SU1073835A1 - Воздушна лини электропередачи - Google Patents

Abstract

1. ВОЗДУШНАЯ НИЯ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ , содержаща  провода, подве«/;:V .;;:-,-..J.i I 13.:.:;:;; 1 V/ . шенные к опорам в несколько  русов по высоте и соединенные в пролетах распорками, выполненными из.т г и зажимов, G тли ч а ю щ а   с   тем, что, с целью повышени  надежН ости работы линии путём предоТвращени  скручивани  проводов в гололедный период, распорки, соедин ющие провода двух нижних  русов, выполнены с центром т жести, расположенным у зажима, прикрепленного к нижнему проводу, а,их вес определен соотношением Р- f -V, где р - вес распорки; Ъис - соответственно рассто ние (Л от верхнего зажима распорки до ее центра т жести и с нижнего зажима Г . V - расчетна  вертикальна  сила давлени  нижнего провода на распорку в режиме нерав , номерной загрузки проводов гололедом. со 00 со 01 фи8.1

Description

2. Воздушна  лини  по п.1, о т личающа с  тем, что, с целью унификации элементов распорокi распорки, соедин ющие цровода

снабжены

нижних

двух

 русов,

грузом, центр т жести которого расположен на оси нижнего провода.

3. Воздушна  лини  по п 1, отличающа с  тем, что груз прикреплен к зажиму распорки .

4.Воздушна  лини  по п.2, о т л и ч аюша  с   тем, что груз прикреплен к проводу у зажима распорки .

5,Воздушна  лини  по п.1, о т лйчающа с  тем, что, с целью повышени  эффективности работы распорок, соедин ющих цровода двух нижних  русов, и снижени  их веса, распорки снабжены консол ми, жестко прикрепленными к распорке со стороны нижнего провода.

Изобретение относитс  к электроэнергетике , в частности к воздушным лини м электропередачи высокого напр зкени  с междуфазными или дистационными распорками в расщепленных фазах или грозозащитных тросах.

Известна воздушна  лини  электро передачи, содержаща  провода, подвешенные к опорам в несколько  русо по высоте и соединенные в пролетах распорками, выполненными из т г зажимов, при этом провод соединен с опорой с помощью тросовых раст жек , которые закреплены на опоре жестко и присоединены к проводу на рассто нии 0,25-0,35 длины пролета tl3.

Лини  отличаетс  малой надежностью работы в гололедный период, так как в ней не устран етс  скручибание проводов при неравномерном отложении или сбросе гололеда, например при его сбросе только с нижнего провода. Кроме того, данна  Лини  электропередачи практически не может быть выполнена на напр жении выше 20 кВ и с пролетами более 100-150 м.

Известна также воздушна  лини  электропередачи, содержаща  провода , подвешенные к опорам в нескольк  русов по высоте и соединенные в пролетах распорками, выполненными из т г и зажимов, а также демпфирукицие элементы, выполненные из груза, подвешенного к проводам через тросовую отт жку и изолирующий элемент и расположенного в емкости ; жидкой средой Г2.

Эта лини  также не обладает неОЬЗсодймой надежностью в гололедный .Иервод, не преп тству  скручиванию проводов. При, напр жени х выше 20 КБ и пролетах более 100-150 м она, кроме того, требует непропорцинально больших затрат на демпфирующие устройства, что существенно увеличивает ее стоимо.сть.

Наиболее близким техническим решением к предло5 енному  вл етс  воздушна  лини  электропередачи, содержаща  провода, подвешенные к 5 опорам в несколько  русов по высоте и соединенные в пролетах распорками , выполненными из т г и зажимов 3j. Данна  лини  может быть выполнена на любые классы напр жени . Однако при малых междуфазных рассто ни х и больщих пролетах она также отличаетс  низкой надежностью в гололедный период из-за большой веро тности возникновени  скручивани  проводов при неравномерном- отложе5 или сбросе гололеда. В силу

этого при исг одьзовании линии увеличивают междуфазные рассто ни  или количество распорок в пролетах,что приводит к увеличению затрат на соору0 жение линии.

Цель изобретени  - повышение надежности работы линии путем предотвращени  скручивани  проводов в гололедный период.

5 Поставленна  цель достигаетс  тем, что в воздушной линии электропередачи , содержащей провода, подвешенные к опорам в несколько  русов по высоте и соединенные в пролетах

Q распорками, выполненными из т г и зажимов, распорки, соедин ющие провода двух нижних  русов, вьтолнены с центром т жести, расположенным у зажима, прикрепленного к нижнему проводу, и их вес определен соотношен ием

Чгде Р - вес распорки;

b и с - соответственно рассто ние

от верхнего зажима распор0 ки до ее центра т жести и

нижнего зажима;

V - расчетна  вертикальна  сила давлени  нижнего провода на распорку в режиме неравно5 мерной загрузки проводов гололедом .

