Монтаж гибкой ошиновки 110 кв. Жесткая ошиновка комплектная. Рис.3 Сборные шины на вертикальных и наклонных, надставках
К шинным устройствам ОРУ относятся сборные шины
(СШ), шинные и линейные мосты, ответвления от шин к аппаратам, перемычки
между аппаратами, гибкие связи между силовыми трансформаторами и
ОРУ и все другие соединения из неизолированных проводов и труб,
выполняемые в пределах ОРУ .
Основным оборудованием, применяемым для гибкой ошиновки ОРУ, являются
подвесные фарфоровые и стеклянные изоляторы, сцепная арматура; натяжные,
поддерживающие и соединительные зажимы, ответвительные и аппаратные
зажимы; алюминиевые и сталеалюминиевые провода.
Типы подвесных изоляторов, используемых для ошиновки ОРУ, определяются
проектом в зависимости от расчетного тяжения проводов. При монтаже
подвесные изоляторы собирают в одно-, двух или трехцепные гирлянды.
Количество изоляторов в натяжных гирляндах ОРУ выбирают в зависимости
от напряжения ОРУ, типа изоляторов и степени загрязнения атмосферы
.
Комплектование изоляторов в гирлянды, крепление гирлянд изоляторов
к порталам, присоединение гирлянд к натяжным или поддерживающим
зажимам осуществляют с помощью сцепной арматуры. К сцепной арматуре
относятся серьги, ушки, пестики, скобы, звенья промежуточные, коромысла,
узлы креп-ления гирлянд (рис. 1.1).
Рис. 1.1. Сцепная арматура: а – звено промежуточное двойное 2ПР; б – скоба трехлапчатая СКТ; в – скоба СК; г – ушко двухлапчатое У2К; л – серьга СР; е – звено промежуточное вывернутое ПРВ; ж – скоба СКД; з – ушко специальное УС; и – ушко однолапчатое У1К; к – звено ПРГ; л –звено промежуточное ПР; м – пестик ПК
До начала монтажа изоляторы и сцепную арматуру развозят по площадке
ОРУ. После распаковки производят внешний осмотр изоляторов. Изоляторы,
имеющие сколы, трещины и другие дефекты, отбраковывают согласно
ГОСТ 6490-83. При испытании мегаомметром на напряжение 2500 В сопротивление
изоляции подвесного изолятора должно составлять не менее 300 МОм.
Сборку изоляторов в гирлянды целесообразно производить в деревянных
рамках или лотках, облегчающих центровку изоляторов и предохраняющих
изоляторы от сколов и царапин. Подъем гирлянд производят лебедкой
или трактором с помощью такелажного троса и блока.
В качестве токоведуших проводов на ОРУ применяют алюминиевые и сталеалюминиевые
провода, а в отдельных случаях для ошиновки ОРУ – медные, бронзовые
и сталебронзовые, полые медные и алюминиевые, для грозозащиты ОРУ
– стальные .
Как правило, ошиновку ОРУ следует выполнять до установки электрооборудования,
что облегчает монтаж ошиновки и предотвращает возможные повреждения
оборудования. В первую очередь выполняется монтаж шинных мостов,
расположенных на более высоких отметках, затем проводов сборных
шин. После установки аппаратов высокого напряжения ведут монтаж
спусков и перемычек.
Крепление проводов к гирляндам изоляторов и присоединение их к электрооборудованию
осуществляют при помощи натяжных и аппаратных зажимов. Соединение
гибких проводов в пролетах выполняют опрессовкой, а соединение в
петлях – у опор, присоединение ответвлений в пролете и присоединение
к аппаратным зажимам – опрессовкой или сваркой. Болтовое соединение
допускается только на зажимах аппаратов и на ответвлениях к разрядникам,
конденсаторам связи и трансформаторам напряжения. Натяжные зажимы
по своей конструкции и способу монтажа подразделяются на прессуемые,
болтовые и клиновые, а аппаратные и ответвительные – на прессуемые
и болтовые.
Аппаратные зажимы, выполненные из алюминия или его сплавов, для
присоединения к медным выводам аппаратов должны иметь на лапке медную
пластину, закрепленную методом холодной сварки или методом плакирования.
Монтаж ошиновки ОРУ выполняют в следующем порядке. После приемки
под монтаж строительной части ОРУ на площадку завозят необходимые
материалы, монтажные приспособления и механизмы. После комплектования
и сборки гирлянд производят раскатку и заготовку проводов для СШ,
шинных мостов и спусков. Барабаны с проводом устанавливают на домкраты
или кабельную тележку. После раскатки и заготовки отрезков проводов
необходимой длины производят монтаж натяжных зажимов, а также зажимов
на ответвле-ниях от СШ и мостов.
Натяжные прессуемые зажимы серии НАС монтируют на сталеалюминиевых
проводах сечением 185 мм и более. При подготовке к опрессовке провод
и внутреннюю полость корпуса зажима очищают от смазки и грязи ветошью,
смоченной в бензине, смазывают техническим вазелином. Не снимая
смазки, зачищают поверхность провода металлической щеткой, а внутреннюю
полость корпуса – металлическим ершом.
Монтаж зажима ведут с перерезанием провода в зажиме и выполняют
в следующем порядке (рис. 1.2). Алюминиевый корпус зажима опрессовывают
на провод, предназначенный для петли; с конца провода в сторону
пролета снимают алюминиевые повивы на участке опрессовки анкерного
зажима; корпус зажима надвигают на провод пролета (рис. 1.2, а)
и производят опрессовку анкера на стальном сердечнике провода в
направлении от проушины к проводу; корпус зажима надвигают в сторону
анкера (рис. 1.2,6) и спрессовывают от анкера к проводу (рис. 1.2,в).
Опрессовку производят участками с перекрытием предшествующего участка
на 5 мм.
Натяжные прессуемые зажимы типа НТАС применяют для проводов АС 400
и АСО 400-АСО 600. Зажимы монтируют без перерезания провода. Натяжные
болтовые зажимы типа НБН выпускают для проводов А120–А300, АС150-АС240,
АСО185-АСО240 мм: и М150-М 240 мм".
Концы проводов со смонтированными на них натяжными зажимами сцепляют
подготовленными натяжными гирляндами, поднимают на соответствующие
порталы и крепят к закладным частям железобетонных траверс или к
ушкам металлических траверс.
Рис. 1.2. Последовательность монтажа зажимов типа НАС
После крепления гирлянды с проводами к порталу производят окончательный
замер длины провода в пролете. Замер выполняют с учетом стрелы провеса
по проектным расчетным таблицам. Для замера длины провода на свободном
портале устанавливают однороликовый монтажный блок (рис. 1.3), через
который такелажный трос протягивают электролебедкой, трактором с
навесной лебедкой или полиспастом в зависимости от сечения проводов,
длины пролета и наличия механизмов.
К тросу провод крепят монтажным клиновым зажимом 4 с помощью коромысла
5. На порталах устанавливают визирные рейки. Провод натягивают до
совпадения с визирной линией, после чего отмечают место отреза,
на которое накладывают бандаж из вязальной проволоки, провод опускают
для монтажа второго натяжного зажима. Гирлянду с присоединенным
зажимом поднимают и крепят ко второму порталу. Заготовку проводов
можно также производить индустриальными методами без подъема проводов
на опору. Сведения о таких ме-тодах приведены в .
Рис. 1.3. Подьем проводов сборных шин или шинных мостов ОРУ для
замера длины проводов: 1 – портал сборных шин; 2 – натяжная гирлянда;
3 – провод, подлежащий замеру; 4 – монтажный клиновой зажим; 5 –
коромысло; 6 – однороликовый блок; 7 – такелажный трос; 8 – электролебедка
или трактор с навесной лебедкой
Токопроводы, связывающие генераторы и силовые трансформаторы с закрытыми
распределительными устройствами (ЗРУ), состоят из участков жесткой
ошиновки (в пределах помещений и на подходах) и гибких связей. Каждая
фаза гибкой связи состоит из пучка проводов, в котором два провода
являются несущими, воспринимающими дополнительное тяжение от массы
остальных проводов фазы. Несущие провода по условиям прочности монтируют
из сталеалюминиевых проводов, остальные – из алюминиевых.
Гибкие связи собирают при помощи унифицированных типовых деталей
(рис. 1.4). Провода каждой фазы располагают симметрично по окружности
и закрепляют в специальных распорных кольцах.
