Основным документом в соответствии с требованиями которого строятся вновь или реконструируются все электроустановки, - ЛЭП, подстанции, станции катодной защиты, внутренние электропроводки компрессорных и насосных станций и другие -являются "Правила устройств электроустановок" (#M12293 0 1200003114 3645986701 3867774713 77 4092901925 584910322 1540216064 77 77ПУЭ#S). Согласно #M12293 1 1200003114 3645986701 3867774713 77 4092901925 584910322 1540216064 77 77ПУЭ#S решаются общие вопросы проектирования и выполняется расчет электрической части ЛЭП. В соответствии с #M12293 2 1200003114 3645986701 3867774713 77 4092901925 584910322 1540216064 77 77ПУЭ#S [6] ниже приводятся основные понятия и термины ЛЭП.

Воздушная линия электропередачи - устройство для передачи электроэнергии по проводам, расположенным на открытом воздухе и прикрепленным при помощи изоляторов и арматуры к опорам или кронштейнам и стойкам на инженерных сооружениях (мостах, путепроводах и т.п.).

Трасса ЛЭП - положение оси линии электропередачи на земной поверхности, а также полоса земли вдоль оси линии электропередачи, отведенная для ее строительства. Местность, по которой проходит трасса ЛЭП, в зависимости от доступности ее для людей, транспорта и сельскохозяйственных машин, согласно #M12293 3 1200003114 3645986701 3867774713 77 4092901925 584910322 1540216064 77 77ПУЭ#S делится на четыре категории.

Населенная местность - земли в пределах городской черты в границах их перспективного развития на 10 лет, пригородные и зеленые зоны, курорты, земли поселков городского типа в пределах поселковой черты и сельских населенных пунктов в пределах черты этих пунктов.

Ненаселенная местность - земли единого государственного земельного фонда, за исключением населенной и труднодоступной местности, т.е. незастроенные местности, хотя бы и часто посещаемые людьми, доступные для транспорта и сельскохозяйственных машин, сельскохозяйственные угодья, огороды сады, местности с отдельными редкостоящими строениями и временными сооружениями.

Труднодоступная местность - местность, недоступная для транспорта и сельскохозяйственных машин.

Застроенная местность - территории городов, поселков и сельских населенных пунктов в границах фактической застройки, защищающие ЛЭП с обеих сторон от поперечных ветров.

При проектировании, т.е. при расчете и выборе конструкций ЛЭП, необходимо учитывать механические нагрузки на ее элементы, которые зависят от климатических условий местности прохождения ЛЭП, т.е. от силы ветра, толщины гололеда, который может образоваться на проводах линии.

Территория Советского Союза в зависимости от скорости ветра разбита на семь районов [6].

При расчетах проводов учитываются максимальные скоростные напоры ветра, исходя из их повторяемости один раз в 10 лет для ЛЭП на напряжение 6-10 кВ и один раз в 5 лет для ЛЭП на напряжение 0,4 кВ, при высоте крепления проводов до 15 м Максимальные нормативные скоростные напоры ветра приведены в табл. 2.

Таблица 2

Максимальные нормативные скоростные напоры ветра

на высоте до 15 м от Земли

Если высота подвеса проводов превышает 15 м, то нормативный скоростной напор ветра увеличивается путем введения соответствующих коэффициентов. Если же ЛЭП сооружается в застроенной местности, то максимальный нормативный скоростной напор ветра можно уменьшить на 30% (скорость ветра на 16%) при условии, что средняя высота окружающих зданий составляет не менее 2/3 высоты опоры. Такое же уменьшение скоростного напора допускается для ЛЭП, трасса которых защищена от поперечных ветров (например, в лесных массивах заповедников, в горных долинах и ущельях).

Районов по гололеду в Советском Союзе принято пять. Эти районы характеризуются толщиной стенки гололеда, приведенной к высоте 10 м от земли и к диаметру провода 10 мм при повторяемости один раз в 5 и 10 лет (табл. 3).

Таблица 3

Нормативная толщина стенки гололеда при высоте 10 м

над поверхностью Земли

Толщина стенки гололеда с повторяемостью один раз в 15 лет, а также с любой повторяемостью в особогололедных районах должна приниматься на основании обработки данных фактических наблюдений.

От правильного выбора толщины стенки гололеда в расчетах зависит безаварийная работа ЛЭП, в противном же случае на линиях возможны аварии, что приведет к перерывам в электроснабжении.

Воздушные линии электропередачи состоят из опор, линейной арматуры, изоляторов и проводов.

Опоры ЛЭП поддерживают провода при помощи линейной арматуры и изоляторов на заданном расстоянии друг от друга и от поверхности земли.

Пролетом или длиной пролета называют горизонтальное расстояние между осями двух соседних опор. Пролеты могут быть промежуточными, анкерными или переходными (рис. 2).

