ENCICLOPEDIA DELLA RADIOELETTRONICA ED ELETTRICA
Sezione 2. Rete fognaria di energia elettrica Linee elettriche aeree con tensione superiore a 1 kV. Protezione contro le sovratensioni, messa a terra Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / Norme per l'installazione degli impianti elettrici (PUE) 2.5.116. Le linee aeree 110-750 kV con supporti in metallo e cemento armato devono essere protette dai fulmini diretti mediante cavi lungo l'intera lunghezza. È consentita la realizzazione di linee aeree 110-500 kV o loro sezioni senza cavi: 1) in aree con meno di 20 ore di temporale all'anno e in zone montane con una densità di scarichi al suolo inferiore a 1,5 per 1 km2 all'anno; 2) su tratti di linee aeree in aree con suoli poco conduttivi (r> 103 Ohm m); 3) su tratti di percorso con uno spessore della parete di ghiaccio stimato superiore a 25 mm; 4) per le linee aeree con isolamento a filo rinforzato relativamente alle parti messe a terra del supporto, fornendo il numero stimato di interruzioni da fulmine della linea corrispondente al numero stimato di interruzioni da fulmine di linee aeree della stessa tensione con protezione in cavo. Il numero di interruzioni da fulmine della linea per i casi indicati nei paragrafi. 1-3, determinato dal calcolo tenendo conto dell'esperienza operativa, non dovrebbe superare senza rafforzare l'isolamento tre all'anno per le linee aeree da 110-330 kV e uno all'anno per le linee aeree da 500 kV. Le linee aeree 110-220 kV, destinate all'alimentazione degli impianti di produzione e trasporto di petrolio e gas, devono essere protette dai fulmini diretti mediante cavi lungo l'intera lunghezza (indipendentemente dall'intensità dell'attività temporalesca e dalla specifica resistenza di terra equivalente). 2.5.117. La protezione delle linee aeree delle sottostazioni deve essere eseguita in conformità ai requisiti del cap. 4.2. 2.5.118. Per linee aeree fino a 35 kV non è richiesto l'uso di cavi di protezione contro i fulmini. Su VLZ 6-20 kV, si consiglia di installare dispositivi di protezione dell'isolamento dei cavi in caso di fulmini. Le linee aeree 110 kV su pali di legno in aree con un massimo di 40 ore di temporale, di norma, non dovrebbero essere protette da cavi, e in aree con più di 40 ore di temporale, la loro protezione con cavi è obbligatoria. Sulle linee aeree 6-20 kV su pali di legno, a seconda delle condizioni di protezione contro i fulmini, si sconsiglia l'uso di traverse metalliche. 2.5.119. Ghirlande di isolatori di supporti singoli in metallo e cemento armato, nonché supporti estremi di sezioni con tali supporti e altri luoghi con isolamento indebolito su linee aeree con supporti in legno devono essere protetti da dispositivi di protezione, che possono essere utilizzati come scaricatori di valvole (RV) , scaricatori di sovratensione non lineari (OPN), scaricatori tubolari (RT) e spinterometri (IP). L'IP installato deve soddisfare i requisiti indicati nel cap. 4.2. 2.5.120. Quando si proteggono le linee aeree dai fulmini con i cavi, è necessario seguire quanto segue: 1) i supporti a colonna singola in metallo e cemento armato con un cavo devono avere un angolo di protezione non superiore a 30º e i supporti con due cavi - non più di 20º; 2) su supporti metallici con disposizione orizzontale dei fili e con due cavi, l'angolo di protezione rispetto ai fili esterni per le linee aeree da 110-330 kV non deve essere superiore a 20º, per le linee aeree da 500 kV - non superiore a 25º, per Linee aeree da 750 kV - non più di 22º. Nelle aree di ghiaccio IV o superiore e nelle aree con frequenti e intense oscillazioni di cavi per linee aeree da 110-330 kV, è consentito un angolo di protezione fino a 30º; 3) su pali in cemento armato e legno del tipo a portale, l'angolo di protezione rispetto ai fili esterni non è superiore a 30º; 4) quando si protegge la linea aerea con due cavi, la distanza tra loro sul supporto non deve essere superiore a 5 volte la distanza verticale dai cavi ai fili e se l'altezza di sospensione del cavo sul supporto è superiore a 30 m, la distanza tra i cavi non deve essere superiore a 5 volte la distanza verticale tra il cavo e il filo sul supporto, moltiplicata per un fattore pari a 5,5 / √h, dove h è l'altezza della sospensione del cavo sul supporto. 