Преимущества СИП перед другими способами электропередачи
И все-таки почему СИП? Для ответа на вопрос необходимо выделить значительное количество преимуществ данного способа электроснабжения.
Анализ документации и литературы позволил выделать следующие преимущества:
1) упрощение процесса прокладки новой линии и возможность переоборудования существующих линии с неизолированными проводами на линии с самонесущими изолированными проводами;
2) во
зможность установки дополнительных СИП параллельно существующим для удвоения мощности сети (что недопустимо при использовании неизолированных проводов);
3) возможность совместной прокладки на одних и тех же опорах одновременно СИП и высоковольтных воздушных линий 6–20 кВ с неизолированными или защищенными проводами;
4) возможность одновременного монтажа на одних и тех же опорах телефонных линий (на 0.5 м ниже линии с СИП);
5) резкое снижение (до 80 %) эксплуатационных затрат, обусловленное высокой надёжностью и бесперебойностью энергообеспечения потребителей, а также отсутствием необходимости расчистки просек в процесс эксплуатации линии, замены поврежденных изоляторов;
6) простота монтажных работ, возможность подключения новых абонентов под напряжением, без отключения остальных от энергоснабжения и как следствие сокращение сроков ремонта и монтажа;
7) снижение риска возникновения пожаров в лесистой или покрытой кустарником местности при падении провода на землю;
8) уменьшение безопасных расстояний до зданий и инженерных сооружений (электрических, телефонных, воздушных линий), что обеспечивает большую гибкость при прокладке;
9) высокая безопасность обслуживания – отсутствие риска поражения при касании фазных проводов, находящихся под напряжением;
10) незначительное обрастание гололедом и мокрым снегом изолированной поверхности проводов. ПЭ не образует ни электрических, ни химических связей с контактирующими с ним веществом, поэтому мокрый снег легко стекает с круглой поверхности изолированных проводов. В проводах марки А и АС мокрый снег может удерживаться в канавках между проволоками и приводить к обрастанию;
11) повышенная надежность в зонах интенсивного гололедообразования, уменьшение гололедно-ветровых нагрузок на опоры;
12) беспе
ребойное электроснабжение в случае срыва СИП с опор. На воздушных линиях с такими проводами можно сооружать опоры меньшей высоты, чем те, которые применяются для линий с неизолированными проводами, и менее металлоемкие траверсы.
С большой уверенности можно утверждать, что перечисленные тут преимущества не единственные и углубившись в данный вопрос тему можно развить и дальше. Однако приведенные достоинства таких сетей позволили приобрести этой технологии огромное распространение в нашей стране за сравнительно небольшой промежуток времени. Это показывает, что ВЛИ это действительно стоящая технология.
Основные параметры провода
Рассмотрев технические характеристики большинства марок СИП можно заметить, что в основном они имеют схожие параметры. К примеру СИП-3 характеризуется так. Самонесущие изолированные провода предназначены для воздушных линий электропередач в районах с умеренным, холодным и тропическим климатом. После выдержки в воде при температуре (20 ± 10) °С не менее 10 мин провод испытывают переменным напряжением 4 кВ частотой 50 Гц в течение 5 мин. СИП-3 с изоляцией из сшитого полиэтилена стоек к изгибу при –40 °С. Минимальный радиус изгиба провода при монтаже на опорах должен быть не менее 10D, где D – номинальный диаметр провода. Допустимый нагрев токопроводящей жилы провода СИП-3 90 °С при нормальном режиме эксплуатации и 250 °С – при коротком замыкании. Схематический разрез провода показан на рисунке. Здесь – 1 изоляция жилы; 2 – повив из алюминиевых проволок; 3 – стальной сердечник.
Рис.1 Конструкция провода СИП
Поставка провода осуществляется на барабанах. В качестве изоляции должны использоваться только сшиваемые композиции светостабилизированного полиэтилена. Использование термопластичного полиэтилена в качестве изоляции не рекомендуется. Предусмотрено также применение алюминиевых жил, упрочненных сталью в качестве несущего элемента провода. Для повышения устойчивости провода к проникновению воды в случае локального повреждения изоляции введены требования по продольной герметизации проводов.
Осмотр каталогов магазинов позволяет выделить основных поставщиков такой продукции на рынке. Широкий перечень представлен фирмами АМКА, SAX – NK Energy (Финляндия), Торсада (Франция), отечественных марок «Аврора» и «Заря» – продукция ОАО «Севкабель», ОАО «Иркутсккабель». Таким образом в городе Кудымкар СИП и арматура представлены широко и доступны для приобретения.
2 Монтаж самонесущих изолированных п
роводов
Экономическая эффективность применения СИП на ВЛ 0, 4 кВ определяется на стадии проектирования этих линий и зависит от принятых проектных решений с максимальной реализацией следующих вариантов строительства:
Строительство ВЛИ с подвеской 2-х и более цепей; Применение более длинных пролетов на переходах через инженерные сооружения; Совместная подвеска проводов ВЛ напряжением 0, 4 и 6-20 кВ; Прокладка ВЛИ по фасадам зданий и сооружений; Применения более коротких стоек; Отказ от строительства второй линии на другой стороне улицы вслед ствие увеличения габарита при применении обычных стоек.