Рис. 2. Пролеты ЛЭП:

а, б, в, г - расстояния от провода ЛЭП соответственно до головки рельса, провода контактной сети,

провода линии связи и до автодороги; д - наименьшее расстояние от провода ЛЭП до земли в пролете;

е - расстояние от провода ЛЭП до провода напряжением 0,4 кВ; ж - промежуточный пролет;

з - переходный анкерный пролет; и - анкерный пролет или анкерный участок; 1 - стрела провеса:

2 - провод; 3 - анкерная опора; 4 - промежуточная опора

Промежуточный пролет - это пролет между двумя соседними промежуточными опорами или между анкерной и промежуточной опорами.

Анкерный пролет - это расстояние по горизонтали между центрами двух ближайших анкерных опор. Обычно анкерный пролет состоит из нескольких промежуточных пролетов.

Переходной пролет - это пролет, в котором линия электропередачи пересекает определенные инженерные сооружения или большие естественные препятствия (большие реки, водохранилища и т.п.).

Поскольку провода в пролете не могут быть натянуты как струна, их натягивают с определенным провесом, усилием или, как говорят, тяжением. В зависимости от климатических условий оно изменяется для одного и того же провода или пролета и может быть нормальным или ослабленным.

Габарит провода - вертикальное расстояние между низшей точкой провода в пролете от пересекаемых сооружений до поверхности земли или до воды (рис.3).

Рис. 3. Габарит и стрела провеса провода:

а - с одинаковой высотой точек подвеса провода; б - с разными по высоте точками подвеса провода;

- длина пролета; - стрела провеса провода; - расстояние от низшей точки провода до земли;

А, Б - точки подвеса провода; - стрела провеса провода относительно высшей точки подвеса

Стрелой провеса провода называют вертикальное расстояние между горизонтальной прямой, соединяющей точки крепления проводов на опорах, и низшей точкой провода в пролете. Если высота точек крепления провода разная, стрела провеса имеет два значения относительно высшей и низшей точек крепления.

Габаритный пролет - пролет, длина которого определяется нормированным габаритом от проводов до земли на идеально ровной поверхности. Другими словами, это такой пролет, увеличение которого приводит к уменьшению габарита провода ниже нормы. Для ЛЭП на напряжение 0,4 и 6-10 кВ нормированный габарит проводов до земли составляет 7 м в населенной местности и 6 м в ненаселенной.

Для определения нагрузок на опоры служит понятие ветрового пролета.

Ветровым пролетом называется длина участка ЛЭП, давление ветра на провода и тросы с которого воспринимаются опорой. Ветровой пролет равен полусумме смежных пролетов от опоры в обе стороны (рис. 4)

Рис. 4. Ветровой пролет:

и - длина первого и второго пролетов; - длина ветрового пролета

.

Весовым пролетом называется длина участка ЛЭП, масса проводов или тросов которого воспринимается опорой. Весовой пролет, определяющий конструкцию опоры и ее элементов, а также закрепление ее в грунте, может быть положительным и отрицательным. Положительным считается такой весовой пролет, когда его нагрузки направлены вниз, и отрицательным, когда его нагрузки направлены вверх (рис. 5).

Рис. 5. Весовой пролет:

-- длина участка ЛЭП, на котором масса проводов и тросов воспринимается опорами

Величину весового пролета можно определить по формуле

,

где - длина пролета, примыкающего к опоре; - тяжение по проводу в пролете, примыкающем к опоре; - разность отметок подвеса провода на опорах (положительная, если отметка провода на рассматриваемой опоре больше, чем на смежной, и отрицательная, если отметка меньше; - вертикальная нагрузка на провод с учетом его массы), м; индексы 1 и 2 относятся к пролетам, расположенным по одну и другую стороны от рассматриваемой опоры.

В процессе монтажа ЛЭП пользуются еще одним понятием пролета.

Приведенный (или визируемый) пролет - это длина среднего промежуточного пролета анкерного участка, по которому определяется величина искомой стрелы провеса при визировании проводов.

Приведенный пролет определяется по формуле

,

где , , +, - длина промежуточных пролетов анкерного участка.

Стрела провеса в приведенном пролете

,

где - длина рассматриваемого промежуточного пролета; - длина приведенного пролета; - стрела провеса для приведенного пролета (принимается по монтажным таблицам или кривым).

В процессе монтажа и эксплуатации в зависимости от механического состояния ЛЭП может находиться в нескольких режимах работы [6].

Нормальный режим ЛЭП - состояние ЛЭП при необорванных проводах и тросах.

Аварийный режим ЛЭП - состояние ЛЭП при оборванных одном или нескольких проводах и тросах.

Монтажный режим ЛЭП - состояние ЛЭП при монтаже опор, проводов и тросов.