Високовольтна лінія електропередачі

Високовольтна лінія електропередачі, що захи щена від галопування проводів і містить опори та прикріплені до них проводи, яка відрізняється тим, що якнайменше у одному з прогонів між суміжними проводами встановлено не менше, ніж один ізолювальний з'єднувач, причому перший із з'єднувачів встановлений на відстані A від точки закріплення проводу, а другий і подальші з'єднувачі - на відстані, яка визначена за залежністю: 2 3 21664 Відомі пристрої для гасіння галопування проводів, що виконані у вигляді елементів, закріплених на проводі, наприклад описані у авторських свідоцтвах СРСР № 93935, 666599, 723711, патенти РФ № 2014697, США 3388208 [H02G 7/14]. Недоліком цих пристроїв є низька ефективність демпфірування коливань. Відомі також пристрої для гасіння галопування проводів у вигляді міжфазних ізолюючих розпірок з різними пристроями, що демпфірують, [див. а вт, свід. СРСР №687515, 886127, 750628, патенти США 3230295, 365034, 6072120 H02G 7/12, 7/14]. Недоліком даних пристроїв є складність конструкцій, недостатня надійність цих пристроїв та велика маса. Більш близьким до пропонованої корисної моделі є винахід СРСР №1669031 [H02G7/00, 7/14], у якому розпірки встановлено на нерівних відстанях одна від одної з допоміжними розпірками у підпрогонах на відстані 56-70 % (ближчі до опори) та 1,02-1,07 (подальші) від довжини підпрогону. Цей винахід призначено головним чином для боротьби з вібрацією і тільки для повітряних ліній з розщепленими проводами у фазах. Прототипом пропонованої корисної моделі є патент США № 4018980 від 19.04.1977 р. [H02G 7/14] з назвою TRANSMISSION LINE SYSTEM HAVING IMPROVED STABILITY CHARACTERISTICS FROM WAKE-INDUCED SUB SPAN OSCILLATIONS (Система ліній електропередачі з підвищеною стійкістю проти збудження коливань розщеплених проводів). Цим винаходом передбачено розділення прогону між проміжними (підтримуючими) опорами на підпрогони, які розраховані на різні напівхвилі коливань, при чому розлагодження коливань здійснюється шляхом встановлення відстані між точками кріплення сусідніх розпірок вздовж проводу з розрахунку: довжина проводу між кріпленнями дорівнює 0,8-0,93 від довжини підпрогону. Розпірки встановлюють між суміжними проводами розщепленої фази за багатокутником (за кількістю проводів у фазі). Такий пристрій має недоліки, перш за все, через складність визначення точок кріплення та встановлення в них розпірок, особливо, якщо такі розпірки потрібно встановити між фазними проводами на повітряній лінії електропередачі незалежно від розщеплення проводів Метою корисної моделі є запобігання виникнення і/або гасіння галопування проводів, перш за все з одним, двома, трьома або чотирма півперіодами в прогоні і спрощення технології встановлення з'єднувачів, зокрема розпірок. Зазначена мета досягається тим, що у прогоні високовольтної повітряної лінії електропередачі, яка містить опори та прикріплені до них проводи, на проводах між суміжними проводами різних фаз встановлено не менш, ніж один ізолювальний з'єднувач, причому перший із з'єднувачів встановлений на відстані А від точки закріплення проводу, а другий і подальші з'єднувачі - на відстані, яка визначена за залежністю: l n æn+1 n -1 ö = k 1 × × (A + B ) + k 2 × ç ×A + ×B÷ , L 2 2 è 2 ø 4 де l - відстань від точки закріплення проводу L до точки встановлення з'єднувача у частках до загальної довжини прогону; n - номер по порядку можливих місць розташування з'єднувачів; L - довжина прогону, 1 + ( -1)n , 1 - ( -1)n - коефіцієнти, які k2 = 2 2 приймають значення 0 або 1 залежно від парності n; А, В, - розрахункові співвідношення, які довільно приймаються рівними з ряду нижчезазначених 1 і/або 1 , і/або 7 . 