Монтаж гибких связей выполняют следующим образом. Определяют длины
несущих проводов, провода отрезают; на концах опрессовывают натяжные
зажимы и провода присоединяют к собранным гирляндам; провода поднимают
и закрепляют между двумя опорами на высоте, удобной для монтажа
распорных колец и остальных проводов фазы с земли. Собранную фазу
гибкой связи поднимают и закрепляют на проектной отметке. При необходимости
стрелу провеса проводов регулируют с помощью винтовой стяжки.
Присоединяют провода гибкой связи к жесткой ошиновке или к проходным
изоляторам с помощью контактных дисков. Каждый провод пучка выгибают
по месту, отрезают и вставляют в отверстия контактных дисков, а
затем приваривают электросваркой угольным электродом или полуавтоматом
ПРМ-4. Провода ошиновки к контактным выводам аппаратов присоединяют
аппаратными зажимами (прессуемыми и болтовыми).
Рис. 1.4. Типовые детали для гибких связей: а – распорное кольцо
серии КТП; б – коромыс-ло; в – держатель; г – контактный диск
При монтаже аппаратного прессуемого зажима уточняют длину спуска.
На конец спуска накладывают бандаж, затем конец провода отрезают.
Поверхность провода и внутреннюю полость зажима очищают и подготавливают
к опрессовке, как было указано выше. Зажим надвигают на провод до
упора и опрессовывают в направлении от зажима к проводу.
Монтаж аппаратных прессуемых зажимов для полых проводов марки ПА
производится аналогично, только в провод на участке спрессовывания
вставляют специальный стальной вкладыш.
Присоединение ответвлений – спусков к сборным шинам или мостам –
выполняют с помощью ответвлительных зажимов – прессуемых или болтовых.
Для присоединения спусков к сборным шинам и аппаратам разрешается
применять наравне с зажимами газовую сварку пропан-бутаном.
При производстве ЭМР одним из важнейших технологических процессов
является сварка. При монтаже ошиновки ОРУ применение сварки позволяет
обходиться без зажимов заводской поставки и создает более надежные
контактные соединения.
Информацию о компаниях, предлагающих высоковольтное оборудование Вы можете увидеть .
Шинные опоры гибкой ошиновки типа ШОСК 110 предназначены для изоляции и крепления проводов ошиновки в распределительных устройствах электрических станций и подстанций на номинальное напряжение до 110 кВ. В качестве изоляторов в шинных опорах применяются опорные стержневые изоляторы с цельнолитой кремнийорганической защитной оболочкой типа ОСК 110. Шинодержатели шинных опор выполнены из алюминиевого сплава. Применение шинных опор типа ШОСК позволяет избежать ошибок при подборе соответствующих изоляторов и шинодержателей. Приведенные на рисунках присоединительные размеры шинных опор являются рекомендуемыми с целью унификации и могут быть изменены по запросу в случае необходимости.
ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ШИННЫХ ОПОР ГИБКОЙ ОШИНОВКИ НА НАПРЯЖЕНИЕ 110 кВ
|
Наименование параметра |
значение |
|
Номинальное напряжение, кВ |
|
|
Наибольшее рабочее напряжение, кВ |
126 |
|
Испытательное напряжение полного грозового импульса для шинных опор 2 и 3 степени загрязнения соответственно, кВ |
|
|
Испытательное переменное кратковременное напряжение в сухом состоянии, кВ |
|
|
Испытательное переменное кратковременное напряжение под дождем, кВ |
|
|
Уровень радиопомех, дБ, не более |
|
|
Нормированная механическая разрушающая сила на изгиб, на уровне верхнего фланца, кН, не менее: |
|
| Механическая разрушающая сила при сжатии, кН, не менее | 140 |
|
Допустимое тяжение проводов, кН |
|
|
Максимальная масса закрепляемых проводов или узлов аппаратов с учетом гололеда по условию обеспечения сейсмостойкости 9 баллов, кг * |
|
|
Степень загрязнения по ГОСТ 9920 |
|
|
Сейсмостойкость с номинальной и максимальной нагрузками от веса проводов и узлов аппаратов по шкале MSK-64, баллов, не менее * |
|
|
Допустимая скорость ветра без гололеда, м/с |
|
|
Допустимая скорость ветра при гололеде с толщиной стенки 20 мм, м/с |
Примечание: *) Более подробную информацию по сейсмостойкости шинных опор при различных массах закрепленных элементов электроустановки можно посмотреть по
ПРИСОЕДИНИТЕЛЬНЫЕ РАЗМЕРЫ ШИННЫХ ОПОР ГИБКОЙ ОШИНОВКИ НА 110 кВ
|
Обозначение шинной опоры гибкой ошиновки |
Колич.
|
Сечение проводов, мм 2 , марок: |
Диаметр проводов,
|
Н стр.,
|
Длина пути утечки, мм, не менее |
№
|
|
|
А,
|
АС,
|
||||||
|
ШОСК 110-1-4-2 УХЛ1 |
150; |
70/72; |
|||||
|
ШОСК 110-1-4-3 УХЛ1 |
|||||||
|
ШОСК 110-2-4-2 УХЛ1 |
|||||||
|
ШОСК 110-2-4-3 УХЛ1 |
|||||||
|
ШОСК 110-1-5-2 УХЛ1 |
350; |
185/128; |
|||||
|
ШОСК 110-1-5-3 УХЛ1 |
|||||||
|
ШОСК 110-2-5-2 УХЛ1 |
|||||||
|
ШОСК 110-2-5-3 УХЛ1 |
|||||||
|
ШОСК 110-1-6-2 УХЛ1 |
550; |
500/26; |
|||||
|
ШОСК 110-1-6-3 УХЛ1 |
|||||||
|
ШОСК 110-2-6-2 УХЛ1 |
|||||||
|
ШОСК 110-2-6-3 УХЛ1 |
|||||||
Шинные опоры изготавливаются по ТУ 3494-026-54276425-2014
По согласованию с заказчиком возможно изготовление шинных опор для трех проводов, для проводов других диаметров и для любых расстояний между проводами в фазе.
В последние годы значительное количество ОРУ 110-500 кВ выполняется с жесткой ошиновкой, которая позволяет создать компактные и экономичные распределительные устройства, занимающие меньшую площадь, имеющие более низкое расположение шин, высоту порталов, чем в с гибкой ошиновкой. Благодаря этому сокращается длина контрольных и , дорог, облегчается очистка изоляторов, улучшается обзор шин и аппаратов. При использовании жесткой ошиновки снижается трудоемкость монтажных работ. На основе конструкций с жесткими шинами созданы конструкции высокой заводской готовности, в том числе, компактные модули и комплектные ПС. Все это позволяет сократить сроки сооружения РУ. Жесткая ошиновка в нашей стране успешно применялась еще в 30-е годы прошлого века. Сборные шины изготовлялись из медных труб, внутриячейковые связи - из стальных (водопроводных) труб. В середине 50-х годов институт «Теплоэлектропроект» разработал проекты ЗРУ, а также ОРУ 110 и 220 кВ с жесткими сборными шинами из алюминиевых сплавов и однорядной установкой выключателей. В 1957 г. введено в эксплуатацию ЗРУ 150 кВ Каховской ГЭС, выполненное по схеме: одна рабочая секционированная и обходная системы шин, сборные шины которого изготовлены из медных труб. Широкое применение жесткая трубчатая ошиновка из алюминиевых сплавов получила в 60-е годы в ОРУ напряжением 110 кВ транзитных и тупиковых подстанций. В 70-х годах институт «Энергосетьпроект» выполнил проекты ОРУ напряжением 220 кВ по упрощенным схемам (типа КТП 220 кВ), а также типовые проекты ОРУ 110 кВ и выше со сборными шинами. В эти же годы институтом «Укроргэнергострой» (в те годы Одесским филиалом «Оргэнергострой») разработаны проекты КТПБ 110 кВ, производство которых освоено Самарским (Куйбышевским) заводом «Электрощит». Эти же организации позднее разработали и освоили выпуск блочных комплектных распределительных устройств (КРУБ) 110 кВ для схем одна или две системы сборных шин с обходной шиной, а в конце 80-х годов изготовили экспериментальные пролеты ошиновки КРУБ 220 кВ. До 80-х годов жесткая ошиновка ОРУ 110 кВ, разработанная институтом «Энергосетьпроект» и его филиалами, изготовлялась в мастерских электромонтажных организаций; позднее, как правило, на заводах ВПО «Союзлектросетьизоляция» (рис.1, а). Эти решения использовались при сооружении ОРУ 220 и 500 кВ с жесткими шинами (рис. 1, б). Кроме того, элементы жесткой ошиновки нашли применение в ОРУ 330 и 500 кВ с подвесными разъединителями (проекты института «Атомтеплоэлектропроект»). 
