Воздушные и кабельные линии электропередач —
Воздушные ЛЭП делятся на три класса: 1 класс — напряжением 35 кВ и выше; 2 класс — напряжением от 1 до 35 кВ; 3 класс — напряжением ниже 1 кВ.
Воздушные ЛЭП состоят из проводов, изоляторов, опор. Каждая фаза может состоять из одного или нескольких проводов.
Провода изготовляют из стали, алюминия, меди. При малых сечениях (до 6 мм2 — из стали и до 10 мм2 — из меди) провода изготовляют однопроволочными, при больших сечениях — многопроволочными. При больших сечениях (240 мм2 и более) применяются комбинированные (сталеалюминиевые, сталемедныс) провода.
Провода с помощью изоляторов подвешивают к опорам.
Изоляторы изготовляют из стекла или фарфора. По конструкции они делятся на штыревые и подвесные (рис. 10.2). Штыревые изоляторы, жестко закрепленные па штырях, используются для напряжений 35 кВ и ниже, подвесные — для напряжении 35 кВ и выше. Подвесные изоляторы собираются в гирлянды: чем выше напряжение, тем больше количество их в гирлянде (для напряжения 35 кВ количество изоляторов в гирлянде равно опоры делаются составными: в земле находятся короткие столбы из металла или железобетона (так называемые «пасынки»), к которым при помощи проволочных бандажей прикрепляют основные части опоры — стойки.
По назначению опоры бывают концевыми (устанавливаются в конце линии и воспринимают на себя усилия натяжения проводов), анкерными (устанавливаются в середине линии через определенные промежутки для восприятия усилия натяжения проводов), угловыми (устанавливаются на поворотах линии) и промежуточными (предназначены для поддержания веса проводов между анкерными опорами).
По форме опоры бывают: одностоечные, А-образные, П-образные, АП-образные, мачтовые и др. (рис. 10.3).
Достоинства воздушных ЛЭП: невысокая стоимость; высокие скорости сооружения; относительно невысокие затраты на эксплуатацию.
Недостатки воздушных ЛЭП: высокая уязвимость; потребность в больших площадях для сооружения.
В условиях ограниченности пространства для передачи электроэнергии используют кабели.
Стоимость кабельных линий электропередач выше стоимости воздушных ЛЭП за счет стоимости самого кабеля.
По назначению кабели делятся на: а) силовые — предназначенные для передачи больших величин токов при определенной величине напряжения; они имеют небольшое количество жил (от 1 до 9) и изготовляются на напряжение I, 6, 10, 35 кВ и выше; б) контрольные — предназначенные для передачи сигналов, связанных с контролем за работой того или иного механика; обычно это кабели для напряжения до 1 кВ, с большим количеством жил (от 4 до 37), сечением от 1 до 10 мм2; в) связи — предназначенные для осуществления проводной связи. Кабели для телефонной связи характеризуются большим числом пар жил (от 10 до 1200); жилы небольшого сечения (от 0,4 до 0,7 мм2).
По конструкции силовые кабели делятся на: а) бронированные, которые применяются для электроснабжения стационарных электропотребителей; б) гибкие — предназначенные для подвода напряжения к передвижным машинам и механизмам; в) полугибкис — которые имеют такие же защиты, как и бронированные, но обладают большой эластичностью; применяются для электроснабжения мощных передвижных потребителей.
Для канализации электроэнергии на поверхности шахт чаше всего применяются бронированные силовые кабели.
Наибольшее распространение получили трех- и четырехжильные кабели. Если токоведущие жилы изготовлены из меди, в наименовании кабеля отсутствуют какие- ибо условные буквы или знаки. При изготовлении жил з алюминия в наименовании кабеля первая буква А.
В большинстве бронированных кабелей в качестве изоляции токоведущих жил используется кабельная бумага, пропитанная специальными составами на минеральном масле.
Для передачи электроэнергии напряжением до 35 кВ на шахтах наиболее широко используют кабели с бумажной изоляцией, пропитанной масло-канифольной смесью, обедненными и нестекающими смесями; в последнее время начали применять кабели с пластмассовой изоляцией. Для сохранения диэлектрических свойств изоляции фазы закрывают сплошной оболочкой из свинца или алюминия (о материале оболочки свидетельствуют буквы в наименовании кабеля; А — алюминиевая оболочка, С — свинцовая оболочка). Для предохранения токоведущих частей и свинцовой (алюминиевой) оболочки от механических повреждений сверху свинцовой оболочки размещают броню кабеля {отсюда наименование— бронированные кабели). Броня выполняется из стальных лепт (о наименовании кабеля буква Б), из плоских проволок (П), из круглых проволок (К). Броня кабеля в какой-то степени воспринимает на себя механическую нагрузку при растяжении кабеля, поэтому для вертикальной прокладки берут кабели с наиболее прочной броней.
Для защиты брони кабеля от коррозии ее покрывают антикоррозийными лаками, пряжей, пропитанной антикоррозийными веществами или пластмассами. Для шахт эти покрытия должны быть негорючими. Конструкция и последовательность расположения элементов бронированного кабеля показаны на рис. 10.4.
На поверхности шахт разрешается применять кабели е алюминиевыми жилами в алюминиевой оболочке. В шахте применение таких кабелей запрещено. Кабели с медными жилами в свинцовой оболочке применяют на поверхности и в шахте.
На территории промплощадки шахты прокладка кабелей должна осуществляться в проходных и непроходных коммуникационных каналах, земляных траншеях, по эстакадам, металлоконструкциям, на опорах с подвеской на тросах.
Прокладка кабеля с бумажной изоляцией при температуре ниже 0е С должна производиться после подогрева.
При прокладке в траншеях необходимо выдерживать размеры, указанные на рис. 10.5. В нижней части траншеи должен быть насыпан слой песка (подушка) толщиной 100 мм. Кабель следует укладывать волнообразно, чтобы избежать повреждения его при осадке почвы.
Если в местах прокладки кабеля предполагаются земляные работы, то для защиты кабеля от возможных повреждений сверху прокладывают слой кирпича. Расстояние между соседними кабелями должно быть не менее 100 мм.
При прокладке по эстакадам и металлоконструкциям кабель крепится на специальных кронштейнах (при прокладке нескольких кабелей) или индивидуальными скобами через 3 м.
Сведения о гибких и полугибкмх кабелях будут приведены в разделе «Электроснабжение потребителей в подземных выработках».