40
Ноябрь–декабрь 2012
|
www.tdworld.com, www.tdworld.ru
Новая конструкция
воздушной линии
повышает надёжность
электроснабжения
Предложенное малазийской энергокомпанией
усовершенствование воздушной линии среднего
напряжения с изолированными проводами снижает
количество ежегодных отказов в 5 раз.
Мод Фарис Ариффин (Mohd Faris Ariffin),
Tenaga Nasional Berhad
Иллюстрация
ранее
применявшегося
способа
соединения
пучков
изолированных
проводов
на
опоре
(
слева
)
и
новый
способ
крепления
несущего
троса
на
опоре
(
справа
).
СТРОИТЕЛЬСТВО
ЛЭП
Р
аспределительная
сеть
,
эксплуатируемая
ма
-
лазийской
компанией
Tenaga Nasional Berhad
(TNB),
в
настоящее
время
включает
в
себя
воз
-
душные
линии
(
ВЛ
) c
неизолированными
(
голы
-
ми
)
проводами
(
ВЛ
с
НП
)
среднего
напряжения
(33, 22
и
11
кВ
)
суммарной
протяжённостью
около
5300
км
и
ВЛ
с
изолированными
проводами
(
ВЛ
с
ИП
),
скрученными
во
-
круг
несущего
троса
,
среднего
напряжения
(33
и
11
кВ
)
суммарной
протяжённостью
2700
км
.
ВЛ
с
НП
СН
были
построены
в
1940-
х
годах
для
передачи
электроэнергии
на
относительно
большие
расстояния
от
питающих
под
-
станций
в
центры
потребления
,
обычно
расположенные
в
пригородных
и
сельских
районах
.
Количество
грозовых
дней
в
году
в
Малайзии
пре
-
вышает
средний
уровень
и
доходит
до
200;
по
этой
при
-
чине
всем
воздушным
ЛЭП
,
в
том
числе
ВЛ
с
НП
СН
,
требуется
повышенная
надёжность
.
Кроме
того
,
значи
-
тельное
число
отключений
ВЛ
с
НП
СН
бывает
вызвано
воздействием
мелких
животных
(
преимущественно
гры
-
зунов
и
белок
)
и
растительности
на
трассах
линий
.
TNB
начала
применять
системы
ВЛ
с
ИП
СН
в
1990-
х
годах
как
более
экономичный
вариант
построения
рас
-
пределительной
сети
ввиду
простоты
их
сооружения
и
отсутствия
необходимости
в
получении
разрешений
на
прокладку
трассы
линии
.
Это
позволило
сократить
число
отключений
,
вызванных
молниями
,
воздействием
41
www.tdworld.ru, www.tdworld.com
|
Ноябрь–декабрь 2012
Соотношение
отказов
элементов
ВЛ
СН
с
НП
.
Основные
причины
отказов
ВЛ
СН
с
НП
.
СТРОИТЕЛЬСТВО
ЛЭП
животных
и
растительности
.
Тем
не
менее
суммарная
длина
ВЛ
с
ИП
СН
всё
ещё
меньше
,
чем
у
ВЛ
с
НП
.
Новый
подход
Вначале
компания
TNB
строила
ВЛ
с
ИП
СН
для
того
,
чтобы
конкурировать
с
другими
энергокомпания
-
ми
.
Впоследствии
был
выявлен
ряд
проблем
,
поскольку
некоторые
вопросы
эксплуатации
данных
ВЛ
,
воздей
-
ствия
климатических
факторов
и
экологии
,
характерные
именно
для
ВЛ
TNB,
не
рассматривались
детально
,
что
приводило
ко
множественным
отказам
.
Для
создания
более
надёжной
,
эффективной
и
экономичной
системы
компании
TNB
пришлось
пересмотреть
вопросы
,
свя
-
занные
с
требованиями
к
качеству
и
техническим
харак
-
теристикам
,
для
обеспечения
соответствия
систем
ВЛ
с
ИП
СН
стандартам
распределительной
сети
.
Столкнувшись
с
этими
сложностями
,
подразделение
компании
TNB
по
распределению
электроэнергии
ста
-
ло
вести
успешную
работу
по
улучшению
конструкции
первых
систем
ВЛ
с
ИП
СН
.
К
апрелю
2004
года
такие
линии
стали
эталоном
для
распределительных
сетей
,
поставляющих
электроэнергию
в
пригородные
и
сель
-
ские
районы
.
Сейчас
TNB
применяет
их
гораздо
чаще
,
чем
подземные
кабельные
линии
и
ВЛ
с
НП
.
Сопоставление
ВЛ
с
неизолированными
и
изолированными
проводами
Ввиду
того
,
что
в
Малайзии
число
грозовых
дней
в
году
доходит
до
200,
компании
TNB
было
необходимо
повышать
надёжность
своих
линий
33, 22
и
11
кВ
с
НП
.
