Арматура для защиты высоковольтных ЛЭП от неблагоприятных природных факторов.

Находясь на открытой местности, протянувшиеся на многие сотни километров высоковольтные линии электропередач регулярно подвергаются воздействию различных природных факторов, способных повлечь за собой нарушение нормального функционирования сетей, аварии и другие чрезвычайные происшествия. В частности, опасность для ЛЭП представляют:

 

  • грозовые атмосферные разряды;
  • ветер;
  • намерзание снега и льда на проводах.

 

«ИПРИМ-ЭНЕРГИЯ», инновационное научно-техническое предприятие при РАН, занимается производством и реализацией широкого спектра арматуры, предназначенной для защиты воздушных линий электропередач от неблагоприятных погодных явлений, предупреждения аварий и других негативных последствий.

 

 

Устройства защиты от вибрации и «пляски» проводов.

 

Причиной возникновения вертикальных колебаний на линиях электропередач является воздействие ветра, дующего перпендикулярно либо под углом к оси ВЛ. В зависимости от таких параметров, как амплитуда и частота колебаний, а также длина полуволны, различают вибрацию и пляску проводов. В особенности подвержены подобным явлениям линии электропередач, проходящие по открытой местности (в степи, поле) либо над водными преградами. В свою очередь, высокие деревья, холмы и горы представляют собой природное укрытие для проводов.

 

Основные параметры вибрации:

 

  • частота колебаний – от 3 до 150 Гц;
  • амплитуда – несколько меньше диаметра провода;
  • длина полуволны – от 1 до 30 метров.

 

Для защиты линий электропередач от подобного явления компания «ИПРИМ-ЭНЕРГИЯ» предлагает многочастотные гасители типа ГВП и ГВУ. Появление данных устройств на рынке позволило существенно снизить число типоразмеров применяемых гасителей: с семидесяти двух до двадцати трех. По своему исполнению устройства ГВП и ГВУ относятся к гасителям Стокбриджа. Основными частями их конструкции являются:

 

  • зажим для крепления к проводам;
  • упругий элемент;
  • два груза на его концах (используется тип «пешка»).

 

При этом различие между двумя типами гасителей заключается в длине плеч упругого элемента и массе грузов: у ГВУ их значения одинаковые, у ГВП – нет. Устройства располагаются по одному либо попарно в непосредственной близости к месту крепления проводов к траверсе опоры ВЛ (для определения точного расстояния существуют специальные формулы). Опыт применения гасителей вибрации позволяет говорить об их эффективности.


«Пляска» проводов относится к достаточно редко наблюдаемым, но, вероятно, одним из наиболее разрушительных для ВЛ явлениям. Значения ее параметров составляют:

 

  • частота – от 0,2 до 1.2 Гц;
  • амплитуда – до 15 метров;
  • длина полуволны – до одного пролета ВЛ.

 

Дополнительным фактором для возникновения «пляски», помимо ветровых нагрузок, служит намерзание гололеда на одной стороне провода (иные ситуации фиксируются крайне редко). В районах, где данное явление наблюдается достаточно часто, для защиты проводов рекомендуется применение трехпетлевых гасителей, так как использование устройств конструкции Стокриджа способно привести к повреждению ВЛ. Кроме того, большое значение придается обеспечению шарнирности в двух перпендикулярных плоскостях узлов крепления подвесок проводов к траверсам опор (изделия, соответствующие таким требованиям, в частности КГП-10-3, выпускает ИНТП «ИПРИМ-ЭНЕРГИЯ»). Также для предупреждения «пляски» в районах с интенсивным намерзанием гололеда на проводах осуществляют его плавку переменным либо выпрямленным электрическим током (в других регионах – механическое его удаление с применением шестов из изоляционного материала (без отключения ВЛ) или любых подходящих подручных средств (с предварительным обесточиванием линии)).

 

Устройства защиты от вибрации и «пляски» проводов

 

 

Устройства молниезащиты.


