Воздушная линия электропередачи

Воздушная линия электропередачи

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. ВОЗДУШНАЯ НИЯ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ , содержащая провода, подве«/;:V .;;:-,-..J.i I 13.:.:;:;; 1 V/ . шенные к опорам в несколько ярусов по высоте и соединенные в пролетах распорками, выполненными из.тяг и зажимов, G тли ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения надежН ости работы линии путём предоТвращения скручивания проводов в гололедный период, распорки, соединяющие провода двух нижних ярусов, выполнены с центром тяжести, расположенным у зажима, прикрепленного к нижнему проводу, а,их вес определен соотношением Р- f -V, где р - вес распорки; Ъис - соответственно расстояние (Л от верхнего зажима распорки до ее центра тяжести и с нижнего зажима Г . V - расчетная вертикальная сила давления нижнего провода на распорку в режиме нерав , номерной загрузки проводов гололедом. со 00 со 01 фи8.1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ вйЬФи,; с

P ) — "V;

glue.f

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНЙЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3462610/24-07 (22) 05.07.82 (46) 15.02.84. Бюл. М б (72). A ß. Абдурахманов, Ю.N. Журавлев, Л.М.: Кесельман и N.ß . Тесис (71) Среднеазиатское отделение Научно-исследовательского института

"Энергосетьпроект" и Таджикский научно-исследовательский отдел энергетики, Научно-исследовательского института "Энергосетьпроект" (53) 621.315.1(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

9. 484598, кл. H G 7/14, 1973.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 674136, кл. Н 02 С 7/14., 1977.

3. Энергетика за рубежом. Воздушные линии электропередачи. Переводы докладов международной конференции по большим электрическим системам (СИГРЭ-176). Под ред. В,В. Бургсдбрфа, Х,, "Энергия", 1978, с. 9, рис. 2. (54 ) (-57 ) 1 . ВОЗДУШНАЯ JIHHHR ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧЕ, содержащая провода, подве ..SU„„j 073835 А

3@@ H 02 G 7 00 Н 02 0 7 14 шенные к опорам в несколько ярусов по высоте и соединенные в пролетах распорками, выполненными из.тяг и зажимов, отличающаяся тем, что, с целью повышения надеж- ности работы линии путем предотвращения скручивания проводов в голо« ледный период, распорки, соединяющие провода двух нижних ярусов, выполнены с центром тяжести, расположенным у зажима, прикрепленного к нижнему проводу, а,их вес определен соотношением где P.- вес распорки;

b и с - соответственно расстояние от верхнего зажима распорки до ее центра .тяжести и нижнего зажимау

V - расчетная вертикальная сила давления нижнего провода на распорку в режиме неравномерной загрузки проводов гололедом.

107383

2. Воздушная линия по п.1, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью унификации элементов распорок, распорки, соединяющие цровода двух нижних ярусов, снабжены грузом, центр тяжести которого расположен на оси нижнего провода.

3. Воздушная линия по и. 1, о т л и ч а ю щ и я с я тем, что груз прикреплен к зажиму распорки.

4. Воздушная линия по п.2, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что груз прикреплен к проводу у зажима распорки.

5. Воздушная линия по п.1, о т— л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения эФфективности работы распорок, соединяющих провода двух нижних ярусов, и снижения их веса, распорки снабжены консолями, жестко прикрепленными к распорке со стороны нижнего провода.

Изобретение относится к электроэнергетике, в частности к воздушным линиям электропередачи высокого напряжения с междуфазными или дистанционными распорками в расщепленных фазах или грозозащитных тросах.

Известна воздушная линия электропередачи, содержащая провода, подвешенные к опорам в несколько ярусов по высоте и соединенные в пролетах распорками, выполненными из тяг зажимов, при этом провод соединен с опорой с помощью тросовых растяжек, которые закреплены на опоре жестко и присоединены к проводу на расстоянии 0,25-0,35 длины пролета l1).

Линия отличается малой надежностью работы в.гололедный период, так как в ней не устраняется скручивание проводов при неравномерном отложении или сбросе гололеда, например при его сбросе только с ниж- . него провода. Кроме того, данная линия электропередачи практически не может быть выполнена на напряжении выше 20 кВ и с пролетами более

100-150 и.

Известна также воздушная линия электропередачи, содержащая провода, подвешенные к опорам в несколько ярусов по высоте и соединенные в пролетах распорками, выполненными кз тяг и зажимов, а также демпфирующие элементы, выполненные из груза, подвешенного к проводам через тросовую оттяжку и изолирующий злемент и расположенного в емкости с жидкой средой Г2 1.

Эта линия также не обладает неооходймой надежностью в гололедный период, не препятствуя скручиванию проводов. При напряжениях выше

20 кВ и пролетах более 100-150 м она, кроме того, требует непропорционально больших затрат на демпфируюuNe устройства, что существенно увеличивает ее стоимость.

