ИЗОЛИРУЮЩАЯ ТРАВЕРСА ДЛЯ

ВЛ 35-220 кВ

Санкт-Петербург

2011 год

ОАО «Позитрон»

ТЕХНИЧЕСКАЯ ПОЛИТИКА ОАО «МРСК Холдинг»

В технической политике ОАО «МРСК Холдинг» по электрическим сетям и

распределительным устройствам определено:

• осуществлять перевод линий электропередачи и подстанций на более высокие

классы напряжений,

• снижать долю низковольтных сетей и приближать сети среднего уровня к

потребителю.

• Воздушные линии нового поколения должны обеспечивать:

экономное использование земли в постоянном и временном пользовании;

• наименьшей вырубки леса;

• применение новой техники и технологий, строительных конструкций, оборудования

(многогранные опоры, компактные опоры);

• снижение металлоемкости опор.

ОПЫТ ЭКСПЛУАТАЦИИ ВЛ 6 -10 кВ

Наряду с достоинствами сетей 6 – 10 кВ с изолированной нейтралью необходимо отметить их недостатки .

-более 80 % перекрытий изоляции переходят в устойчивый дуговой разряд

-происходит разрушение изоляторов и перегорание провода, что создает аварийное

отключение ВЛ.

При грозовых перенапряжениях возникают пробои штыревых изоляторов:

- возгорание древесины на деревянных опорах

- разрушение бетона опор,

- высушивание грунта возле опоры

- появление высокой разности потенциалов между опорой и землѐй, что представляет

серьѐзную опасность для обслуживающего персонала и посторонних лиц, находящихся

вблизи опоры.

Экологический фактор.

Во многих областях России установлены многочисленные факты гибели птиц на опорах ВЛ 6-10 кВ в результате поражения их электрическим током. Гибель птиц на ВЛ 6-10 кВ достигает десятков тысяч и более.

На ВЛ 6, 10, 35, 110 и 220 кВ в

составе железобетонных и

металлических опор предлагается

использовать полимерные

изолирующие траверсы (ТИ-П),

которые конструктивно

представляют собой консоли из

опорно-стержневых изоляторов. В

качестве верхней растянутой

стороны траверсы используется

длинностержневой полимерный

изолятор. Нижняя сторона

траверсы, работающая на сжатие,

делается из опорного полимерного

изолятора.

ПРИМЕНЕНИЕ ИЗОЛИРОВАННЫХ ТРАВЕРС

ПРИМЕНЕНИЕ ИЗОЛИРОВАННЫХ ТРАВЕРС

Рис. 1 Изолированная траверса ТИ-П-10 взамен металлической траверсы ТМ1.

1 –опорный полимерный изолятор;

2 – металлический уголок;

3- свая железобетонной опоры 10 В;

Рис. 2. Изолированная траверса ТИ-П-10 взамен металлической

траверсы ТМ1 для железобетонных опор 10 кВ.

ПРИМЕНЕНИЕ ИЗОЛИРОВАННЫХ ТРАВЕРС

ПРИМЕНЕНИЕ ИЗОЛИРОВАННЫХ ТРАВЕРС

Характеристика линейных штыревых и полимерных изоляторов на напряжение 10 - 20 кВ

Параметр ШФ10-Г ШС10-А ШФ20-Г ТИ-П-10

Номинальное напряжение, кВ 10 10 20 10- 20

Пробивное напряжение в

изоляционной среде, кВ160 100 180 500

Выдерживаемое импульсное

напряжение, кВ100 90 135 260

Выдерживаемое напряжение в

сухом состоянии, кВ65 65 85 170

Длина пути утечки, не менее, мм 265 210 400 550

Строительная высота, мм 140 110 184 600

Разрушающая сила при изгибе,

не менее, кН12,5 12,5 13 12,5

Масса, кг 1,7 1,7 3,5 1,5

ПРИМЕНЕНИЕ ИЗОЛИРОВАННЫХ ТРАВЕРС 10 кВ

Применение изолированных траверс на ВЛ 10 кВ

- перевести линии электропередачи с 10 кВ на 20 кВ без замены опорных конструкций

- уменьшить потери электроэнергии;

- увеличить пропускную способность ВЛ;

Применение изолированных траверс на ВЛ 10 кВ

- повысит грозоупорность линии, чем у традиционных ВЛ 10 кВ более чем 5 раз;

- снизит вероятность возникновения устойчивой дуги после грозового перекрытия;

- вероятность перехода импульсного перекрытия в дугу промышленной частоты при

токах ОЗЗ до 30 А при номинальном напряжении;

- линия с изолированными траверсами 0,4-0,5 м практически исключают перекрытия

от индуктированных грозовых перенапряжений для ВЛ 6-10 кВ.