2.5.121. Le distanze verticali tra il cavo e il filo della linea aerea al centro della campata, senza tener conto della loro deviazione da parte del vento, secondo le condizioni di protezione contro i fulmini, devono essere almeno quelle riportate in Tabella. 2.5.16 e non inferiore alla distanza verticale tra il cavo ed il filo sul supporto. Per lunghezze di campate intermedie, le distanze sono determinate per interpolazione. Tabella 2.5.16. Le distanze più piccole tra il cavo e il filo nel mezzo della campata
2.5.122. Il fissaggio dei cavi su tutti i supporti delle linee aeree 220-750 kV deve essere effettuato utilizzando isolatori in derivazione IP con una dimensione di almeno 40 mm. Ad ogni tratto di ancoraggio lungo fino a 10 km, i cavi devono essere messi a terra in un punto installando ponticelli speciali sul supporto dell'ancora. Con una campata di ancoraggio più lunga, il numero di punti di messa a terra nella campata viene scelto in modo tale che al valore più alto della forza elettromotrice longitudinale indotta nel cavo durante un cortocircuito (SC) sulla linea aerea, non vi sia interruzione dell'IP . Si consiglia di eseguire il fissaggio del cavo isolato con isolatori di sospensione in vetro. Agli avvicinamenti delle linee aeree da 220-330 kV alle sottostazioni per una lunghezza di 1-3 km e agli avvicinamenti delle linee aeree da 500-750 kV per una lunghezza di 3-5 km, se i cavi non vengono utilizzati per la selezione capacitiva, scioglimento o comunicazione del ghiaccio, dovrebbero essere messi a terra su ogni supporto (vedi anche 2.5.192). Sulle linee aeree di 150 kV e inferiori, se non è previsto lo scioglimento del ghiaccio o l'organizzazione di canali di comunicazione ad alta frequenza su un cavo, il cavo deve essere isolato fissato solo su supporti di ancoraggio in metallo e cemento armato. Nei tratti di linee aeree con fissaggio del cavo non isolato e corrente di cortocircuito verso terra superiore a 15 kA, nonché in prossimità di sottostazioni, il cavo deve essere messo a terra con l'installazione di un ponticello che devii la pinza. Quando si utilizzano cavi per il dispositivo dei canali di comunicazione ad alta frequenza, sono isolati dai supporti lungo l'intera lunghezza dei canali di comunicazione ad alta frequenza e messi a terra nelle sottostazioni e nei punti di amplificazione attraverso barriere ad alta frequenza. Il numero di isolatori nel fissaggio del cavo di supporto dovrebbe essere almeno due ed essere determinato dalle condizioni per garantire l'affidabilità richiesta dei canali di comunicazione ad alta frequenza. Il numero di isolatori nel fissaggio del cavo di tensione dovrebbe essere preso il doppio rispetto al numero di isolatori nel fissaggio del cavo di supporto. Gli isolatori su cui è sospeso il cavo devono essere in derivazione con spinterometro. La dimensione dell'IP è scelta il minimo possibile in base alle seguenti condizioni: 1) la tensione di scarica dell'alimentatore deve essere inferiore alla tensione di scarica del fissaggio del cavo isolante di almeno il 20%; 2) L'alimentazione non deve sovrapporsi ad un cortocircuito monofase verso massa su altri supporti; 3) quando si interrompe l'alimentazione da scariche di fulmini, dovrebbe verificarsi l'autoestinzione dell'arco della corrente di accompagnamento della frequenza industriale. Sulle linee aeree 500-750 kV, al fine di migliorare le condizioni di autoestinzione dell'arco della corrente di accompagnamento della frequenza industriale e ridurre le perdite di potenza, si consiglia di utilizzare l'attraversamento dei cavi. Se sulle linee aeree è previsto lo scioglimento del ghiaccio, il fissaggio isolato dei cavi viene eseguito in tutta l'area di fusione. In un punto della sezione di fusione, i cavi vengono messi a terra mediante appositi ponticelli. Gli isolatori di corda sono deviati dall'IP, che deve essere minimo, resistere alla tensione di fusione e avere una tensione di scarica inferiore alla tensione di scarica della ghirlanda di corda. La dimensione dell'MT dovrebbe garantire l'autoestinguenza dell'arco della corrente di accompagnamento di frequenza industriale quando si sovrappone durante un cortocircuito o scariche di fulmini. 