24 8 6 При цьому допустиме відхилення від точки кріплення прийнято не більшим за 2 м. Другий кінець з'єднувача приєднано до другого із з'єднуваних проводів на тій же відстані від краю прогону з допустимим відхиленням, яке не перевищує 50 % відстані між проводами. Запропоноване технічне рішення відрізняється від прототипу тим, що місця прикріплення з'єднувачів до проводу у межах прогону між суміжними опорами визначені виходячи з того, що вони повинні бути розташовані на відстанях від краю прогону (його початку або кінця) до місця встановлення з'єднувача у частках від повної довжини прогону, які вираховуються за вищенаведеними співвідношеннями. Зазначено, що для одержання найбільшої ефективності відстань від краю прогону до точок приєднання до кожного із з'єднуваних проводів не повинна відрізнятись більше, ніж на 50 % відстані між проводами. Проведені випробування на макетах проводів, що імітують галопування, показали, що достатньо встановлювати хоча б по одному з'єднувачу на прогін (можлива і більша кількість - практично не більше шести), причому вибір розрахункового співвідношення для кожного з суміжних прогонів та далі виконується довільно, але у межах чисел з ряду зазначених вище. Наприклад, завданням визначено встановити шість з'єднувачів, (фіг. 2) У цьому випадку коефіцієнти k для усіх непарних номерів з'єднувачів (перший, третій, п'ятий) k1=0, k2=l, а для всіх парних k1=1, k2=0. Щодо розрахункових співвідношень приймемо, наприклад А=1/8; В=1/6. Тоді, розрахункові відстані складуть такі величини: k1 = l1 æ1+ 1 1-1 ö 1 або 3 ; = 1× ç A+ B÷ = A = L 2 ø 8 24 è 2 l2 2 1 1 7 ; = 1× × (A + B ) = A + B = + = L 2 8 6 24 l3 æ 3 +1 3 -1 ö 1 1 10 = 1× ç A+ B ÷ = 2A + B = 2 × + = L 2 2 8 6 24 è ø ; l4 4 1 1 14 ; = 1× × (A + B) = 2A + 2B = 2 × + 2 × = L 2 8 6 24 l5 5 -1 ö 1 1 17 æ 5 +1 = 1× ç A+ B ÷ = 3 A + 2B = 3 × + 2 × = L 2 8 6 24 è 2 ø ; 5 21664 l6 1 1 1 21 ; = 1× × (A + B ) = 3A + 3B = 3 × + 3 × = L 6 8 6 24 У цих формулах індексом позначені номери місць, де прикріплено з'єднувачі з таким же порядковим номером. Таким чином точки прикріплення одного з кінців з'єднувачів становлять такий ряд: 3 , 7 , 10 , 14 , 17 , 21 - в частках від 24 24 24 24 24 24 сумарної довжини прогону (для зручності читання усі числа приведені до одного знаменника). Точність приєднання кожного із з'єднувачів слід виконувати з допуском не більше ± 2 м, а приєднання другого з кінців з'єднувачів слід виконувати на тій же відстані з допустимим відхиленням не більше 50 % відстані між проводами. Наприклад, для повітряних ліній електропередачі напругою 220кВ (довжина прогону 300м, відстань між проводами 4,5м) - відхилення місця прикріплення другого кінця з'єднувача відносно розрахункового не повинно перевищувати ±2,25м. Такий значний допуск розбіжності практично дозволяє виконувати приєднання другого кінця з'єднувача приблизно. Зважаючи на те, що такі роботи виконуються, як правило, з телескопічної вишки на висоті, таке рішення дозволяє виконати роботу зручніше і за більш короткий термін. Суть корисної моделі пояснюється кресленнями, де показано: на фіг. 1 - приклад приєднання кінців двох перших з'єдн увачів; на фіг. 2 - приклад розташування місць установки з'єднувачів у разі встановлення шести з'єднувачів; на фіг. 3 - схеми галопування з одним, двома, трьома та чотирма напівперіодами. На фіг. 1 показано повітряну лінію електропередачі, яка містить опору 1, траверси 2, ізольоване (через гірлянди 3 та 4) кріплення проводів 5 і 6 та встановлені між проводами 5 і 6 з'єднувачі 7 