ENCICLOPÉDIA DE RÁDIO ELETRÔNICA E ENGENHARIA ELÉTRICA
Seção 2. Esgoto de eletricidade Linhas aéreas com tensão acima de 1 kV. Proteção contra surtos, aterramento Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / Regras para a instalação de instalações elétricas (PUE) 2.5.116. As linhas aéreas 110-750 kV com suportes metálicos e de concreto armado devem ser protegidas da queda direta de raios por cabos em todo o seu comprimento. A construção de linhas aéreas de 110-500 kV ou suas seções sem cabos é permitida: 1) em áreas com menos de 20 horas de trovoada por ano e em áreas montanhosas com densidade de descarga subterrânea inferior a 1,5 por 1 km2 por ano; 2) em trechos de linhas aéreas em áreas com solos pouco condutores (r> 103 Ohm m); 3) em trechos da rota com espessura de parede de gelo estimada superior a 25 mm; 4) para linhas aéreas com isolamento reforçado do fio em relação às partes aterradas do suporte, garantindo o número estimado de descargas atmosféricas da linha correspondente ao número estimado de descargas atmosféricas de uma linha aérea de mesma tensão com proteção de cabo . O número de cortes de raios nos casos indicados nos parágrafos. 1-3, determinado por cálculo tendo em conta a experiência operacional, não deve exceder três por ano sem reforço de isolamento para linhas aéreas de 110-330 kV e um por ano para linhas aéreas de 500 kV. As linhas aéreas de 110-220 kV destinadas ao fornecimento de energia para instalações de produção e transporte de petróleo e gás devem ser protegidas contra descargas atmosféricas diretas por cabos ao longo de todo o seu comprimento (independentemente da intensidade da atividade do raio e da resistência específica equivalente da terra). 2.5.117. A proteção dos acessos de linhas aéreas às subestações deve ser realizada de acordo com os requisitos do Capítulo. 4.2. 2.5.118. Para linhas aéreas de até 35 kV, não é necessário o uso de cabos de proteção contra raios. Em linhas aéreas de 6 a 20 kV, recomenda-se a instalação de dispositivos de proteção de isolamento de fios durante descargas atmosféricas. As linhas aéreas de 110 kV sobre suportes de madeira em áreas com até 40 horas de trovoada, via de regra, não devem ser protegidas com cabos, e em áreas com mais de 40 horas de trovoada é obrigatória a sua proteção com cabos. Em linhas aéreas de 6 a 20 kV sobre suportes de madeira, devido às condições de proteção contra raios, não é recomendada a utilização de travessas metálicas. 2.5.119. Guirlandas de isoladores de suportes monometálicos e de concreto armado, bem como os suportes externos de áreas com tais suportes e outros locais com isolamento enfraquecido em linhas aéreas com suportes de madeira devem ser protegidos por dispositivos de proteção, que podem ser utilizados como pára-raios de válvula (VR ), supressores de surto não lineares (NSL), folgas tubulares (RT) e centelhadores (SG). O IP instalado deve atender aos requisitos indicados no Capítulo. 4.2. 2.5.120. Ao proteger linhas aéreas contra sobretensões atmosféricas com cabos, você deve ser orientado pelo seguinte: 1) apoios monopostos metálicos e de concreto armado com um cabo devem ter ângulo de proteção não superior a 30º, e apoios com dois cabos - não superior a 20º; 2) em suportes metálicos com fios horizontais e dois cabos, o ângulo de proteção em relação aos fios externos para linhas aéreas de 110-330 kV não deve ser superior a 20º, para linhas aéreas de 500 kV - não superior a 25º, para linhas aéreas de 750 kV - não mais que 22º. Em áreas com IV ou mais gelo e em áreas com dança frequente e intensa de fios para linhas aéreas de 110-330 kV, é permitido um ângulo de proteção de até 30º; 3) nos suportes de concreto armado e madeira do tipo portal, o ângulo de proteção em relação aos fios mais externos não pode ser superior a 30º; 4) ao proteger uma linha aérea com dois cabos, a distância entre eles no suporte não deve ser superior a 5 vezes a distância vertical dos cabos aos fios, e quando a altura de suspensão dos cabos no suporte for maior superior a 30 m, a distância entre os cabos não deve ser superior a 5 vezes a distância vertical entre o cabo e o fio no suporte, multiplicada por um fator igual a 5,5/√h, onde h é a altura da suspensão do cabo no suporte. 