Файл: Техника высоких напряжений учеб. пособие.pdf

С учетом (15.28) условие £/ф/£/1( = 0,9 выражается в виде

составляющих г„ при изменении передаваемой мощности, класса напряжения и экономической плотности тока оказывается достаточно узким (г0= 1,08 -г 1,51). Поэтому согласно формуле (15.29) при увеличении класса напряжения необходимо увеличение числа со­ ставляющих в фазе приблизительно пропорционально классу напря­

увеличен. Согласно (15.29) при этом уменьшается необходимое число составляющих. Отсюда следует целесообразность применения так

Наиболее экономичная конструкция провода получается при радиусе расщепления провода гр_ОПТ (в м), увеличивающемся при увеличении класса напряжения НІГОМ(в кв):

fp. опт= (0 .5 -4- 1,5) 10"’£/1IOM.

При увеличении радиуса расщепления уменьшается волновое сопро­ тивление линии, увеличивается ее натуральная мощность [см. (15.26)]

конструкция расщепленной фазы должна быть проверена по критерию радиопомех согласно кривым, приведенным на рис. 3.9 В случае, если

409

максимальная напряженность на поверхности проводов превышает допустимую по уровню радиопомех, необходимо увеличить число сос­ тавляющих.

Рис. 15.6. Примеры конструкции расширенных проводов

в. Изолирующая подвеска проводов

Необходимая изоляция проводов в пролете обеспечивается их под­ веской в отдельных точках к несущим конструкциям — опорам. Поскольку в настоящее время эти несущие конструкции изготовляются из металла или железобетона, провода подвешиваются к ним с помощью изоляторов, рассчитанных на выдерживание механической нагрузки от проводов, а также рабочего напряжения, коммутационных и грозо­ вых перенапряжений. В связи с этим и введен термин «изолирующая подвеска» проводов. Именно эти места подвески проводов оказываются источником большинства аварий на линиях, связанных с перекры­ тиями изоляции. Перекрытия могут развиться как при рабочем напря­ жении (вдоль изоляторов при их увлажнении или с провода на стойку опоры при отклонении Доводов ветром), так и при перенапряжениях.

ВСССР в настоящее время наибольшее распространание получила подвеска проводов с помощью гирлянд из подвесных тарелочных изо­ ляторов. В этих изоляторах изолирующий материал (фарфор, стекло) работает на сжатие и скалывание под действием усилий, возникающих при растяжении стержня относительно шапки изоляторов (рис. 15.7).

Внекоторых странах (ГДР, ФРГ) широкое распространение для подвески проводов получили длинностержневые изоляторы (рис. 15.8),

вкоторых изолирующий материал работает на растяжение и скалыва­ ние. Поскольку для фарфора и стекла прочность иа сжатие больше, чем на растяжение, тарелочные изоляторы изготовляются на нагрузки до 40 т,- а длинностержневые— только до 20 т.

410

Недостатком тарелочных изоляторов является малая толщина изо­ лирующего материала между шапкой и пестиком, вследствие чего он несет большую электрическую нагрузку. Стержневые изоляторы непро-

лянды из 7 изоляторов они составляют 24 и 10% от полного на­ пряжения соответственно, при Ю изоляторах — соответственно 20 и 6%. Распределение напряжения вдоль гирлянды изоляторов опре­ деляется экспериментально, как правило, с помощью небольшого шарового разрядника, присоединяемого параллельно каждому изо­ лятору.

Повышенное напряжение на первом от провода изоляторе гирлян­ ды может привести к появлению короны, вызывающей ускоренную коррозию металлических частей из-за образования окислов азота и озона, а также радиопомех. По этим соображениям максимальное на-

411

пряжение на изоляторе ограничивается в зависимости от типа изоля­ тора величиной 20-4-40 кв. Такие величины допустимых напряжении на

Рис. 15.9. Картина электрического поля между проводом и опороіі

изоляторы позволяют отказаться от применения специальных экра­ нов для улучшения распределения напряжения вдоль гирлянд изо­

ляторов.

