Защита от перенапряжений, заземление

2.5.63. ВЛ 110-500 кВ с металлическими и железобетонными опорами должны быть защищены от прямых ударов молнии тросами по всей длине линии.

Сооружение ВЛ 110-500 кВ без тросов допускается:

1) в районах с числом грозовых часов в году менее 20;

2) на отдельных участках ВЛ в районах с плохо проводящими грунтами (ро >= 10(3) Ом х м);

3) на участках трассы с расчетной толщиной стенки гололеда более 20 мм.

Усиления изоляции для случаев, приведенных в п.1-3, не требуется.

При отсутствии данных о среднегодовой продолжительности гроз можно пользоваться картой районирования территории СССР по числу грозовых часов в году (рис.2.5.13-2.5.15).

Защита подходов ВЛ к подстанциям должна выполняться в соответствии с требованиями гл.4.2.

2.5.64. Для ВЛ до 35 кВ применения грозозащитных тросов не требуется. ВЛ 110 кВ на деревянных опорах, как правило, не должны защищаться тросами.

2.5.65. Единичные металлические и железобетонные опоры и другие места с ослабленной изоляцией на ВЛ 35 кВ с деревянными опорами должны защищаться трубчатыми разрядниками или, при наличии АПВ, защитными промежутками, а на ВЛ 110-220 кВ - трубчатыми разрядниками. При отсутствии трубчатых разрядников 110-220 кВ необходимых параметров допускается устанавливать вместо них защитные промежутки.

2.5.66. При выполнении защиты ВЛ от грозовых перенапряжений тросами необходимо руководствоваться следующим:

1. Одностоечные металлические и железобетонные опоры с одним тросом должны иметь угол защиты не более 30°, а с двумя тросами для целей грозозащиты - не более 20°.

2. На металлических опорах с горизонтальным расположением проводов и с двумя тросами угол защиты по отношению к внешним проводам должен быть не более 20°; в III, IV и особом районах по гололеду, а также в районах с частой пляской проводов допускается угол защиты до 30°.

3. На железобетонных и деревянных опорах портального типа угол защиты по отношению к крайним проводам допускается не более 30°.

4. При защите ВЛ двумя тросами расстояние между ними должно быть не более пятикратного расстояния по вертикали от тросов до проводов.

2.5.67. Расстояния по вертикали между тросом и проводом ВЛ в середине пролета, без учета отклонения их ветром, по условиям защиты от грозовых перенапряжений должны быть не менее приведенных в табл.2.5.19 и не менее расстояния по вертикали между тросом и проводом на опоре.

При промежуточных значениях длин пролетов расстояния определяются интерполяцией.

2.5.68. Крепление тросов на всех опорах ВЛ 220-500 кВ должно быть выполнено при помощи изолятора, шунтированного искровым промежутком размером 40 мм.

На каждом анкерном участке длиной до 10 км тросы должны быть заземлены в одной точке путем устройства специальных перемычек на анкерной опоре. При большой длине анкерных пролетов количество точек заземления в пролете выбирается таким, чтобы при наибольшем значении продольной электродвижущей силы, наводимой в тросе при КЗ на ВЛ, не происходил пробой искровых промежутков на ВЛ.

Изолированное крепление троса рекомендуется выполнять стеклянными изоляторами.

В случае подвески тросов на нескольких изоляторах, например для плавки гололеда на тросах или для связи, размер искрового промежутка должен быть скоординирован с электрической прочностью гирлянды, на которой подвешен трос.

На подходах ВЛ 220-330 кВ к подстанциям на длине 2-3 км и на подходе ВЛ 500 кВ на длине не менее 5 км, если тросы не используются для емкостного отбора, плавки гололеда или связи, их следует заземлять на каждой опоре.

На ВЛ 150 кВ и ниже, если не предусмотрена плавка гололеда на тросе, изолированное крепление троса следует выполнять только на металлических и железобетонных анкерных опорах. Если такая плавка предусмотрена, то изолированное крепление троса должно быть выполнено по всей длине ВЛ.