2.5.121. As distâncias verticais entre o cabo e a linha aérea no meio do vão, sem levar em conta a sua deflexão pelo vento, de acordo com as condições de proteção contra sobretensões atmosféricas, não devem ser inferiores às indicadas na Tabela. 2.5.16 e não inferior à distância vertical entre o cabo e o fio do suporte. Para comprimentos de vão intermediários, as distâncias são determinadas por interpolação. Tabela 2.5.16. As menores distâncias entre o cabo e o fio no meio do vão
2.5.122. A fixação dos cabos em todos os suportes das linhas aéreas de 220-750 kV deve ser feita com isoladores desviados por IP com tamanho mínimo de 40 mm. Em cada trecho de ancoragem de até 10 km de extensão, os cabos devem ser aterrados em um ponto, instalando jumpers especiais no suporte da ancoragem. Para vãos de ancoragem mais longos, o número de pontos de aterramento no vão é selecionado de forma que no valor mais alto da força eletromotriz longitudinal induzida no cabo durante um curto-circuito (curto-circuito) na linha aérea, não ocorra quebra do IP . Recomenda-se a utilização de isoladores de suspensão de vidro para isolar o cabo. Nas aproximações de linhas aéreas de 220-330 kV para subestações com comprimento de 1-3 km e nas aproximações de linhas aéreas de 500-750 kV com comprimento de 3-5 km, se os cabos não forem usados para seleção capacitiva, fusão de gelo ou comunicação, eles devem ser aterrados em cada suporte (ver também 2.5.192). Em linhas aéreas de 150 kV e abaixo, se não houver derretimento de gelo ou organização de canais de comunicação de alta frequência no cabo, a fixação isolada do cabo deve ser realizada apenas em suportes de ancoragem de metal e concreto armado. Nas áreas de linhas aéreas com fixação de cabos não isolados e corrente de curto-circuito à terra superior a 15 kA, bem como nos acessos a subestações, o aterramento do cabo deve ser realizado com a instalação de um jumper que contorne a braçadeira . Ao utilizar cabos para instalação de canais de comunicação de alta frequência, eles são isolados dos suportes ao longo de toda a extensão dos canais de comunicação de alta frequência e aterrados em subestações e pontos de amplificação por meio de barreiras de alta frequência. O número de isoladores na fixação do cabo de suporte deve ser de pelo menos dois e determinado pelas condições para garantir a confiabilidade necessária dos canais de comunicação de alta frequência. O número de isoladores na fixação do cabo de tensão deve ser duplicado em comparação com o número de isoladores na fixação do cabo de suporte. Os isoladores nos quais o cabo está suspenso devem ser protegidos por um centelhador. O tamanho do empresário individual é selecionado o menor possível de acordo com as seguintes condições: 1) a tensão de descarga do IP deve ser pelo menos 20% inferior à tensão de descarga da fixação do cabo isolante; 2) A fonte de alimentação não deve se sobrepor a um curto-circuito monofásico à terra em outros suportes; 3) quando o fornecimento de energia é interrompido por descargas atmosféricas, o arco da corrente de frequência de potência que o acompanha deve se autoextinguir. Nas linhas aéreas de 500-750 kV, para melhorar as condições de autoextinção do arco da corrente de frequência elétrica que o acompanha e reduzir as perdas de eletricidade, recomenda-se a utilização de cabos cruzados. Se o derretimento do gelo for fornecido em cabos aéreos, a fixação isolada dos cabos será realizada ao longo de toda a área de fusão. Em um ponto da seção de fusão, os cabos são aterrados por meio de jumpers especiais. Os isoladores de cabo são desviados pela fonte de alimentação, que deve ser mínima, suportar a tensão de fusão e ter uma tensão de descarga menor que a tensão de descarga da guirlanda de cabos. O tamanho da fonte de alimentação deve garantir a autoextinção do arco da corrente de frequência de potência que a acompanha quando for bloqueada durante um curto-circuito ou descargas atmosféricas. 