SU964829A1 - Трехфазна воздушна лини электропередачи высокого напр жени - Google Patents

Description

(54) ТРЕХФАЗНАЯ ВОЗДУ1аНАЯ ЛИНИЯ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ ВЫСОКОГО НАПРЯЖЕНИЯ

Изобретение относитс  к электро. технике, в частности к трехфазным воздушным лини м электропередачи высокого, сверхвысокого и ультравысокого напр жени .

Наиболее близкой к изобретению  вл етс  трехфазна  воздушна  лини  электропередачи высокого напр жени , содержаща  опоры, изол торы и расщепленные фазы, провода каждой из которых расположены по окружности .

Однако эта трехфазна  воздушна  лини  электропереда.и высокого напр жени  обладает недостаточно высокой пропускной способностью.

Цель изобретени  - повышение пропускной способности линии.

Цель достигаетс  тем, что в трехфазной воздушной линии, электропередачи высокого напр жени , содержащей опоры, изол торы и расщепленные фазы, провода каждой из которых расположены по окружности, провода одной из расщепленных фаз разделены поровну на две полуфазы, кажда  из которых расположе.на концентрически по окружности внутри одной из других расщепленных фаз.

При этом трехфазна  воздушна  лини  электропередачи высокого напр же ни  может быть снабжена подвешенными на изол торах к опоре и соединенными между собой изол торами кольцевыми конструкци ми, на которых закреплены провода фаз.

Кроме того, лини  электропередачи может быть снабжена дополнитель10 ными, кольцевыми конструкци ми, установленными в пролетах.

Причем дополнительные кольцевые конструкции могут быть соединены между собой изол торами.

15

В трехфазной воздушной линии электропередачи высокого напр жени  опоры могут быть выполнены П-образными.

При этом верхн   часть опор может

20 быть округлена.

Кроме того,опоры могут быть выполнены Т-образными.

Опоры могут быть выполнены из двух наклоненных во внешние стороны стоек

25 с отт жками, закрепленными шарнирно на фундаментах и соединенных вверху.

Отт жки могут быть расположены в два  руса, а нижние концы внутренних отт жек прикреплены к фундаментам

