Linhas aéreas com tensão acima de 1 kV. Fios e cabos de proteção contra raios

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Linhas aéreas com tensão acima de 1 kV. Fios e cabos de proteção contra raios

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Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / Regras para a instalação de instalações elétricas (PUE)

Comentários do artigo

2.5.75. As linhas aéreas podem ser feitas com um ou mais fios em fase, no segundo caso a fase é chamada split.

Os fios de fase dividida podem ser isolados uns dos outros.

O diâmetro dos fios, sua seção transversal e o número na fase, bem como a distância entre os fios da fase dividida são determinados por cálculo.

2.5.76. Nos fios da fase dividida nos vãos e alças dos suportes de ancoragem devem ser instalados espaçadores. As distâncias entre espaçadores ou grupos de espaçadores instalados em vão em fase dividida de dois ou três fios não devem ultrapassar 60 m, e na passagem de linhas aéreas em terreno tipo A (2.5.6) - 40 m. As distâncias entre espaçadores ou grupos de espaçadores instalados em vão em fase dividida de quatro ou mais fios, não devem ultrapassar 40 m. Na passagem de linhas aéreas em terreno tipo C, essas distâncias podem ser aumentadas para 60 m.

2.5.77. Fios e cabos multifios devem ser usados em linhas aéreas. As seções transversais mínimas permitidas dos fios são fornecidas na Tabela. 2.5.5.

Tabela 2.5.5. Seções transversais mínimas permitidas de fios de acordo com as condições de resistência mecânica¹⁾

Característica de linha aérea	Seção do fio, mm²
Característica de linha aérea	alumínio e liga de alumínio não tratada termicamente	feito de liga de alumínio tratado termicamente	aço-alumínio	aço
Linhas aéreas sem cruzamentos em áreas sobre gelo:
para II	70	50	35/6,2	35
em III-IV	95	50	50/8	35
em V ou mais	-	-	70/11	35
Travessias de linhas aéreas com rios navegáveis e estruturas de engenharia em áreas de gelo:
para II	70	50	50/8	35
em III-IV	95	70	50/8	50
em V ou mais	-	-	70/11	50
Linhas aéreas construídas em suportes de circuito duplo ou multicircuito:
até 20 kV	-	-	70/11	-
35 kV e acima	-	-	120/19	-

1. Nos vãos de cruzamentos com rodovias, linhas de trólebus e bondes, ferrovias não públicas, é permitida a utilização de fios com as mesmas seções transversais das linhas aéreas sem cruzamentos.

2. Nas áreas onde é necessária a utilização de fios com proteção anticorrosiva, as seções transversais mínimas permitidas dos fios são consideradas iguais às seções dos graus correspondentes sem proteção anticorrosiva.

2.5.78. Para reduzir as perdas de potência por remagnetização de núcleos de aço em fios de aço-alumínio e em fios de liga de alumínio tratada termicamente com núcleo de aço, recomenda-se a utilização de fios com número par de camadas de fios de alumínio.

2.5.79. Como cabos de proteção contra raios, via de regra, devem ser utilizados cabos de aço feitos de arame galvanizado para condições de trabalho especialmente severas e agressivas (OZH) e, de acordo com o método de assentamento, sem torção (H) com seção transversal de pelo menos:

35 mm2 - em linhas aéreas de 35 kV sem interseções;

35 mm2 - em linhas aéreas de 35 kV em vãos de cruzamentos com ferrovias públicas e eletrificadas em áreas de gelo I-II;

50 mm2 - nas demais áreas e nas linhas aéreas construídas em suportes de circuito duplo e multicircuito;

50 mm2 - em linhas aéreas de 110-150 kV;

70 mm2 - para linhas aéreas de 220 kV e acima.

Fios de aço-alumínio ou fios feitos de liga de alumínio tratada termicamente com núcleo de aço são recomendados para uso como cabo de proteção contra raios:

1) em cruzamentos especialmente importantes através de estruturas de engenharia (ferrovias eletrificadas, rodovias da categoria IA (2.5.256), barreiras de água navegáveis, etc.);

2) em trechos de linhas aéreas que passam em áreas com aumento da poluição atmosférica (zonas industriais com alta atividade química de arrastamento, zonas de agricultura intensiva com solos salinos e corpos d'água, costas marítimas, etc.), bem como passando por povoados e difíceis -áreas de alcance;

3) em linhas aéreas com altas correntes de curto-circuito monofásico de acordo com as condições de estabilidade térmica e para reduzir a influência das linhas aéreas nas linhas de comunicação.

