Основные геометрические характеристики воздушной линии это

8.6. Геометрические характеристики

Геометрические размеры опор ВЛ косвенным образом определяют ее некоторые экономические характеристики. От значений высоты и ширины опоры при прочих равных условиях зависит объем материала, из которого изготовлены элементы опоры, а следовательно, и ее стоимость. Кроме того, ширина опоры частично определяет и поперечный размер полосы отчуждения территории под трассу линии, что в условиях рыночной экономики при высокой стоимости земли является подчас причиной отказа от сооружения ВЛ в пользу варианта кабельной линии с существенно меньшей шириной трассы.

Рис. 8.13. Геометрические параметры воздушной линии

Вертикальный и горизонтальный габариты воздушной линии определяются взаимным расположением:

ее токоведущих элементов (проводов) и заземлённых частей (траверс и стоек опоры);
проводов и грозозащитных тросов, если последние предусмотрены конструкцией;
проводов в нижней точке их провисания в пролете относительно поверхности земли.

Рассмотрим условия выбора соответствующих этим условиям расстояний на примере одноцепной портальной свободностоящей металлической опоры с двумя тросами, схематически изображённой на рисунке 8.13, где также показаны интересующие нас геометрические размеры. Вертикальный габарит линии, т.е. высота опоры Н_оп, как это видно из рисунка 8.13, определяется выражением Н_оп=h_Г+f_нб+_Г+h_T (8.1) где h_Г — нормированный габарит линии до земли; f_нб — наибольшая стрела провеса провода;_Г — длина гирлянды изоляторов с арматурой;h_T — высота крепления троса над траверсой (высота тросостойки). Как уже говорилось габарит линии, т.е. величина h_T, определяется условиями безопасности передвижения под проводами линии транспортных средств и механизмов. Она нормируется в зависимости от характера местности (населённая, ненаселённая, труднодоступная) и номинального напряжения ВЛ. Величина стрелы провеса f в промежуточном пролете длиной L определяется допустимым механическим напряжением в низшей точке провода _доп при конкретных климатических условиях и соответствующей удельной нагрузке : f =  L 2 / (8_доп) (8.2) Наибольшая стрела провеса имеет место либо при высшей расчётной температуре воздуха _нб за счёт термического удлинения провода, либо при наибольшей вертикальной механической нагрузке от массы провода, покрытого гололёдом при соответствующей температуре _доп= — 5°С и отсутствии ветра. Длина гирлянды изоляторов с арматурой _Г определяется типом используемых изоляторов и их количеством в зависимости от номинального напряжения ВЛ (см. таблицу 8.9). Положение грозозащитного троса, т.е. высота тросостойки h_T, определяется по условиям защиты проводов от прямых ударов молнии. Для обеспечения такой защиты защитный угол _з должен быть не более установленных ПУЭ его допустимых значений _доп. Для опор с одним тросом _доп. = 30°, с двумя тросами — 20°. При _з = _доп, как следует из рис. 9.14, расстояние по вертикали между проводом и тросом h_п-т равно h_п-т = h_т + _г = (0,5D_ВС—а_т) / tg_доп (8.3) При известных значениях _доп, расстояния между соседними фазами D_BC, длины гирлянды и расстояния по горизонтали от оси стойки до троса а_Т из Рис.8.14 К определению высоты подвеса грозозащитного троса этого выражения однозначно определяется искомая величина h_т. Наименьшее допустимое изоляционное расстояние по воздуху от токоведущих до заземлённых частей ВЛ у_доп определяется условиями исключения пробоя воздушного промежутка при рабочем напряжении, при грозовых и внутренних перенапряжениях, а также условием безопасного подъёма ремонтного персонала на опору, когда линия находится под напряжением. Последнему условию соответствует наибольшее значение у_доп, которое для ВЛ 35—500 кВ составляет от 1,5 до 4,5 м. При использовании на ВЛ как подвесных гирлянд стеклянных и фарфоровых изоляторов, так и стержневых полимерных изоляторов расстояние от провода до стойки опоры у определяется с учётом возможного отклонения провода под давлением ветра (см. рисунок 8.15) на угол , зависящий от соотношения удельных нагрузок — вертикальной от собственной массы провода без гололёда G_пр и горизонтальной от действия ветра F_в, которые формируют результирующий вектор силы F_рез, действующей на провод. Рис.8.15 К определению расстояния между фазами ВЛ. При этом минимально допустимое расстояние между фазой линии и стойкой опоры D_ф_min = y_доп + _г sin  (8.4) где sin  = F_в/F_рез. Значение D_{ф min} служит для определения расстояния между фазами D_мф. При их горизонтальном расположении D_мф=D_АВ=D_ВС= 2D_ф_min+b_ст, (8.5) где b_ст — ширина стойки опоры. В табл. 8.11 даны значения конструктивных параметров ВЛ 35—750 кВ, о которых шла речь выше, а именно: — длины промежуточного пролёта L при сооружении ВЛ в равнинной местности; — расстояния между фазами D_мф при их горизонтальном расположении на опоре; — длины подвесной гирлянды изоляторов с арматурой_г; высоты промежуточной опоры H_оп; — габарита линии до земли в ненаселённой местности h_г; числа проводов в фазе N; — диапазонов сечений F сталеалюминевых проводов (их алюминиевой части). В таблице 8.11 представлены конструктивные параметры ВЛ 35- 750 кВ. Таблица 8.11 конструктивные параметры ВЛ 35- 750 кВ

