Филиал ОАО «Инженерный центр ЕЭС» - «Фирма ОРГРЭС»
РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПРИМЕНЕНИЮ ОГРАНИЧИТЕЛЕЙ
ГОЛОЛЕДООБРАЗОВАНИЯ И КОЛЕБАНИЙ ОГК, ГАСИТЕЛЕЙ
ПЛЯСКИ ГПП И ГПР
СО 34.20.263-2005
УДК 621.311
Разработано Филиалом ОАО «Инженерный центр ЕЭС» - «Фирма ОРГРЭС»
Исполнители Р.С. КАВЕРИНА, Л.В. ЯКОВЛЕВ
Утверждено Филиалом ОАО «Инженерный центр ЕЭС» - «Фирма ОРГРЭС» 04.04.2005
Заместитель главного инженера Ф.Л. КОГАН
1 НАЗНАЧЕНИЕ И ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ
1.1 Настоящие Рекомендации распространяются на проектируемые и находящиеся в эксплуатации воздушные линии электропередачи (ВЛ) напряжением 35-750 кВ.
1.2 Рекомендации предназначены для персонала предприятий, эксплуатирующих электрические сети, а также научно-исследовательских и проектных институтов, работающих над совершенствованием действующих, строящихся и модернизируемых ВЛ.
1.3 Рекомендации содержат основные направления и методы борьбы с пляской проводов на ВЛ, а также описание рекомендуемых к применению на ВЛ ограничителей гололедообразования и колебаний ОГК, гасителей пляски ГПП и ГПР.
2 ОБЩАЯ ЧАСТЬ
Провода ВЛ под воздействием ветра в различной степени подвержены колебаниям. В зависимости от характера колебаний проводов применяются различные способы защиты. К числу наиболее распространенных видов колебаний проводов относятся: вибрация, субколебания, колебания от действия аэродинамического следа и пляска проводов.
Пляска является одной из наиболее опасных разновидностей колебаний проводов ВЛ, вызываемая ветром при наличии на проводе гололеда. Известны случаи, когда пляска происходит и без гололеда, например при косых ветрах, направленных под острым углом к трассе ВЛ, сильных ливневых дождях, возникновении короны и т.д. Однако наиболее опасной и наиболее часто встречающейся является пляска с односторонним гололедом при скорости ветра от 5 до 24 м/с и амплитудой от нескольких метров до значений, равных стреле провеса, и частотой от 0,2 до 2 Гц. Борьба с пляской или снижением ее интенсивности до безопасных значений является одной из наиболее острых проблем на ВЛ.
К настоящему времени имеются как активные, так и пассивные методы борьбы с пляской. К пассивным методам относятся: увеличение расстояний между проводами, исключающее схлестывание проводов, установка междуфазных изолирующих распорок, предотвращающих недопустимое сближение проводов и тросов между собой.
Активные методы борьбы с пляской проводов заключаются в использовании различных устройств, ограничивающих явление пляски или причины ее возникновения.
В настоящих Рекомендациях рассматриваются активные методы борьбы с пляской проводов с помощью ограничителей гололедообразования и колебаний ОКГ и гасителей пляски ГПП и ГПР.
3 ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ И АКТИВНЫЕ МЕТОДЫ БОРЬБЫ
С ГОЛОЛЕДОМ И ПЛЯСКОЙ ПРОВОДОВ
В мировой практике используются различные устройства и конструктивные решения по борьбе с пляской проводов. Многообразие устройств по защите проводов и грозозащитных тросов усложнило вопросы их применения в эксплуатации, увеличило стоимость, а в некоторых случаях снижало надежность их работы. Анализ всех используемых решений показал, что на основе современных достижений в этой области стало возможным создать универсальные способы и унифицированные устройства, снижающие пляску проводов до безопасного значения.
Полученный в течение последних 10 лет в России, Японии, Америке и Западной Европе опыт борьбы с пляской проводов позволил определить перспективные направления в разработке противоплясочной системы и уточнить технические характеристики гасителей пляски, а также все смежные вопросы, требующие внимания при их практическом применении.
Сравнительно медленное освоение новых направлений и методов по борьбе с гололедом, пляской и вибрацией объясняется следующими причинами:
- исследователи искали решения гашения пляски в полном ее подавлении, гололеда - в предотвращении его появления или полной ликвидации, а не в ограничении до безопасных значений, которые обеспечивали бы с определенной гарантией надежность ВЛ;
- недостаточно исследовался вопрос на стадии протекания этих явлений, особенно в части снижения их физических показателей (амплитуда, фазовый угол, энергия поглощения);
- не учитывалось, что все устройства работают в динамическом режиме в автоколебательном процессе, а в таких случаях надежная защита обеспечивается из условий баланса поступаемой «внешней» энергии (от ветра) и затрачиваемой «внутренней» энергии, обусловленной работой гасителя и самодемпфированием провода.
Теоретические и экспериментальные исследования Фирмы ОРГРЭС показали, что технические решения по борьбе с пляской и отложениями гололеда могут быть найдены при применении комплексных устройств - ограничителей, позволяющих одновременно гасить вибрацию и пляску проводов и ограничивать гололедообразование до значений, не превышающих расчетных. Испытания в лабораторных условиях и эксплуатация этих устройств на действующих линиях подтвердили это положение.
Принцип работы ограничителей заключается в следующем:
- защите от сверхрасчетного гололеда - за счет увеличения жесткости провода на кручение при установке грузов на рычаге (к ним относятся маятниковые гасители), при которых хотя и образуется односторонний гололед, но он меньше по массе цилиндрического гололеда;
- защите от пляски проводов - за счет неравномерной установки гасителей в пролете, вследствие чего гололед откладывается в подпролетах разной формы и с разными аэродинамическими характеристиками, а также за счет использования грузов как гасителей пляски маятникового типа;
- защите от вибрации - за счет использования в техническом решении ограничителей конструктивных элементов гасителя вибрации (грузов, гибких элементов).
4 ПРИМЕНЕНИЕ ОГРАНИЧИТЕЛЕЙ ГОЛОЛЕДООБРАЗОВАНИЯ
И КОЛЕБАНИЙ ПРОВОДОВ
В последнее время разработаны следующие конструкции для защиты ВЛ от колебаний проводов и сверхрасчетного гололеда:
4.1 Ограничители гололедообразования и колебаний ОГК (рисунок 1) предназначены для защиты одиночных проводов от всех видов колебаний и гололеда.
Марки ограничителей, количество их в пролете и места их установки выбираются в зависимости от диаметра провода и длины пролета в соответствии с таблицами 1-3. Ориентировочно ограничители устанавливаются в пролете на расстоянии между собой в пределах 100 м с неравными интервалами ±(30¸50) м.
1 - захват зажима; 2 - плашка зажима; 3 - крепежный болт; 4 - провод; 5 - груз; 6 - упругий элемент; 7 - зажим ограничителя
Рисунок 1 - Ограничитель гололедообразования и колебаний ОГК
Таблица 1 - Марки и основные параметры ограничителей гололедообразования и колебаний ОГК
|
№ п.п. |
Марка ограничителя |
Диаметр провода/каната, на которые устанавливается ограничитель, мм |
Марка зажима для провода/ каната |
Диапазон частот для данного типа провода и каната, Гц |
Основные параметры ограничителя* |
|||
|
d мм |
d мм |
r мм |
Масса груза, кг |
|||||
|
1 |
ОГК-1,0-9,1 |
7,8-21 |
1 |
12-70 |
9,1 |
14 |
75 |
0,75 |
|
2 |
ОГК-3,0-11 |
7,8-21/21,1-28 |
1/2 |
10-55 |
11 |
18 |
100 |
1,5 |
|
3 |
ОГК-5,0-13 |
22,1-28/28,1-38 |
2/3 |
8-50 |
11 |
24 |
100 |
2,5 |
|
4 |
ОГК-7,0-13 |
28,1-38 |
3 |
5-35 |
13 |
28 |
100 |
3,5 |
_______
* См. рисунок 1.
Таблица 2 - Марки и количество ограничителей гололедообразования и колебаний ОГК в зависимости от длины пролета
|
Марка провода |
Марка ограничителя |
Длина пролета (м) при рекомендуемом количестве ограничителей в пролете |
||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
||
|
АС-50/8 АС-70/11 |
ОГК-1,0-9,1 |
70-120 |
120-190 |
190-250 |
- |
- |
|
ТК-70-100 |
ОГК-1,0-9,1 |
70-120 |
120-190 |
190-250 |
250-330 |
330-450 |
|
АС-95/16 АС-70/72 АС-120/19 АС-120/27 АС-150/19 АС-150/24 |
ОГК-3,0-11 |
70-120 |
120-190 |
190-250 |
250-310 |
310-360 |
|
АС-150/34 АС-185/24 АС-185/29 АС-185/43 |
ОГК-5,0-13 |
80-140 |
140-210 |
210-280 |
280-350 |
350-420 |
|
АС-205/27 АС-240/32 АС-240/39 |
|
90-180 |
180-270 |
270-350 |
350-400 |
400-540 |
|
АС-240/56 АС-300/39 АС-300/48 АС-300/66 АС-300/67 АС-330/30 |
|
100-190 |
190-280 |
280-370 |
370-450 |
450-570 |
|
АС-330/43 АС-400/18 АС-400/22 АС-400/51 АС-400/64 АС-500/26 АС-500/27 АС-500/64 |
ОГК-7,0-13 |
120-200 |
200-290 |
290-380 |
380-470 |
470-600 |
Таблица 3 - Количество ограничителей гололедообразования и колебаний ОГК и места их установки в пролете
|
Количество ограничителей в пролете |
Места установки (в долях длины пролета) ограничителей |
||||
|
1-го |
2-го |
3-го |
4-го |
5-го |
|
|
1 |
10/23 |
- |
- |
- |
- |
|
2 |
9/23 |
16/23 |
- |
- |
- |
|
3 |
3/23 |
10/23 |
16/23 |
- |
- |
|
4 |
3/23 |
9/23 |
13/23 |
16/23 |
- |
|
5 |
3/23 |
7/23 |
10/23 |
15/23 |
19/23 |
4.2 Гасители пляски проводов ГПП (рисунок 2) предназначены для защиты от пляски фазы, расщепленной на два провода, устанавливаются на провод горизонтально в каждом подпролете между дистанционными распорками (рисунок 3).
Гасители пляски проводов ГПП выпускаются трех типоразмеров. Марки гасителей ГПП и проводов, на которых они применяются, приведены в таблице 4.
1 - зажим; 2 - груз; 3 - гибкий элемент
Рисунок 2 - Гаситель пляски проводов ГПП
Рисунок 3 - Схема установки гасителей пляски проводов ГПП
Таблица 4 - Гасители пляски проводов ГПП
|
№ п.п. |
Марка провода |
Марка гасителя |
|
1 |
АС-240¸АС-500 |
ГПП-2,4-13 |
|
2 |
АС-300/204¸АС-700 |
ГПП-3,2-13 |
|
3 |
AC-500/204¸AC-700/86 |
ГПП-4,0-13 |
4.3 Гасители пляски проводов ГПР (рисунок 4) предназначены для защиты от пляски фазы, расщепленной на два, три провода и более, устанавливаются на плашки горизонтальных дистанционных распорок (рисунок 5).
1 - зажим; 2 - груз; 3 - гибкий элемент
Рисунок 4 - Гаситель пляски проводов ГПР
Рисунок 5 - Схема установки гасителей пляски проводов ГПР на фазу, расщепленную
а - на три провода; б - на два провода
Гасители пляски проводов ГПР выпускаются трех типоразмеров.
Марки гасителей ГПР и проводов, на которых они применяются, приведены в таблице 5.
Таблица 5 - Гасители пляски проводов ГПР
|
№ п.п. |
Марка провода |
Марка гасителя |
|
1 |
АС-240¸АС-300/67 |
ГПР-2,4-13 |
|
2 |
АС-300/204¸АС-500/64 |
ГПР-3,2-13 |
|
3 |
АС-500/204¸АС-700/86 |
ГПР-4,0-13 |
При установке гасителей пляски проводов ГПР на фазу, расщепленную на два провода, для обеспечения жесткости фазы на кручение устанавливаются дополнительные дистанционные распорки (см. рисунок 5, б).
Содержание
1 Назначение и область применения
2 Общая часть
3 Основные направления и активные методы борьбы с гололедом и пляской проводов
4 Применение ограничителей гололедообразования и колебаний проводов