Таблица 2.5.19. Наименьшее расстояние между тросом и проводом в середине пролета

┌────────────────┬──────────────────┬─────────────────┬─────────────────┐
│Длина пролета, м│    Наименьшее    │Длина пролета, м │   Наименьшее    │
│                │ расстояние между │                 │расстояние между │
│                │тросом и проводом │                 │тросом и проводом│
│                │ по вертикали, м  │                 │ по вертикали, м │
├────────────────┼──────────────────┼─────────────────┼─────────────────┤
│      100       │       2,0        │       700       │      11,5       │
├────────────────┼──────────────────┼─────────────────┼─────────────────┤
│      150       │       3,2        │       800       │      13,0       │
├────────────────┼──────────────────┼─────────────────┼─────────────────┤
│      200       │       4,0        │       900       │      14,5       │
├────────────────┼──────────────────┼─────────────────┼─────────────────┤
│      300       │       5,5        │      1000       │      16,0       │
├────────────────┼──────────────────┼─────────────────┼─────────────────┤
│      400       │       7,0        │      1200       │      18,0       │
├────────────────┼──────────────────┼─────────────────┼─────────────────┤
│      500       │       8,5        │      1500       │      21,0       │
├────────────────┼──────────────────┼─────────────────┼─────────────────┤
│      600       │       10,0       │                 │                 │
└────────────────┴──────────────────┴─────────────────┴─────────────────┘

2.5.69. На ВЛ с деревянными опорами портального типа расстояние между фазами по дереву должно быть не менее 5 м для ВЛ напряжением 220 кВ, 4,5 м для ВЛ 150 кВ, 4 м для ВЛ 110 кВ, 3 м для ВЛ 35 кВ.

В отдельных случаях для ВЛ 110-220 кВ при наличии обоснований (небольшие токи КЗ, районы со слабой грозовой деятельностью, реконструкция и т.п.), допускается уменьшение указанных расстояний до значения, рекомендованного для ВЛ напряжением на одну ступень ниже.

На одностоечных деревянных опорах допускаются следующие расстояния между фазами по дереву: 2,5 м для ВЛ 35 кВ, 0,75 м для ВЛ 3-20 кВ при условии соблюдения расстояний в пролете согласно 2.5.54.

Применение металлических траверс на деревянных опорах не рекомендуется.

Таблица 2.5.20. Наименьшее допустимое изоляционное расстояние по воздуху от токоведущих до заземленных частей ВЛ

┌──────────────────────┬────────────────────────────────────────────────┐
│  Расчетное условие   │  Наименьшее изоляционное расстояние, см, при   │
│                      │               напряжении ВЛ, кВ                │
│                      ├─────┬──────┬─────┬─────┬─────┬─────┬─────┬─────┤
│                      │до 10│  20  │ 35  │ 110 │ 150 │ 220 │ 330 │ 500 │
├──────────────────────┼─────┼──────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┤
│Грозовые              │     │      │     │     │     │     │     │     │
│перенапряжения     для│     │      │     │     │     │     │     │     │
│изоляторов:           │     │      │     │     │     │     │     │     │
├──────────────────────┼─────┼──────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┤
│штыревых              │ 15  │  25  │ 35  │  -  │  -  │  -  │  -  │  -  │
├──────────────────────┼─────┼──────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┤
│подвесных             │ 20  │  35  │ 40  │ 100 │ 130 │ 180 │ 260 │ 320 │
├──────────────────────┼─────┼──────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┤
│Внутренние            │ 10  │  15  │ 30  │  80 │ 110 │ 160 │ 215 │ 300 │
│перенапряжения        │     │      │     │     │     │     │     │     │
├──────────────────────┼─────┼──────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┤
│Рабочее напряжение    │  -  │   7  │ 10  │  25 │  35 │  55 │  80 │ 115 │
├──────────────────────┼─────┼──────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┤
│Обеспечение           │  -  │  -   │ 150 │ 150 │ 200 │ 250 │ 350 │ 450 │
│безопасного подъема на│     │      │     │     │     │     │     │     │
│опору                 │     │      │     │     │     │     │     │     │
└──────────────────────┴─────┴──────┴─────┴─────┴─────┴─────┴─────┴─────┘

2.5.70. Кабельные вставки в ВЛ при их длине менее 1,5 км должны быть защищены по обоим концам кабеля от грозовых перенапряжений трубчатыми или вентильными разрядниками. Заземляющий зажим разрядника, металлические оболочки кабеля, а также корпус кабельной муфты должны быть соединены между собой по кратчайшему пути. Заземляющий зажим разрядника должен быть соединен с заземлителем отдельным спуском.