30 противоположных стоек. Борхн   , )асть П-о5разных, .П-обраэ пых со скругленным верхом и Т-образних опор может быть выполнена из изо л ционного материала. Все провода трехфазной воздушой линии электропередачи высокого напр  жени  могут быть выполнены с одинако вым сечением. На фиг. 1 схематическ-и представле вид вдолп линии электропередачи, выполненной на П-образных опорах на фиг. 2 - то же, на П-образных опорах ее скругленной верхней частью , на фиг. 3 - то же, на Т-образных опорах на фиг. 4 - то же, на опорах из двух наклонных стоек; на фиг. 5 - дополни тельна  кольцева  конструкци  с изол ционными распорками, устанавливаема  в пролетах линии электропередачи К опоре подвешены три фазы 1, 2 и 3, кажда  из которых состоит из расщепленных проводов 4, св занных кольцевыми конструкци ми 5 в две пары концентрических, окружностей, расположенных по двум ос м линии (слева и справа). Кольцевые конструкции 5 св заны между собой изол торами б и аодвешёны к опоре на изол торах 7. Расположение и число изол торов б и 7 может быть и иное, чем показано на чертежах. Причем провода каждой фазы распо:ложены по вершийам правильных многоугольников , вершину которых лежат на концентрических окружност х (в дальнейшем дл  кратности это называетс  расположением проводов на конЦентрических окружност х), Фазы 1, 2 и 3 сближены между собой до минимально допустимого рассто ни , при этом отношение радиуса внешней концентрической окружности фаз 1 или 2 к радиусу внутренней ок ружности фазы 3 и рассто ни  между окружност ми выбраны минимально допустимыми по услови м обеспечени  электрической прочности между фазово изол цией при рабочем напр жении и перенапр жени х. ; Указанное, а также расщепление фа на большое коли ество проводов, позвол ет существенно повысить пропускНУЮ способность и экономичность ЛИ1 НИИ. Лини  может быть выполнена на оп рах нескольких типов. .На фиг. 1 показана П-образна  опо ра 8, котора  в отличие от обычных портальных опор линий, электропередач выполнена без внешних боковых траверс .. . На фиг. 2 показана П-образна  оло ра со скругленной, верхней частью 9. На фиг. 3 показана Т-образна  опо ра 10.,-она Может иметь изолированную верхнюю часть 11, что.позвол ет сбли зить левую и правую пары концентри- ческих оквужностей. На фиг.4. показана опора, выполненна  из двух наклоненных во внешние стороны от оси линии стоек 12, опирающихс  на шарниры 13, укрепленные на- фундаментах 14. Вверху стойки св заны жесткой траверсой 15. Опора снабжена отт жками, которые расположены в два  руса. При этом внешние отт жки 16 и 17 креп тс  к анкеру, а внутренние отт жки 18-19 к фундаментам 10. Жесткое крепление проводов фаз изол торами 7 к опорам позвол ет уменьшить рассто ни  между проводами и част ми опор и избежать увеличени  габаритов опор из-за раскачивани  проводов ветром Тип опоры выбираетс  в зависимости от напр жени  линии, суммарного веса проврдов и климатических условий трассы. Изол торы 7 могут быть выполнены как из гирл нд тарелочных изол торов, так и из стержневых фарфоровых или стеклопластиковых изол торов, которые могут быть прикреплены не к ближним, а к удлиненнымчаст м опоры дл  обеспечени  изол ционной способности как по воздуху, так и по пути утечки по изол ционному стержню, если они не имеют гофрированной поверхности. Кроме того, изол торы 7 с этой целью могут быть расположены аналогично спицам в велосипедном колесе. Провода каждой фазы прикреплены к жесткой кольцевой конструкции 5, например, из легкого металла, с помощью зажимов. Два кольца св заны между собой изол торами 6 с помощью зажимов в общую жесткую конструкцию. Элементы 5, 6 и 7 предотвращают сближение фаз между собой, они необходимы ввиду выбранных малых рассто ний между фазами и внешних фаз с заземленной опорой. Дл  предотвращени  сближени  про:-Водов разных фаз в пролетах, а также схлестывани  проводов одной фазы, в пролетах линии установлены, изол ционные распорки, схематических изоб-. раженные на фиг.5.Изол ционный распорки по конструктивной схемё Шзалогичны конструкции дл  креплени  проводов , изображенной на фиг. 1, но значительно легче и проще, так как не несут весовых нагрузок. Они также состо т из двух жестких колец 20 и 21, к которым зажимами прикреплены провода 4 расщепленных фаз. Жесткие кольца могут выполн тьс  как из легкого металла, так и из изол ционного материала. , Распорки могут быть двух типов. При рассто ни х между фазами, близких к рассто ни м/ выбранным по перенапр жени м , а также при легких климатических услови х траосы линии (слабый ветер, отсутствие гололеда,елаба  грозова  де тельность , небольша величина внутре 1них перенапр жений) распоркисосто т только из жестких колец 20 и 21. В распорках .второго типа, дл  т  желых условий, кольца св заны между собой жесткими изол торами 22 в общую конструкцию, так что св занные ими фазы в пролете раскачиваютс  под действием ветра синхронно. Расположение изол торов 22 может быть и иное, например два или один изол  тор, расположенные по горизонтали. Изол торы устанавливаютс  на линии на определенном расчетном -рассто нии , так что отключение проводо в малых пролетах между распорками от среднего положени  незначительно и уменьшение рассто ни  между фазами удовлетвор ет изол ционным требо вани м. Вес изол торов по сравнению с весом токоведущих проводов незначителен , практически они почти не .оказывают вли ни  на стрелу провеса проводов, стоимость их также невелика в.сравнении-со стоимостью остальных элементов линии. Пропускна  способность предлагае мой линии электропередачи, примерно в п ть и более раз вьоше, чем извест ной линии того же напр жени . . Как известно, пропускна  способность трехфазной лиЕ1ии электропередачи характеризуетс  ее натуральной мощностью Рц, определ емой выражением . где Р - натуральна  мощность, иф - фазное напр жение линии) Lg - волновое сопротивление. Волновое сопротивление определ е с  по формуле z,vx:, : 2) где L - индуктивность линии, С - рабоча  емкость трех фаз линии . Таким образом, увеличение пропуск ной способности линии Рд достигаетс  уменьшением BOjriHOBoro сопротивлени  Lg , что в- свою очередь обеспечиваетс  увеличением средней рабочей емкос ти трехфазной линии и уменьшением ее индуктивности Индексом штрих (Рц, L) отмечена лини , имеюща  увеличенную пропус ную способность по сравнению с тра: диционной линией (без штриха). Согласно изобретению, увеличение пропускной способности, линии Рц путе увеличени  средней рабочей емкости трех фаз и уменьшением индуктивности линии достигаетс  в воздушной линии размещением проводов трех расщепленных фаз линий по двум парам концентрических окружностей, включением двух фаз линии к внешним концентрическим окружност м, а третьей фазы к двум внутренним, вместо прин того в традиционных лини х расположени  всех трех фаз р дом, по горизонтали или по вершинам треугольника. Как известно минимальное дл  данного уровн  напр жени  допустимое изол ционное рассто ние по воздуху между фазами и между фазами и заземленными част ми Ьпоры в воздушных лини х электропередач, при известном горизонтальном расположении фаз, за- . висит от величины атмосферных и внутренних коммутационных перенапр жений, которые могут возникнуть в линии, а также от линии пролета, обуславливающего раскачивание проводов под действием ветра. Так, например, дл  известных линий , напр жением 500 кВ минимальное рассто ние между фазами по атмосферным перенапр жени м -4м, по в нут-; ренним коммутационным перенапр жени м - 4,2 м, в то врем  как по рабочему напр жению оно достаточно всего 2 м. В известных лини х определ ющими  вл ютс  атмосферные или KONMyтационные перенапр жени . В линии электропередачи с концентрически расположенными фазами, в частности.когда три фазы включены к двум парам -концентрических окружностей , как по изобретению, услови  существенно измен ютс , так как разность потенциалов между фазами при атмосферных и внутренних перенапр жени х значительно меньше, чем в известных лини х, из-за большой междуфазной емкостной св зи, существенно превышающую емкостную св зь каждой фазы относительно земли, а также из-за большой равномерности пол  , между концентрически расположенными проводами. При этом расположение внутренней фазы как внутри одной, так и другой наружных фаз существенно способствует усилению св зи и равномерности пол . Волновое сопротивление, а следовательно , и пропускна  способность линии мало завис т от рассто ни  между ос ми двух пар концентрических окружностей, поэтому оно может бытьвыбрано достаточной величины, по конструктивным соображени м.Из сказанного следует, что опасность перекрыти  изол ции при перенапр жени х имеетс  только между проводами внешних фаз и землей или зазем.пенными конструкци ми опор, G между