-практически исключаются пробои изоляторов, появление высокого потенциала вблизи

ж/б опор, возгорание древесины на деревянных опорах;

- более безопасны для птиц;

ДАТЧИК ТОКА ПРОБОЯ ИЗОЛЯТОРОВ НА ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ОПОРАХ ВЛ 10 КВ

Рис. 3. Датчик тока для дистанционной передачи информации при пробое штыревых изоляторов.

Рис. 4. Изолированная траверса ТИ-П-110 для замены траверс на типовых металлических опорах опор 110 кВ.

ИЗОЛИРОВАННЫХ ТРАВЕРСЫ ДЛЯ ВЛ 110 – 220 кВ

ИЗОЛИРОВАННЫХ ТРАВЕРСЫ ДЛЯ ВЛ 110 – 220 кВ

Рис. 5. Эскиз изолированной траверсы ТИ-П-110 для замены

траверс на типовых металлических опорах опор 110 кВ.

ИЗОЛИРОВАННЫХ ТРАВЕРСЫ ДЛЯ ВЛ 110 – 220 кВ

Рис. 6. Эскиз изолированной траверсы ТИ-П-110 на типовых

металлических многогранных опорах опор 110 кВ.

ЗОНА ОТЧУЖДЕНИЯ В ЛЕСНЫХ МАССИВАХ

При прохождении ВЛ в насаждениях лесов I группы, парках и фруктовых

садах ширина просеки рассчитывается по формуле (ПУЭ-7):

A = D + 2(B + a + K),

где А - ширина просеки, м;

D - расстояние по горизонтали между крайними, наиболее удаленными проводами фаз, м;

В - наименьшее допустимое расстояние по горизонтали между крайним проводом ВЛ и

кроной деревьев, м;

а - горизонтальная проекция стрелы провеса провода и поддерживающей гирлянды

изоляторов, м, при наибольшем их отклонении;

K - радиус горизонтальной проекции кроны с учетом перспективного роста в течение 25 лет с

момента ввода ВЛ в эксплуатацию, м.

Таблица 2.

Наименьшее расстояние по горизонтали между проводами ВЛ и кронами деревьев

Напряжение ВЛ, кВ До 20 35-110 150-220

Наименьшее расстояние, м 3 4 5

Наименьшее расстояние, по грозовым перенапряжениям, м

0,3 0,4 -1,0 1,3-1,8

ЗОНА ОТЧУЖДЕНИЯ В ЛЕСНЫХ МАССИВАХ

Радиусы проекций крон деревьев основных лесообразующих пород

принимаются равными: - 4,5 м (липа, береза),

- 7 м (сосна, лиственница) - 9 м (дуб, бук).

Рис. Определение ширины просеки по условию отклонения провода

ветром для опор с металлическими траверсами

ЗОНА ОТЧУЖДЕНИЯ В ЛЕСНЫХ МАССИВАХ

Радиусы проекций крон деревьев основных лесообразующих пород

принимаются равными: - 4,5 м (липа, береза),

- 7 м (сосна, лиственница)

- 9 м (дуб, бук).

Рис. Определение ширины просеки по условию отклонения провода

ветром для опор с изолированными траверсами.

ЗОНА ОТЧУЖДЕНИЯ В ЛЕСНЫХ МАССИВАХ

Напряжение ВЛ, кВ

110 220

радиус кроны дерева

Междуфазное

расстояние

Ширина просеки

Междуфазное

расстояние

Ширина просеки

Металлическая траверса

4,5 - 9 6,0 42 -51 11,1 51-60

Изолированная траверса

4,5 - 9 3,5 21-31 6,0 26 - 35

.

Таблица 2.

Ширина просеки по условию отклонении провода ветром для типовых опор 110 -220 кВ с металлическими и изолированными траверсами.

Для других пород деревьев радиусы проекций крон определяются при

конкретном проектировании по данным владельца насаждений.

В лесах II и III групп ширина просеки принимается равной большему из двух

значений, рассчитанных по формуле, приведенной в п. 2, и по формуле:

А =D + 2Н,

где Н — высота насаждений с учетом перспективного роста, м.