2.5.123. Su linee aeree con sostegni in legno a portale, la distanza tra le fasi lungo l'albero deve essere almeno: 3 m - per linee aeree 35 kV; 4 m - per linee aeree da 110 kV; 4,8 m - per linee aeree da 150 kV; 5 m - per linee aeree da 220 kV. In alcuni casi, per linee aeree 110-220 kV, se sussistono giustificazioni (piccole correnti di cortocircuito, zone con debole attività temporalesca, ecc.), è consentito ridurre le distanze indicate al valore consigliato per linee aeree con tensione un gradino più in basso. Su supporti in legno monocolonna sono consentite le seguenti distanze tra le fasi lungo l'albero: 0,75 m - per linee aeree 3-20 kV; 2,5 m - per linee aeree da 35 kV, fatte salve le distanze della campata secondo 2.5.94. 2.5.124. Gli inserti dei cavi nelle linee aeree devono essere protetti su entrambe le estremità del cavo dai fulmini mediante dispositivi di protezione. Il morsetto di messa a terra dei dispositivi di protezione, le guaine metalliche del cavo, il corpo del decoder devono essere collegati tra loro lungo il percorso più breve. Il morsetto di messa a terra del dispositivo di protezione deve essere collegato al conduttore di messa a terra tramite un conduttore separato. Non è necessaria la protezione contro i fulmini: 1) inserti per cavi 35-220 kV con una lunghezza di 1,5 km o più in linee aeree, protetti da cavi; 2) inserimenti di cavi in linee aeree con tensione fino a 20 kV, realizzati con cavi con isolamento e guaina in plastica, di lunghezza pari o superiore a 2,5 km e cavi di altro tipo di lunghezza pari o superiore a 1,5 km. 2.5.125. Per le linee aeree passanti ad un'altitudine fino a 1000 m s.l.m., le distanze in aria isolante dai cavi sotto tensione e dai raccordi alle parti messe a terra dei sostegni devono essere almeno quelle indicate in Tabella. 2.5.17. È consentito ridurre le distanze di isolamento per le sovratensioni da fulmine indicate in Tabella. 2.5.17, subordinatamente ad una diminuzione del livello complessivo di resistenza ai fulmini delle linee aeree non superiore al 20%. Per le linee aeree a 750 kV passanti ad un'altitudine fino a 500 m s.l.m. valgono le distanze indicate in Tabella. 2.5.17, può essere ridotto del 10% per il gap "loop wire - anchor-angle support post", "wire-guy" e del 5% per gli altri gap. Le distanze di isolamento più piccole per sovratensioni interne sono fornite per i seguenti valori della molteplicità calcolata: 4,5 - per linee aeree 6-10 kV; 3,5 - per linee aeree 20-35 kV; 3,0 - per linee aeree 110-220 kV; 2,7 - per linee aeree 330 kV; 2,5 - per linee aeree da 500 kV e 2,1 - per linee aeree da 750 kV. Per altri valori inferiori della molteplicità calcolata delle sovratensioni interne, le distanze di isolamento consentite per esse vengono ricalcolate proporzionalmente. Le distanze d'aria isolanti tra le parti conduttrici di corrente e un supporto in legno che non presenta pendenze di messa a terra possono essere ridotte del 10%, ad eccezione delle distanze selezionate in base alla condizione di salita sicura al supporto. Nel passaggio di linee aeree in zone montuose, le distanze di isolamento minime per la tensione di esercizio e per le sovratensioni interne devono essere aumentate rispetto a quelle indicate in Tabella. 2.5.17 dell'1% per ogni 100 m sopra i 1000 m sul livello del mare. Tabella 2.5.17. La più piccola distanza isolante in aria (alla luce) dalle parti che trasportano corrente alle parti messe a terra del supporto
* Al denominatore - lo spazio "filo ad anello - palo di supporto dell'angolo di ancoraggio", al numeratore - tutti gli spazi vuoti, ad eccezione dello spazio "filo - supporto" per la fase centrale, che dovrebbe essere di almeno 480 cm. 2.5.126. Le distanze minime sul supporto tra i fili della linea aerea nel punto della loro intersezione tra loro durante la trasposizione, le diramazioni, il passaggio da una posizione dei fili all'altra devono essere almeno quelle indicate nella tabella. 2.5.18. Tabella 2.5.18. La minima distanza tra le fasi sul supporto