Наиболее близким техническим решением к предложенному является воздушная линия электропередачи, содержащая провода, подвешенные к опорам в несколько ярусов по высоте и соединенные в пролетах распорками, выполненными из тяг и зажимов 3 .

Данная линия может быть выполнена на любые классы напряжения. Одна-

10 ко при малых междуфазных расстояниях и больщих пролетах она также отличается низкой надежностью в гололедный период из-за большой вероятности возникновения скручивания проводов при неравномерном отложени% или сбросе гололеда. В силу этого при использовании линии увеличивают междуфазные расстояния или количество распорок в пролетах,что приводит к увеличению затрат на соору29 жение линии.

Пель изобретения — повышение надежности работы линии путем предотвращения скручивания проводов в гололедный период.

25 Поставленная цель достигается тем, что в воздушной линии электропередачи, содержащей провода, подвешенные к опорам в несколько ярусов по высоте и соединенные в пролетах о распорками, выполненными из тяг и зажимов, распорки, соединяющие провода двух нижних ярусов, выполнены с центром тяжести, расположенным у зажима, прикрепленного к нижнему проводу, и их вес определен соотноЗ5 шением

P >g — ° 7

Ь где Р - вес распорки;

b и с — соответственно расстояние от верхнего зажима распор40 ки до ее центра тяжести и нижнего зажима;

V — расчетная вертикальная сила давления нижнего провода на распорку в режиме неравно45 мерной загрузки проводов гололедом.

С целью унификации элементов рас- ний провод 2 и верхний 3 выполненпорок, распорки, соединяющие прово- . ные из изолирующей тяги б и двух одида двух нижних ярусов, могут быть иаковых зажимов 7. Вес таких распоснабжены грузом, центр тяжести ко-.. рок принимают минимальным исходя из торого лежит на оси а оси нижнего провода. механических нагрузок и электричесГруз может быть прикреплен к за- 5 ких параметров, линии в конкретных жи у распорки или к проводу вблйэи условиях применения. Центр тяжести зажима. распорки. © . этих распорок расположен в их сереС целью повышения эффективности . . дине на равном расстоянии от зажиработы распорок, соединяющих прово- мов 7 в точке 0 . Р к 1 аспорки, соедида двух нижних ярусов,и снижения их .щ няющие нижний -провод 1 и средний веса, распорки могут быть снабжены 2, выпоЛнены из изолирующей тяги 8 консолями, жестко прикрепленными к и двух, в общем случае различных, распорке со стороны нижнего провода. зажимов 9 и 10. Данные распорки вы- .

На фиг. 1 показан один пролет ли- . полнены таким образом, что их центр нии, вариант с расположением прово- 5 тяжести расположен вблизи зажима дов в три яруса по высоте, с соедине- 10,.прикрепленного к нижнему провонием проводов распорками в середине ду 1, например, выше провода 1 в пролета, с подвеской проводов на- точке 0 (фиг. 1), на оси провода 1 тяжными гирляндами, вид перпенди- в точке 0> (фиг. 2)iили ниже прокулярно линии; на фиг. 2 - то же, вода 1 s точке 0 (фиг. 6). Вес P вариант с расположением проводов в 2О нижних распорок в несколько раз два яруса по высоте, с установкой : больше, чем вес верхних распорок. При „ двух распорок с консолями в проле- .. расположении проводов в два яруса те; на фиг. 3 — вариант выполнения по высоте (фиг. 2) применяются тоМьмеждуфазной распорки, соединяющий ко распорки с элементами 8-10. Если провода двух нижних ярусов, с мас- 25 по линии имеются запасы в габаритах, сивным зажимом, прикрепленным к ниж- то к тяге 8 может. быть жестко принему проводу, вид перпендикудярно креплена консоль 11 со стороны нижлинии; на фиг. 4 — то же, вариант него провода 1. с дополнительным грузом, c его Варианты выполнения распорок

1 креплением к зажиму, вид вдоль ли- 30 соединяющих провода 1 и 2 нижних нии; на фиг. 5 — то же, вариант с ярусов, приведены на фиг.3-6. На креплением груза у зажима распорки, фиг..3 изображен вариант с массив-. вид перпендикудярно линии на фиг.6- ным нижним зажимом 10, что сократо же, что и на фиг. 4, но вариант щает.общее количество элементов, с .консолью; на фиг. 7 - вариант вы- 35 из которых выполнена эта распорка. полнения участка линии с фазой, рас- Чтобы максимально унифицировать защепленной на три провода, с рас- жимы 9, 10 этой распорки и выпол. порками, центр .тяжести, которых сме- нять их одинаковыми, можно дополнищен к нижнему зажиму, вид в ансонс- тельно применять .груз 12, который метрии; на фиг. 8 — то же, вариант подвешивают к зажиму 10 например