ЗОНА ОТЧУЖДЕНИЯ В ЛЕСНЫХ МАССИВАХ

ЗОНА ОТЧУЖДЕНИЯ В ЛЕСНЫХ МАССИВАХ

Рис. 7. Определение ширины просеки по условию падения дерева на провод.

Радиусы проекций крон деревьев основных лесообразующих пород

принимаются равными: - 4,5 м (липа, береза),

- 7 м (сосна, лиственница)

- 9 м (дуб, бук).

МЕЖФАЗНЫЕ РАССТОЯНИЯ НА ОПОРАХ ВЛ

Минимальное горизонтальное расстояние между проводами в пролете

где dгop - расстояние по горизонтали между неотклоненными проводами , м;

dэл – расстояниея для условий внутренних перенапряжений, м;

Kв – коэффициент, значение которого зависит от отношения ветровой к нагрузке от тяжения

проводов;

f - наибольшая стрела провеса при высшей температуре или при гололеде без ветра,

соответствующая действительному пролету, м;

- длина поддерживающей гирлянды изоляторов, м:

Минимальное вертикальное расстояние между проводами в пролете

где dверт - расстояние по вертикали между неотклоненными проводами , м;

dэл – расстояниея для условий внутренних перенапряжений, м;

Kг – коэффициент, значение которого зависит от отношения гололедной к нагрузке от

тяжения проводов;

f - наибольшая стрела провеса при высшей температуре или при гололеде без ветра,

соответствующая действительному пролету, м;

- длина поддерживающей гирлянды изоляторов, м:

КОНСТРУКЦИИ ОПОР 110 - 220 КВ С ИЗОЛИРОВАННЫМИ ТРАВЕРСАМИ

Опора 110 кВ. Опора 220 кВ.

КОНСТРУКЦИИ КОМПАКТНОЙ ОПОР 110 - 220 КВ С ИЗОЛИРОВАННЫМИ ТРАВЕРСАМИ

Опора 110 кВ. Опора 220 кВ.

ИЗОЛИРОВАННЫЕ ТРАВЕРСЫ ДЛЯ ВЛ 110 – 220 КВ

ПараметрТИ-П-

110ТИ-П-120

Номинальное напряжение, кВ 110 220

Выдерживаемое импульсное напряжение, кВ 550 950

Выдерживаемое напряжение в сухом состоянии, кВ

230 440

Длина пути утечки, не менее, см 280 570

50 %-ное разрядное напряжение при улажнении и загрязнении, кВ, не менее

110 220

Степень загрязнения по ГОСТ Р 52082-2003 2 2

Строительная высота нижнего плеча траверсы, мм

1500 2500

Разрушающая сила при растяжении, не менее, кН 120 160

Разрушающая сила при изгибе, не менее, кН 12,5 8,0

Характеристики изолированных траверс 110 - 220 кВ.

ПараметрТИ-П-

110ТИ-П-120

Номинальное напряжение, кВ 110 220

Выдерживаемое импульсное напряжение, кВ 550 950

Выдерживаемое напряжение в сухом состоянии, кВ

230 440

Длина пути утечки, не менее, см 280 570

50 %-ное разрядное напряжение при улажнении и загрязнении, кВ, не менее

110 220

Степень загрязнения по ГОСТ Р 52082-2003 2 2

Строительная высота нижнего плеча траверсы, мм

1500 2500

Разрушающая сила при растяжении, не менее, кН 120 160

Разрушающая сила при изгибе, не менее, кН 12,5 8,0

Характеристики изолированных траверс 110 - 220 кВ.Характеристики изолированных траверс 110 - 220 кВ.

• легче и быстрее осуществлять перевод линий на более высокий класс

напряжения;

• создать компактные линии с меньшими междуфазными расстояниями;

• использовать с современными многогранными опорами;

• использовать с существующими железобетонными и металлическими

опорами;

• уменьшить металлоемкость опор, снизить транспортные расходы;

• уменьшить полосы отчуждения земли;

• использовать меньшей ширины просеки;

• экономить землю в городской черте;

• увеличить мощность передачи электроэнергии в 2 и более раз;

• снизить высоту опор;

• уменьшить расход бетона и металла для производства опор;

• увеличить грозозащиту ВЛ;

• на порядки сократить гибель птиц.

ПРЕИМУЩЕСТВА ПРИМЕНЕНИЯ ИЗОЛИРУЮЩЕГО ТРАВЕРСА

Спасибо за

внимание!