Líneas eléctricas aéreas con tensión superior a 1 kV. Alambres y cables de protección contra rayos

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Sección 2. Alcantarillado de electricidad

Líneas eléctricas aéreas con tensión superior a 1 kV. Alambres y cables de protección contra rayos

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Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / Normas para la instalación de instalaciones eléctricas (PUE)

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2.5.75. Las líneas aéreas se pueden realizar con uno o más cables en una fase; en el segundo caso, la fase se llama dividida.

Los cables de fase dividida se pueden aislar entre sí.

El diámetro de los cables, su sección transversal y su número en una fase, así como la distancia entre los cables de la fase dividida se determinan mediante cálculo.

2.5.76. Los espaciadores deben instalarse en conductores de fase dividida en tramos y bucles de soportes de anclaje. Las distancias entre espaciadores o grupos de espaciadores instalados en un tramo en fase dividida de dos o tres cables no deben exceder los 60 m, y al pasar una línea aérea por terreno tipo A (2.5.6) - 40 m. Distancias entre espaciadores o Los grupos de espaciadores instalados en un tramo sobre una fase dividida de cuatro o más cables, no deben exceder los 40 m, al pasar una línea aérea por terreno tipo C, estas distancias se pueden aumentar a 60 m.

2.5.77. En las líneas aéreas se deben utilizar alambres y cables de varios hilos. Las secciones transversales mínimas permitidas de los cables se indican en la tabla. 2.5.5.

Tabla 2.5.5. Secciones de alambre mínimas permitidas según las condiciones de resistencia mecánica¹⁾

Característica de la línea aérea	Sección de alambre, mm²
Característica de la línea aérea	aluminio y aleación de aluminio sin tratar térmicamente	hecho de aleación de aluminio tratado térmicamente	acero-aluminio	acero
Líneas aéreas sin cruces en áreas sobre hielo:
a II	70	50	35/6,2	35
en III-IV	95	50	50/8	35
en V o más	-	-	70/11	35
Intersecciones de líneas aéreas con ríos navegables y estructuras de ingeniería en zonas con hielo:
a II	70	50	50/8	35
en III-IV	95	70	50/8	50
en V o más	-	-	70/11	50
Líneas aéreas construidas sobre soportes de doble circuito o multicircuito:
hasta 20 kV	-	-	70/11	-
35 kV y superior	-	-	120/19	-

1. En los tramos de intersecciones con carreteras, líneas de trolebuses y tranvías y ferrocarriles privados, se permite utilizar cables de la misma sección que en las líneas aéreas sin intersecciones.

2. En áreas donde se requiera el uso de cables con protección anticorrosión, las secciones mínimas permitidas de cables se considerarán iguales a las secciones de las marcas correspondientes sin protección anticorrosión.

2.5.78. Para reducir las pérdidas de electricidad debido a la inversión de la magnetización de los núcleos de acero en alambres de acero y aluminio y en alambres hechos de aleación de aluminio tratado térmicamente con un núcleo de acero, se recomienda utilizar alambres con un número par de capas de alambres de aluminio.

2.5.79. Como cables de protección contra rayos, por regla general, se deben utilizar cables de acero hechos de alambre galvanizado para condiciones de trabajo especialmente duras y agresivas (OJ) y que no se desenrollen (N) mediante el método de tendido con una sección transversal de al menos:

35 mm2 - en líneas aéreas de 35 kV sin intersecciones;

35 mm2 - en líneas aéreas de 35 kV en tramos de intersecciones con vías férreas públicas y electrificadas en zonas con condiciones de hielo I-II;

50 mm2 - en otras zonas y en líneas aéreas construidas sobre soportes de doble circuito y multicircuito;

50 mm2 - en líneas aéreas de 110-150 kV;

70 mm2 - para líneas aéreas de 220 kV y superiores.

Se recomienda utilizar como cable de protección contra rayos alambres de acero-aluminio o alambres de aleación de aluminio tratado térmicamente con núcleo de acero:

1) en cruces particularmente importantes a través de estructuras de ingeniería (ferrocarriles electrificados, carreteras de categoría IA (2.5.256), barreras de agua navegables, etc.);

2) en tramos de líneas aéreas que pasan por áreas con mayor contaminación atmosférica (zonas industriales con alta actividad química de fugas, zonas de agricultura intensiva con suelos y cuerpos de agua salinos, costas marinas, etc.), así como en zonas pobladas e inaccesibles áreas;

3) en líneas aéreas con altas corrientes de cortocircuito monofásicas para condiciones de estabilidad térmica y para reducir la influencia de las líneas aéreas en las líneas de comunicación.