Конструктивные параметры ВЛ 35—750 кВ
Таблица 8.11 Параметр	Номинальное напряжение, кВ
Таблица 8.11 Параметр	35	110	220	330	500	750
L, м	150—200	170—250	250—350	300-400	350-450	450—750
D_мф, м	3,0	4,0	6,5	9,0	12,0	17,5
_г, м	0,7	1,2—1,4	2,2-2,3	3,0-3,2	4,5—4,9	6,7—7,5
H_оп, м	10	13—14	22—26	25—30	27—32	30—41
h_г, м	6—7	6—7	7—8	7,5—8	8	10—12
N	1	1	1	2	3	4
F, мм 2	50—185	70—240	240-400	240—500	300—500	400, 500

Данные таблицы 8.11 свидетельствуют о том, что ВЛ СВН (330—750 кВ) характеризуются весьма внушительными размерами. Их вертикальный габарит составляет 25—41 м, а ширина опоры, если принять ее равной двойному междуфазному расстоянию, находится в пределах от 18 до 35 м. Несмотря на то что в процентном отношении к суммарной протяжённости ВЛ напряжением 35 кВ и выше такие линии в России составляют небольшую долю (менее 10 %), территория, занимаемая ими, оказывается довольно значительной. В связи с этим во всем мире проводятся исследования, направленные на создание более компактных конструкций ВЛ, которые одновременно обладали бы повышенной пропускной способностью, пониженным влиянием на окружающую среду и в большей степени удовлетворяли бы требованиям технической эстетики 31

Определение геометрических параметров элементов опор ЛЭП с использованием наземного лазерного сканирования Текст научной статьи по специальности «Технологии материалов»

ВОЗДУШНЫЕ ЛИНИИ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ / НАЗЕМНОЕ ЛАЗЕРНОЕ СКАНИРОВАНИЕ / ГЕОМЕТРИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ЭЛЕМЕНТОВ ОПОР ЛИНИЙ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ / OVERHEAD TRANSMISSION LINES / TERRESTRIAL LASER SCANNING / GEOMETRIC PARAMETERS OF TRANSMISSION TOWER ELEMENTS

Аннотация научной статьи по технологиям материалов, автор научной работы — Середович Александр Владимирович, Горохова Екатерина Игоревна, Ситуха Ольга Александровна

В статье показана проблема оценки технического состояния опор воздушных линий электропередачи . Предложена методика определения геометрических характеристик элементов опор ЛЭП с использованием технологий наземного лазерного сканирования .

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

DETERMINATION OF GEOMETRIC PARAMETERS OF TRANSMISSION TOWER ELEMENTS USING TERRESTRIAL LASER SCANNING

The problems of estimating technical state of overhead transmission towers are considered. The technique for determining geometric parameters of transmission tower elements by terrestrial laser scanning is offered.