С целью унификации элементов распорок , распорки, соедин ющие прово- . да двух нижних  русов, могут быть снабжены грузом, центр т жести которого лежит на оси нижнего провода.

Груз может быть прикреплен к зажиту распорки или к проводу вблизи зажима распорки.

С целью повышени  эффективности , работы распорок, соедин ющих провода двух нижних  русов и снижени  их веса, распорки могут быть снабжены консол ми, жестко прикрепленными к распорке со стороны нижнего провода.

На фиг. 1 показан один пролет линии , вариант с расположением проводов в три  руса по высоте, с соединением проводов распорками в середине пролета, с подвеской проводов нат жными гирл ндами, вид перпендикул рно линии; на фиг. 2 - то же, вариант с расположением проводов в два  руса по высоте, с установкой двух распорок с консол ми в пролете; на фиг. 3 - вариант выполнени  междуфазной распорки, соедин ющий провода двух нижних  русов, с массивным зажимом, прикрепленным к нижнему проводу,, вид перпендикуд рно линии; на фиг. 4 - то же, вариант с дополнительным грузом, с его креплением к зажиму, вид вдоль линии; на фиг. 5 - то же, вариант с креплением груза у зажима распорки, вид перпендикуд рно линии; на фиг.б то же, что и на фит.-4, но вариант с .консолью; на фиг. 7 - вариант выполнени  участка линии с фазой, расщепленной на три провода, с распорками , центр .т жести, которых смещен к нижнему зажиму, вид в аксонометрии; на фиг. 8 - то же, вариант с грузом, укрепленным к нижнему проводу у зажима распорки; на фиг. 9 - работа.линии на примере одного пролета с анкерным креплением двух проводов, расположенных вертикально, с одной распоркой в . середине пролета, вид перпендикул рно линии, положение при гололеде, на всех проводах; на фиг. 10 то же, но положение после сброса гололеда только с нижнего провода; на фиг. 11 - то же, вид вдоль линии; на фиг. 12 - то же, но дл  варианта с консольными распорками; на фиг.13 расчетна  схема, по сн юща  пор док выбора веса распорок, соедин ющих провода двух нижних  русов, вид перпендикул рно линии.

Воздушна  лини  содержит, например , провода 1-3 соответственно нижнего , среднего и верхнего  русов по высоте (фиг. 1), принадлежащие фазам А,В,С, подвешенные через нат жные гирл нты 4 к опорам 5 и соединенные между собой в пролетах распорками . Распорки, соедин ющие средНИИ провод 2 и верхний 3, выполненные из изолирук цей т ги 6 и двух одинаковьвс Зажимов 7. Вес таких распорок принимают минимальным исход  из механических нагрузок и электрических параметров.ли 15ии в конкретных услови х применени . Центр т жести этих распорок расположен в их середине на равном рассто нии от зажимов 7 в точке О. Распорки, соедин ющие нижний провод 1 и средний 2, выполнены из изолирующей т ги 8 и двух в общем случае различных, зажимов 9 и 10. Данные распорки выполнены таким образом, что их центр т жести расположен вблизи зажима

5 10, прикрепленного к нижнему проводу 1, например, выше провода 1 в точке . 1), на оси провода 1 в точке О (фиг. 2)/или ниже провода 1 в точке О (фиг. 6). Вес Р

0 нижних распорок в несколько раз больше, чем вес верхних распорок.При , расположении проводов, в два  руса по Высоте (фиг. 2) примен ютс  тоЛько распорки с элементами 8-10. Если

5 по линии имеютс  запасы в габаритах, то к т ге 8 м.ожет.быть жестко прикреплена консоль 11 со стороны нижнего провода 1. .

Варианты выполнени  распорок, соедин ющих провода 1 и 2 нижних

0  русов, приведены на фиг.З-б. На фиг. 3 изображен вариант с массив-, ным нижним зажимом 10, что сокращает .общее количество элементов, . из которых выполнена эта распорка.

5 Чтобы максимально унифицировать зажимь 9, 10 этой распорки и .выполн ть их одинаковыми, можно дополнительно примен ть .груз 12, который подвешивают к зажиму 10, например,

0 с помощью болта 13 (фиг. 4) или прикрепл ют к проводу у зажима 10 (фиг. 5). В первом варианте достигаетс  минимальное количество креплений к проводу 1, что способствует

5 его сохранности, второй вариант имеет технологические преимущества, облегча  монтаж и эксплуатацию распОрки , В вариантах на фиг.4,5 центр т жести груза 12 располагают

0 на оси провода 1, что позвол ет избежать дополнительных крутильных нагрузок на провод 1 и на изолирующую т гу 8 в различных динамических режимах.