В последние годы ЗАО «Завод электротехнического оборудования» (ЗЭТО), ЗАО «КЭС-ЭнергоСтройИнжиниринг», ЗАО «КТП-Урал» и другие организации выполнили разработку, и внедрение ошиновки ОРУ 110 – 500 кВ (рис. 2).
Следует отметить, что ряд шинных конструкций во многом копируют разработки 60-80 гг. прошлого столетия. Другие с аккумулировали наилучшие отечественные и зарубежные решения, а также используют новые оригинальные подходы. 
В этих условиях своевременным оказалось подготовка и утверждение четырех новых нормативных документов , которые определяют требования к проектированию, выбору, расчетам и испытаниям жесткой ошиновки ОРУ и ЗРУ 110-500 кВ. В документах нашли отражение результаты расчетов и испытаний шинных конструкций в рабочих и аварийных режимах, многолетней научно-исследовательской и опытно-конструкторской работы российских ученых и специалистов , а также отечественный и зарубежный опыт эксплуатации жесткой ошиновки. В частности, в качестве шин рекомендуется использовать трубы из алюминиевых сплавов прежде всего 1915, 1915Т, а также АВТ1. Ответвления от шин выполняются жесткими шинами (трубами) или гибкими (сталеалюминиевыми проводами). При монтаже шинных конструкций сварочные работы, как правило, не используются. Жесткие ответвления от шин, повороты и другие элементы, требующие сварочных работ, обычно поставляются специализированными предприятиями. Шинодержатели и другие крепежные элементы являются важнейшим звеном современных шинных конструкций. В соответствии с рекомендуется (и впервые в отечественной практике допускается для сборных шин) использование шинодержателей и крепежных узлов - обжимного типа (рис. 3), которые не требуют выполнения сварочных работ или опрессовки для соединения жестких шин, а также жестких шин и гибких связей при монтаже ошиновки. Крепежные элементы позволяют проводить присоединение трубчатых шин к плоским аппаратным зажимам, выполнение различных типов ответвлений и соединений проводников. Шинодержатели и другие крепежные элементы обжимного типа обеспечивают: быстрый и качественный монтаж ошиновки, необходимую компенсацию температурных деформаций шин, компенсацию погрешностей при установке шинных опор, а также возможные просадки и наклоны опор. Кроме того, они выполняют роль экранов, устраняя возможность развития коронных разрядов и радиопомех. Вместе с тем, они должны обеспечивать высокое качество электрического соединения, а также необходимый уровень рассеяния энергии при колебаниях шин, в том числе, при ветровых возбуждениях (ветровых резонансах). Крепление жесткой ошиновкой, как правило, выполняется на одноколонковые фарфоровые изоляторы (изоляционные опоры) типа С6, С8, С10 или С12. Допускается использование полимерных опорных изоляторов. В РУ с жесткой ошиновкой применяются разъединители всех современных конструктивных решений, в том числе, горизонтально-поворотные, полупантографические и пантографические. Следует отметить, что использование пантографических разъединителей в РУ с жесткими шинами позволяет создать наиболее компактные конструктивные решения, а в некоторых случаях упростить компоновку оборудования. Жесткая ошиновка ОРУ и ЗРУ 110 кВ и выше отвечает нормативным требованиям и удовлетворяет требованиям эксплуатационной надежности, если выполнены проверки (испытания или расчеты), в том числе: 
Современные крепежные узлы шин по допустимым прогибам от собственного веса (включая ответвления), а в ОРУ, кроме того, веса гололеда; изоляционных расстояний с учетом отклонений шин и опорных изоляторов при ветровых нагрузках (в ОРУ) и после воздействия ; ошиновки по условиям короны и радиопомех; шин, шинодержателей и компенсаторов по допустимым температурным удлинениям; жесткой ошиновки по нагреву в рабочих режимах, при этом в ОРУ с учетом солнечной радиации, а также вынужденной (при ветре) и свободно-вынужденной (при штиле) конвективного теплообмена; термической стойкости шин; электродинамической стойкости изоляторов и шин, включая оценки при неуспешных АПВ; ветровой стойкости ошиновки ОРУ с учетом пульсирующей (переменной) составляющей ветровой нагрузки; эффективности отстройки шин ОРУ от ветровых резонансов; стойкости (прочности) изоляторов и шин при различных сочетаниях внешних нагрузок (ветровых, гололедных и электродинамических) с учетом собственного веса и веса ответвлений. Рассмотрим некоторые условия выбора и расчетов жесткой ошиновки. 1. Наибольший прогиб шин от собственного веса и силы тяжести ответвлений у ст.max по эстетико-психологическим требованиям не должен превышать допустимого статического прогиба у ст.доп = l 0 /100, а с учетом гололеда у ст.доп = l 0 /80, где l 0 - длина шины между опорами (шинодержателями) . В качестве примера на рис. 4 приводятся кривые зависимости внешних (D) и внутренних (d) диаметров шин кольцевого сечения, отвечающие условию построенные на основе решения статической задачи для шин длиной 17,5 м (без ответвлений) из алюминиевого сплава 1915Т без учета гололеда. Допустимые размеры шин лежат в области, отмеченной серым цветом. 
Как показывает опыт внедрения новых шинных конструкций 110 кВ и выше, при нарушении условия (1) по требованиям эксплуатационного персонала приходится устанавливать дополнительные промежуточные изоляционные опоры или заменять шины. 2. Монтажные расстояния от токоведущих частей до различных элементов РУ в свету должны быть больше наименьших значений, указанных в ПУЭ . Кроме того, наименьшие изоляционные расстояния между токоведущими элементами а ф-ф, а также проводниками и заземленными частями а ф-з при колебаниях ошиновки под действием ветровых нагрузок (в ОРУ) и после отключения (в ОРУ и ЗРУ) должны оставаться больше наименьших допустимых расстояний А ф-ф и А ф-з, установленных в . 3. Шины должны проверяться по условиям короны и радиопомех. Общая корона на шинах не возникает, если выполняется неравенство где Е max - максимальная напряженность электрического поля на поверхности шин при среднем эксплутационном напряжении; Е 0 - начальная напряженность электрического поля возникновения коронного разряда. Условие (5) выполняется, если внешний диаметр шин D больше или равен минимальному допустимому диаметру по условию короны D доп. В табл. 1 приводятся расчетные допустимые диаметры трубчатых одиночных шин по условию короны при нормальных атмосферных условиях (давлении воздуха p в =1,013 10 5 Па = 760 мм рт. ст. и температуре воздуха V в =20 o С) и минимально допустимых расстояниях между фазами и землей. 
Следует отметить, что диаметры шин, выбранные по другим условиям, как правило, значительно превосходят указанные в табл. 1 значения. 4. Температурные деформации шин не должны приводить к дополнительным усилиям, что обеспечивается свободным перемещением шин и установкой температурных компенсаторов. При этом длина неразрезного (цельного или сварного) участка шины должна отвечать неравенствам где L доп. min и L доп. max - минимальные и максимальные допустимые длины неразрезного отрезка шины, определяемые конструкцией ошиновки, м; L - длина этого отрезка при минимальной температуре V min (которую оправданно принять равной абсолютной минимальной температуре воздуха региона) и максимальной температуре V max (равной температуре нагрева шины при КЗ, то есть не более 200 о С) . Невыполнение условий (3) может приводить к технологическим нарушениям и авариям. 
На рис. 5 приведена фотография поврежденного пролета сборных шин ОРУ 220 кВ при температурных деформациях. 5. В рабочих режимах наибольшие температуры нагрева шин V и болтовых контактов V к не должна превышать допустимых значений Вместо условия (4) при практических расчетах удобно использовать неравенство где I раб. нб - наибольший рабочий ток (называемый также током утяжеленного режима), А; I доп - длительно допустимый (номинальный) шины или контакта ошиновки I ном, равный рабочему току при температуре нагрева соответственно V или V к. В качестве примера на рис. 6 приведены расчетные зависимости длительно допустимых токов трубчатых шин из сплава 1915Т в ОРУ при температуре воздуха V в, равной 40 o С, и длительно допустимой температуре шины V доп, равной допустимой температуре контактных соединений V доп к (например, шинодержателя обжимного типа) 90 o С. При расчете I доп шин ОРУ тепловой поток определялся при свободно-вынужденной конвекции, исходя из скорости ветра при штиле, равной 0,6 м/с. Кроме того, учитывался тепловой поток от солнечной радиации для средней полосы России. 