Текст научной работы на тему «Определение геометрических параметров элементов опор ЛЭП с использованием наземного лазерного сканирования»

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ЭЛЕМЕНТОВ

ОПОР ЛЭП С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ НАЗЕМНОГО ЛАЗЕРНОГО СКАНИРОВАНИЯ

Александр Владимирович Середович

Сибирская государственная геодезическая академия, 630108, Россия, г. Новосибирск, ул. Пла-хотного, 10, директор Регионального центра лазерного сканирования, тел. (383)361-00-66, e-mail: a.v.seredovich@ssga.ru

Екатерина Игоревна Горохова

Сибирская государственная геодезическая академия, 630108, Россия, г. Новосибирск, ул. Пла-хотного, 10, инженер Регионального центра лазерного сканирования, тел. (383)361-00-66, e-mail: ekaterina. gorohova@gmail. com

Ольга Александровна Ситуха

Сибирская государственная геодезическая академия, 630108, Россия, г. Новосибирск, ул. Плахотного, 10, ведущий инженер Регионального центра лазерного сканирования, тел. (383)361-00-66, e-mail: dementeva2@rambler.ru

В статье показана проблема оценки технического состояния опор воздушных линий электропередачи. Предложена методика определения геометрических характеристик элементов опор ЛЭП с использованием технологий наземного лазерного сканирования.

Ключевые слова: воздушные линии электропередачи, наземное лазерное сканирование, геометрические характеристики элементов опор линий электропередачи.

DETERMINATION OF GEOMETRIC PARAMETERS OF TRANSMISSION TOWER ELEMENTS USING TERRESTRIAL LASER SCANNING

Alexander V. Seredovich

Director of Regional Centre for Laser Scanning, Siberian State Academy of Geodesy, 10 Plakhotnogo St., Novosibirsk, 630018, Russia, phone: (383)3610066, e-mail: a.v.seredovich@ssga.ru

Ekaterina I. Gorokhova

Engineer of Regional Centre for Laser Scanning, Siberian State Academy of Geodesy, 10 Plakhotnogo St., Novosibirsk, 630018, Russia, phone: (383)3610066, e-mail: ekaterina. gorohova@gmail. com

Lead engineer, of Regional Centre for Laser Scanning, Siberian State Academy of Geodesy, 10 Plakhotnogo St., Novosibirsk, 630018, Russia, phone: (383)3610066, e-mail: dementeva2@rambler.ru

Key words: overhead transmission lines, terrestrial laser scanning, geometric parameters of transmission tower elements.

В процессе эксплуатации воздушные линии электропередачи (ЛЭП) испытывают различного рода нагрузки, что приводит к появлению деформаций, и со временем может вывести их из строя. Поэтому, регулярно выполняется контроль и оценка технического состояния основных элементов ЛЭП.

Оценка технического состояния воздушной ЛЭП и ее элементов основывается на сравнении выявленных дефектов и неисправностей ЛЭП в целом и ее элементов с требованиями норм и допусками, приведенными в проектных ма-

териалах обследуемой ЛЭП, в государственных стандартах, ПУЭ, СНиП, «Типовой инструкции по эксплуатации воздушных линий электропередачи напряжением 35-800 кВ»[1], технических условий и других нормативно-технических документах [2]. Обследуются следующие основные элементы воздушной (ЛЭП): опоры, фундаменты, провода, грозозащитные тросы, оттяжки опор, линейная изоляция, линейная арматура, заземляющие устройства и др. [2].

Остановимся только на опорах. Оценка технического состояния производится по характерным неисправностям основных элементов опор, которые заносятся в ведомость дефектов: отклонениям опор и их отдельных элементов от проектного положения, прогибам и деформациям элементов, уменьшению поперечного сечения расчетных элементов в результате коррозии металлических элементов и другим параметрам.

Традиционно эти контрольно-измерительные работы выполняются вручную с помощью следующих приборов: штангенциркуля, измерительной линейки, рулетки (для измерения размеров элементов, расстояний), теодолита (определение отклонений стоек опор, стрел провеса проводов), стальной проволоки диаметром 1 мм (искривление элементов конструкции) [2]. Эти работы не безопасны для исполнителей, есть ограничения по времени проведения работ (учитывается световой день).

При этом работа очень трудоемкая (большое количество элементов опор).

Технологии наземного лазерного сканирования (НЛС) позволяют самую трудоемкую часть (а именно определение геометрических параметров элементов опор) перенести в камеральные условия. При проведении полевого обследования с помощью наземного лазерного сканера нет необходимости обесточивать опоры, забираться на них, т.к. НЛС — бесконтактный способ сбора информации об объектах [3, 4, 5, 6].

В Региональном центре лазерного сканирования СГГА летом 2012 г. выполнены экспериментальные работы по определению геометрических характеристик основных элементов металлических опор ЛЭП с применением технологии наземного лазерного сканирования. Выполнена съемка семи опор ЛЭП.

Рассмотрим основные элементы металлической опоры ЛЭП (рис. 1).