I I с грузом, укрепленным к нижнему с помощью болта 13 (фиг. 4) или припроводу у зажима распорки; на крепляют к проводу у зажима 10 фиг. 9 †работа. линии на примере (фиг. 5). В первом варианте достиодного пролета с анкерным крепле- гается минимальное количество креплением двух проводов, расположенных ний к проводу 1, что способствует вертикально, с одной распоркой в, "5 его сохранности, второй вариант середине пролета, вид перпендику- имеет технологические преимущества, лярно линии, положение при гололеде, облегчая монтаж и эксплуатацию гасна всех проводах; на фиг. 10 - порки. В вариантах на фиг. 4, 5 то же, но положение после сброса . центр тяжести груза 12 располагают гололеда только с нижнего провода; 50. на оси провода 1, что позволяет изна фиг. 11 — то же; вид вдоль линии;. бежать дополнительных крутильных нана фиг. 12 — то же, но для варианта грузок на провод 1 и на изолирующую с консольными распорками; на фиг.13 - тягу 8 в различныхдинамических режимах; расчетная схема, поясняющая порядок выбора веса распорок, соединяющих 55 В ваРиантах на фиг. 3-5 центР тЯпровода двух нижних ярусов, вид пер- жести распорок может находиться тольпендикулярнб линии. - ко выше .Провода 1 (в точке 0 ). Применение консоли 11, жестко прикрепВоздушная линия содержит, напри- ." ленной к тяге 8, позволяет выполнить мер, провода 1-3 соответственнб ниж-,распорку с центром тяжести на оси него, среднего и верхнего ярусов йо Ю провода 1 (фиг. 2, точка 0> ), или высоте (фиг. 1), принадлежащие фа- ниже провода 1 (фиг. 6, точка 0 ). эам A,В,С, подвешенные через натяж- Это при прочих равных условиях йбзвоные гирлянты 4 к опорам 5 и соеди- ляет. снизить вес нижней распорки, ненные между собой в пролетах рас- что способствует снижению стоимос, порками. Распорки, соединяющие сред- 65 ти линии.

1073835

Линия согласно изобретению может быть выполнена и с расщепленными фазами, например, на три провода, которые расположены в два яруса по высоте (фиг. 7,8). Тяги б, 8 в этом случае могут быть выполнены прово- 5 дящими. При этом возможно выполнение тяг 8 массивными, со смещением массы в сторону нижнего зажима 10 (фиг. 7) или выполнение тяг б, 8 одинаковыми с подвеской грузов 12 на проводе 1.Возможны и другие варианты конструктивного выполнения распорок, соединяющих провода двух нижних ярусов °

Работу предложенной линии рассмот- 5 рим на примере подвески двух проводов к анкерным опорам и их расположении в вертикальной плоскости, с установкой одной распорки (фиг.9,12).

Ра фиг. 9 показано положение линии при наличии гололеда на всех прово- 20 дах. В этом случае вес P распорки поровну распределен на каждый из этих проводов. Соответственно каждый из проводов 1 и 2 давит на распорку с вертикальной силой V „ = Ч2 = р/2.

При сбросе гололеда с нижнего провода 1 (фиг . 10) этот провод сжимается и давит на распорку с силой

V v Pj2. Соответственно реакция верх1 него провода уменьшается, v а P/2. 30

Определим условие, при котором и . в режиме неравномерного сброса гололеда распорка занимает устойчивое положение в вертикальной плоскости.

На фиг. 11 показана схема работы распорки в поперечной плоскости, при расположении ее центра тяжести вышр провода 1 в точке 02. В начальном-положении распорка вертикальна (сплопные линии). Под действием 40 каких-либо случайных горизонтальных сил она может отклониться на малый угол дд.(штриховые линии), при этом силы V è V2 в новом положении можно считать равными своим значениям 45 в начальном положении распорки. Распорка может возвратиться в вертикальное положение только в том случае, . елй момент силы Р относительно оси провода 2 больше соответствующего момента силы у„. Это условие равновесия можно выразить в виде неравенства с V р ю

Ь где Ь и с — соответственно расстояние от оси провода 2 (зажима 9) до центра тяжести распорки (точки Oz) и до оси провода 1 (зажима 10);

V — вертикальная сила давле1 ния провода 1 на распорку в рассматриваемом.неравномерном режиме. 65

Данное выражение справедливо и при

b v с, при этом чем больше размер Ь при прочих равных условиях, тем значительнее можно снизить вес распорки.

Это определяет целесообразность применения консолей 11, работа распорки при этом аналогична (фиг. 12).

При заданной величине силы V u расстоянии с, подбирая параметрй Р и

Ь распорки, можно всегда обеспечить устойчивое положение распорки и соот- ветственно проводов в вертикальной плоскости. Обе эти возможности реализованы в предложенной линии, так как принятая конструкция распорки, соединяющей провода 1 и .2 нижних ярусов, максимально способствует сохранению устойчивости провода при минимально возможном собственном весе.