6. Шины считаются термически стойкими, если их температура при V КЗ остается ниже допустимой температуры V КЗ.доп Для алюминия и его сплавов допустимая температура V КЗ.доп установлена равной 200 o С . Кривые для определения температуры шины при КЗ приводятся на рис. 7. Необходимый для определения V КЗ параметр А (А 2 с/мм 4) при конечной температуре определяется по известной формуле 7: где S - поперечное сечение шины, мм 2 ; В к - интеграл Джоуля, А 2 с. Оценку термической стойкости (с некоторым запасом) удобно проводить, исходя из площади сечения проводника. Шина удовлетворяет условию термической стойкости (6), если площадь ее поперечного сечения отвечает неравенству где S т - минимальное сечение шины по условию термической стойкости, мм 2 ; В - интеграл Джоуля, А 2 с; С Т - параметр термической стойкости, А с 1/2 /мм 2 , значения которого для некоторых алюминиевых сплавов приведены в табл. 2. 7. Шинные конструкции отвечают условиям стойкости (прочности), если выполняются следующие неравенства где R max и R доп - максимальная расчетная и допустимая силы (нагрузки) на изоляторы; V max и V доп - максимальное расчетное и допустимое в материале шин. 
Допустимые нагрузки на изоляторы (одностоечных изоляционных опор) принимаются равными 60 % разрушающей нагрузки, допустимые в шине - 70 % временного сопротивления разрыву (предела прочности) материала σ в. Для шин, имеющих сварные соединения, помимо условия (9), должно выполняться неравенство где
σ max, св - максимальное расчетное напряжение в области сварного шва шины;
σ доп, св - допустимое с учетом снижения прочности после сварки, которое можно принять равным 0,7 временного сопротивления материала шины в зоне сварного шва
σ в.св. Временное сопротивление
σ в, а 1915Т - 0,9
σ в. Неверная оценка, прежде всего, R max и R доп может привести к повреждениям шинной конструкции. На рис. 8 приводится пример такого повреждения при испытаниях жесткой ошиновки ОРУ 110 кВ на электродинамическую стойкость. Значения максимальных нагрузок на изоляторы и напряжений в материале шин при могут быть приведены к виду где α = √3 10 -7 Н/А 2 для параллельных шин, расположенных в одной плоскости при трехфазном КЗ; α - расстояние между фазами, м; i уд - ударный КЗ, А; η - динамический коэффициент; W - момент сопротивления поперечного сечения шины, м 3 ; λ и
β - коэффициенты, зависящие от условий опирания шин на опоры пролета (расчетной схемы пролета шины). Динамический коэффициент зависит от взаимного расположения шин, вида КЗ, частоты собственных колебаний шинной конструкции, которая равна где r - параметр частоты собственных колебаний; E - модуль упругости, Па; J - момент инерции поперечного сечения шины, м 4 ; m - масса шины на единицу длины, кг/м; l - длина пролета шины, м. 
В качестве примера, на рис. 9 приводится одна из возможных расчетных схем (характерная для внутриячейковых связей) шины ОРУ 110-500 кВ и зависимость параметра частоты r от C оп l 3 /EJ (здесь C оп - жесткость средней опоры) при различных значениях отношения M оп /(ml) (где M оп - приведенная масса опоры) для данной расчетной схемы. Динамический коэффициент η для параллельных шин, расположенных в одной плоскости, в зависимости от частоты собственных колебаний приводятся, например, в . Следует отметить, что обычно частота собственных колебаний шин менее 10 Гц, поэтому динамический коэффициент меньше 1. 
Например, для сборных шин типовых ОРУ 330 и 500 кВ частота собственных колебаний ошиновки составляет примерно 1-2 Гц, а динамический коэффициент - 0,25-0,4 (при постоянной времени затухания апериодической составляющей тока КЗ, равной 0,05-0,2 с). 8. В системах с быстродействующими АПВ следует проводить расчет электродинамической стойкости при повторных включениях на КЗ. При этом необходимо учитывать рассеяние энергии при колебаниях шинных конструкций, частоту собственных колебаний, время бестокой паузы и другие факторы. Инженерные оценки R max и
σ max при неуспешных АПВ проводятся при наиболее неблагоприятных по условиям электродинамической стойкости углах включения и отключения тока КЗ. Вместе с тем, наибольшие в шине, нагрузки на изоляторы, а также прогибы конструкций при повторных включениях на не превышают соответствующих значений при первом КЗ, если продолжительность бестоковой паузы, с, составляет где δ х - декремент затухания при горизонтальных колебаниях шин. 9. Расчет шин на ветровую скорость (прочность) учитывает как статическую (неизменную во времени) – V, так и динамическую (пульсирующую) v(t) составляющую скорости ветра Динамические составляющие скорости v(t) и, следовательно, ветровой нагрузки рассматриваются как стационарные случайные процессы .
В результате расчета наибольшие нагрузки на опоры и в шине приводятся к виду где
q ст.в = 0,5 ρ в c x D V 0 2 - статическая составляющая ветровой нагрузки, Н/м; ρ в - плотность воздуха, кг/м 3 ; c x -
коэффициент лобового сопротивления шины; V 0 - нормативная скорость ветра на высоте шины, м/с; ηв- динамический коэффициент в ветровой нагрузки, зависящий от частоты собственных колебаний и декремента затухания ошиновки, скорости ветра, а также стандартов случайных функций R и
σ и определяемый по формуле
где
ξ в - параметр динамичности, (м/с) -1/3 . Параметр
ξ в в определяется по кривым (рис. 10). При первой (основной) частоте собственных колебаний шинной конструкции в горизонтальной плоскости больше 5 Гц параметр динамичности принимается, равным 0,3(м/с) -1/3 . Изоляторы и шины отвечают ветровой стойкости, если выполняются неравенства (9) и (10). 
10. Ошиновка ОРУ не должна быть подвержена устойчивым ветровым резонансным колебаниям, которые возбуждаются периодическими срывами вихрей при скорости ветра, лежащей в пределах где Vs=df 1y /Sh - струхалевская скорость ветра, м/с; Sh~0,2 - число Струхаля; f 1y - первая собственных колебаний шины (12) в вертикальной плоскости, Гц; К 1 и K 2 - коэффициенты, определяющие область скоростей ветра при устойчивых резонансных колебаниях, примерно равные, соответственно, 0,7-1,0 и 1,0 -1,3. Устойчивые резонансные колебания не возбуждаются, если наибольший (расчетный) прогиб шины y р.макс при вихревых возбуждениях не достигает критических (допустимых) значений y р.доп, то есть Допустимый прогиб при вихревых возбуждениях лежит в пределах 0,02-0,1 диаметра шины D, а наибольший прогиб зависит от коэффициента подъемной силы, жесткости и декремента затухания шины при колебаниях в вертикальной плоскости. Как показывают исследования и опыт эксплуатации, резонансная скорость ветра невелика и составляет не более 2-3 м/с. в материале шины и нагрузки на изоляторы в этом режиме обычно существенно меньше допустимых значений. Однако продолжительность ветровых резонансных колебаний может быть длительной (несколько часов), что оказывает отрицательное психологическое воздействие на персонал ОРУ, а также может приводить к ослаблению болтовых соединений и усталостным повреждениям элементов конструкций. Наиболее эффективный метод борьбы с ветровыми резонансами - это установка шинодержателей специальной конструкции и прокладка внутри трубчатых шин проводов (тросов) или металлических стержней, которые обеспечивают необходимый уровень рассеяния энергии при колебаниях шин. 11. Расчет на стойкость изоляторов и шин при сочетании ветровых q в, гололедных q г, электродинамических q э нагрузок, а также нагрузок от собственного веса и веса ответвлений q ш проводится при условии, что результирующее воздействие (в векторной форме) равно
где γ 1 ,
γ 3 - коэффициенты, принимаемые в соответствии с рекомендациями ПУЭ и другими документами. Расчет изоляторов и шин ОРУ на прочность должен проводиться при следующих сочетаниях внешних нагрузок: 1) вес ошиновки, нормативная гололедная нагрузка и ветровая нагрузка при нормативной скорости ветра; 2) вес ошиновки, ветровая нагрузка при нормативной скорости ветра и ЭДН, без учета АПВ, равная 65 % максимального расчетного значения (то есть при токе КЗ, равном 80 % от максимума); 3) вес ошиновки, максимальная электродинамическая нагрузка (без учета АПВ) и ветровая нагрузка, равная 60 % нормативного значения; 4) вес ошиновки и электродинамическая нагрузка при максимальном расчетном токе КЗ, в том числе при неуспешных АПВ (при повторных включениях на КЗ). Жесткая ошиновка и ее элементы должны подвергаться приемо-сдаточным испытаниям и проверкам, указанным в табл. 3. 