Металлические опоры, изготовляемые главным образом из стали, состоят из ствола (1), траверс (2) и тросостойки (3). Как правило, на высоковольтных воздушных линиях применяются стальные опоры решетчатой конструк-

Рис. 1. Основные элементы металлической опоры ЛЭП

ции: ствол такой опоры состоит из поясов (8), раскосов (7) и распорок (9). Траверсы состоят из поясов (6), тяг 5, раскосов и распорок в решетках граней; иногда вместо тяг применяются подкосы (4). Для обеспечения жесткости конструкции и равномерной работы граней опоры при действии крутящих моментов в опорах устанавливают диафрагмы 10 [3].

Соединения элементов в узлах осуществляют путем непосредственного примыкания одних элементов к другим или с помощью узловых фасонок. По способу соединения элементов в узлах фермы подразделяют на сварные и болтовые. Основными типами ферм являются сварные. Болтовые соединения, как правило, на высокопрочных болтах применяют в монтажных узлах [7].

При полевых работах использовался сканер Leica ClO. Сканирование каждой опоры выполнялось с 5 точек установки сканера, располагаемых по схеме, представленной на рис. 2. Станции 1 -4 размещались на расстоянии 1/5 — 4/5 от высоты опоры. Станция 5 располагалась внутри опоры. Сканирование на станциях 1 -4 выполнялись с захватом опоры по вертикали и горизонтали (включая молниеотвод и фундамент) с шагом сканирования 2-3 см на максимально удаленной точке опоры. Длительность работы на станции не более 7-10 минут. Сканирование со станции 5 выполнялось с полным захватом поля зрения. При этом длительность работы на станции 5-10 минут [8, 9, 10].

На каждой станции обеспечивалась видимость и сканировались не менее 3 соседних марок. Марки тахеометром не снимались.

За время сканирования дополнительно сделаны подробные фотографии и видеосъемка опор с деталями. Для каждого элемента должны быть видны значительные деформации, форма, тип крепления концов (сварка или болты), количество болтов крепления.

Сшивка сканов выполнялась в программном продукте (ПП) Cyclone (Leica Geosystems) по маркам с точностью в среднем 1-3 мм.

На рис. 3 показана фотография опоры ЛЭП для дешифрирования данных сканирования.

Самый трудоемкий этап работ — на основе полученных данных НЛС необходимо определить длину и размер поперечного сечения каждого элемента опоры, тип соединения (сварное или болтовое), а также величину отклонения

Рис. 2. Схема установки сканера и марок для каждой опоры ЛЭП

(прогиба) элемента от нормального, проектного положения. Эти работы выполнялись в ПП Cyclone.

Рис. 3. Фотография опоры ЛЭП для дешифрирования данных сканирования

Рассмотрим этапы выполнения работ:

1. Сегментация массива точек. На этом этапе необходимо выделить в отдельное рабочее окно ПП Cyclone каждую сторону ствола опоры, каждую сторону траверса. На рис. 4 показан результат сегментации массива данных ствола опоры ЛЭП.

2. Рисовка всех элементов опоры ЛЭП (поясов, раскосов, распорок). При этом она производится по внешнему углу элемента, с помощью функции ПП Cyclone Create Object/ From Pick Points/ Line Segment. На рис. 5 показан фрагмент рисовки элементов опоры ЛЭП.

3. Присвоение каждому элементу номера, определение его геометрических размеров, тип соединения соседних элементов, размеры прогибов. Параллельно полученные параметры вносятся в сводную таблицу «Ведомость элементов опоры» (ПП Microsoft Excel). На рис. 6 показан фрагмент рисовки траверса с выявленным искривлением.

4. Заключительный этап — оформление чертежей в ПП AutoCAD. На основе данных наземного лазерного сканирования можно выполнить чертеж любого элемента, сделать чертеж необходимого сечения объекта. Исходя из требований заказчика, выполнен набор чертежей для каждой опоры, нанесены требуемые характеристики. На рис. 7 показан фрагмент чертежа элементов опоры ЛЭП в ПП AutoCAD.

Проделанная экспериментальная работа показала возможность применения технологии НЛС для определение геометрических параметров элементов опор ЛЭП [11, 12, 13]. При этом сокращается время полевых изысканий, при этом работы не зависят от времени суток, нет необходимости обесточивать опоры. Основное время по определению требуемых характеристик переносится на камеральные работы.