Прохождение грозовых атмосферных разрядов является основной причиной аварийного отключения линий электропередач. Провода подвергаются ударам молний намного чаще, чем какие-либо другие объекты энергетической инфраструктуры. Поэтому вопросам грозозащиты ВЛ уделяется особое внимание. Считается, что добиться абсолютной безопасности линий электропередач не представляется возможным. Таким образом, молниезащита направлена на снижение числа аварийных отключений ВЛ до так называемого допустимого значения. Этот показатель равен отношению возможного числа перерывов в электроснабжении в течение года к разнице между единицей и коэффициентом успешности автоматического повторного включения линии. В свою очередь, ожидаемое число отключений ЛЭП в год в среднем составляет 0,067 x 6h x n x 1x10-3, где:

 

  • 0,067 – количество ударов молнии в один грозовой час на каждый километр площади земной поверхности;
  • h – среднее значение высоты, на которой подвешен провод;
  • n – число грозочасов в году.

 

Стоит отметить, что опасность для линии электропередач составляет не только прямое попадание молнии в провод, но и ее удар в расположенные поблизости деревья и иные объекты.


К основным средствам защиты ВЛ от атмосферных грозовых разрядов относят:

 

  • металлические тросовые молниеотводы, которые протягивают между опорами поверх проводов (подобный способ применяется на ЛЭП напряжением 110 кВ и выше, расположенных на открытой местности);
  • устройства защиты от перенапряжений (на ВЛ от 6 до 35 кВ);
  • дугогасящие катушки (на ВЛ 20-35 кВ с изолированной нейтралью на металлических опорах);
  • трубчатые разрядники (на отдельных опорах ВЛ со слабой изоляцией).

 

Компания «ИПРИМ-ЭНЕРГИЯ» производит и реализует устройства защиты от перенапряжений типа:

 

  • УЗПН-6/10/20/35 – для линий со штыревыми и опорными изоляторами;
  • УЗПН-10-ЛК (в натяжном и поддерживающем вариантах исполнения) – для ВЛ, оборудованных подвесными полимерными изоляторами типа ЛК-70/10.

 

Назначением данных изделия является предупреждение пережога проводов, а также перекрытия и повреждения изоляторов. Монтаж устройств выполняется последовательно по одному на опору с чередованием фаз. В пролетах длиной свыше восьмидесяти метров, на особо ответственных ЛЭП, а также линиях, показатели сопротивления заземления опор которых экстремально повышены, УЗПН устанавливается на каждую подведенную фазу (т. е. по три изделия одновременно).

 

Основными конструктивными элементами устройств защиты от перенапряжений УЗПН-6/10/20/35 и УЗПН-10-ЛК являются:

 

  • нелинейный ограничитель перенапряжения;
  • два электрода, располагающихся на ОПН и проводе на определенном расстоянии друг от друга (называемом искровым промежутком).

 

Принцип действия устройств типа УЗПН следующий:

 

  • вследствие индуктивного перенапряжения ЛЭП (спровоцированного прохождением или прямым ударом молнии) происходит пробой искрового промежутка с образованием электрической дуги;
  • нелинейный ограничитель перенапряжения подключается к сети, что приводит к резкому снижению им сопротивления;
  • через ОПН перенапряжение отводится к заземленным частям опоры ВЛ, что позволяет избежать пробоя изоляторов;
  • после возвращение параметров напряжения к рабочим значениям сопротивление ОНП возрастает, что приводит к угасанию дуги.

 

Устройства молниезащиты

 

Помимо перечисленной выше арматуры, компания «ИПРИМ-ЭНЕРГИЯ» предлагает приобрести птицезащитные устройства (экраны, кожухи и т. д.). Несмотря на то, что пернатые в большинстве случаев не представляют опасности для ЛЭП (хотя и наблюдаются случаи перекрытия изолятора по струе помета), контакт с оголенными проводами, как правило, заканчивается их гибелью. При этом, согласно российскому законодательству, ответственность за безопасность ВЛ для птиц возлагается на эксплуатантов линий.

 

 

 

 

 

 
 

обучающие видеокурсы по электрике, электротехнике