Следует отметить, что испытания на электродинамическую стойкость требуется проводить на трехпролетных шинных конструкциях. Допускается испытывать двухпролетные конструкции. При этом контрольными являются изоляторы, установленные в середине опытной конструкции. Проводить испытания на электродинамическую стойкость однопролетных конструкций не допускается. Испытания проводятся при трехфазных КЗ. Для конструкций с шинами, расположенными в одной плоскости, допускается проводить испытания при двухфазных КЗ между фазами А-В и В-С. В этом случае трехфазный ток электродинамической стойкости пересчитывается по формуле
Где i (2) дин - экспериментально установленное значение тока электродинамической стойкости при двухфазном КЗ; η (2) и
) - динамические коэффициенты при двухи трехфазном КЗ. Длительность устанавливается не менее половины периода собственных колебаний, то есть Т/2 = 1/(2f ). В этом случае будут достигнуты наибольшие значения нагрузок на и напряжений в материале шин. Наибольшая продолжительность определяется требованиями термической стойкости и устанавливается не менее времени термической стойкости выключателя. Проверку ошиновки на ветровую стойкость и отстройку от ветровых резонансов при приемо-сдаточных испытаниях допускается проводить на основе экспериментально-аналитических результатов. Но этот вопрос выходит за рамки настоящей статьи. ВЫВОДЫ 1. В РУ с жесткой ошиновкой целесообразно использовать прогрессивные крепежные элементы, исключающие выполнение сварочных работ при монтаже и обеспечивающие необходимый уровень надежности, а также компенсацию температурных деформаций, эффективное подавление ветровых резонансных колебаний и др. 2. Экономическая эффективность жесткой ошиновки в значительной мере определяется использованием современных компоновок ОРУ, применением быстромонтируемых компактных и комплектных модулей, использованием современных коммутационных аппаратов, в том числе, пантографических разъединителей. 3. Надежность жесткой ошиновки обеспечивается качеством ее изготовления, монтажа, а также строгим выполнением требований нормативных документов . Автор: Долин А.П., канд. техн. наук, ОАО «ФСК ЕЭС», Козинова М.А., ООО НТЦ «ЭДС» СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1. ГОСТ Р 50736-2007. Короткие замыкания в электроустановках. Методы расчета электродинамического и термического действия тока КЗ (водится с 01.07.2008 взамен ГОСТ Р 50254 – 92). 2. СО 153-34.20.122-2006. «Нормы технологического проектирования подстанций переменного тока с высшим напряжением 35-750 кВ». 3. Руководящий документ по проектированию жесткой ошиновки ОРУ и ЗРУ 110-500 кВ (принят в качестве СтО 25.06.2007, приказ ОАО «ФСК ЕЭС» № 176). 4. Методические указания по расчету и испытаниям жесткой ошиновки ОРУ и ЗРУ 110-500 кВ (принят в качестве СтО 25.06.2007, приказ ОАО «ФСК ЕЭС» № 176). 5. Долин А.П., Шонгин Г.Ф. Открытые распределительные устройства с жесткой ошиновкой. - М.: Энергоатомиздат, 1988. 6. Кудрявцев Е.П., Долин А.П. Расчет жесткой ошиновки распределительных устройств. - М.: Энергия, 1981. 7. Долин А.П., Кудрявцев Е.П., Козинова М.А. Расчет электродинамической стойкости и других параметров жесткой ошиновки ОРУ высоких и сверхвысоких напряжений. - Электрические станции, 2005, № 4. 8. Долин А.П. Исследование стойкости жесткой ошиновки при ветровых нагрузках. - Известия АН ССР. Энергетика и транспорт, 1990, № 4. 9. Правила устройства электроустановок. - 7-е изд.
Жесткая ошиновка предназначена для выполнения многопролетных сборных шин и электрических соединений между высоковольтными аппаратами в распределительных устройствах.
Жесткая ошиновка высокой заводской готовности по сравнению с гибкой ошиновкой позволяет снизить металлоемкость распределительного устройства на 30-50%, расход железобетона на 10-20%, объем строительно-монтажных работ и трудозатрат до 25% в зависимости от схем электрических соединений ОРУ и конкретных условий района строительства.
Распределительные устройства с жесткой ошиновкой не требуют строительства порталов, располагаются невысоко от земли, удобны для сборки и профилактических осмотров.
Конструкция
Комплекты жесткой ошиновки для открытых распределительных устройств 110, 220, 330, 500 и 750 кВ разработаны ЗАО «ЗЭТО» совместно с институтом «Нижегородскэнергосетьпроект», ЗАО НПО «Техносервис-Электро», НТЦ«ЭДС», ОАО «НТЦ Электроэнергетики».
Ошиновка представляет собой систему жестких шин. Конструкция каждой фазы сборных шин выполнена из ряда однопролетных шин, опирающихся своими концами на опорные изоляторы.
Для крепления ошиновки предусмотрены опорные изоляционные конструкции на 110, 220, 330, 500 и 750 кВ, выполненные на фарфоровых изоляторах, а также на полимерных (110 кВ). Однопролетные шины внутриячейковых связей закрепляются на контактных выводах высоковольтных аппаратов ОРУ.
Ошиновка сборных шин ОРУ выполнена из прессованных трубчатых шин алюминиевого сплава 1915Т, обладающего высокой прочностью, коррозионной стойкостью и хорошей свариваемостью. Электрическое соединение сборных шин между собой осуществляются токовыми компенсаторами обжимного типа. Присоединение зажимов для опрессовки гибких спусков, ответвлений к сборным шинам предусматривается болтовыми соединениями на месте монтажа.
Конструкция ошиновки обеспечивает надежную работу при динамических нагрузках, возникающих при коротких замыканиях.
С комплектами жесткой ошиновки в компоновках ОРУ используются разъединители пантографного, полупантографного и горизонтально-поворотного типа серий РПВ, РПГ и РГ. Взаимное расположение оборудования и строительных конструкций ОРУ учитывает возможность расширения ОРУ как в пределах первоначально принятой схемы, так и при переходе к более сложной схеме,
В комплект поставки входят: трубчатые шины, опорные изоляторы, токовые компенсаторы, шинодержатели, держатели для внутриячейковых связей, зажимы для присоединения гибких спусков. Дополнительно по заказу поставляются металлоконструкции под опорную изоляцию.
Технические характеристики
| Параметр | ОРУ-110 | ОРУ-220 | ОРУ-330 | ОРУ-500 | ОРУ-750 |
| Номинальное напряжение (линейное), кВ | 110 | 220 | 330 | 500 | 750 |
| Наибольшее рабочее напряжение, кВ | 126 | 252 | 363 | 525 | 787 |
| Номинальный ток ошиновки и компенсаторов токовых, А | 2000 | 2000 | 3150 | 3150 | 3150 |
|
Максимально допустимый ток одного провода, гибкого спуска, А* для провода АС-120/19 для провода АС-150/24 для провода АС-185/29 для провода АС-240/32 для провода АС-300/39 для провода АС-400/51 (АС-400/64) для провода АС-500/26 (АС-500/127,АС-500/64) |
|||||
|
Номинальный кратковременный выдерживаемый ток (ток термической стойкости), кА |
63 | ||||
|
Наибольший пик номинального кратковременного выдерживаемого ошиновкой тока (ток электродинамической стойкости), кА |
160 | ||||
| Время протекания тока термической стойкости, с: | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 |
СТО 56947007-29.060.10.005-2008
СТАНДАРТ ОРГАНИЗАЦИИ ОАО "ФСК ЕЭС"
Руководящий документ по проектированию жесткой ошиновки ОРУ и ЗРУ 110-500 кВ
Дата введения 2007-06-25
Предисловие
Цели и принципы
стандартизации в Российской Федерации установлены Федеральным
законом от 27 декабря 2002 г. N 184-ФЗ "О техническом
регулировании" , а правила применения стандарта организации -
ГОСТ Р 1.4-2004 "Стандартизация
в Российской Федерации. Стандарты организаций. Основные
положения".
