Кац 1 (1193611), страница 3
Текст из файла (страница 3)
До сих пор нет единого мнения о ресурсе полимерных изоляторов и долгосрочной надежности материалов, используемых при их производстве.
В настоящее время, энергетики с опаской смотрят на массовое применение полимерных изоляторов на линиях напряжением 220 кВ и выше. И для их опасений есть основания. Например, случаи обрыва оконцевателей, имевшие место на линиях напряжением свыше 110 кВ, на линиях 35-110 кВ оконцеватели не отрываются, а только горят.
Объем полимерных изоляторов, установленных на объектах электроэнергетики, составляют около 10% от общего числа применяемых в России изоляторов.
При выборе изоляторов для ВЛ лучше ориентироваться на наиболее надежные типы изоляторов, которые отвечают принципу «повесил и забыл», то есть требуют минимального объема профилактических мероприятий и диагностики.
Зарубежные специалисты более серьезно относятся к широкому применению полимерных изоляторов, в частности ведется сбор информации, касающейся случаев выхода из строя и повреждаемости полимерных изоляторов.
Изоляторы делят на две основные группы: штыревые и подвесные. Подвесные изоляторы тарельчатого типа крепятся к опоре с помощью линейной арматуры. Эти изоляторы могут соединяться между собой, образуя гирлянды, которые бывают поддерживающими и натяжными. Первые монтируются на промежуточных опорах, вторые – на анкерных. Подвесные изоляторы применяются на ЛЭП номинальным напряжением 35 кВ и выше.
В нормальных режимах поддерживающая гирлянда изоляторов воспринимает осевую нагрузку, состоящую из веса провода, гололеда и веса самой гирлянды.
Тип изолятора выбирается по механической нагрузке с учетом коэффициента запаса прочности. Коэффициент запаса прочности представляет собой отношение разрушающей электромеханической нагрузки к нормативной нагрузке на изолятор. Согласно ПУЭ, коэффициент запаса прочности для изоляторов поддерживающих гирлянд в режиме наибольшей нагрузки должен быть не менее 2,5, а в режиме среднегодовой температуры – не менее 5,0. Для изоляторов натяжных гирлянд коэффициент запаса прочности в режиме среднегодовой температуры должен быть не менее 6.
С учетом этого расчетные условия для выбора типа изоляторов в подвесной гирлянде имеет вид [6]:
(3.1)
(3.2)
где 
– разрушающая электромеханическая нагрузка, кН; 
– средний вес гирлянды изоляторов, принимаемы в зависимости от номинального напряжения ВЛ [11] равного 
.
Изоляторы и арматура выбираются по нагрузкам в нормальных и аварийных режимах работы ВЛ. Для ВЛ, проходящих в районах со среднегодовой температурой минус 100С и ниже или в районах с низшей температурой минус 500С и ниже, расчетные усилия в изоляторах и арматуре умножаются на коэффициент условий работы К=1,4
Принимаем 
.
Выбор изоляторов из стекла должен производиться по удельной эффективной длине пути утечки. Длина пути утечки
(3.3)
где 
– удельная эффективная длина пути утечки, см/кВ; 
– коэффициент использования длины пути утечки, учитывающий эффективность использования длины пути утечки изолятора; 
– наибольшее рабочее междуфазное напряжение, кВ.
Длина пути утечки изоляции (изолятора) (L) – наименьшее расстояние по поверхности изоляционной детали между металлическими частями разного потенциала.
Эффективная длина пути утечки – часть длины пути утечки, определяющая электрическую прочность изолятора в условиях загрязнения и увлажнения.
Удельная эффективная длина пути утечки (Lэф.) – отношение эффективной длины пути утечки к наибольшему рабочему межфазному напряжению сети.
Таблица 3.1 –Подвесного изолятор из закаленного стекла – ПС 70-Д
| Строительная высота, h, мм | 127 |
| Диаметр изолятора, D, мм | 255 |
| Длина пути утечки, мм | 303 |
| Механическая нагрузка, кН, не менее | 70 |
| Масса изолятора, кг, не более | 3,49 |
Изоляторы из закаленного стекла не требуют проверки на электрическую прочность перед монтажом. Эксплуатационные характеристики изоляторов зависят от аэродинамических характеристик изолирующей детали («тарелки») изолятора. Хорошее обтекание изолятора способствует уменьшению загрязнения, лучше происходит его самоочистка ветром и дождем, и как следствие, не происходит значительного снижения уровня изоляции в гирлянде.