концентрически расположенными Фазами практически отсутствует. Поэтому мсждуфаэОвые изол ционные рассто ни  (между кольцами) могут быть выбраны по величине напр жени , близкой к междуфазМым рабочим напр жени м. Таким образом, в приведенном примере дл  концентрической линии 500 кВ междуфазовые рассто ни  внутри концентрически . колец могут быть прин ты не 4-4,2 : , а, например, 2,5-3 м.

В предлагаемой линии электропередачи отношени  радиуса внешней концентрической окружности к радиусу внутренней окружности и рассто ни  между окружност ми выбраны минимально допустимыми по услови м обеспечени  электрической прочности междуфазовой изол ции при данном уровне напр жени  линии, а число проводов в фазе выбрано больщим. Это сделано потому, что пропускна  способность предложенной линии определ етс  отношением радиусов концентрических окружностей и числом проводов в фазе, при уменьшении отношени  -радиусов и увеличении числа проводов в фазе пропускна  способность линии увеличиваетс .

В св зи с тем, что абсолютные размеры изол ционных рассто ний между концентрическими фазами практически мало вли ют на пропускную спрсоб (юсть линии, их уменьшение позвол ет повысить экономичность лини путем уменьшени  габаритов опор, что полезно используют свойства предложенной линии.

Увеличенное число проводов в фазах органически необходимо дл  увеличени  пропускной способности предлагаемой линии, в которой суммарное сечение проводов в фазах выбираетс  как и во всех лини х по экономической плотности тока. Сечение всех единичных проводов линии может быть выбрано одинаковым, что благопри тно с точки зрени  одинаковых стрел провеса в пролетах линии.

Фврмула изобретени 

Claims (11)

1. Трёхфазна  воздушна  лини  электропередачи высокого напр жени , содержаща  опоры, изол торы и расщеп .(ренные фазы, провода каждой из которых расположены по окружности, о т л и ч-а ю щ а   с   тем, что, с целью повышени  пропускной способцости , провода одной из расщепленных фаз разделены поровну на две полуфазы , кажда  из которых расположена концентрически по окружности внутри одной из других расщепленных фаз.

2.Лини  электропередачи по п. 1, отличающа с  тем, что она снабжена подвешенными на изол тоpax к опоре и соединенными между собой изол торами кольцевыми конструкци ми , на которых закреплены провода фаз.

3.лини  электропередачи по пп.1и2, отличающа с 

тем,что она снабжена дополнительными кольцевыми конструкци ми, установленными в пролетах.

4.Лини  электропередачи по пп. 1-3, отличающа с 

тем, что дополнительные кольцевые конструкции соединены между собой изол торами.

5.Лини  электропередачи по п. 1, отличающа с  тем, что

опоры выполнены П-образными.

6.Лини  электропередачи по п. 5, отличающа с  тем,

что верхн   часть опоры округлена.

7. Лини  электропередачи по п. 1, отличающа с  тем, что опоры выполнены из двух наклоненных во внешние стороны стоек с отт жками , закрепленных шарнирно на фундаментах и соединенных вверху.

8.Лини  электропередачи по п. 7, от.личающа с  тем, что отт жки расположены в два  руса, причем нижние концы внутренних отт жек прикреплены к фундаментам противополо  ных стоек.

9.Лини  электропередачи.по п. 1, отличающа с  тем, что опоры выполнены Т-образными.

10.Лини  электропередачи по

пп. 5, б и 9, о т л и ч а ю щ а   с   тем, что верхн   часть опор выполнена из изол ционного материала.

11.Лини  электропередачи по п.1, отличающа с  тем, что

провода линии выполнены с одинаковым сечением.

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

1. Дальние электропередачи 750 кВ. Сб. статей. Ч. 1. Воздушные линии, 1974, с, 160, 161.