чрез монтиране на тежести (амортисьори на махалото) върху лоста, което допринася за образуването на едностранен лед, чиято маса е по-малка от отлагането на скреж с цилиндрична форма;
"танцуване" на проводници - поради неравномерното монтиране на ограничители в участъка, чийто инерционен момент (поради удължените лостове и масата на товарите) е десет пъти по-висок от инерционния момент на проводника с лед, в резултат на което ледът се отлага в подразстояния с различни форми и с различни аеродинамични характеристики;
вибрации - поради използването на елементи за гасене на вибрации (тежести, гъвкави елементи) в конструкцията на ограничителите.
За защита на единични проводници на мълниезащитни кабели от всички видове вибрации и лед се предлагат четири стандартни размера на ограничителя (OGK), показани на фиг. 2.6. Марките на ограничителите, техният брой в участък и местата за монтаж се избират в зависимост от диаметъра на проводника и дължината на участъка. За защита срещу "танц" на проводници с разделена фаза на два или повече проводника се предлагат три стандартни размера на амортисьора "танц" (GPR) с натоварвания от 2,4; 3,2 и 4,0 кг. Тези амортисьори са монтирани върху хоризонтални дистанционни плочи (фиг. 2.7). Ограничаването на масата на лед с HPR амортисьори се постига чрез увеличаване на устойчивостта на усукване на цялата фаза и ексцентрично закрепване на амортисьора към проводника, което води до намаляване на усукването на отделните проводници на фазата.
Фиг. 2.6.Общ изглед на ограничителя на обледеняване и трептения тип OGK, разположен на проводника
Фигура 2.7.Общ изглед на амортисьора "танц" на GPR, разположен върху проводника
Един от пасивните методи за борба с „танцуването“ на проводниците е да се увеличи разстоянието между тях или да се инсталират фазово-фазови изолационни дистанционери, които предотвратяват приближаването на проводниците (закрепване), като ги държат на разстояние, прието в проекта.
Междуфазните дистанционери едновременно увеличават твърдостта на жицата. С увеличаване на твърдостта на проводниците, натоварването от лед намалява, което е много важно за осигуряване на надеждността на въздушните линии.
Появата на полимерни изолатори в продукти с напрежение до 500 kV направи възможно бързото разширяване на обхвата на тяхното приложение като средство за борба с колебанията в лед и вятър. В [12] е дадено описание на оригиналния дизайн за почистване на проводниците на въздушни електропроводи.
2.3.3. Анкерно-окачени и свързващи фитинги SIP.Скоби за анкерни скоби.Скобите са изработени от устойчива на корозия и атмосферни влияния високоякостна алуминиева сплав чрез отливане с последваща термична обработка; Сплавта има повишена устойчивост на статични и динамични претоварвания.
Универсалният дизайн на скобите позволява бързото им монтиране на стълбове с помощта на болтове или ленти от неръждаема лента (обикновено се доставят отделно). СкобиBQC("свинска опашка") се монтират в проходни отвори на опорите и фасадите на сградите.
Различни модели скоби могат да се използват за фиксиране както на една анкерна скоба (анкерен комплектEAS), така и за използване в двойни анкерни скоби.комплекти (EADS). Предлагат се и подсилени скоби, които издържат 2000 kg (CS10-2000;CS3-2000).
Анкерни скоби за главни SIP, окачени на стълбове.Тези скоби са автоматичен клинов тип без връщане; те включват: двойка термопластични клинове, устойчиви на атмосферни влияния и UV лъчи, които влизат в контакт с изолацията на носещия проводник и осигуряват двойна изолация на сърцевината на проводника; отворено тяло, в което са поставени клиновете.
Корпусът е изработен от устойчива на атмосферни влияния и UV лъчи термопластична или устойчива на корозия и атмосферни влияния алуминиева сплав с висока якост и термично обработена. Тялото има две точки за закрепване, към които са прикрепени краищата на гъвкава примка за прашка (въже от неръждаема стомана), която може бързо да се вкара в жлеба на скобата.
На мястото на окачване примката се държи от съединител, което също намалява износването му поради неизбежните вибрации, причинени от вятъра.
Корпусът на фирмената анкерна клинова скоба е изработен от алуминиева сплав или високоякостна термосплав. Диапазонът на напречните сечения на изолирания лагерен нулев кабел е от 54,6 до 70 mm 2. СкобаPA35-1000 осигурява фиксиране на носещия кабел със сечение 25-35 mm 2, с натоварване до 1000 kg. Други скоби от сериятаPAмогат сигурно да държат кабел с напречно сечение от 50 до 70 mm 2 и 80 до 95 mm 2, а натоварването върху носещия елемент варира от 1000 до 2200 kg. За закрепване на неизолиран носещ кабел - анкерна скобаPAM, пригодена за автоматично закрепване на проводника. Размери на секциите от 16 до 95 mm 2 , всяка секция изисква подходяща скоба.
За опъване на самоносещ изолиран проводник от типа "ALUS" (без носещ елемент) се използват скоби от серияPS…PF, които фиксират снопа от проводници чрез механично притискане с помощта на болтове с гайки - "агнета".
Анкерни скоби за разпределителни SIP.Тъй като разпределителните SIP се изработват само от 2 или 4 нишки изолирани алуминиеви проводници и тъй като има само два техни стандартни размера, за монтажа им се използва проста и лесна скоба; самата инсталация е много бърза. Скобата се състои от примка, както и клинове и тяло, които са изработени от термопласт, устойчив на ултравиолетово лъчение. Анкерната разклонителна скобаPC63F27 може да държи 2 или 4 проводника от 6 до 35 mm2.
2.3.4. Класификация на авариите на линейните фитинги на въздушните линии.Анализът на причините за технологичните смущения в работата на енергийните системи позволява да се класифицират авариите на въздушните линии, по-специално повреди, причинени от неизправност на линейни фитинги [13]. Основните причини за повреди могат да бъдат разделени на четири групи: дефекти в производството, монтажа, ремонта и др.; атмосферни явления над изчислените им стойности; редуващи се натоварвания върху жицата (вибрации, "танц", големи температурни разлики); други външни влияния.
Данните за нарушаването на производителността на линейните фитинги през последните години са дадени в таблица. 2.3.
От табл. 2.3 се вижда, че основната причина за неизправността на вентила са производствени, монтажни и ремонтни дефекти, които представляват 50% от общия брой повреди. На второ място са повредите на линейната армировка от променливо натоварване - 33,4%. С първата причина трябва да се борим чрез засилване на контрола при производството, монтажа иработа на линейни фитинги.
Нарушаване на производителността на линейни фитинги
Брой повреди / процент от общите по години