2.5.71. На переходах ВЛ через реки, ущелья и т.п. при высоте опор более 40 м и отсутствии на опорах троса должны устанавливаться трубчатые разрядники.

2.5.72. Для ВЛ, проходящих на высоте до 1000 м над уровнем моря, изоляционные расстояния по воздуху от проводов и арматуры, находящейся под напряжением, до заземленных частей опор должны быть не менее приведенных в табл.2.5.20.

Изоляционные расстояния по воздуху между токоведущими частями и деревянной опорой, не имеющей заземляющих спусков, допускается уменьшать на 10%, за исключением расстояний, выбираемых по условию безопасного подъема на опору.

При прохождении ВЛ в горных районах наименьшие изоляционные расстояния по рабочему напряжению и по внутренним перенапряжениям должны быть увеличены по сравнению с приведенными в табл.2.5.20 на 1% на каждые 100 м и выше 1000 м над уровнем моря.

2.5.73. Наименьшие расстояния на опоре между проводами ВЛ в местах их пересечения между собой при транспозиции, ответвлениях, переходе с одного расположения проводов на другое должны быть не менее приведенных в табл.2.5.21.

2.5.74. Дополнительные требования к защите от грозовых перенапряжений ВЛ при пересечении их между собой и при пересечении ими различных сооружений приведены в 2.5.123, 2.5.130, 2.5.141 и 2.5.153.

Таблица 2.5.21. Наименьшее расстояние между фазами ВЛ на опоре

┌─────────────────────┬─────────────────────────────────────────────────┐
│                     │   Наименьшее расстояние между фазами, см, при   │
│                     │                напряжении ВЛ, кВ                │
│                     ├──────┬──────┬─────┬─────┬─────┬─────┬─────┬─────┤
│                     │до 10 │  20  │ 35  │ 110 │ 150 │ 220 │ 330 │ 500 │
├─────────────────────┼──────┼──────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┤
│Грозовые             │  20  │  45  │ 50  │ 135 │ 175 │ 250 │ 310 │ 400 │
│перенапряжения       │      │      │     │     │     │     │     │     │
├─────────────────────┼──────┼──────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┤
│Внутренние           │  22  │  33  │ 44  │ 100 │ 140 │ 200 │ 280 │ 420 │
│перенапряжения       │      │      │     │     │     │     │     │     │
├─────────────────────┼──────┼──────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┤
│Рабочее напряжение   │  -   │  15  │ 20  │  45 │  60 │  95 │ 140 │ 200 │
└─────────────────────┴──────┴──────┴─────┴─────┴─────┴─────┴─────┴─────┘

2.5.75. На ВЛ должны быть заземлены:

1) опоры, имеющие грозозащитный трос или другие устройства грозозащиты;

2) железобетонные и металлические опоры ВЛ 3-35 кВ;

3) опоры, на которых установлены силовые или измерительные трансформаторы, разъединители, предохранители или другие аппараты;

4) металлические и железобетонные опоры ВЛ 110-500 кВ без тросов и других устройств грозозащиты, если это необходимо по условиям обеспечения надежной работы релейной защиты и автоматики.

2.5.76. Сопротивления заземляющих устройств опор, указанных в 2.5.75, п.1, должны быть не более приведенных в табл.2.5.22.

Сопротивления заземляющих устройств опор, указанных в 2.5.75, п.2, должны быть: для ВЛ 3-20 кВ в населенной местности, а также для всех ВЛ 35 кВ - не более приведенных в табл.2.5.22, для ВЛ 3 - 20 кВ в ненаселенной местности в грунтах с удельным сопротивлением ро до 100 Ом х м - не более 30 Ом, а в грунтах с ро выше 100 Ом х м - не более 0,3 ро Ом.

Сопротивления заземляющих устройств опор, указанных в 2.5.75, п.3, для ВЛ 110 кВ и выше должны быть не более приведенных в табл.2.5.22, а для ВЛ 3-35 кВ должны выбираться и соответствии с требованиями 1.7.58 и 1.7.59.

Сопротивления заземляющих устройств опор, указанных в 2.5.75, п.4, определяются при проектировании ВЛ.