Ao mesmo tempo, para linhas aéreas construídas em suportes de circuito duplo ou multicircuito, independentemente da tensão, a seção transversal total das partes de alumínio (ou liga de alumínio) e aço do cabo deve ser de pelo menos 120 mm2.

Ao utilizar cabos de proteção contra raios para organizar sistemas de comunicação multicanal de alta frequência, se necessário, são utilizados cabos simples ou duplos isolados entre si ou cabos com cabo de comunicação óptica integrado (2.5.178 - 2.5.200). Entre os componentes do cabo duplo nos vãos e alças dos suportes de ancoragem devem ser instaladas escoras isolantes distanciadoras.

As distâncias entre espaçadores no vão não devem exceder 40 m.

2.5.80. Para fios de aço-alumínio com área de seção transversal de fios de alumínio A e fios de aço C, são recomendadas as seguintes aplicações:

1) áreas com espessura de parede de gelo de 25 mm ou menos:

A até 185 mm2 - com relação A / C de 6,0 a 6,25;
E a partir de 240 mm2 e mais - com uma relação A / C superior a 7,71;

2) áreas com espessura de parede de gelo superior a 25 mm:

A até 95 mm2 - na proporção de A / C 6,0;
A de 120 a 400 mm2 - com uma relação A / C de 4,29 a 4,39;
A de 450 mm2 e mais - com uma relação A / C de 7,71 a 8,04;

3) em grandes cruzamentos com vãos superiores a 700 m - a relação A / C é superior a 1,46.

A escolha de marcas de fios de outros materiais é justificada por cálculos.

Durante a construção de linhas aéreas em locais onde a experiência operacional comprovou a destruição de fios por corrosão (costas marítimas, lagos salgados, áreas industriais e áreas de areias salinas, áreas adjacentes com atmosfera de ar do tipo II e III, como bem como em locais onde, com base em dados de pesquisa, tais danos sejam possíveis, devem ser utilizados fios que, de acordo com as normas e especificações técnicas estaduais, sejam projetados para as condições especificadas.

Em terreno plano, na ausência de dados operacionais, a largura da faixa costeira à qual se aplica o requisito especificado deve ser considerada igual a 5 km, e a faixa das empresas químicas - 1,5 km.

2.5.81. Ao escolher o projeto da linha aérea, o número de componentes e a área da seção transversal dos fios de fase e sua localização, é necessário limitar a intensidade do campo elétrico na superfície dos fios a níveis permitidos para a corona e a interferência de rádio (ver Cap. 1.3).

De acordo com as condições de corona e radiointerferência em altitudes de até 1 m acima do nível do mar, recomenda-se a utilização de fios com diâmetro mínimo daqueles indicados na Tabela 000 em linhas aéreas. 2.5.6.

Em altitudes superiores a 1000 m acima do nível do mar para linhas aéreas de 500 kV e superiores, recomenda-se considerar a viabilidade de alterar o projeto da fase intermediária em comparação com as fases extremas.

2.5.82. A seção do cabo de proteção contra raios, selecionada por cálculo mecânico, deve ser verificada quanto à resistência térmica de acordo com as instruções do cap. 1.4 e 2.5.193, 2.5.195, 2.5.196.

Tabela 2.5.6. O diâmetro mínimo dos fios da linha aérea nas condições de corona e interferência de rádio, mm¹⁾

Tensão VL, kV	Fase com fios
	solitário	dois ou mais
110	11,4 (AC 70/11)	-
150	15,2 (AC 120/19)	-
220	21,6 (AC 240/32)	-
	24,0 (AC 300/39)	-
330	33,2 (AC 600/72)	2 x 21,6 (2 x AC 240/32)
		3 x 15,2 (3 x AC 120/19)
		3 x 17,1 (3 x AC 150/24)
500	-	2 x 36,2 (2 x AC 700/86)
		3 x 24,0 (3 x AC 300/39)
		4 x 18,8 (4 x AC 185/29)
750	-	4 x 29,1 (4 x AC 400/93)
		5 × 21,6 (5 × CA 240/32)

1. Para linhas aéreas de 220 kV, o diâmetro mínimo do fio de 21,6 mm refere-se à disposição horizontal das fases, sendo que nos demais casos é permitido com verificação de interferência de rádio.

