Практическое занятие по МДК 01.02 «Электроснабжение» для специальности 13.02.11 «Техническая эксплуатация и обслуживание электрического и электромеханического оборудования (по отраслям)» Прокладка воздушных и кабельных линий
учебно-методический материал

Практическое  занятие.  Прокладка  воздушных  и  кабельных  линий

Цель:  изучить  устройство  и  способы  прокладки  воздушных  и  кабельных  линий

Краткие  теоретические  сведения.

Воздушной линией электропередачи (ВЛ или ВЛЭП) называют устройство для передачи

электроэнергии по проводам.

Воздушные линии состоят из трех элементов: проводов, изоляторов и опор.

Расстояние между двумя соседними опорами называют длиной пролета, или пролетом

линии I.

Провода к опорам подвешиваются свободно, и под влиянием собственной массы провод

в пролете провисает по цепной линии. Расстояние от точки подвеса до низшей точки провода  называют стрелой провеса. Наименьшее расстояние от низшей точки провода до земли называется габаритом приближения провода к земле h. Габарит должен обеспечивать безопасность  движения людей и транспорта, он зависит от условий местности, напряжения линии и т.п. Для  ненаселенной местности габарит h = 5... 7 м, для населенной - h = 6... 8 м.

Высота опоры при горизонтальном расположении проводов определяется габаритом h и максимальной стрелой провеса f . При креплении проводов на гирляндах изоляторов высота  опоры увеличивается еще на длину гирлянды X.

Расстояние D между соседними проводами фаз ВЛ обеспечивает требуемый изоляционный промежуток и зависит в основном от ее номинального напряжения. Для линий напряжением 6... 10 кВ это расстояние в среднем составляет 1 м, 110 кВ - 4 м, 220 кВ - 7 м, 500 кВ - 12 м,  750 кВ - 15 м. На двухцепных опорах расстояния между проводами разных цепей берутся такими, при которых возможны ремонтные работы на одной из цепей без отключения второй.

Длину пролета линии l обычно определяют из экономических соображений. С увеличением длины пролета возрастает стрела провеса, а следовательно, и высота опор, что увеличивает их стоимость.

 Для линий напряжением до 1 кВ длина пролета обычно составляет 30...75 м, для линий напряжением 110 кВ - 150...200 м при высоте опор с горизонтальным расположением проводов 13... 14 м, для линий напряжением 220...500 кВ длина пролета составляет  400...450 м при высоте опор 25...30 м.

Над проводами воздушных линий для защиты их от атмосферных перенапряжений подвешиваются грозозащитные тросы. Обычно используют тросы из сталеалюминевых проводов.

При подвеске на изоляторах тросы могут быть использованы в качестве проводов связи.

Воздушные ЛЭП прокладываются на деревянных, металлических и железобетонных

опорах.

По назначению опоры бывают промежуточными, анкерными, угловыми и концевыми.

Линии  прокладывают  одноцепными и двухцепными, с грозозащитным тросом и без него.

На линиях напряжением 220 кВ и выше применяют расщепление проводов - подвешивают несколько проводов в фазе. Этим достигается уменьшение напряженности электрического  поля около проводов и ослабление ионизации воздуха (короны). Расстояние между проводами  расщепленной фазы составляет около 40 см. Для фиксирования вдоль линии устанавливают  специальные распорки между проводами расщепленной фазы.  Расположение проводов по вершинам треугольника широко распространено на линиях напряжением до 35 кВ и на одноцепных линиях напряжением 110 кВ на  металлических и железобетонных опорах. Горизонтальное расположение проводов применяют  на линиях напряжением 110 кВ и выше с металлическими и железобетонными опорами. Для  двухцепных опор более удобно с точки зрения эксплуатации расположение проводов по типу  «обратная елка».

Различие во взаимном расположении проводов приводит к различию параметров (индук-

тивных сопротивлений) фаз. Для уравнивания этих параметров на линиях длиной более 100 км  применяют транспозицию проводов: линия делится на три участка, на которых каждый из трех  проводов занимает все три возможных положения (рис. 3.6). В точках линии, где провода линии  меняются местами, устанавливаются транспозиционные опоры.