* Per rapporti di sovratensione interna calcolati inferiori a 2,1, le distanze di isolamento consentite vengono ricalcolate proporzionalmente. 2.5.127. Ulteriori requisiti per la protezione contro le sovratensioni da fulmine delle linee aeree quando si intersecano tra loro e quando intersecano varie strutture sono forniti in 2.5.229, 2.5.238, 2.5.267. 2.5.128. Sulle linee aeree a doppia terna da 110 kV e oltre, protette da un cavo, al fine di ridurre il numero di sovratensioni da fulmini a doppia terna, è consentito aumentare l'isolamento di uno dei circuiti del 20-30% rispetto al isolamento dell'altro circuito. 2.5.129. Sulla linea aerea devono essere collegati a terra: 1) supporti con cavo di protezione contro i fulmini o altri dispositivi di protezione contro i fulmini; 2) supporti in cemento armato e metallo di linee aeree 3-35 kV; 3) supporti su cui sono installati trasformatori di potenza o di misura, sezionatori, fusibili e altri dispositivi; 4) pali in metallo e cemento armato di linee aeree da 110-500 kV senza cavi e altri dispositivi di protezione contro i fulmini, se necessario per le condizioni per garantire il funzionamento della protezione e dell'automazione dei relè. I pali di legno e i pali di legno con attraversamenti metallici di linee aeree senza cavi di protezione contro i fulmini o altri dispositivi di protezione contro i fulmini non sono messi a terra. La resistenza dei dispositivi di messa a terra dei supporti indicati nella clausola 1, con la loro altezza fino a 50 m, non deve essere superiore a quella indicata nella tabella. 2.5.19; con un'altezza di supporto superiore a 50 m - 2 volte inferiore a quella indicata nella tabella. 2.5.19. Su pali a doppia e multiaccensione di linee aeree, indipendentemente dalla tensione di linea e dall'altezza dei pali, si consiglia di ridurre di 2 volte la resistenza dei dispositivi di messa a terra rispetto a quanto riportato in Tabella. 2.5.19. È consentito superare la resistenza di messa a terra di una parte delle torri rispetto ai valori normalizzati, se sono presenti torri con bassi valori di resistenza di messa a terra e il numero previsto di interruzioni di fulmini non supera i valori ottenuti al raggiungimento i requisiti della tabella. 2.5.19 per tutte le linee aeree. Per sostegni di linee aeree di montagna poste ad altitudini superiori a 700 m s.l.m., indicate in Tabella. 2.5.19 i valori della resistenza di terra possono essere raddoppiati. La resistenza dei dispositivi di messa a terra dei supporti specificati nella clausola 2 per le linee aeree da 2-3 kV che passano in aree popolate, nonché tutte le linee aeree da 20 kV, non devono essere superiori a quelle indicate nella tabella. 35: per linee aeree 2.5.19-3 kV in aree disabitate in terreni con resistività ρ fino a 20 Ohm m - non più di 100 Ohm, e in terreni con ρ superiore a 30 Ohm m - non più di 100 ρ Ohm. La resistenza dei dispositivi di messa a terra dei supporti delle linee aeree di 110 kV e oltre, specificata nella clausola 3, non deve essere superiore a quella indicata nella tabella. 2.5.19, e per le linee aeree da 3-35 kV non deve superare i 30 ohm. Le resistenze dei dispositivi di messa a terra dei supporti specificati nella clausola 4 sono determinate durante la progettazione della linea aerea. Per le linee aeree protette da cavi, la resistenza dei dispositivi di messa a terra, realizzata secondo le condizioni di protezione contro i fulmini, deve essere fornita con il cavo scollegato, e per le altre condizioni - con il cavo non scollegato. La resistenza dei dispositivi di messa a terra dei sostegni della linea aerea deve essere fornita e misurata a correnti a frequenza industriale durante i loro valori massimi estivi. È consentito effettuare misurazioni in altri periodi con la correzione dei risultati introducendo un fattore stagionale, tuttavia le misurazioni non devono essere effettuate durante il periodo in cui il congelamento del suolo ha un effetto significativo sul valore di resistenza dei dispositivi di messa a terra. Il luogo in cui il dispositivo di messa a terra è collegato al supporto in cemento armato deve essere accessibile per le misurazioni. Tabella 2.5.19. La massima resistenza dei dispositivi di messa a terra delle linee aeree
