64
ВОЗДУШНЫЕ
ЛИНИИ
Защита от перенапряжений
и заземление переходных пунктов
для соединения высоковольтных
воздушных и кабельных ЛЭП
На
переходных
пунктах
воздушно
-
кабельных
линий
для
защиты
концевых
кабельных
муфт
от
перенапряжений
устанавливаются
ОПН
,
от
правильности
выбора
параметров
которых
зависят
надежность
и
безопасность
дальнейшей
эксплуатации
.
Неоднозначным
вопросом
является
определение
схемы
заземления
переходных
пунктов
,
требования
к
которой
прямо
не
указаны
в
нормативной
документации
.
В
данной
статье
раскрыты
основные
параметры
выбора
ОПН
и
схемы
заземления
комплектных
переходных
пунктов
ПКПО
-
КВ
.
В
статье [1] рассказано об
особенностях монтажа
кабельных муфт, нека-
чественное исполнение
которого может привести к их
выходу из строя. Кроме некаче-
ственного монтажа виновниками
повреждений муфт могут яв-
ляться перенапряжения.
По причине возникновения пе-
ренапряжения подразделяются
на внешние и внутренние. При-
чиной первых являются внешние
воздействия (например, разряды
молнии), вторых — внутренние
процессы в электрической сети
(например, неблагоприятные со-
четания параметров сети, рабо-
та коммутационных аппаратов,
квазистационарные процессы).
Для защиты оборудования
переходных пунктов от большин-
ства видов перенапряжений до-
статочно установить на каждом
из концов КЛ верно выбранные
ОПН, разместив их в непосред-
ственной близости от концевых
кабельных муфт (рисунки 1 и 2).
ОПН ограничивает перена-
пряжения до величины, безопас-
Ермошина
М
.
С
.,
к.ф.-м.н., руководитель направления
альтернативного проектирования
АО «НПО «Стример»
Александрова
М
.
В
.,
ведущий специалист направления
альтернативного проектирования
АО «НПО «Стример»
Рис
. 1.
Подвесной
ОПН
на
ПКПО
-
КВ
для
ЛЭП
110
кВ
Рис
. 2.
Опорный
ОПН
на
ПКПО
-
КВ
для
ЛЭП
35
кВ
65
ной для оборудования (в данном
случае, концевых муфт). При
ограничении
перенапряжений
через ОПН протекает ток, кото-
рый его нагревает.
По способу крепления ОПН
могут быть подвесными и опор-
ными. Подвесной ОПН устанав-
ливается (подвешивается) на
фазный провод ВЛ в непосред-
ственной близости от гирлянды
изоляторов (рисунок 1). Заземле-
ние подвесного ОПН выполняет-
ся с применением специального
проводника (шлейфа), соединя-
емого с проводящими частями
опоры (стойкой или траверсами).
Также на подвесных ОПН воз-
можно применение отделителя.
Отделитель — это специальное
электрическое устройство, при-
меняемое для автоматического
отсоединения
поврежденного
ОПН от сети. При протекании
через ОПН токов, превышаю-
щих номинальные значения, под
воздействием высокой темпе-
ратуры с помощью различных
механизмов происходит отбра-
сывание отделителя и отсоеди-
нение ОПН. В ином случае ОПН
может выйти из строя, что при-
ведет к протеканию через ОПН
токов, обуславливающих воз-
никновение устойчивого повреж-
дения на ВЛ или электроуста-
новках. Кроме того, отделитель
помогает визуально определить
поврежденный подвесной ОПН.
Шлейфы подвесных ОПН
могут крепиться как к траверсе
нижней фазы, так и к траверсе
той же фазы, на которой подве-
шивается ОПН. Крепление к тра-
версе той же фазы позволяет
избежать схлестывания шлейфа
заземления и фазного провода
при срабатывании отделителя
и отсоединении шлейфа от ОПН.
В составе комплектных пере-
ходных пунктов ПКПО-КВ приме-
няются и подвесные, и опорные
ОПН. Для установки на ВЛ 35 кВ
чаще всего применяются опор-
ные, для ВЛ 110 кВ — оба вида.
В связи с существенным ве-
сом ОПН для линий напряже-
нием 110 кВ применение под-
весной конструкции позволяет
сократить габариты траверс
и частично уменьшить нагрузки
на них, повысить эстетичность.
На ПКПО для крепления шлейфа
на опоре предусмотрено специ-
альное ушко, шлейф оконцовы-
вается прессуемым зажимом.
Для линий напряжением
35 кВ вес и габаритные разме-
ры ОПН не играют такой боль-
шой роли, поэтому, в основном,
применяются опорные ОПН, ко-
торые жестко устанавливаются
на специальное основание, за-
крепленное на траверсе опоры,
на специальных площадках или
других конструкциях. Для этого
класса напряжения на травер-
сы устанавливаются малые по
габаритам сухие термоусажива-
емые муфты, что позволяет раз-
местить их рядом с опорными
ОПН на одной траверсе.