Рис. 4. Результат сегментации массива данных ствола опоры ЛЭП

Рис. 5. Фрагмент Рис. 6. Фрагмент рисовки траверса

рисовки элементов с выявленным искривлением

Рис. 7. Фрагмент чертежа элементов опоры ЛЭП в ПП AutoCAD БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. РД 34.20.504-94 «Типовая инструкция по эксплуатации воздушных линий электропередачи напряжением 35-800 кВ».

2. А.В. Демин, В.В. Алексеев, В.М. Арсеньев, И.Г. Барг, С.Н. Шаповалов, Е.В. Горохов. Методические указания по оценке технического состояния воздушных линий электропередачи напряжением 35-750 кВ и их элементов.

3. Середович В.А., Середович А.В. Особенности, проблемы и перспективы применения НЛС // ГЕО-Сибирь-2011. VII Междунар. науч. конгр. : сб. материалов в 6 т. (Новосибирск, 19-29 апреля 2011 г.). — Новосибирск: СГГА, 2011. Т. 1, ч. 2. — С. 218-219.

4. Выполнение обмеров строительных конструкций средствами наземного лазерного сканирования при обследовании зданий и сооружений / А.В. Середович, А.В. Иванов, А.В. Усиков, О.Р. Мифтахудинова // ГЕО-Сибирь-2011. VII Междунар. науч. конгр. : сб. материалов в 6 т. (Новосибирск, 19-29 апреля 2011 г.). — Новосибирск: СГГА, 2011. Т. 1, ч. 2. — С. 220-221.

5. Середович В.А., Ткачева Г.Н., Середович А.В. Геодезический мониторинг деформаций Усть-Каменогорского судоходного шлюза // Интерэкспо ГЕО-Сибирь-2012. VIII Междунар. науч. конгр. : Междунар. науч. конф. «Геодезия, геоинформатика, картография, маркшейдерия» : сб. материалов в 3 т. (Новосибирск, 10-20 апреля 2012 г.). — Новосибирск: СГГА, 2012. Т. 3. — С. 133-139.

6. Анализ природных и техногенных особенностей геопространства чрезвычайной ситуации / А.П. Карпик, В.А. Середович, А.В. Дубровский, Э.Л. Ким, О.И. Малыгина // Интерэкспо ГЕО-Сибирь-2012. VIII Междунар. науч. конгр. : Междунар. науч. конф. «Геодезия, геоинформатика, картография, маркшейдерия» : сб. материалов в 3 т. (Новосибирск, 10-20 апреля 2012 г.). -Новосибирск: СГГА, 2012. Т. 3. — С. 178-184.

7. Крюков К.П. и др. «Конструкции и расчет металлических и железобетонных опор линий электропередач». Изд. 2-е. Л., «Энергия», 1975. — 456 с. с ил.

8. Середович А.В., Иванов А.В., Дементьева О.А. Применение программного продукта Riscan PRO для регистрации сканов // ГЕО-Сибирь-2011. VII Междунар. науч. конгр. : сб. материалов в 6 т. (Новосибирск, 19-29 апреля 2011 г.). — Новосибирск: СГГА, 2011. Т. 1, ч. 2. — С. 214-217.

9. Комиссаров А.В., Широкова Т.А., Романович Е.В. Обоснование выбора расстояния ме-

жду сканерными станциями при наземной лазерной съемке // Интерэкспо ГЕО-Сибирь-2012. VIII Междунар. науч. конгр. : Междунар. науч. конф. «Геодезия, геоинформатика, картография,

маркшейдерия» : сб. материалов в 3 т. (Новосибирск, 10-20 апреля 2012 г.). — Новосибирск: СГГА, 2012. Т. 3. — С. 98-101.

10. Проверка внутреннего очертания тоннеля при помощи наземного лазерного сканера / Е.И. Горохова, И.В. Алешина, Е.В. Романович, А.В. Иванов, А.Р. Мифтафудинов // Интерэкспо ГЕО-Сибирь-2012. VIII Междунар. науч. конгр. : Междунар. науч. конф. «Геодезия, геоинформатика, картография, маркшейдерия» : сб. материалов в 3 т. (Новосибирск, 10-20 апреля 2012 г.). -Новосибирск: СГГА, 2012. Т. 3. — С. 107-114.