В
период
между
2001
и
2002
гг
.,
а
также
2006
и
2007
гг
.
было
зафиксировано
более
высокое
число
отказов
линий
с
НП
СН
по
сравнению
с
ВЛ
с
ИП
.
Кроме
того
,
отключения
линий
33, 22
и
11
кВ
происходят
из
-
за
неблагоприятных
погодных
условий
,
воздействия
животных
и
роста
рас
-
тительности
на
трассе
.
Старение
воздушных
ЛЭП
также
приводит
к
увеличению
повреждаемости
,
поскольку
боль
-
шинство
ВЛ
с
НП
СН
компании
TNB
были
построены
бо
-
лее
40
лет
назад
,
в
период
с
1940
по
1970
гг
.
Линии
СН
с
ИП
имеют
лучшие
характеристики
,
они
более
надёжны
в
неблагоприятных
погодных
условиях
,
устойчивы
к
воздействиям
животных
и
растительности
и
дешевле
по
сравнению
с
линиями
с
НП
.
С
техниче
-
ской
точки
зрения
также
расширяются
возможности
ре
-
гулирования
напряжения
,
поскольку
реактивное
сопро
-
тивление
линий
с
ИП
меньше
,
чем
у
линий
с
НП
.
На
первом
этапе
,
в
начале
1990-
х
гг
.,
ВЛ
СН
с
ИП
не
оправдали
всех
ожиданий
компании
TNB.
Некоторые
факторы
,
такие
как
климатические
условия
,
степень
подверженности
воздействию
ультрафиолетового
из
-
лучения
и
нагреву
солнечной
радиацией
,
являлись
при
-
чинами
отказов
.
В
то
время
TNB
использовала
кабели
с
однослойным
медным
экраном
и
наружной
оболочкой
из
полиэтилена
высокой
плотности
(HDPE).
Усовершенствование
конструкции
Для
первоначальной
конструкции
ВЛ
СН
с
ИП
были
характерны
следующие
проблемы
:
•
появление
трещин
в
наружной
оболочке
провода
под
действием
напряжения
;
•
повреждение
наружной
оболочки
животными
;
•
оплавление
наружной
оболочки
;
•
повреждение
медного
экрана
;
•
смещение
кабеля
в
месте
соединения
.
Проблема
образования
трещин
в
наружных
оболоч
-
ках
изолированных
проводов
под
действием
напряже
-
ния
была
решена
путём
замены
материала
наружной
оболочки
—
полиэтилена
высокой
плотности
—
поли
-
винилхлоридом
(
ПВХ
)
марки
ST-2.
Другое
интересное
42
Ноябрь–декабрь 2012
|
www.tdworld.com, www.tdworld.ru
Количество
отказов
компонентов
ВЛ
СН
с
ИП
Отчетный
период
Жилы
Соединения
Концевые
заделки
Всего
2001/2002
101
32
10
143
2002/2003
117
64
17
198
2003/2004
156
74
21
251
2004/2005
236
75
35
346
Итого
610
245
83
938
СТРОИТЕЛЬСТВО
ЛЭП
Иллюстрации
повреждений
изолированных
проводов
:
а
—
растрескивание
оболочки
из
полиэти
-
лена
высокой
плотности
; b —
обнажённый
медный
экран
провода
ВЛ
33
кВ
;
с
—
пучок
проводов
ВЛ
33
кВ
с
оплавленными
оболочками
; d —
провод
ВЛ
33
кВ
с
повреждённым
медным
экраном
.
(c) (d)
(a)
(b)
свойство
наружной
HDPE-
изоляции
—
это
лёгкий
фрук
-
товый
аромат
,
который
привлекает
мелких
грызунов
и
белок
.
Повреждение
наружной
оболочки
этими
грызу
-
нами
может
привести
к
оголению
экрана
из
меди
и
под
-
вергнуть
его
воздействию
факторов
внешней
среды
.
Появление
трещин
на
наружной
оболочке
ИП
также
подвергает
медный
экран
воздействию
этих
факторов
,
вызывая
его
повреждение
и
повышая
вероятность
от
-
каза
линии
.
Повреждение
медного
экрана
снижает
способность
ВЛ
СН
с
ИП
пропускать
ток
короткого
замыкания
.
В
слу
-
чае
замыкания
на
питающей
линии
обратного
пути
для
тока
повреждения
к
источнику
не
будет
.
Так
,
ток
корот
-
кого
замыкания
может
вызвать
перегрев
наружной
обо
-
лочки
и
,
следовательно
,
повреждение
ВЛ
.
Кроме
того
,
в
первоначальной
конструкции
медный
экран
был
одно
-
слойным
и
в
случае
уже
имеющегося
повреждения
мог
подвергнуться
ещё
большему
повреждению
при
корот
-
ком
замыкании
.