2.5.123. Nas linhas aéreas com suportes de madeira tipo portal, a distância entre fases em madeira deve ser de no mínimo: 3 m - para linhas aéreas de 35 kV; 4 m - para linha aérea de 110 kV; 4,8 m - para linha aérea de 150 kV; 5 m - para linha aérea de 220 kV. Em alguns casos, para linhas aéreas de 110-220 kV, se houver justificativas (pequenas correntes de curto-circuito, áreas com fraca atividade atmosférica, etc.), é permitido reduzir as distâncias especificadas para o valor recomendado para linhas aéreas com um tensão um passo abaixo. Em suportes de madeira de coluna única são permitidas as seguintes distâncias entre fases em madeira: 0,75 m - para linhas aéreas de 3-20 kV; 2,5 m - para linhas aéreas de 35 kV, sujeito ao cumprimento dos vãos conforme 2.5.94. 2.5.124. As inserções de cabos em linhas aéreas devem ser protegidas em ambas as extremidades do cabo contra sobretensões atmosféricas por meio de dispositivos de proteção. O grampo de aterramento dos dispositivos de proteção, as bainhas metálicas do cabo e o corpo do acoplamento do cabo devem ser conectados entre si pelo caminho mais curto. O terminal de aterramento do dispositivo de proteção deve ser conectado ao eletrodo de aterramento por meio de um condutor separado. Não requer proteção contra raios: 1) inserções de cabos 35-220 kV com comprimento igual ou superior a 1,5 km em linhas aéreas, protegidas por cabos; 2) inserções de cabos em linhas aéreas com tensão de até 20 kV, confeccionadas com cabos com isolamento e bainha plástica, com comprimento igual ou superior a 2,5 km, e cabos de outros modelos com comprimento igual ou superior a 1,5 km. 2.5.125. Para linhas aéreas que funcionam a uma altitude de até 1000 m acima do nível do mar, as distâncias de isolamento no ar dos fios energizados e acessórios até as partes aterradas dos suportes não devem ser inferiores às indicadas na tabela. 2.5.17. É permitida a redução das distâncias de isolamento para sobretensões atmosféricas indicadas na Tabela. 2.5.17, desde que o nível geral de resistência ao raio da linha aérea seja reduzido em não mais que 20%. Para linhas aéreas de 750 kV operando em altitudes de até 500 m acima do nível do mar, as distâncias indicadas na tabela. 2.5.17, pode ser reduzido em 10% para a folga “fio de laço - suporte de suporte de canto de ancoragem”, “fio de sustentação” e em 5% para as demais folgas. As menores distâncias de isolamento para sobretensões internas são dadas para os seguintes valores da multiplicidade calculada: 4,5 - para linhas aéreas de 6 a 10 kV; 3,5 - para linhas aéreas 20-35 kV; 3,0 - para linhas aéreas 110-220 kV; 2,7 - para linhas aéreas de 330 kV; 2,5 - para linhas aéreas de 500 kV e 2,1 - para linhas aéreas de 750 kV. Para outros valores mais baixos do fator de sobretensão interno calculado, as distâncias de isolamento permitidas para eles são recalculadas proporcionalmente. As distâncias de isolamento no ar entre as partes vivas e um suporte de madeira que não possua taludes de aterramento poderão ser reduzidas em 10%, com exceção das distâncias selecionadas em função da condição de subida segura ao suporte. Ao passar linhas aéreas em áreas montanhosas, as menores distâncias de isolamento para tensão de operação e sobretensões internas devem ser aumentadas em comparação com as indicadas na Tabela. 2.5.17 em 1% para cada 100 m acima de 1000 m acima do nível do mar. Tabela 2.5.17. Distância mínima de isolamento no ar (limpo) das partes condutoras de corrente até as partes aterradas do suporte
* No denominador - o intervalo “tira fio - poste da âncora-suporte de canto”, no numerador - todos os intervalos, exceto o intervalo “fio - suporte” para a fase intermediária, que deve ser de no mínimo 480 cm. 2.5.126. As distâncias mais curtas no suporte entre os fios da linha aérea no local de intersecção durante a transposição, ramais, transição de um arranjo de fios para outro não devem ser inferiores às indicadas na tabela. 2.5.18. Tabela 2.5.18. Distância mínima entre fases em um suporte