2. Para linhas aéreas de 330 kV, o diâmetro mínimo do fio de 15,2 mm (três fios por fase) refere-se a suportes de circuito único.

2.5.83. Os fios e cabos devem ser calculados para as cargas de projeto dos modos normal, de emergência e de instalação de linhas aéreas para combinações de condições especificadas em 2.5.71 - 2.5.74.

Neste caso, as tensões nos fios (cabos) não devem ultrapassar os valores permitidos indicados na Tabela. 2.5.7.

Especificado na tabela. 2.5.7 as tensões devem ser referidas ao ponto do fio ao longo do vão em que a tensão é maior. É permitido levar as tensões especificadas para o ponto mais baixo do fio, desde que a tensão nos pontos de suspensão não seja superior a 5%.

Tabela 2.5.7. Tensão mecânica admissível em fios e cabos de linhas aéreas com tensão acima de 1 kV

Fios e cabos	Tensão admissível, % de resistência à tração		Tensão admissível, N/mm²
Fios e cabos	na carga mais alta e na temperatura mais baixa	a uma temperatura média anual	na carga mais alta e na temperatura mais baixa	a uma temperatura média anual
Alumínio com área de seção transversal, mm²:
70-95	35	30	56	48
120-240	40	30	64	51
300-750	45	30	72	51
Área da seção transversal de liga de alumínio não tratada termicamente, mm²:
50-95	40	30	83	62
120-185	45	30	94	62
Da área da seção transversal da liga de alumínio tratada termicamente, mm²:
50-95	40	30	114	85
120-185	45	30	128	85
Área da seção transversal aço-alumínio da parte de alumínio do fio, mm²:
400 e 500 no A/C 20,27 e 18,87	45	30	104	69
400, 500 e 1000 no A/C 17,91, 18,08 e 17,85	45	30	96	64
330 no A/C 11,51	45	30	117	78
150-800 em A/C de 7,8 a 8,04	45	30	126	84
35-95 em A/C de 5,99 a 6,02	40	30	120	90
185 e mais com A/C de 6,14 a 6,28	45	30	135	90
120 e mais com A/C de 4,29 a 4,38	45	30	153	102
500 no A/C 2,43	45	30	205	137
185, 300 e 500 em A/C 1,46	45	30	254	169
70 no A/C 0,95	45	30	272	204
95 no A/C 0,65	40	30	308	231
Liga de alumínio tratada termicamente com área transversal de liga de alumínio com núcleo de aço, mm²:
500 no A/C 1,46	45	30	292	195
70 no A/C 1,71	45	30	279	186
fios de aço	50	35	310	216
cordas de aço	50	35	De acordo com as normas e especificações
Fios protegidos	40	30	114	85

2.5.84. O cálculo das tensões de montagem e flechas dos fios (cabos) deve ser realizado levando em consideração as deformações residuais (extração).

Nos cálculos mecânicos de fios (cabos), as características físicas e mecânicas indicadas na tabela. 2.5.8.

Tabela 2.5.8. Características físicas e mecânicas de fios e cabos

Fios e cabos	Módulo de elasticidade, 10⁴ N/mm²	Coeficiente de temperatura de alongamento linear, 10^-6 cidade^-1	*Resistência à tração δ_р^, N/mm², fios e cabos em geral**
Alumínio	6,30	23,0	16
Aço-alumínio com uma proporção de áreas de seção transversal A / C:
20,27	7,04	21,5	210
16,87-17,82	7,04	21,2	220
11,51	7,45	21,0	240
8,04-7,67	7,70	19,8	270
6,28-5,99	8,25	19,2	290
4,36-4,28	8,90	18,3	340
2,43	10,3	16,8	460
1,46	11,4	15,5	565
0,95	13,4	14,5	690
0,65	13,4	14,5	780
Feito de liga de alumínio sem tratamento térmico	6,3	23,0	208
Feito de liga de alumínio tratado termicamente	6,3	23,0	285
Feito de liga de alumínio tratada termicamente com núcleo de aço com proporção de áreas de seção transversal A / C:
1,71	11,65	15,83	620
1,46	12,0	15,5	650
cordas de aço	18,5	12,0	1200^**
fios de aço	20,0	12,0	620
Fios protegidos	6,25	23,0	294

* A resistência à tração δr é determinada pela razão entre a força de ruptura do fio (cabo) Pr, normalizada pela norma estadual ou condições técnicas, e a área da seção transversal sp, δr = Pr / sp Para fios de aço-alumínio sp = sA + sC.