На линиях с расщепленными про­ водами регулирование падения нап­ ряжения на первых изоляторах в не­ которых пределах может быть осуще­ ствлено путем изменения относитель­ ного положения составляющих про­ вода и тарелки нижнего изолятора. При расположении верхних состав­ ляющих провода вблизи тарелки ниж­ него изолятора (рис. 15.10) удается ограничить падение напряжения на первых от провода изоляторах вели­ чиной 7-М0% от полного напряже-

ния на гирлянде независимо от ее длины (рис. 15.11). Регулирование распределения напряжения вдоль гирлянды не оказывает влияния на ее

412

электрическую прочность как в сухом состоянии, так и тем более в увлажненном, когда распределение напряжения вдоль гирлянды полностью определяется распределением сопротивления слоя загряз­ нений вдоль пути тока утечки.

Подвесные изоляторы различаются по разрушающей механической нагрузке, по развитости поверхности изолятора, характеризуемой отношением длины пути утечки к строительной высоте изолятора

У # .

Развитие поверхности тарелочных изоляторов обычно производи­ лось за счет нижней части тарелки (рис. 15.12 и 15.13). Это приводит,

однако, к повышенной загрязненности нижней ребристой поверх­ ности изоляторов в поддерживающих гирляндах, поскольку ребра вызывают завихрения воздушного потока и ускоренное выпадение из него взвешенных частиц, а воздействию дождя эта поверхность недо­ ступна. В натяжных гирляндах такого типа тарелочные изоляторы загрязняются значительно меньше.

В связи с этим разрабатываются и применяются конструкции под­ весных изоляторов с развитием боковой и даже верхней поверхностей (см. рис. 15.7) при гладкой нижней поверхности. Нельзя предложить универсальную конструкцию изолятора для любой местности. В за­ висимости от частоты и интенсивности выпадения осадков, характе­ ристик загрязненности атмосферы существенно изменяются условия работы верхних, боковых и нижних поверхностей изоляторов. Поэто­ му необходима разработка нескольких типов изоляторов, соответ­ ствующих специфике различных местностей.

413

Выполненные технико-экономические расчеты показали, что опти­ мальная надежность работы линейной изоляции обеспечивается при отношении 50°о-пого влагоразрядного напряжения 50 гң одной гир­ лянды к наибольшему рабочему фазовому напряжению UU^,JU».V= = 1,4. С учетом 10% «нулевых» (пробитых) изоляторов в гирлянде1 оптимальная длина гирлянды по изоляции (без учета сцепной арматуры)

Согласно рис. 5.4 и формуле (15.31) конструкция изолятора ока­

ных кратностей перенапряжений на линиях 1104-750 кв можно сделать вывод о целесообразности применения на линиях при полевых загряз­ нениях изоляторов с отношением L^/H ^2,24-2,5. При этом на линиях ПО кз гирлянда составляется из 64-8 изоляторов, на линиях 220 кв — из 12ч-14, на линиях 330 кв — из 164-19 и на линиях 500 кв — из 204-22. При повышенном загрязнении атмосферы отношение L^/H должно быть увеличено до 34-3,2 во избежание существенного удли­ нения гирлянд.

Все изложенное относительно выбора гирлянд изоляторов в рав­ ной степени справедливо для поддерживающих гирлянд на промежу­ точных опорах и натяжных гирлянд на анкерных опорах. Однако, если отказ от специальных защитных экранов для поддерживающих гирлянд возможен и целесообразен, специфические условия креп­ ления проводов к натяжным гирляндам требуют применения за­ щитных экранов на линиях сверхвысокого напряжения (330 кв и более).-

На линиях электропередачи класса до 10 кв включительно приме­ няются фарфоровые или стеклянные штыревые изоляторы (см. рис. 15.14). Провод крепится на верхней или боковой бороздке головки

1 В эксплуатации не представляется возможным обнаружить и заменить изоля­ тор в гирляндах сразу же после повреждения. Поэтому «нулевые» тарелочные изоля­ торы для эксплуатации явление обычное.

414