Компания
TNB
изменила
конструкцию
экрана
из
меди
,
сделав
его
двухслойным
с
15-
процентным
нало
-
жением
слоёв
друг
на
друга
.
Эта
улучшенная
конструк
-
ция
повышает
не
только
прочность
медного
экрана
,
но
и
токонесущую
способность
оболочки
,
продлевая
таким
образом
срок
службы
изоляции
.
Также
компания
TNB
стремилась
усовершенство
-
вать
строительные
стандарты
.
Если
не
применять
утверждённые
способы
установки
,
это
может
подвер
-
гнуть
излишней
нагрузке
как
сами
провода
,
так
и
ме
-
ста
их
соединения
и
концевые
заделки
.
Соединение
проводов
на
опоре
в
виде
петель
не
только
вызывает
механическое
напряжение
,
но
и
перегружает
опору
из
центрифугированного
железобетона
.
По
этим
причинам
в
новую
конструкцию
включили
дополнительные
приспособле
-
ния
,
позволяющие
обеспечить
лучшее
закрепление
проводов
ВЛ
на
опоре
и
повысить
надёж
-
ность
,
безопасность
и
экономич
-
ность
сети
.
Усовершенствованная
кон
-
струкция
системы
ВЛ
СН
с
ИП
в
штате
Перак
,
Малайзия
,
по
-
зволила
значительно
улучшить
её
эксплуатационные
характе
-
ристики
.
Уровень
отказов
новых
ВЛ
33
и
11
кВ
снизился
более
чем
в
пять
раз
по
сравнению
с
уровнем
отказов
для
системы
предыдущей
конструкции
.
Заключение
У с о в е р ш е н с т в о в а н н ы е
конструкция
и
строительные
стандарты
ВЛ
СН
с
ИП
демонстрируют
значительное
улучшение
характеристик
надёжности
по
сравнению
с
предыдущими
вариантами
.
Несмотря
на
то
,
что
эти
характеристики
получены
применительно
к
ВЛ
с
ИП
,
сооружённым
только
в
одном
штате
(
Перак
),
очевидно
,
что
благодаря
новой
конструкции
она
стала
более
на
-
дёжной
,
безопасной
и
экономичной
.
Хотя
применение
наружной
оболочки
кабеля
из
ПВХ
(
типа
ST-2)
позволило
снизить
масштаб
проблем
,
связанных
с
появлением
трещин
на
оболочке
под
воз
-
действием
напряжения
,
крепление
ИП
к
опорам
необ
-
ходимо
осуществлять
с
большой
аккуратностью
по
той
причине
,
что
ПВХ
—
более
мягкий
материал
по
сравне
-
нию
с
полиэтиленом
высокой
плотности
.
Неправильное
подвешивание
ИП
с
ПВХ
-
оболочкой
может
вызвать
её
повреждение
.
Растущая
стоимость
металлов
будет
означать
бо
-
лее
высокую
стоимость
кабеля
с
двухслойным
экраном
из
меди
.
Тем
не
менее
,
с
учётом
повышенной
надёж
-
ности
и
большего
срока
службы
ВЛ
СН
с
ИП
усовершен
-
ствованной
конструкции
,
суммарные
затраты
всё
же
останутся
экономически
целесообразными
.
Мод
Фарис
Ариффин
(Mohd Faris Arif
fi
n, farisar@
tnb.com.my)
окончил
Университет
Северной
Аризоны
со
степенью
бакалавра
в
области
электротехники
и
по
-
лучил
степень
магистра
в
этой
области
в
Университете
UNITEN
в
Малайзии
.
Является
старшим
техническим
специалистом
по
проектированию
и
эксплуатации
воз
-
душных
ЛЭП
в
отделе
управления
активами
подраз
-
деления
по
распределению
электроэнергии
компании
TNB,
находящейся
в
государственной
собственности
Малайзии
.
За
19
лет
службы
в
TNB
он
занимал
ряд
инженерных
должностей
,
отвечая
за
линии
электро
-
передачи
и
подстанции
,
оперативные
переключения
,
диспетчерское
управление
и
сбор
данных
,
дистанцион
-
ное
управление
.
В
настоящее
время
руководит
обслу
-
живанием
сети
.
Ариффин
зарегистрирован
в
качестве
профессионального
инженера
в
Комитете
инженеров
Малайзии
.
Компания
,
упомянутая
в
статье
:
TNB | www.tnb.com.my
Оригинал статьи: Новая конструкция воздушной линии повышает надёжность электроснабжения
Предложенное малазийской энергокомпанией усовершенствование воздушной линии среднего напряжения с изолированными проводами снижает количество ежегодных отказов в 5 раз.