При пересечениях больших рек, ущелий и т. п. при больших пролетах устанавливаются

переходные опоры высотой 50... 100 м и более.

Кабельные прокладки требуют меньших площадей по сравнению с воздушными и могут применяться при любых природных и атмосферных условиях. Кабельные прокладки напряжением 6... 10 кВ применяются на предприятиях небольшой и средней мощности и в городских сетях.

Трасса кабельных линий выбирается кратчайшая с учетом наиболее дешевого обеспечения их защиты от механических повреждений, коррозии, вибрации, перегрева и от повреждений при возникновении электрической дуги в соседнем кабеле.

Прокладка кабелем может осуществляться несколькими способами: в траншеях, каналах,

туннелях, блоках, эстакадах. Внутри кабельных сооружений и производственных помещений  предусматривают прокладку кабелей на стальных конструкциях различного исполнения: на настенных конструкциях, лотках, в коробах, укрепленных на стенах. Способ и конструктивное выполнение прокладки выбираются в зависимости от числа кабелей, условий трассы,  наличия или отсутствия взрывоопасных газов тяжелее воздуха, степени загрязненности почвы,  требований эксплуатации, экономических факторов и т.п.

      Прокладка кабелей в блоках. Прокладка кабелей в блоках надежна, но наименее экономична как по стоимости, так и по пропускной способности кабелей. Она применяется только тогда, когда по местным условиям прокладки недопустимы более простые способы  прокладки, а именно: при наличии блуждающих токов, при агрессивных грунтах, вероятности разлива по трассе металла или агрессивных жидкостей и др. Блочную канализацию кабелей следует переводить в траншею или канал во всех случаях, когда это возможно по условиям трассы. Тип кабельных блоков выбирается в зависимости  от уровня грунтовых вод, их агрессивности и наличия блуждающих токов.

Прокладка кабелей на галереях и эстакадах. При больших потоках кабелей целесооб-

разно вместо туннелей применять для прокладки кабелей открытые эстакады и за-

крытые галереи, а также использовать стены зданий, в которых нет взрывов и пожароопасных производств.  Прокладка кабелей на эстакадах и в галереях целесообразна:  на химических, нефтехимических, металлургических и других заводах, территории которых насыщены различными подземными коммуникациями;  на предприятиях с большой агрессивностью почвы;  в местах, где возможно значительное скопление при подземных способах прокладки (каналы и туннели) взрывоопасных газов тяжелее воздуха.

Ход  работы

Задание  1.  Начертите  схему  пролёта  линии  электропередач  с  подвесными  изоляторами  с указанием  размеров.  Чем  определяются:  высота  опоры?  расстояние  между  соседними  проводами:  в  одноцепной  линии?  в  двухцепной?  

Задание  2.  Рассчитайте  размеры  траншеи  для  прокладки трёх  кабелей  напряжением  10кВ.  Начертите  схему  прокладки  кабелей.  

Контрольные  вопросы

1. Что  называется  пролётом  воздушной  ЛЭП?
2. Почему  нужно  выдерживать  габарит  приближения  провода  к  земле?
3. Что  обеспечивает  и  от  чего  зависит  расстояние D между соседними проводами фаз воздушной  линии?
4. При  каких  напряжениях  и  для  чего  применяют   расщепление  проводов?  Как  это  достигается?
5. Что  такое  транспозиция проводов  и  как  её  выполняют?
6. Чем  определяется  высота опоры при горизонтальном расположении проводов?
7. Что  необходимо  учитывать  при  выборе  трассы  прокладки  кабельной  линии?
8. Когда  целесообразно  прокладывать  кабели  на  открытых  эстакадах?
9. Что  является  причиной  прокладки  кабелей  в  блоках?  В  чём  достоинства  и  недостатки  такого  способа?
10. В чём  преимущества  прокладки  кабельных  ЛЭП  по  сравнению  с  воздушными?