Сведения о Руководящем
документе
1
РАЗРАБОТАН: ООО Научно-производственное объединение
"Техносервис-Электро"
2. ИСПОЛНИТЕЛИ:
А.П.Долин; М.А.Козинова
3. ВНЕСЕН: Департаментом
текущего планирования технического обслуживания, ремонтов и
диагностики оборудования, Дирекцией технического регулирования и
экологии ОАО "ФСК ЕЭС"
4. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В
ДЕЙСТВИЕ: приказом ОАО "ФСК ЕЭС" от 25.06.2007 N 176
5. ВВЕДЕН: ВПЕРВЫЕ
1 Введение
1 Введение
Область применения
Руководящий документ
предназначен для проектирования жесткой ошиновки ОРУ и ЗРУ 110-500
кВ и определяет область ее применения, а также требования к
основным элементам и узлам: сборным шинам, ответвлениям,
изоляционным (шинным) опорам, шинодержателям, компенсаторам
температурных деформаций.
Руководящий документ
рекомендуется к применению проектными организациями,
заводами-изготовителями, испытательными центрами, а также
эксплуатационными и монтажными предприятиями.
Нормативные ссылки
В
настоящем Руководящем документе использованы нормативные ссылки на
следующие стандарты:
, 7-е
изд.
Правила устройства электроустановок , 6-е
изд.
ГОСТ 10434-82 . Сварные контактные
электрические. Классификация. Общие технические требования.
ГОСТ 14782-86 . Соединения сварные.
Методы ультразвуковые.
ГОСТ 15150-69 . Машины, приборы и другие
технические изделия. Исполнения для различных климатических
районов. Категории, условия эксплуатации, хранения и
транспортирования в части воздействия климатических факторов
внешней среды.
ГОСТ 1516.2-97 . Электрооборудование и
электроустановки переменного тока на напряжение 3 кВ и выше. Общие
методы испытаний электрической прочности изоляции.
ГОСТ 16962.1-89
ГОСТ 16962.2-90 . Изделия
электротехнические. Методы испытаний на стойкость к механическим
внешним воздействующим факторам.
ГОСТ 17441-84 . Соединения контактные
электрические. Приемка и методы испытаний.
ГОСТ 17516.1-90 . Изделия
электротехнические. Общие требования в части стойкости к
механическим внешним воздействующим факторам.
ГОСТ 18482-79 . Трубы, прессованные из
алюминия и алюминиевых сплавов. Технические условия.
ГОСТ Р 50254-92 *. Короткие замыкания в
электроустановках. Методы расчета электродинамического и
термического действия тока короткого замыкания.
________________
*
На территории Российской Федерации документ не действует. Действует
ГОСТ Р 52736-2007 , здесь и далее
по тексту. - Примечание изготовителя базы данных.
ГОСТ Р 51155-98 . Арматура линейная.
Правила приемки и методы испытаний.
ГОСТ 6996-66 . Сварные соединения. Методы
определения механических свойств.
ГОСТ 8024-90 . Аппараты и
электротехнические устройства переменного тока на напряжение свыше
1000 В. Нормы нагрева при продолжительном режиме работы и методы
испытаний.
СНиП
2.01.07-85 . Нагрузки и воздействия.
СНиП 23-01-99 . Строительная
климатология.
РД
34.45-51.300-97 . Объем и нормы испытаний
электрооборудования.
Термины и определения
В
настоящем Руководящем документе используются следующие термины с
соответствующими определениями:
Жесткая ошиновка
-
ошиновка ОРУ и ЗРУ, выполненная жесткими шинами, как правило, из
труб алюминиевых сплавов.
ОРУ (ЗРУ) с жесткой
ошиновкой
- распределительное устройство (РУ), у которого
сборные шины и/или шины внутриячейковых связей выполнены жесткими
шинами.
2 Область применения жесткой ошиновки
2.1 Жесткая ошиновка
может использоваться в ОРУ всех напряжений. Выбор вида ошиновки ОРУ
и ЗРУ (жесткой или гибкой) определяется технико-экономическими
требованиями и зависит от параметров электроустановки: напряжения,
рабочего тока, тока короткого замыкания (КЗ), схемы электрических
соединений, требований, предъявляемых к конструкциям ОРУ, а также
ожидаемых климатических воздействий.
2.3 Конструктивно может
быть оправдано сочетание гибких и жестких проводников, например
жестких сборных шин и гибких внутриячейковых связей.
3 Технические требования к элементам жесткой ошиновки
3.1 Жесткая ошиновка
включает в себя жесткие шины, шинодержатели, компенсаторы
температурных деформаций, спуски или ответвления, изоляторы или
изоляционные опоры, строительные конструкции и другие узлы.
3.2 Все элементы жесткой
ошиновки должны отвечать:
-
уровню номинального напряжения электроустановки;
-
установленному уровню перенапряжений;
-
наибольшему рабочему току;
-
максимальным токам одно-, двух- и трехфазных коротких замыканий
(КЗ);
-
условиям окружающей среды ,
;*
________________
*
Здесь и далее ссылка на список использованной литературы.
-
ожидаемому максимальному ветровому напору;
-
ожидаемым наибольшим гололедным отложениям;
-
максимальным и минимальным температурам воздуха;
-
наибольшему (летнему) уровню солнечной радиации;
-
степени загрязнения атмосферы;
-
допустимому уровню радиопомех и отсутствию общей короны.
3.3 Жесткая ошиновка
должна удовлетворять эстетическим и психологическим аспектам. В
частности, шины не должны иметь значительных прогибов от
собственного веса (включая вес ответвлений), а также собственного
веса и веса гололедных отложений, вызывающих негативную реакцию
эксплуатационного персонала.
Должны эффективно
подавляться устойчивые ветровые резонансные колебания шин (поперек
воздушного потока), вызванные срывами вихрей при относительно малых
скоростях ветра (даже в тех случаях, когда такие колебания не
представляют опасности для шинной конструкции по условиям
механической прочности).
3.4 Высокие
технико-экономические показатели ОРУ с жесткой ошиновкой могут быть
достигнуты в результате использования следующих решений:
-
индустриальных шинных конструкций высокой заводской готовности, в
том числе блочных комплектных подстанций (распределительных
устройств), быстромонтируемых модулей и т.п.;
-
компоновок ОРУ, позволяющих сократить занимаемую площадь, а также
материалоемкость, благодаря использованию конструкций с жесткими
шинами, в сочетании с другим прогрессивным оборудованием
(элегазовыми выключателями, пантографическими и
полупантографическими разъединителями, комбинированными
измерительными трансформаторами и др);
-
металлоконструкций опор и порталов из коррозионностойких сталей или
сталей с надежным антикоррозионным покрытием, а также облегченных
предварительно-напряженных железобетонных стоек и лежней;
-
сокращением сроков строительства ОРУ, снижению объемов или полным
отказом от проведения сварочных работ на монтажной площадке, низким
профилем ошиновки и др.;
-
удобством проведения диагностического контроля, что обеспечивает
надежность работы ошиновки.
4 Выбор материала, формы сечения, длины пролета сборных шин, ответвлений и внутриячейковых связей
4.1 В ОРУ или ЗРУ (далее
- РУ) напряжением 110-500 кВ рекомендуется использовать жесткие
трубчатые шины (шины кольцевого сечения) наиболее оптимальные по
условиям короны, радиопомех, материалоемкости, охлаждения, ветровой
и электродинамической стойкости.
Возможно применение
плоских и пространственных шин-ферм (изготовленных из труб
относительно небольшого диаметра), прежде всего при создании
длинно-пролетных конструкций. Применение таких конструкций требует
отдельного технико-экономического обоснования.
4.2 В качестве материала
жестких шин РУ 110 кВ и выше следует использовать алюминиевые
сплавы, обладающие высокой прочностью при хорошей электрической
проводимости. Этим требованиям отвечает прежде всего сплав 1915Т, а
также АВТ1 (и их зарубежные аналоги).