В вариантах на фиг. 3-5 центр т 5 жести распорок может находитьс  только выше провода 1 (в точке О). Применение консоли 11, жестко прикрепленной к т ге 8, позвол ет выполниргь .распорку с центром т жести на оси

0 правода 1 (фиг. 2, точка Oj), или ниже провода 1 (фиг. 6, точка О). Это при прочих равных услови х позвол ет снизить вес нижней распорки, что способствует снижению стоимос5 ти линии. Лини  согласно изобретению может быть выполнена и с расщепленными фазами, например, на три провода, которые расположены в два  руса по высоте (фиг 7,8). Т ги 6, 8 в этом случае могут быть выполнены провод щими . При этом возможно выполнени т г 8 массивными, со смещением массы в сторону нижнего зажима 10 (фиг. 7) или выполнение т г 6, 8 од наковыми с подвеской грузов 12 на проводе 1.Возможны и другие вариант конструктивного выполнени  распорок соедин ющих провода двух нижних  ру сов. Работу предлож1енной линии рассмо РИМ на примере подвески двух проводов к анкерным опорам и их расположении в вертикальной плоскости, с установкой одной распорки (фиг.9,12 Fa фиг. 9 показано положение линии при наличии гололеда на всех проводах . В этом случае вес Р распорки поровну распределен на каждый из этих приводов. Соответственно кажды из проводов 1 и 2 давит на распорку с вертикальной силой V Vg Р/. При сбросе гололеда с нижнего прово да- 1 (фиг. 10) этот провод сжимаетс  и давит на распорку с силой V Р/а. Соответственно реакин  вер него провода уменьшаетс , Vj : Р/2. Определим условие, при котором и в режиме неравномерного сброса голо леда распорка занимает устойчивое положение в вертикальной плоскости. На фиг. 11 показана схема работы распорки в поперечной плоскости, при расположении ее центра т жести выше провода 1 в точке Oj. В начальном положении распорка вертикальна (спловшые линии). Под действием каких-либо случайных горизонтальных сил она может отклонитьс  на малый угол дсС (штриховые линии), при этом силы Vj в новом положении можно считать равными своим значени м в начальном положении распорки. Распорка может возвратитьс  в вертикаль ное положение только в том случае, ели момент силы Р относительно оси провода 2 больше соответствуклцего момента силы v. Это условие равновеси  можно выразить в виде неравенства где Ъ и с - соответственно рассто ние от. оси провода 2 (зажима 9) до центра т жести распорки (точки Oi и оси провода 1 (зажима 10); V - вертикальна  сила давлени  провода 1 на распорку в рассматриваемом-неравномерном режиме. Данное выражение справедливо и при Ъ , с, при этом чем больпге размер Ъ при прочих равных услови х, тем значительнее можно снизить вес распорки. Это определ ет целесообразность применени  консолей 11, работа распорки при этом аналогична (фиг, 12). При заданной величине силы v и рассто нии с, подбира  параметры Р и Ъ распорки, можно всегда обеспечить устойчивое положение распорки и соответственно проводов в вертикальной плоскости. Обе эти возможности реализованы в предложенной линии, так как прин та  конструкци  распорки, соедин ющей провода. 1 и .2 нижних  русов, максимально способствует сохранению устойчивости провода при минимально возможном собственном весе. Если- бы провода 1 и 2 были соеди-нены распоркой традиционного исполнени , с. элементами б, 7,то ее устойчивость была бы нарушена. В силу малого веса PQ и расположени  центра ее т жести в середине распорки она повернулась бк на большой угол oi , вплоть до.180°, и ее положение (осевые линии на фиг. 11) определ лось бы только величиной силы V, котора  уменьшаетс  с подъемом провода 1 до значени  2 , обеспечивающего равновесие распорки. Это во многих случа х неприемлемо из-за возможности сближени  проводов 1 и 2 на участках между распоркой и опорами. Значение силы v , котора  принимаетс  в качестве расчетной дл  выбора параметров распорок, зависит от конструктивного выполнени  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 неблагопри тном режиме сброса гололеда (такое усилие маловеро тно), а меньшееего значение , -которое соответствует более веро тным режимам. В качестве последнего можно прин ть режим частичного или полного.сброса гололеда с нижнего провода рассматриваемого пролета при его сохранении на всех других проводах и в других п-ролетах нижнего провода. Пор док, выбора веса Р распорок рассмотрим на примере расчетной схемы , приведенной на фиг. 13, составленной дл  двух проводов, подвешенных поддерживающими гирл ндами 14 в вертикальной плоскости. Количество распорок п в пролете и рассто ни  1 между ними определ ютс  и дл  прототипа. Заданы также положение центра т жести распорок Ъ, рассто ние между проводами с, а также т жени  Н и Н в проводах 1 и 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, йледовательно, рассто ние между проводами по вертикали в местах установки распоров равно е. Это позвол ет дл  выбора веса распорки с номером i рассматривать только участок пролета длиной ( этом участке провода 1 и 2 имеют одинаковую стрелу провеса ff , а силы V- и V в критический период перед потерей устойчивости определ ютс  выражени ми