11. Возможности применения наземного лазерного сканирования для контроля ремонта и строительства дорог / А.В. Середович, А.В. Иванов, Е.В. Романович, О.Р. Мифтахудинова // ГЕО-Сибирь-2011. VII Междунар. науч. конгр. : сб. материалов в 6 т. (Новосибирск, 19-29 апреля 2011 г.). — Новосибирск: СГГА, 2011. Т. 1, ч. 2. — С. 210-213.

12. Середович В.А., Востров И.В. Обзор современных программных продуктов для создания и использования трехмерных моделей для проектирования автомобильных дорог // Интерэкспо ГЕО-Сибирь-2012. VIII Междунар. науч. конгр. : Междунар. науч. конф. «Геодезия, геоинформатика, картография, маркшейдерия» : сб. материалов в 3 т. (Новосибирск, 10-20 апреля 2012 г.). — Новосибирск: СГГА, 2012. Т. 3. — С. 115-120.

13. Методика лазерного сканирования и пропорционального анализа форм памятника архитектуры (на примере храма Александра Невского в Новосибирске) / А.В. Радзюкевич, М.А. Чернова, В.А. Середович, А.В. Иванов, О.Р. Мифтахудинова // Интерэкспо ГЕО-Сибирь-2012. VIII Междунар. науч. конгр. : Междунар. науч. конф. «Геодезия, геоинформатика, картография, маркшейдерия» : сб. материалов в 3 т. (Новосибирск, 10-20 апреля 2012 г.). — Новосибирск: СГГА, 2012. Т. 3. — С. 121-133.

Конструктивные параметры воздушных линий электропередачи

Основные конструктивные параметры воздушной линии (ВЛ) — это длина пролета, стрела провеса проводов, расстояние от проводов до земли, до покрытия пересекаемых линией дорог и других инженерных сооружений (габарит).

Длиной промежуточного пролета называют расстояние вдоль линии, между двумя смежными промежуточными опорами. Длина пролета ВЛ-0,4 кВ колеблется в пределах 30 — 50 м и зависит от типов опор, марки, сечения проводов, а также климатических условий района.

Стрелой провеса проводов называют расстояние по вертикали между воображаемой прямой линией, соединяющей точки крепления проводов на двух смежных опорах и низшей точкой их провеса в пролете. Стрела провеса зависит от тех же факторов, что и длина пролета.

Габаритом ВЛ называют наименьшее расстояние по вертикали от проводов до поверхности земли, рек, озер, линий связи, шоссейных и железных дорог и т.п. Габарит ВЛ регламентируется ПУЭ и зависит от напряжения и посещения местности людьми.

Для обеспечения нормальной работы и безопасного обслуживания ВЛ расстояния от них до различных сооружений должны соответствовать нормам, установленным ПУЭ. Так, расстояние от проводов до поверхности земли по вертикали при наибольшей стреле провеса должно быть не менее 6м в населенной местности, расстояние от проводов до земли может быть уменьшено в труднодоступный местности до 3,5 м и в недоступной местности до 1 м. Расстояние 4 по горизонтали от проводов ВЛ до балконов, терасс, окон зданий должно составлять не менее 1,5 м, а до глухих стен не менее 1 м. Прохождение ВЛ над зданиями не допускается.

Трасса ВЛ может проходить по лесным массивам и зеленым насаждениям. Расстояние по горизонтали от проводов до кроны деревьев и кустов при наибольшей стреле провеса должно быть не менее 1 м.

Габариты ВЛ 0,4 - 10 кВ

Габариты ВЛ 0,4 — 10 кВ

Конструктивные параметры воздушных линий электропередачи

Опоры ВЛ должны быть расположены от трубопроводов на расстоянии не менее 1 м, от колодцев подземной канализации и водозаборных колонок — не менее 2 м, от бензоколонок не менее 1 м, от силовых кабелей — 0,5-1 м.

Пересечение ВЛ судоходных рек правилами не рекомендуется. При пересечении несудоходных и замерзающих небольших рек и каналов расстояние 4 от проводов ВЛ до наивысшего уровня воды должно быть не менее 2 м, а от поверхности льда не менее 6 м. Расстояние по горизонтали от опоры ВЛ до воды должно быть не менее высоты опоры ЛЭП.

Угол пересечения ВЛ с улицами, площадями, а также с различными сооружениями не нормируется. Пересечения ВЛ до 1 кВ между собой рекомендуется выполнять на перекрестных опорах, а не в пролетах.

Пересечения ВЛ с воздушными линиями связи и сигнализации должны выполняться только в пролете линии, причем провода ВЛ должны располагаться выше.