4.3 Жесткими могут
выполняться сборные шины, а также внутриячейковые связи нижнего
яруса. Внутриячейковые связи верхнего яруса, как правило,
выполняются гибкими (сталеалюминевыми) проводами. Отдельные участки
сборных шин и внутриячейковых связей нижнего яруса также могут быть
гибкими. Вопрос о выборе типа шин определяется, прежде всего,
конструктивными соображениями и технико-экономическими
показателями.
Следует учитывать, что
допустимые расстояния между фазами, а также между токоведущими
частями и заземленным оборудованием в РУ с жесткими проводниками
существенно ниже, чем с гибкими. Вместе с тем расстояния между
проводниками внутриячейковых связей, как правило, определяются
расстоянием между фазами выключателей. Поэтому выбор типа
проводников здесь определяется конструктивными соображениями,
удобством монтажа и строительства с учетом технико-экономических
показателей.
4.4 Жесткие трубчатые
шины в ОРУ должны иметь в торцевых частях заглушки, которые
препятствуют гнездованию птиц. Целесообразно предусматривать
отверстия в заглушках шин для циркуляции воздуха или дренажные
отверстия в нижней части шин в местах их наибольшего прогиба от
собственного веса и веса ответвлений для слива конденсата.
4.5 Длина пролета сборных
шин (расстояние между соседними изоляционными опорами), как
правило, выбирается равной шагу ячейки. Допускается использовать
пролеты кратные шагу ячейки или равные половине (или менее) шага
ячейки.
4.6 Наибольшая длина
пролета (расстояние между опорами) определяется конструктивными
соображениями и технико-экономическими показателями с учетом
прочности шин, изоляционных опор, значением механических нагрузок,
наличием жестких и гибких ответвлений. Она ограничивается
допустимым прогибом шины от собственного веса, а также от
собственного веса с учетом веса гололеда (п.9.11 настоящего
Руководящего документа).
Длина целого (или
сварного) участка шины обычно принимается равной длине пролета
(рис.1, а). Допускается использовать целые (или сварные) шины,
длина которых равна двум и более пролетам (рис.1, б, в). Такие шины
оправдано использовать в качестве внутриячейковых связей.
Рис.1 Шинные конструкции с одно-, двух- и многопролетными неразрезными шинами
Рис.1 Шинные конструкции с одно-, двух- и многопролетными неразрезными шинами: 1 - изоляторы; 2 - шины; 3 - шинодержатели; - компенсаторы тепловых расширений
4.7 Высота расположения
шин определяется требованиями и выбирается с учетом обеспечения
проезда ремонтных механизмов, уровня напряженности электрического
поля на высоте равной росту человека, параметров применяемого
оборудования, особенности схемы электрических соединений и
компоновки оборудования, а также задачей снижения общего профиля
(высоты) ОРУ.
4.8 Шины могут
непосредственно монтироваться на опорных изоляторах, измерительных
трансформаторах или электрических аппаратах (рис.1, рис.2, а), на
надставках, закрепленных на изоляторах (рис.2, б, в) или жестких
шинах нижнего яруса.
Рис.2 Варианты установки шин на опорных изоляторах: непосредственная установка на изоляционные опоры; крепление на вертикальных стойках; крепление на V-образных надставках. опоры, изоляторы, шины, надставки
Рис.2 Варианты установки шин на опорных изоляторах: а
-
непосредственная установка на изоляционные опоры; б
-
крепление на вертикальных стойках; в
- крепление на
V-образных надставках. 1 - опоры, 2 - изоляторы, 3 - шины, 4 -
надставки
4.9 Материал и профиль
надставок, как правило, аналогичен шинам. Надставки могут
выполняться в виде вертикальных стоек, V-образных и других
конструкций, расположенных в плоскости осей изоляторов каждой фазы
(рис.2, б, в, рис.3, а) или в виде наклонных стоек (рис.3, б, в).
Надставки могут выполняться в одной, двух или трех фазах в
зависимости от конструктивных соображений.
Рис.3 Сборные шины на вертикальных и наклонных, надставках
Рис.3 Сборные шины на вертикальных а) и наклонных б), в) надставках: 1 - изолятор, 2 - шина; 3 - ответвление; 4 - разъединитель.
Следует учитывать, что
установка сборных шин на надставках приводит к увеличению
изгибающих моментов на изоляционные опоры при электродинамических и
ветровых воздействиях, а также к дополнительному расходу материала
шин.
4.10 Ответвления от
жестких трубчатых шин, а также соединения отдельных участков шин
должны выполняться сваркой, опрессовкой (для гибких проводников
спусков) или сертифицированными обжимными разъемными соединениями
заводского изготовления. Разъемные соединения (в том числе
шинодержатели - компенсаторы) должны быть доступны для
диагностического тепловизионного контроля термографическими
приборами с уровня земли. Сварные соединения должны выполняться в
заводских условиях. В исключительных случаях эти работы могут
проводиться на месте монтажа под контролем представителей
завода-изготовителя.
4.11 При выполнении
сварных соединений шин из алюминиевых сплавов следует учитывать,
что в результате отжига происходит снижение прочности материала
(п.9.14). Не рекомендуется выполнять сварные соединения на участке
шины с наибольшим изгибающим моментом (механическим напряжением)
при статических и динамических нагрузках.
4.12 Расстояния между
жесткими шинами РУ 110 кВ и выше, а также между токоведущими
частями и заземленным оборудованием должно отвечать требованиям
с учетом возможных
наибольших отклонений проводников и изоляционных опор при
наибольшей расчетной скорости ветра и после отключения двух- и
трехфазных КЗ.
4.13 Для крепления
жесткой ошиновки используются фарфоровые и полимерные опорные
изоляторы и изоляционные опоры.
В
качестве исключения допускается использовать крепления шин на
подвесных гирляндах изоляторов к порталам (рис.4). Такое решение
позволяет сократить расстояния между фазами по сравнению с гибкими
шинами (проводами). Однако, как правило, решение с жесткими шинами
на подвесных гирляндах изоляторов по технико-экономическим
показателям уступает традиционным решениям с гибкими
проводниками.
Рис.4 Крепление жестких шин на подвесных изоляторах
Рис.4 Крепление жестких шин на подвесных изоляторах
4.14 Шины должны отвечать
условиям нагрева в рабочих режимах (нагрузочной способности),
термической, электродинамической и ветровой стойкости, а также
отвечать условиям проверки на корону, отстройки от устойчивых
резонансных колебаний (п.4.6, раздел 8 настоящего Руководящего
документа).
5 Проектирование демпфирующих устройств и способы подавления ветровых резонансных колебаний
5.1 Трубчатые шины в ОРУ
подвержены вихревым возбуждениям (ветровым резонансам, эоловым
колебаниям), которые сопровождаются колебаниями поперек воздушного
потока. Такие колебания вызывают усталостные повреждения, прежде
всего контактных соединений, ослабление болтовых креплений
конструкции, а также негативное психологическое воздействие на
эксплуатационный персонал.
5.2 Для борьбы с
ветровыми резонансными колебаниями следует использовать технические
решения, обеспечивающие увеличение рассеяния энергии при колебаниях
шины в вертикальной плоскости (поперек воздушного потока).
5.3 Снижению уровня
амплитуды колебаний и повышению эффективности отстройки от
устойчивых ветровых колебаний способствует уменьшение диаметра
шины, снижение частоты собственных колебаний (например, путем
установки на шину дополнительных грузов).
5.4 Для отстройки от
резонансов возможна установка на шины специальных элементов
(например, интерцепторов), препятствующих синхронному срыву вихрей
по длине шины.
Использование
интерцепторов допустимо только после натурных испытаний (опытной
эксплуатации отдельных пролетов), так как их неправильная
расстановка может провоцировать вихревые возбуждения.
Шина (участок шины) с
установленными интерцепторами должна испытываться на отсутствие
короны и радиопомех согласно требованиям п.4.13 .
5.5 Достаточное рассеяние
энергии и эффективное подавление устойчивых резонансных колебаний
обеспечивают:
-
установленный внутри шины провод, трос или стержень;
-
конструкционное демпфирование в узлах крепления шины (в
шинодержателях).
Целесообразно
использование шинодержателей специальной конструкции, увеличивающих
рассеяние энергии при колебаниях шин.