* Para valores do fator de sobretensão interno calculado inferiores a 2,1, as distâncias de isolamento permitidas são recalculadas proporcionalmente. 2.5.127. Requisitos adicionais para proteção contra sobretensões atmosféricas de linhas aéreas quando elas se cruzam e quando cruzam várias estruturas são fornecidas em 2.5.229, 2.5.238, 2.5.267. 2.5.128. Nas linhas aéreas de circuito duplo de 110 kV e superiores, protegidas por cabo, para reduzir o número de descargas atmosféricas de circuito duplo, é permitido aumentar o isolamento de um dos circuitos em 20-30% em relação ao isolamento do outro circuito. 2.5.129. Na linha aérea deve ser aterrado: 1) suportes com cabo de proteção contra raios ou outros dispositivos de proteção contra raios; 2) concreto armado e suportes metálicos de linhas aéreas de 3-35 kV; 3) suportes nos quais são instalados transformadores de potência ou de instrumento, seccionadores, fusíveis e outros dispositivos; 4) suportes metálicos e de concreto armado de linhas aéreas de 110-500 kV sem cabos e outros dispositivos de proteção contra raios, se necessário nas condições que garantam o funcionamento dos relés de proteção e automação. Postes de madeira e postes de madeira com travessias metálicas de linhas aéreas sem cabos de proteção contra raios ou outros dispositivos de proteção contra raios não são aterrados. A resistência dos dispositivos de aterramento dos suportes indicados no parágrafo 1, com altura até 50 m, não deve ser superior às indicadas na tabela. 2.5.19; com altura de apoio superior a 50 m - 2 vezes inferior aos indicados na tabela. 2.5.19. Nos suportes de linhas aéreas de circuito duplo e multicircuito, independentemente da tensão da linha e da altura dos suportes, recomenda-se reduzir a resistência dos dispositivos de aterramento em 2 vezes em relação aos indicados na tabela. 2.5.19. É permitido ultrapassar a resistência de aterramento de alguns suportes em relação aos valores padronizados, caso existam apoios com valores reduzidos de resistência de aterramento, e o número esperado de descargas atmosféricas não exceda os valores obtidos quando os requisitos da Tabela 2.5.19 são atendidos. XNUMX para todos os suportes de linhas aéreas. Para suportes de linhas aéreas de montanha localizadas em altitudes superiores a 700 m acima do nível do mar, indicadas na tabela. 2.5.19 os valores da resistência de aterramento podem ser aumentados em 2 vezes. A resistência dos dispositivos de aterramento dos suportes especificados na cláusula 2 para linhas aéreas de 3-20 kV que passam em áreas povoadas, bem como todas as linhas aéreas de 35 kV, não devem ser superiores às indicadas na tabela. 2.5.19: para linhas aéreas de 3-20 kV em áreas desabitadas em solos com resistividade ρ até 100 Ohm m - não mais que 30 Ohm, e em solos com ρ acima de 100 Ohm m - não mais que 0,3 ρ Ohm. A resistência dos dispositivos de aterramento dos suportes de linhas aéreas de 110 kV e superiores, especificadas na cláusula 3, não deve ser superior às indicadas na tabela. 2.5.19, e para linhas aéreas de 3 a 35 kV não deve exceder 30 Ohms. As resistências dos dispositivos de aterramento dos suportes especificados na cláusula 4 são determinadas no projeto da linha aérea. Para linhas aéreas protegidas por cabos, a resistência dos dispositivos de aterramento feitos de acordo com as condições de proteção contra raios deve ser garantida quando o cabo estiver desconectado, e nas demais condições - quando o cabo não estiver desconectado. A resistência dos dispositivos de aterramento dos suportes de linhas aéreas deve ser fornecida e medida nas correntes de frequência industrial durante o período de seus valores mais elevados no verão. É permitida a realização de medições em outros períodos com os resultados ajustados pela introdução de um coeficiente sazonal, porém, as medições não devem ser feitas durante um período em que o valor da resistência dos dispositivos de aterramento seja significativamente afetado pelo congelamento do solo. O local onde o dispositivo de aterramento está conectado ao suporte de concreto armado deve ser acessível para medições. Tabela 2.5.19. A maior resistência dos dispositivos de aterramento de suportes de linhas aéreas