і 8. Ближчий до опори з'єднувач 7 прикріплено до верхнього проводу 5 на відстані А, яка для проводу 5 дорівнює, наприклад, 1/8 L±Δ, де L - довжина прогону між суміжними проміжними опорами; Δ - допустиме відхилення. Відстань А відраховується від точки кріплення проводу 5 до потенційного кінця гірлянди 3 вздовж проводу 5. Допустиме значення відхилення, що не перевищує 2 м, дозволяє відміряти відстань приблизно, можливо навіть не торкаючись проводу. Наступний з'єднувач 8 прикріплено на відстані В (наприклад 1/6 L±Δ) від точки кріплення з'єднувача 6. Нижчі кінці з'єднувачів 7 та 8 прикріплені до нижчого проводу 6 на відстані від точки кріплення проводу 6 до потенційного кінця гірлянди 4 на тих же відстанях, що верхні кінці з'єднувачів 7, 8, але при цьому допустиме додаткове відхилення, яке не перевищує 0,5 D, де D відстань між точками кріплення проводів 5 та 6 до 6 гірлянди ізоляторів 3 та 4 у спокійному стані. На фіг. 2 наведено приклад розташування шести з'єднувачів 7-12 між проводами 5 та 6 у прогоні між підтримувальними (проміжними) опорами 1 та 13. Відстань між опорами 1 та 13, так звана довжина прогону, позначена L. Інші відстані зазначені у частках від цієї відстані. На фіг. 3 наведено можливі коливання проводу при галопуванні у разі, коли ці коливання становлять 1, 2, 3 або 4 півхвилі. Кожний з цих випадків позначено 1нх, 2нх, 3н х та 4нх відповідно. Провід, наприклад 5, займає положення від однієї крайньої точки 14 до другої крайньої точки 15. Під час галопування проводів на проводі в проміжному прогоні утворюються так звані вузли (точки 16) галопування, де провід практично не переміщується. В усі х випадках галопування такі вузли розташовані на початку та кінці прогону. Додатково у разі двопівперіодного галопування такий вузол розташовано на 1/2 довжини прогону, відповідно у разі трипівперіодного галопування вузли розташовано на 1/3 та 2/3 довжини прогону, чотирипівперіодного галопування - на 1/4, 1/2 та 3/4 довжини прогону проводу. Відстані від опори, наприклад 1, до вузлів зазначені на фіг. 3 у частках від загальної довжини прогону, позначеної L. У разі виникнення галопування проводи починають підніматись та опускатись, при чому підйоми та опускання проводів різних фаз здебільшого неузгоджені (несинхронні), тобто різноспрямовані у той же самий момент часу. Це може призвести до зхльостування проводів, або до неприпустимого їх наближення один до одного, що, як правило, спричиняє загоряння дуги та перепалювання проводу. Навіть за відсутності зхльостування галопування спричиняє обламування кінців проводу у місцях кріплення, розгойдування гірлянд ізоляторів та інші негативні явища. За наявності пропонованого пристрою під час підйомів - опускань проводів в місцях кріплення з'єднувача утворюється зусилля, яке протидіє, бо не узгоджується з коливаннями одно-, дво-, три-, чотирипівперіодного галопування, причому в кожнім прогоні ці неузгодженості відрізняються одна від одної та не повторюються в сусідніх прогонах. Внаслідок цього, галопування проводів не виникає або, якщо воно вже виникло, загасає. Технічні переваги пропонованої корисної моделі порівняно з прототипом полягають в наступному: пропонований пристрій виконує задачу гасіння самих небезпечних випадків галопування проводів повністю та частково у випадках галопування більш високих частот. Окрім того, застосування пропонованого пристрою дозволяє зменшити кількість використовуваних розпірок, спрощує їх монтаж та знижує додаткові навантаження на провід. 7 Комп’ютерна в ерстка Д. Шев ерун 21664 8 Підписне Тираж 26 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601