Расстояние между верхним проводом линии связи и нижним ВЛ должно быть не менее 1,25 м. Особые требования предъявляют к проводам ВЛ в пролете пересечения: они должны быть многопроволочные, сечением не менее 25 мм2 (стальные и сталеалюминиевые) или 35 мм2 (алюминиевые) и закреплены на опорах двойным креплением. Опоры ВЛ, ограничивающие пролет пересечения с линиями связи I и II классов, должны быть анкерными; при пересечении с линиями связи других классов допускаются промежуточные опоры (деревянные должны иметь железобетонные приставки).

При пересечении подземных кабельных линий связи и сигнализации опоры ВЛ должны располагаться на возможно большем расстоянии от кабеля (но не менее 1 м между заземлением опоры и кабелем в стесненных условиях).

Конструктивные параметры воздушных линий электропередачи

Сближение ВЛ с воздушными линиями связи допускается на расстояние не менее 2 м, а в стесненных условиях — не менее 1,5 м. Во всех остальных случаях это расстояние принимают не менее высоты наибольшей опоры ВЛ или линии связи.

При пересечении не электрофицированных магистральных железных дорог общего пользования, переходные опоры ВЛ должны быть анкерными; подъездные железнодорожные пути допускается пересекать ВЛ на промежуточных (кроме деревянных) под углом не менее 40 град. и по возможности близким к 90 град. Электрифицированные железные дороги должны пересекаться кабельной вставкой в ВЛ.

Пересечение ВЛ автомобильных дорог I категории должно выполняться на анкерных опорах, остальные дороги разрешается пересекать на промежуточных опорах. Сечение проводов ВЛ, проходящих над автомобильными дорогами, должно быть не менее 25 (сталеалюминиевых и стальных) и 35 мм2 (алюминиевых). Наименьшее расстояние от проводов ВЛ до полотна автодороги должно быть не менее 7 м. При переходе через трамвайные и троллейбусные линии наименьшее расстояние от проводов ВЛ до поверхности земли должны быть не менее 8 м.

На рисунке показана схема анкерного пролета ВЛ и пролета пересечения с железной дорогой.

Расстояние по вертикали от проводов линии до поверхности земли в ненаселенной местности при нормальном режиме работы должно быть не менее 6 м для ВЛ до 110 кВ, 6,5; 7; 7,5; 8 м соответственно для ВЛ 150, 220, 330, 500 кВ.

Телеграмм канал для тех, кто каждый день хочет узнавать новое и интересное: Школа для электрика

Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!

Не пропустите обновления, подпишитесь на наши соцсети:

Геометрические характеристики ВЛ

Геометрические размеры опор ВЛ косвенным образом определяют ее некоторые экономические характеристики. От значений высоты и ширины опоры при прочих равных условиях зависит объем материала, из которого изготовлены элементы опоры, а следовательно, и ее стоимость. Кроме того, ширина опоры частично определяет и поперечный размер полосы отчуждения территории иод трассу линии, что в условиях рыночной экономики при высокой стоимости земли является подчас причиной отказа от сооружения ВЛ в пользу варианта кабельной линии с существенно меньшей шириной трассы.

Вертикальный и горизонтальный габариты воздушной линии определяются взаимным расположением:

ее токоведущих элементов (проводов) и заземленных частей (траверс и стоек опоры);

проводов и грозозащитных тросов, если последние предусмотрены конструкцией;

проводов в нижней точке их провисания в пролете относительно поверхности земли.

Вертикальный габарит линии, т.е. высота опоры Н_0П, как это видно из рис. 10.13, определяется выражением

где /?_г — нормированный габарит линии до земли; /_нб — наибольшая стрела провеса провода; Х_г — длина гирлянды изоляторов с арматурой; И_Т — высота крепления троса над траверсой (высота тросостойки).

Как уже говорилось в § 10.2, габарит линии, т.е. величина /?_г, определяется условиями безопасности передвижения под проводами линии транспортных средств и механизмов. Она нормируется в зависимости от

Геометрические параметры воздушной линии

Рис. 10.13. Геометрические параметры воздушной линии

характера местности (населенная, ненаселенная, труднодоступная) и номинального напряжения ВЛ.

Стрела провеса / в промежуточном пролете длиной С определяется допустимым механическим напряжением в низшей точке провода ст_доп при конкретных климатических условиях и соответствующей удельной нагрузке у:

Наибольшая стрела провеса имеет место либо при высшей расчетной температуре воздуха 0_1|б за счет термического удлинения провода, либо при наибольшей вертикальной механической нагрузке от массы провода, покрытого гололедом при соответствующей температуре 0_Г = -5 °С и отсутствии ветра.