Заземление опорных ОПН
происходит
непосредствен-
но через основание на тра-
версу. Основание может быть
как изолированным, так и не-
изолированным.
Изолирован-
ное основание применяется для
подключения к ОПН различных
датчиков (тока утечки и более
сложных). Чаще всего основание
выполняется неизолированным.
Из-за конструктивных особен-
ностей на опорный ОПН невоз-
можно установить отделитель,
таким образом, поврежденный
аппарат не будет отделен от
сети, и в результате аварии уча-
сток сети будет отключен даже
в случае АПВ. Для идентифика-
ции предаварийного состояния
ОПН используются специальные
устройства контроля.
Основными средствами гро-
зозащиты ВЛ наряду с ОПН
также являются установка мол-
ниезащитных разрядников, под-
веска грозозащитного троса
и снижение сопротивления за-
земления опор.
Через связь «грозозащитный
трос — стальные конструкции
опоры — стальные конструкции
фундамента (при наличии) или
заземляющее устройство» обес-
печивается отвод токов молнии
в землю (рисунок 3).
При
выборе
конкретной
конфигурации
заземляющего
устройства необходимо учиты-
вать величину удельного сопро-
тивления грунта, которая опреде-
Рис
. 3.
Связь
«
стальная
конструкция
опоры
—
заземляющее
устройство
»,
обеспечивающая
отвод
токов
молнии
в
землю
№
2 (53) 2019
66
ВОЗДУШНЫЕ
ЛИНИИ
191024, Санкт-Петербург,
Невский пр., д.147, оф.17-Н
+7(812) 327-08-08
www.streamer.ru
ляется на основании результатов
вертикального электрического
зондирования на площадке стро-
ительства и на трассе ВЛ. Кон-
фигурация должна обеспечить
сопротивление такой величины,
чтобы при аварийных режимах
потенциал опоры или металло-
конструкции переходного пункта
не был опасным.
При ударах молнии в опору
или при коротких замыканиях на
ней по телу опоры в землю крат-
ковременно протекают значи-
тельные по величине токи. Это
приводит к существенному росту
потенциала опоры, и такие си-
туации требуют особого внима-
ния. Перенапряжения при ударах
молнии представляют опасность
для изоляции кабельной линии.
Увеличение потенциала опоры
при КЗ создает опасное напряже-
ние прикосновения. Если опора
расположена в часто посещае-
мых местах, необходимы специ-
альные меры по ограничению
напряжения прикосновения, на-
пример, обустройство твердых
диэлектрических покрытий.
При проектировании зазем-
ляющего устройства необходи-
мо учитывать, что фундаменты
опор, особенно свайные сталь-
ные, сами по себе являются хо-
рошими заземляющими устрой-
ствами.
В общем случае, заземление
унифицированного переходно-
го пункта ПКПО-КВ обеспечи-
вается заглублением стального
фундамента в грунт. При необхо-
димости, к расположенному в ос-
новании стойки контакту опоры
с помощью разъемного болтово-
го соединения присоединяются
дополнительные искусственные
заземлители (рисунок 3).
В случае установки на пере-
ходном пункте дополнительно-
го оборудования заземляющее
устройство может состоять из од-
ного или нескольких вертикаль-
ных стержней, горизонтальных
связей между ними, фундамент-
ной конструкции и элементов,
проложенных вокруг переходного
пункта с целью уравнивания по-
тенциалов.
Заземление ОПН, муфт, экра-
нов выполняется проводниками,
спускающимися по телу опоры
и присоединяемыми к заземля-
ющему устройству. ОПН должен
быть кратчайшим путем соединен
с опорными металлоконструкци-
ями муфт. Если опора металли-
ческая, как в составе ПКПО-КВ
(рисунок 4), то оборудование сле-
дует заземлять путем соединения
непосредственно с телом опоры
в месте установки.
При применении ПКПО на ста-
дии проектирования подбираются
оптимальные ОПН и заземляю-
щие устройства. Соединительные
провода ППС также входят в ком-
плект поставки.
Р
ЛИТЕРАТУРА
1. Ермошина М.С., Александрова М.В.
Особенности разработки переход-
ных пунктов для соединения высо-
ковольтных воздушных и кабель-
ных ЛЭП // ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ.
Передача и распределение, 2018,
№ 5(50). С. 66–68.
Рис
. 4.
Комплектный
переходной
пункт
ПКПО
-
КВ
-110-2
Оригинал статьи: Защита от перенапряжений и заземление переходных пунктов для соединения высоковольтных воздушных и кабельных ЛЭП
На переходных пунктах воздушно-кабельных линий для защиты концевых кабельных муфт от перенапряжений устанавливаются ОПН, от правильности выбора параметров которых зависят надежность и безопасность дальнейшей эксплуатации. Неоднозначным вопросом является определение схемы заземления переходных пунктов, требования к которой прямо не указаны в нормативной документации. В данной статье раскрыты основные параметры выбора ОПН и схемы заземления комплектных переходных пунктов ПКПО-КВ.