Если бы провода 1 и 2 были соеди-. нены распоркой традиционного исполнения, с элементами б, 7,то ее устойчивость была бы нарушена. В силу малого веса Ро и расположения центра ее тяжести в середине распорки она повернулась бы на большой угол cL вплоть до 180, и ее положение (осео вые линии на фиг. 11) определялось бы только величиной силы V которая уменьшается с подъемом провода 1 до значения Ч2, обеспечивающего равновесие распорки. Это во многих случаях неприемлемо из-за возможности сближения проводов 1 и 2 на участках между распоркой и опорами.

Значение силы V которая принимается в качестве расчетной для выбора параметров распорок, зависит от конструктивного выполнения конкретного анкерного участка и возможной последовательности сброса гололеда. При этом в качестве расчетной можно принимать не максимальное из возможных усилий V которое может возникнуть при самом неблагоприятном режиме сброса гололеда (такое усилие маловероятно ), а меньшее его значение,,которое соответствует более вероятным режимам. В качестве последнего можно принять режим частичного или полного сброса гололеда с нижнего провода рассматриваемого пролета при его сохранении на всех других проводах и вдругих пролетах нижнего провода.

Порядок выбора веса P распорок рассмотрим на примере расчетной схемы, приведенной на фиг. 13, составленной для двух проводов, подвешенных поддерживаюшими гирляндами

14 в вертикальной плоскости. Количество распорок и в пролете и расстояния 1 между ними определяются как и для прототипа. Заданы также положение центра тяжести распорок h, расстояние между проводами с, а также тяжения Н„ и Н в проводах 1 и 2, 1073835

25

35

45

55 фиК 2 когда на проводе 1 нет гололеда, а на проводе 2 — расчетный гололед.

По условию распорки в рассматриваемом режиме занимают устойчивое положение в вертикальной плоскости, следовательно, расстояние между 5 проводами по вертикали в местах установки распоров равно б. Это позволяет для выбора веса распорки с номером i рассматривать только участок пролета длиной f + 6; . На этом 10 участке провода 1 и 2 имеют одинаковую стрелу провеса f;, а силы Ч и

V „в критический период перед потерей устойчивости определяются выражениями

V — P ° — V — Р ° д с-Ь

1 1 с .> 2к 1 с

Согласно методике расчета проводов с распределенными и сосредоточенными механическими нагрузками условие равенства стрел процеса f запишется в виде где P и .P — соответственно собст3 венный вес единицы длины провода и вес . единицы его длины с гололедом. подставив значение сил V и Ч .в полученное уравнение, после преобразований определим минимально необхоимый вес Р, распорки с е,. г.,)(p н„-P H,)

Р -

2 Н - Н +ЬН )

g 1 1

Тяжение Н всегда меньше Н ..

Если взять предельный случай, Н1 р Нд и пРинять также Ь = с, то получим (е. + å.,„ (p,— p„j где О, „ — вес гололеда на участке провода длиной (e> + e;, j .

В действитеЛьностй же Pz. в несколько раэ меньше, чем 0,5 0 так как в большинстве случаев можно тьН,ф«H< °

Тяжение Н для рассматриваемого режима определяется таким образом, чтобы в режиме отложения гололеда на проводах и при ветре тяжения в проводах не превышали нормируемых.

Аналогично можно производить выбор параметров линии и при другом расположении или количестве проводов.

Наибольшую область применения предложенная линия может иметь при классах напряжения 35-220 кВ с установкой междуфазных вертикальных изолирующих распорок, и при классах напряжения 330 кВ и более — с установкой дистанционных распорок.

Технический эффект предложенной линии заключается в повышении надежности раббты в гололедном режиме за счет возможности полного предотвращения скручивания проводов. Умень шаются и сжимающие усилия на распорки, что позволяет снизить требования к их прочности. Более надежной становится линия и при пляске проводов, так как смещение масс в нижних распорках в сторону нижнего провода благоприятно сказывается на уменьшении амплитуды колебания проводов. Дополнительные затраты материалов при этом незначительны. С другой стороны, появляется возможность уменьшить междуфазные расстояния, сократить количество распорок в пролетах, что снижает материалоемкость и стоимость.

Экономический эффект от применения предложенной линии достигается за счет снижения ушерба от перерывов в электроснабжении, экономии материала опор от снижения расстояний между фазами, уменьшения количества распорок.

1073835

1073835 у Ь èà И

Фж12

Составитель Л. Январева

Редактор О. Колесникова . Texpep И,МетелЕва Корректор lO Макаренко

Заказ 357/51 Тираж 614 ° Подписное

ВНИ ПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 т

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4