с-Ъ

. р. V . р, (. 1 с t 2т. i

1.

Согласно методике расчета проводов с распределенными и сосредоточeнны 1и механическими нагрузками

условие равенства стрел процеса f, запишетс  в виде

Гз . . HHiM

г.+е.

ч . V 1 Ч+-1 / 2

1 ч соответственно собственный вес единицы длины провода и вес .единицы его длины с гололедом.

Подставив значение сил V и V. в полученное уравнение, после преобразований определим минимально неОбхоимый вес Р, распорки i

- ° 2(ЬН2-сН +ЪН)

Т жение Н всегда меньше Н.. Если вз ть предельный случай, Н . 2 прин ть также ъ « с, то получим

)

р.

0,56

гол

где - вес гололеда на участке провода длиной (г + С, .

В действительности же Р, в несколько раз MSeHbure, чем 0,5 0, ( так как в большинстве случаев можно

прин ть Н; « Н2.

Т жение H,g дл  рассматриваемого режима определ етс  таким образом, чтобы в режиме отложени  гололеда на проводах и при ветре т жени  в

Q проводах не превышали нормируемых.

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

Наибольшую область применени  предлрженна  лини  может иметь при клас5 сах напр жени  35-220 кВ с установкой междуфазных вертикальных изолирующих распорок, и при классах напр жени  330 кВ и более - с установкой дистанционных распорок.

0

Технический эффект предложенной линий заключаетс  в пoвьшJeHии надежности работы в гололедном режиме за счет возможности полного предотвращени  скручивани  проводов. Умень5 игаютс и сжимающие усили  на распорки , что позвол ет снизить требовани  к их прочности. Более надежной становитс  лини  и при пл ске проводов , так как смещение масс в ниж0 них распорках в сторону нижнего

провода благопри тно сказываетс  на уменьшении амплитуды колебани  проводов . Дополнительные затраты материалЬв при этом незначительны. С

5 другой стороны, по вл етс  возможность уменьшить междуфазные рассто ни , сократить количество распорок в пролетах, что -снижает материало , емкость и стоимость.

Экономический эффект от примене0 ни  предложенной линии достигаетс  за счет снижени  jaaep6a от порерывов в электроснабжении, экономии материала опор от снижени  рассто ний между фазами, уменьшени  коли5 чества распорок.

tfiuf.Z

V

50

55

X

60

9 г

,8

Ot / fO

f фиг.5

6

/

W 11

фиг. В ) фие.9 9 X4N XK /; Cs X/:AN VX4VXXS J фuf.fO

Фие.П /,f )/ cpueO

Claims (5)

1. ВОЗДУШНАЯ £ИНИЯ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ, содержащая провода, подве шенные к опорам в несколько ярусов по высоте и соединенные в пролетах распорками, выполненными из.тяг и зажимов, о тли ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения надежности 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 _? £ - у, · где р- вес распорки;

Ъис - соответственно расстояние от верхнего зажима распорки до ее центра тяжести и нижнего зажима;

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

фиг.1

SU ,„1073835 >

1073835.

2. Воздушная линия по п.1, о т личающаяся тем, что, с целью унификации элементов распорок) распорки, соединяющие провода двух нижних грузом, центр го расположен ярусов, тяжести на оси снабжены которонижнего провода.

3. Воздушная линия отличающёяс по п. 1, я тем, что груз прикреплен к зажиму распорки .

4. Воздушная линия по п.2, о т личающаяся тем, что груз прикреплен к проводу у зажима распорки.

5. Воздушная линия по п.1, о т личающаяся тем, что, с целью повышения эффективности работы распорок, соединяющих цровода двух нижних ярусов, и снижения их веса, распорки снабжены консолями, жестко прикрепленными к распорке со стороны нижнего провода.