При расстановке опор, определении пролетов и подборе тяжения СИП всегда не обходим о учитывать возможность подвески дополнительных цепей, что позволит адаптировать ВЛИ к изменениям электрических нагрузок на весь период эксплуатации линии (до 40 лет) без коренной реконструкции. Уличное освещение рекомендуется проектировать и выполнять отдельным жгутом СИП
Проектирование ВЛИ
На стадиях, предшествующих строительству линии необходимо составление проекта, в котором должны учитываться многие особенности и требования нормативных документов. Рассмотрим важнейшие аспекты проектирования таких линий.
Один из важнейших параметров для любого типа сетей - распределение потерь напряжения на элементах сети производится на основании расчетов, исходя из допустимого отклонения напряжения у приемников потребителя (п. 5.2 ГОСТ 13109) и уровней напряжения на шинах центра питания. При этом потери напряжения в электрических линиях напряжением 220 и 380 В не должны превышать 6%.
При отсутствии исходных данных для расчета отклонения
напряжения у приемников потери напряжения в линии 0, 4 кВ рекомендуется принимать (% от номинальных величин):
6 % в линиях для питания объектов социальной сферы;
6, 5 % в линиях для питания производственных потребителей;
4 % в линиях для питания сельскохозяйственных комплексов.
Так же важным параметром является - расчетные механические нагрузки. Для расчета конструкций ВЛИ до 1 кВ следует определять согласно главе 2.4 ПУЭ. Конструкции сетевых объектов должны обеспечивать заданные физико-механические и электротехнические параметры в течение всего срока службы, который должен быть не менее 40 лет.
На ВЛ должны быть выполнены заземляющие устройства, предназначенные для повторного заземления нулевой жилы (несущей нулевой жилы ВЛИ), защиты от атмосферных перенапряжений, заземления электрооборудования, установленного на опорах ВЛ, заземления разрядников и ОПН. Защита от перенапряжений и заземление ВЛ должны выполняться согласно гл. 2.4 ПУЭ и ПУ ВЛИ до 1 кВ.
ВЛИ выполняются трехфазным проводом одного сечения по всей длине линии. При этом сечение магистральных проводов должно быть не менее 50 мм2. При проектировании электроснабжения одного или группы приемников небольшой мощности, допускается сечение провода выбирать по электрическим нагрузкам конкретного объекта и с учетом минимальных сечений, приведенных в гл. 2.4 ПУЭ.
В процессе проектирования ВЛИ должны быть выполнены расчеты:
- существующих и перспективных электрических нагрузок для выбора конфигурации линии 0, 4 кВ и схемы электроснабжения потребителей;
- сечения СИП, числа цепей, обеспечивающих пропускную способность сети в соответствии с нормами качества электроэнергии;
- потерь напряжения и допустимых отклонений напряжения у потребителей (для уличного освещения - у ламп наиболее удаленных светильников);
- длительных электрических перегрузок по условиям нагрева
в номинальном и аварийном режимах;
- условий срабатывания зашиты (предохранителей или автоматических выключателей) при ОЗЗ и межфазных КЗ;
- по условиям пуска асинхронных электродвигателей с короткозамкнутым ротором;
- на термическую устойчивость изоляции СИП при защите плавкими предохранителями и автоматическими выключателями от токов КЗ;
- выбор схем электрических соединений трансформаторных подстанций 10/0, 4 кВ;
- для выбора средств автоматизации электрических защит;
- выбор средств защиты от грозовых перенапряжений;
- расчет заземляющих устройств.
2.2 Подготовка к монтажу ВЛИ
Монтаж СИП рекомендуется производить с соблюдением технологий, приведенных в действующих технических и методических документах, с применением специальной линейной арматуры, механизмов, приспособлений и инструмента, при температуре окружающего воздуха не ниже минус 20°С. При этом необходимо соблюдать следующие основные требования:
- перед началом монтажа необходимо тщательно подготовить трассу ВЛ, выполнить расчистку просеки, удалив деревья или крупные ветви, мешающие установке опор, раскатке и регулировке проводов;
- при сооружении ВЛ взамен пришедшей в негодность по той же трассе конструкции старой линии должны быть демонтированы до начала установки новых опор;
- нужно принять меры для исключения повреждения изолирующего покрытия проводов при их раскатке и регулировке, исключить касание земли, бетонных и металлических конструкций, крупных ветвей деревьев;
- раскатку проводов производить под тяжением, значит требуется специальная аппаратура;
- строго соблюдать монтажные усилия и стрелы провеса при регулировке проводов, не допускать перетяжку проводов, для недопущения повреждений жил и изоляции.
По завершению всех организационных и подготовительных работ на объект доставляется барабан с проводом, а также арматура СИП. Транспортировка производится с соблюдением нескольких условий:
