 |
|
Основные принципы грозозащиты линий и контактной сети
Высокую надежность грозозащиты воздушных линий электропере-
дачи обеспечивают следующиемероприятия:
• подвеска грозозащитных тросов с достаточно малыми углами защи-
ты;
• снижение импульсного сопротивления опор;
• повышение импульсной прочности изоляции линий и снижение ве-
роятности установление дуги (в частности, этому способствует ис-
пользование деревянных траверс и опор);
• применение изолированной нейтрали или дугогасящего реактора;
• использование автоматического повторного включения линий.
Для линийнапряжением 220кВивыше, сооружаемых обычно на
металлических или железобетонных опорах, основным средством грозоза-
щиты являются тросы, располагаемые над фазными проводами. Импульс-
ное сопротивление заземлений опор, к которым присоединяются тросы,
должно быть не более 15 Ом для линий 220 кВ, а для линий 110 кВ с желе-
зобетонными опорами – не более 20 Ом. При грунтах с удельным сопро-
тивлением более 1000 Ом*м разрешаются более высокие значения сопро-
тивления заземлений. Для уменьшения потерь энергии, возникающих из-за
наведенного напряжения 50 Гц в контуре земля-опора-трос-опора-земля,
заземление тросов производят не на каждой опоре, подвешивая трос на од-
ном-двух изоляторах, зашунтированных искровым промежутком. Допол-
нительным средством уменьшения грозопоражаемости линий 220 кВ и
выше является использование АПВ.
Линиинапряжением 110-150кВ на металлических и железобетон-
ных опорах также обычно защищаются по всей длине тросами. Эксплуата-
ция линий 110 кВ без тросов допускается в районах с числом грозочасов в
году менее 20, при высоких удельных сопротивлениях грунта, в особо го-
лоледных районах, в районах с коррозионным загрязнением атмосферы, в
горных местностях с возвышающимися горными массивами. Линии 110-
150 кВ на деревянных опорах не требуют подвески грозозащитных тросов
в связи с высокой импульсной прочностью изоляции таких линий. Приме-
нение АПВ также повышает надежность грозозащиты таких линий.
Линии 35кВ на металлических опорах защищаются тросами лишь в
особо ответственных случаях. Линии 35 кВ на деревянных опорах имеют
более высокую надежность грозозащиты. Линии напряжением 3-20 кВ не
оборудуются тросовой защитой и защищаются от грозовых перенапряже-
ний с помощью дугогасящего реактора или изолированной нейтрали и
АПВ.
Дополнительныемерызащиты (с помощью разрядников) должны
быть использованы в следующих случаях:
• пересечения линий электропередачи между собой или с другими ли-
ниями;
• опоры со сниженной электрической прочностью изоляции и высокие
опоры переходных пролетов;
• ответвления к подстанциям на отпайках и секционирующие разъе-
динители на линиях;
• кабельные вставки на линиях.
Грозозащита контактнойсети электрифицированной железной
дороги имеет ряд особенностей по сравнению с линиями электропередачи.
Прямые удары молнии в контактную сеть всегда приводят к перекрытию
изоляции, и защита от таких перекрытий экономически нецелесообразна,
поэтому принимают меры к предотвращению длительного протекания че-
рез место перекрытия сопровождающего тока короткого замыкания путем
отключения фидера и АПВ. Для защиты изоляции контактной сети от ат-
мосферных и коммутационных перенапряжений применяются разрядни-
ки (роговые, трубчатые, вентильные) или ОПН.
Наконтактнойсетипостоянноготока роговые разрядники или
ОПН устанавливаются:
• у анкеровок проводов контактной сети;
• на неизолирующих и изолирующих сопряжениях контактной сети;
• у искусственных сооружений при анкеровках контактной сети;
• на питающих линиях у мест присоединения к контактной сети.
Наконтактнойсетипеременноготока роговые разрядники или
ОПН устанавливают:
• с обеих сторон у изолирующих сопряжений и нейтральных вставок;
• у мест присоединения по каждому пути автотрансформаторных
пунктов 2х25 кВ;
• у отсасывающих трансформаторов;
• на конце консольных участков контактной сети, состоящих из двух
или более анкерных участков;
• у мест присоединения питающих линий к контактной сети (при на-
личии на фидерах тяговой подстанции ОПН-25 разрядники не уста-
навливают);
• в местах, подверженных частым грозовым разрядам, у анкеровок
проводов контактной сети по решению службы электроснабже-
ния железной дороги.
ОПН к контактной сети подключают через роговой разрядник с оди-
нарным воздушным промежутком 10 мм для постоянного тока и 80 мм для
переменного тока, зашунтированным плавкой вставкой.
Iм
К/сеть
Рельс
U
Uпрр
Rоп
Uиз
Rоп
Umax
Rоп
Rоп
x
Рис. 16.6. Ограничение распространения перенапряжения вдоль контакт-
ной сети
Разрядники позволяют ограничить распространение максимальных
напряжений вдоль контактной сети и предотвращают появление электри-
ческой дуги на изоляторах в месте удара молнии (рис. 16.6), поскольку по-
сле пробоя разрядников источники рабочего напряжения оказываются
замкнутыми через разрядники на землю. Максимальные перенапряжения
возникают внутри участка между перекрытыми опорами, а вне зоны, огра-
ниченной разрядниками, уровень перенапряжения ограничен уровнем на-
пряжения срабатывания разрядников.