5.6 Допускается проверять
эффективность принятых конструктивных решений для подавления
устойчивых резонансных колебаний (за счет достаточного рассеяния
энергии) на основе экспериментального определения декрементов
затухания при колебаниях шины в вертикальной плоскости (при
амплитуде колебания равной от 1 до 5 диаметров шины) и результатов
расчетов, согласно указаниям п.2.6 ГОСТ Р 50254-92 . Расчет следует
проводить без учета гололедных отложений, так как наличие гололеда
за счет увеличения массы способствует снижению уровня амплитуды
резонансных колебаний.
5.7 При недостаточном
уровне рассеяния энергии для подавления ветровых резонансных
колебаний шин следует увеличить длину проложенного внутри шины
троса до величины равной длине пролета, использовать шинодержатели
другого конструктивного исполнения, обеспечивающие более высокое
трение в опорном сечении шины, применить шины большей массы или
рекомендации пп.5.3 и 5.4 настоящего Руководящего документа.
6 Проектирование внутриячейковых связей и ответвлений
6.1 Нижние
внутриячейковые связи и ответвления могут выполняться жесткими
трубами или сталеалюминиевыми проводами. Выбор проводников
определяется, прежде всего, конструктивными и
технико-экономическими соображениями, с учетом удобства монтажа.
Верхние ячейковые связи целесообразно выполнять гибкими.
Допускается использование жестких проводников с учетом рекомендаций
п.п.4.11 и 4.14 настоящего Руководящего документа.
6.2 Требования к жестким
проводникам внутриячейковых связей изложены в разделе 4 и 5
настоящего Руководящего документа, гибкие проводники выбираются
согласно требованиям действующих нормативных документов.
6.3 Жесткие ответвления
от сборных шин выполняются Г-образными (верхними, нижними),
арочными и другими (рис.5).
Рис.5 Варианты жестких ответвлений: Г-образное верхнее; Г-образное верхнее в две стороны; арочное верхнее; Г-образное нижнее; изолятор; шины; ответвление; разъединитель
Рис.5 Варианты жестких ответвлений: а - Г-образное верхнее; б - Г-образное верхнее в две стороны; в - арочное верхнее; г - Г-образное нижнее; 1 - изолятор; 2 - шины; 3 - ответвление; 4 - разъединитель
6.4 Соединения сборных
шин и жестких ответвлений следует выполнять сертифицированными
креплениями обжимного типа заводского изготовления или с помощью
сварки, которая производится на заводе-изготовителе. Элементы со
сварными соединениями используются при монтаже в виде узлов
комплектного типа.
В
исключительных случаях допускается выполнять сварочные работы на
месте монтажа под контролем представителей завода-изготовителя.
Сварные соединения
целесообразно выполнять на заводе-изготовителе и использовать как
узлы ответвления комплектного типа.
6.5 Ответвления от
сборных шин гибкими проводниками можно осуществлять прессованными
зажимами, приваренными к жестким шинам на заводе или с помощью
специальных сертифицированных креплений обжимного типа заводского
изготовления, приведенными на рис. 6.
Рис.6 Пример узла ответвления гибкого проводника от сборной шины, выполненный с помощью присоединения обжимного типа заводского изготовления
Рис.6 Пример узла ответвления гибкого проводника от сборной шины, выполненный с помощью присоединения обжимного типа заводского изготовления.
6.6 Присоединение жестких
трубчатых шин к плоским зажимам аппаратов может выполняться
переходниками, соединенными с шиной сваркой или
шинодержателями-переходниками заводского изготовления,
обеспечивающими необходимый электрический контакт (рис.7), а при
необходимости - компенсацию температурных деформаций жесткой шины.
Электрические аппараты не должны испытывать дополнительные нагрузки
от температурных деформаций шин.
Рис.7 Вариант исполнения узла присоединения трубчатой шины к аппарат
Рис.7 Вариант исполнения узла присоединения трубчатой шины к аппарату
6.7 Длина пролета
внутриячейковых связей нижнего яруса обычно меньше длины пролета
сборной шины. В этом случае жесткие внутриячейковые связи
испытывают меньшие результирующие нагрузки (электродинамические,
ветровые, гололедные, от собственного веса), чем сборные шины.
Поэтому допускается использовать в качестве материала
внутриячейковых связей менее прочные алюминиевые сплавы, чем в
сборных шинах, но обладающие большей электрической проводимостью
(АВТ1, АД33 и др. взамен 1915Т), если использование разных сплавов
снижает материалоемкость ошиновки и отвечает всем другим
требованиям.
6.8 Длина пролета шин
нижнего яруса внутриячейковых связей определяется расстояниями
между аппаратами, другим оборудованием ячейки и конструктивными
соображениями.
7 Проектирование компенсаторов температурных деформаций и шинодержателей
7.1 Температурные
деформации (удлинения и сжатия) шин не должны приводить к
дополнительным усилиям на изоляционные опоры, аппараты,
измерительные трансформаторы и другое оборудование, а также к
дополнительным механическим напряжениям в материале шин.
7.2 Свободное продольное
перемещение шин во всем возможном интервале их температур
обеспечивают компенсаторы температурных деформаций. Компенсация
температурных удлинений за счет деформации в узлах поворотов не
допускается.
7.3 Наименьшая
температура шины равна минимальной температуре воздуха в районе
расположения ОРУ. Наибольшая температура шины наступает при КЗ с
наибольшими ожидаемыми током и длительностью. С запасом наибольшую
температуру шин можно принять равной допустимой температуре шины
при КЗ 200 °С (п. 9.9 настоящего Руководящего документа).
7.4 Компенсаторы
температурных деформаций устанавливаются в опорных сечениях шины и
могут выполняться в виде единого узла с шинодержателем.
7.5 Компенсацию
температурных удлинений шин обеспечивают гибкие связи, которые
рекомендуется выполнять из сталеалюминиевых или алюминиевых
проводов. Количество проводов должно быть не менее двух. Суммарное
сечение проводов определяется их суммарной нагрузочной способностью
и термической стойкостью.
7.6 Гибкие связи
(провода) компенсаторов температурных деформаций могут крепиться
непосредственно к шинам или к обжимным шинодержателям заводского
изготовления (рис.8). В последнем случае продольные перемещения шин
обеспечиваются за счет возможности перемещения отдельных элементов
шинодержателей.
Рис.8 Примеры температурных компенсаторов с различным способом крепления гибких связей: к шинам; к шинодержателям
Рис.8 Примеры температурных компенсаторов с различным способом крепления гибких связей: а) к шинам; б) к шинодержателям
7.7 При монтаже шины
используются шинодержатели двух исполнений:
1) обеспечивающие
фиксированное крепление шины (препятствующие ее продольному
перемещению);
2) имеющие свободное
крепление (со свободным продольным перемещением) шины.
7.8 Неразрезной (цельный,
сварной) участок шины должен иметь только один узел фиксированного
крепления.
Если неразрезной отрезок
шины равен длине пролета (рис.1, а), то на одной опоре (изоляторе)
пролета устанавливается узел фиксированного крепления, а на другой
опоре - свободного.
7.9 В узлах
фиксированного крепления разрезных шин (рис.1, а) гибкие проводники
выполняют функции электрической связи, а в узлах свободного
крепления, кроме того, компенсаторов температурных деформаций.
7.10 Помимо основного
назначения (п.7.9) гибкие связи компенсаторов выполняют функции
экранов в узле крепления шины. Эффективность экранирования
проверяется согласно указаниям п.9.4 настоящего Руководящего
документа.
При отсутствии гибких
связей, а также при неудовлетворительных результатах испытаний на
корону с гибкими связями, необходима установка отдельного
электростатического экрана.
7.11 Шинодержатели
(компенсаторы температурных деформаций) в узлах свободного
крепления шины должны обеспечивать продольные перемещения шины при
гололедных отложениях.
7.12 Следует отдавать
предпочтение шинодержателям, обеспечивающим наименее трудоемкий
монтаж ошиновки (в том числе исключающий или до минимума снижающий
объем сварочных работ и опрессовку гибких элементов конструкции).
Этим требованиям в наибольшей степени отвечают шинодержатели
обжимного типа, имеющие в узлах свободного крепления компенсаторы
температурных деформаций (рис.8, б).
Если процедура оплаты на сайте платежной системы не была завершена, денежные
средства с вашего счета списаны НЕ будут и подтверждения оплаты мы не получим.
В этом случае вы можете повторить покупку документа с помощью кнопки справа.
Произошла ошибка
Платеж не был завершен из-за технической ошибки, денежные средства с вашего счета
списаны не были. Попробуйте подождать несколько минут и повторить платеж еще раз.