2.5.130. Fundações de concreto armado para apoios de linhas aéreas de 110 kV e superiores podem ser utilizadas como condutores naturais de aterramento (exceção 2.5.131 e 2.5.253) quando houver ligação metálica entre os chumbadores e a armadura da fundação e o concreto armado não for impermeabilizado com materiais poliméricos. O revestimento betuminoso em suportes e fundações de concreto armado não afeta seu uso como condutores naturais de aterramento. 2.5.131. Ao passar linhas aéreas de 110 kV e superiores em áreas com solos argilosos, argilosos, franco-arenosos e semelhantes com resistividade de ρ≤1000 Ohm m, o reforço de fundações de concreto armado, suportes e enteados deve ser usado como condutores de aterramento naturais sem colocação adicional ou em combinação com a colocação de condutores de aterramento artificiais. Em solos com maior resistividade, a condutividade natural das fundações de concreto armado não deve ser levada em consideração, e o valor de resistência exigido do dispositivo de aterramento deve ser garantido apenas pelo uso de eletrodos de aterramento artificiais. A resistência exigida dos dispositivos de aterramento dos suportes de linhas aéreas de 35 kV deve ser garantida pelo uso de condutores de aterramento artificiais, e a condutividade natural das fundações, partes subterrâneas dos suportes e enteados (fixações) não devem ser levadas em consideração nos cálculos. 2.5.132. Para aterrar suportes de concreto armado, devem ser utilizados como condutores de aterramento aqueles elementos de armadura longitudinal tensionados e não tensionados das cremalheiras, cujos elementos metálicos estão interligados e podem ser conectados ao eletrodo de aterramento. Se necessário, um condutor especial pode ser colocado como condutor de aterramento fora ou dentro do rack. Os acessórios utilizados para aterramento devem satisfazer a resistência térmica quando fluem correntes de curto-circuito. Durante o curto-circuito, as hastes não devem aquecer mais que 60 ºС. Suportes de concreto armado devem ser utilizados como condutores de aterramento além do reforço. Os cabos aterrados conforme 2.5.122 e peças para fixação de guirlandas de isoladores na travessia de suportes de concreto armado devem ser metálicos conectados a uma descida de aterramento ou armadura aterrada. 2.5.133. A seção transversal de cada uma das descidas de aterramento no suporte da catenária deve ser de no mínimo 35 mm2, e para descidas monofio o diâmetro deve ser de no mínimo 10 mm (seção 78,5 mm2). O número de descidas deve ser de pelo menos duas. Para áreas com umidade relativa média anual igual ou superior a 60%, bem como com graus de influência ambiental moderados e altamente agressivos, os taludes de aterramento no ponto de sua entrada no solo devem ser protegidos da corrosão de acordo com os requisitos da construção códigos e regulamentos. Se houver risco de corrosão dos condutores de aterramento, sua seção transversal deverá ser aumentada ou deverão ser utilizados condutores de aterramento galvanizados. Em linhas aéreas com suportes de madeira, recomenda-se a ligação aparafusada das descidas de aterramento; em suportes metálicos e de concreto armado, a ligação dos taludes de aterramento pode ser feita aparafusada ou soldada. 2.5.134. Os condutores de aterramento dos suportes de linhas aéreas, via de regra, devem estar localizados a uma profundidade de pelo menos 0,5 m, e em terras aráveis - 1 m. No caso de instalação de suportes em solos rochosos, é permitida a colocação direta de condutores de aterramento de feixes sob a camada desmontável acima das rochas com espessura de camada de pelo menos 0,1 M. Se a espessura desta camada for menor ou ausente, recomenda-se colocar condutores de aterramento ao longo da superfície da rocha e preenchê-los com argamassa de cimento. Veja outros artigos seção Regras para a instalação de instalações elétricas (PUE). Leia e escreva útil comentários sobre este artigo. Últimas notícias de ciência e tecnologia, nova eletrônica: Máquina para desbastar flores em jardins
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