Общая характеристика изоляции линии

Линии электропередачи монтируются на металлических, железобетонных, деревянных и смешанного типа опорах. В отношении изоляционных характеристик металлические и железобетонные опоры равноценны, поэтому в дальнейшем под металлическими опорами будут подразумеваться также железобетонные. Линии сверхвысокого напряжения – СВН (330 кВ и выше) строятся почти исключительно на металлических опорах. Для линий 110 кВ и ниже также широко применяется дерево. Изоляция линий на деревянных опорах рассматривается отдельно.

Рис. 5.1 – Эскиз одноцепной линии на портальных опорах.

На линиях СВН наиболее распространены портальные опоры с горизонтальным расположением проводов. Схема расположения проводов и изоляции на опорах показана на рис. 5.1

Изоляция на опорах состоит из гирлянд изоляторов, поддержи­вающих провода, и промежутков s₁ между проводами и телом опоры или оттяжками. В пролете изоляция определяется воздушными промежутками s₂ между фазами и s₃ между фазой и землей. Промежуток s₃ обычно минимален в середине пролета. Обычно на линиях с металлическими опорами подвешивается грозозащитный трос. Воздушный промежуток s₄ между проводом и тросом также определяет изоляцию линии. При этом в расчет принимается величина промежутка s₄ в середине пролета, где амплитуда атмосферных перенапряжений оказывается наибольшей.

Выбор промежутков s₂, s₃ и s₄ диктуется не только соображениями изоляции. Например, величина промежутка s₂ определяется также условиями безопасности при подъеме человека по стойке опоры для проведения ремонта под напряжением и условиями схлестывания проводов в пролете при несинхронном их качании. Промежутки s₄ между проводами и тросами (по вертикали) должны удовлетворять условиям изоляции, грозозащиты и, кроме того, иметь достаточную величину для предотвращения схлестывания проводов и тросов при сбросе гололеда и пляске проводов. Промежуток s₃ на линиях до 500 кВ включительно выбирается с учетом возможного проезда транспорта под линией. Нормируемые ПУЭ минимальные значения промежутков s₂, s₃, s₄ установлены на основе длительного опыта эксплуатации линий.

Изоляция на опорах выбирается исходя из воздействующих напряжений. При выборе промежутка s₁ учитывается отклонение провода под действием ветра. Следует отметить, что выбор промежутка s₂ накладывает ограничение и на выбор s₁ так как из рис. 5.1 следует, что s₂ = 2s₁ + 2l_Гsinβ+Δ, где l_Г — длина гирлянды; β — угол ее отклонения ветром; Δ —толщина стойки опоры.

На линиях напряжением до 220 кВ наиболее распространены одностоечные опоры с вертикальным расположением проводов. В этих случаях следует брать в расчет также изоляционные промежутки между проводом и нижней траверсой и габарит между проводами в пролете.