2.5.130. Le fondazioni in cemento armato di pali da 110 kV e linee aeree superiori possono essere utilizzate come conduttori naturali di messa a terra (eccezione 2.5.131 e 2.5.253) quando esiste un collegamento metallico tra i tirafondi e l'armatura della fondazione e non c'è impermeabilizzazione del cemento armato con materiali polimerici. Il rivestimento bituminoso su supporti e fondazioni in cemento armato non ne pregiudica l'utilizzo come dispersori naturali. 2.5.131. Quando si attraversano linee aeree di 110 kV e superiori in aree con terreni argillosi, argillosi, sabbiosi e simili con una resistività di ρ≤1000 Ohm m, il rinforzo di fondazioni in cemento armato, supporti e figliastri deve essere utilizzato come elettrodi di terra naturali senza posa aggiuntiva o in combinazione con la posa di elettrodi di terra artificiali. Nei terreni con resistività maggiore, la conducibilità naturale delle fondazioni in cemento armato non dovrebbe essere presa in considerazione e il valore di resistenza richiesto del dispositivo di messa a terra dovrebbe essere fornito solo mediante l'uso di elettrodi di terra artificiali. La resistenza richiesta dei dispositivi di messa a terra dei supporti della linea aerea da 35 kV dovrebbe essere assicurata dall'uso di elettrodi di terra artificiali e la conduttività naturale delle fondazioni, delle parti sotterranee dei supporti e dei figliastri (attacchi) non dovrebbe essere presa in considerazione in i calcoli. 2.5.132. Per la messa a terra dei supporti in cemento armato, come conduttori di messa a terra, è necessario utilizzare quegli elementi di rinforzo longitudinale sollecitato e non sollecitato dei rack, i cui elementi metallici sono interconnessi e possono essere collegati all'elettrodo di terra. Un conduttore speciale può essere posato come conduttore di terra all'esterno o all'interno del rack, se necessario. Gli elementi di armatura utilizzati per la messa a terra devono soddisfare la resistenza termica quando scorrono correnti di cortocircuito. Durante il cortocircuito, le aste devono essere riscaldate a non più di 60 ºС. I ragazzi dei supporti in cemento armato dovrebbero essere usati come conduttori di messa a terra oltre ai raccordi. I cavi, messi a terra secondo 2.5.122, e le parti di fissaggio delle stringhe di isolatori alla traversa dei supporti in cemento armato devono essere accoppiati in metallo a una discesa o armatura collegata a terra. 2.5.133. La sezione trasversale di ciascuna delle pendenze di messa a terra sul supporto della linea aerea deve essere di almeno 35 mm2 e per le pendenze a filo singolo il diametro deve essere di almeno 10 mm (sezione 78,5 mm2). Il numero di discese deve essere almeno due. Per le aree con un'umidità relativa media annua pari o superiore al 60%, nonché per i gradi di impatto ambientale medio e molto aggressivo, i pendii di messa a terra nel punto di ingresso nel terreno devono essere protetti dalla corrosione in conformità con i requisiti di costruzione codici e regolamenti. In caso di pericolo di corrosione dei conduttori di terra, la loro sezione trasversale dovrebbe essere aumentata o dovrebbero essere utilizzati conduttori di terra zincati. Su linee aeree con sostegni in legno si consiglia un collegamento bullonato delle pendenze di messa a terra; su supporti metallici e in cemento armato, il collegamento delle pendenze di messa a terra può essere realizzato sia bullonato che saldato. 2.5.134. Gli elettrodi di terra dei supporti della linea aerea, di norma, devono essere posizionati a una profondità di almeno 0,5 m, e in terra arabile - 1 m..0,1 m Con uno spessore inferiore di questo strato o la sua assenza, si consiglia di posare gli elettrodi di terra sulla superficie della roccia riempiendoli con malta cementizia. Vedi altri articoli sezione Norme per l'installazione degli impianti elettrici (PUE). Leggere e scrivere utile commenti su questo articolo. Ultime notizie di scienza e tecnologia, nuova elettronica: Pelle artificiale per l'emulazione del tocco
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