Длина гирлянды изоляторов с арматурой л_г определяется типом используемых изоляторов и их количеством в зависимости от номинального напряжения ВЛ (см. табл. 10.7).

Положение грозозащитного троса, т.е. высота тросостойки Ь_Т, определяется по условиям защиты проводов от прямых ударов молнии. Для обеспечения такой защиты защитный угол а₃ должен быть не более установленных ПУЭ его допустимых значений а_доп. Для опор с одним тросом а доп = 30°’ с двумя тросами — 20°.

При а₃ = а_доп, как следует из рис. 10.14, расстояние по вертикали между проводом и тросом И _п__т равно

При известных значениях сх_доп, расстояния между соседними фазами О_вс, длины гирлянды с арматурой и расстояния по горизонтали от оси стойки до троса а_Т из этого выражения однозначно определяется искомая величина /?_т.

Наименьшее допустимое изоляционное расстояние по воздуху от токоведущих до заземленных частей ВЛ у определяется условиями исключения пробоя воздушного промежутка при рабочем напряжении, при грозовых и внутренних перенапряжениях, а также условием безопасного подъема ремонтного персонала на опору, когда линия находится под напряжением. Последнему условию соответствует наибольшее значение у , которое для ВЛ 35—500 кВ составляет от 1,5 до 4,5 м.

При использовании на ВЛ как подвесных гирлянд стеклянных и фарфоровых изоляторов, гак и стержневых полимерных изоляторов расстояние от провода до стойки опоры у определяется с учетом возможного отклонения провода под давлением ветра (рис. 10.15) на угол ф, зависящий от соотношения удельных нагрузок — вертикальной от собственной массы провода без гололеда (д_пр и горизонтальной от действия ветра Р_в, которые формируют результирующий вектор силы /-‘_рс,₅, действующей на провод.

При этом минимально допустимое расстояние между фазой линии и стойкой опоры

где

К определению высоты подвеса грозозащитного троса

Рис. 10.14. К определению высоты подвеса грозозащитного троса

К определению расстояния между фазами ВЛ

Рис. 10.15. К определению расстояния между фазами ВЛ

Значение _т)п служит для определения междуфазного расстояния ?>_мф. При их горизонтальном расположении

где /;_ст — ширина стойки опоры.

В табл. 10.9 даны значения конструктивных параметров ВЛ 35—750 кВ, о которых шла речь выше, а именно:

длины промежуточного пролета Ь при сооружении ВЛ в равнинной местности;

расстояния между фазами ?)_мф при их горизонтальном расположении на опоре;

длины подвесной гирлянды изоляторов с арматурой 7._г; высоты промежуточной опоры Н_оп; габарита линии до земли в ненаселенной местности /?_г; числа проводов в фазе М;

диапазонов сечений Т 2 сталеалюминиевых проводов (их алюминиевой части).

Данные табл. 10.9 свидетельствуют о том, что ВЛ СВН (330—750 кВ) характеризуются весьма внушительными размерами. Их вертикальный габарит составляет 25—41 м, а ширина опоры, если принять ее равной двойному междуфазному расстоянию, находится в пределах от 18 до 35 м. Несмотря на то, что в процентном отношении к суммарной протяженности ВЛ напряжением 35 кВ и выше такие линии в России составляют небольшую долю (менее 10 %), территория, занимаемая ими, оказывается довольно значительной. В связи с этим во всем мире проводятся исследования, направленные на создание более компактных конструкций ВЛ, которые одновременно обладали бы повышенной пропускной способностью, пониженным влиянием на окружающую среду и в большей степени удовлетворяли бы требованиям технической эстетики.

Конструктивные параметры ВЛ 35—750 кВ

Номинальное напряжение, кВ

Основные геометрические характеристики воздушной линии это

8.6. Геометрические характеристики

DETERMINATION OF GEOMETRIC PARAMETERS OF TRANSMISSION TOWER ELEMENTS USING TERRESTRIAL LASER SCANNING

Текст научной работы на тему «Определение геометрических параметров элементов опор ЛЭП с использованием наземного лазерного сканирования»

Конструктивные параметры воздушных линий электропередачи

Геометрические характеристики ВЛ

Добавить комментарий Отменить ответ