** Aceito de acordo com as normas relevantes, mas não inferior a 1200 N/mm2

2.5.85. A proteção contra vibração deve ser:

fios simples e cabos com vãos superiores aos valores indicados na tabela. 2.5.9, e tensões mecânicas a uma temperatura média anual superior às indicadas na Tabela. 2.5.10;
dividir fios e cabos de dois componentes com vãos superiores a 150 m e tensões mecânicas superiores às indicadas na Tabela. 2.5.11;
fios de fase dividida de três ou mais componentes com comprimentos de vão superiores a 700 m;
Fios VLZ ao passar a rota em terreno tipo A, se a tensão no fio a uma temperatura média anual exceder 40 N/mm2.

Na tabela. 2.5.9, 2.5.10 e 2.5.11 o tipo de terreno é tomado de acordo com 2.5.6.

Com comprimentos de vão inferiores aos indicados na Tabela. 2.5.9 e em locais do tipo C, não é necessária proteção contra vibração.

A proteção contra vibrações é recomendada:

fios de alumínio e de liga de alumínio não tratada termicamente com área de seção transversal de até 95 mm2, de liga de alumínio tratada termicamente e fios de aço-alumínio com área de seção transversal da peça de alumínio de até 70 mm2, cabos de aço com seção transversal de até 35 mm2 - amortecedores de vibração tipo loop (loops de amortecimento) ou barras espirais de reforço, protetores, malhas espirais;
fios (cabos) de uma seção transversal maior - amortecedores de vibração, como Stockbridge;
Fios VLZ nos pontos de fixação aos isoladores - amortecedores de vibração do tipo espiral com revestimento de polímero.

Os amortecedores de vibração devem ser instalados em ambos os lados do vão.

Para linhas aéreas que passam em condições especiais (regiões do Extremo Norte, saídas orograficamente desprotegidas de desfiladeiros montanhosos, vãos separados em áreas tipo C, etc.), a proteção contra vibrações deve ser realizada de acordo com um projeto especial.

A proteção contra vibrações para grandes passarelas é fornecida de acordo com 2.5.163.

Tabela 2.5.9. Comprimentos de vão para fios e cabos individuais que exigem proteção contra vibração

Fios, cabos	*Área de seção transversal^mm²**	Vãos com comprimento superior a, m, em áreas como
Fios, cabos	*Área de seção transversal^mm²**	А	В
Aço-alumínio, liga de alumínio tratada termicamente com e sem núcleo de aço^*	35-95	80	95
	120-240	100	120
	300 e mais	120	145
Alumínio e liga de alumínio não tratada termicamente	50-95	60	95
	120-240	100	120
	300 e mais	120	145
Aço	25 e mais	120	145

* As áreas da seção transversal da peça de alumínio são fornecidas.

Tabela 2.5.10. Tensões mecânicas, N/mm2, de fios e cabos individuais a uma temperatura média anual tсg exigindo proteção contra vibração

Fios, cabos	Tipo de terreno
Fios, cabos	А	В
Classes de aço-alumínio AC em A / C:
0,65-0,95	Mais 70	Mais 85
1,46	"60	"70
4,29-4,39	"45	"55
6,0-8,05	"40	"45
11,5 e mais	"35	"40
Alumínio e liga de alumínio sem tratamento térmico de todos os graus	"35	"40
Liga de alumínio tratada termicamente com e sem núcleo de aço de todos os tipos	"40	"45
Aço de todos os graus	"170	"195

Tabela 2.5.11. Tensões mecânicas, N/mm2, de fios e cabos divididos de dois componentes, a uma temperatura média anual tсg, exigindo proteção contra vibração

Fios, cabos	Tipo de terreno
Fios, cabos	А	В
Graus de aço-alumínio AC em A/C:
0,65-0,95	Mais 75	Mais 85
1,46	"65	"70
4,29-4,39	"50	"55
6,0-8,05	"45	"50
11,5 e mais	"40	"45
Alumínio e liga de alumínio sem tratamento térmico de todos os graus	"40	"45
Liga de alumínio tratada termicamente com e sem núcleo de aço de todos os tipos	"45	"50
Aço de todos os graus	"195	"215

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