Эффективная длина утечки
(3.4)
при 
[3]
Количество изоляторов в гирлянде
В связи с возможностью выхода из строя отдельных изоляторов во время эксплуатации и относительно большой трудоемкостью их замены количество изоляторов увеличивают на один для ВЛ 220 кВ [3].
При 
длина гирлянды изоляторов:
(3.5)
где 
– длина арматуры, м; 
– строительная высота изолятора, м; 
– число изоляторов в гирлянде.
Линейная арматура предназначена для крепления гирлянды изоляторов к траверсе опоры и для крепления провода к гирлянде.
Зажимы служат для фиксации проводов и тросов. Они подразделяются на поддерживающие, подвешиваемые на промежуточных опорах, и натяжные, применяемые на опорах анкерного типа. Поддерживающие зажимы подразделяют на глухие и с заделкой ограниченной прочности. Глухой зажим состоит из корпуса, в который укладывается провод (или трос), плашек и U-образных болтов для крепления провода в корпусе. Провод или трос в случае обрыва в одном из пролетов не вытягивается из зажима, а на промежуточную опору передается редуцированное тяжение.
Натяжные зажимы делятся на три типа: болтовые – для проводов АС-70/11 - АС-240/39; прессуемые – для сталеалюминевых проводов АС-185/24 и более; клиновые – преимущественно для подвески стальных тросов.
Сцепная арматура включает скобы, серьги, ушки. Скоба предназначена для присоединения гирлянды к траверсе опоры или к закрепляемым на траверсе деталям. Серьга соединяет скобу с шапкой верхнего изолятора. Ушки соединяют нижний изолятор с зажимом. Серьга со скобой и ушко с зажимом сочленяются с помощью болта или пальца. Один конец фиксируется шляпкой, а другой – гайкой или шайбой с обязательным применением шплинтов.
Защитная арматура устанавливается у конца гирлянды со стороны провода. На поддерживающих гирляндах выполняется в виде овала, направленного длинной стороной вдоль провода. На натяжных гирляндах устанавливаются кольца. При изолированной подвеске троса на ЛЭП напряжением 220 кВ и выше изоляторы шунтируются разрядными рогами.
Выбор арматуры производится по минимальной разрушающей нагрузке, приводимой в технических характеристиках арматуры. Выбор арматуры аналогичен выбору изоляторов согласно ПУЭ.
Для крепления провода к гирлянде на промежуточных опорах применяют, как правило поддерживающие глухие зажимы типа ПГ и ПГН и ушки типа У1. Для крепления гирлянды к траверсе используются узлы типа КГП и серьги типа СР.
Таблица 3.2 – Арматура для крепления гирлянды изоляторов типа ПС 70-Д
| Арматура | Количество, шт | Строительная высота, м | Вес, кг |
| Узел крепления КГП-7-1 | 1 | 0,082 | 0,8 |
| Скоба СК-7-1А | 1 | 0,05 | 0,39 |
| Серьга СР-7-16 | 1 | 0,065 | 0,34 |
| Ушко однолапчатое У1-7-16 | 1 | 0,106 | 0,76 |
| Зажим поддерживающий ПГН-5-4 | 1 | 0,162 | 7,3 |
Длина гирлянды
Вес гирлянды
(3.6)
Принимаем подвесной изолятор из закаленного стекла - ПС 160-В [25].
Таблица 3.3 – Подвесной изолятор из закаленного стекла ПС 160-В
| Строительная высота, мм | 146 | |
| Диаметр изолятора, D, мм | 280 | |
| Длина пути утечки, мм | 370 | |
| Разрушающая электромеханическая нагрузка, кН, не менее | 160 | |
| Вес, кг | 6,58 | |
Таблица 3.4 – Линейная арматура для изолятора ПС 160-В
| Арматура | Количество, шт. | Строительная высота, м | Вес, кг |
| Скоба СК-16-1А | 1 | 0,07 | 1,22 |
| Серьга СР-16-20 | 1 | 0,07 | 0,55 |
| Ушко однолапчатое У1-16-20 | 1 | 0,113 | 2,02 |
| Зажим натяжной НАС-330-1 | 1 | - | 2,23 |
| Скоба СКД-16-1 | 1 | 0,105 | 1,36 |
(3.7)
При 
Принимаем 
.
Длина гирлянды
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