Al mismo tiempo, para líneas aéreas construidas sobre soportes de doble o múltiples circuitos, independientemente de la tensión, la sección transversal total de las partes de aluminio (o aleación de aluminio) y acero del cable debe ser de al menos 120 mm2.

Cuando se utilizan cables de protección contra rayos para organizar sistemas de comunicación multicanal de alta frecuencia, si es necesario, se utilizan cables simples o dobles aislados entre sí o cables con un cable de comunicación óptico incorporado (2.5.178 - 2.5.200). Se deben instalar espaciadores aislantes de distancia entre los componentes del cable doble en los tramos y bucles de los soportes de anclaje.

Las distancias entre espaciadores en el vano no deben exceder los 40 m.

2.5.80. Para alambres de aluminio y acero con un área de sección transversal de alambres de aluminio A y alambres de acero C, se recomiendan las siguientes aplicaciones:

1) áreas con un espesor de pared de hielo de 25 mm o menos:

A hasta 185 mm2 - con una relación A/C de 6,0 a 6,25;
Y desde 240 mm2 y más - con una relación A/C de más de 7,71;

2) áreas con un espesor de pared de hielo de más de 25 mm:

A hasta 95 mm2 - en una relación A/C 6,0;
A de 120 a 400 mm2 - con una relación A/C de 4,29 a 4,39;
A desde 450 mm2 y más - con una relación A/C de 7,71 a 8,04;

3) en grandes cruces con luces de más de 700 m: la relación A / C es superior a 1,46.

La elección de marcas de cables de otros materiales se justifica mediante cálculos.

Al construir líneas aéreas en lugares donde la experiencia operativa ha establecido la destrucción de los cables por corrosión (costas marinas, lagos salados, áreas industriales y áreas de arena salina, áreas adyacentes con una atmósfera de aire de tipo II y III, así como en lugares donde , según los datos de la encuesta, tal daño es posible, se deben utilizar cables que, de acuerdo con las normas estatales y las especificaciones técnicas, estén diseñados para las condiciones especificadas.

En terreno llano, en ausencia de datos operativos, el ancho de la franja costera a la que se aplica este requisito debe considerarse igual a 5 km, y la franja de las empresas químicas, 1,5 km.

2.5.81. Al elegir el diseño de una línea aérea, la cantidad de componentes y el área de la sección transversal de los cables de fase y su ubicación, es necesario limitar la intensidad del campo eléctrico en la superficie de los cables a niveles aceptables para corona y radio. interferencias (ver Capítulo 1.3).

Debido a las condiciones de corona e interferencias de radio en elevaciones de hasta 1 m sobre el nivel del mar, se recomienda utilizar cables con un diámetro mínimo de los indicados en la tabla en líneas aéreas. 000.

En elevaciones de más de 1000 m sobre el nivel del mar para líneas aéreas de 500 kV y superiores, se recomienda considerar la viabilidad de cambiar el diseño de la fase intermedia en comparación con las fases exteriores.

2.5.82. La sección transversal del cable de protección contra rayos, seleccionada según cálculos mecánicos, debe someterse a prueba de resistencia térmica de acuerdo con las instrucciones del Capítulo. 1.4 y 2.5.193, 2.5.195, 2.5.196.

Tabla 2.5.6. Diámetro mínimo de los cables de líneas aéreas en condiciones de corona y radiointerferencia, mm¹⁾

Tensión VL, kV	Fase con cables
	solitario	dos o más
110	11,4 (CA 70/11)	-
150	15,2 (CA 120/19)	-
220	21,6 (CA 240/32)	-
	24,0 (CA 300/39)	-
330	33,2 (CA 600/72)	2x21,6 (2xCA 240/32)
		3 x 15,2 (3 x CA 120/19)
		3x17,1 (3xCA 150/24)
500	-	2 x 36,2 (2 x CA 700/86)
		3x24,0 (3xCA 300/39)
		4x18,8 (4xCA 185/29)
750	-	4x29,1 (4xCA 400/93)
		5 × 21,6 (5 × CA 240/32)

1. Para una línea aérea de 220 kV, el diámetro mínimo del cable de 21,6 mm se refiere a una disposición de fase horizontal, y en otros casos es aceptable con una prueba de interferencia de radio.

2. Para una línea aérea de 330 kV, el diámetro mínimo del cable de 15,2 mm (tres cables en fase) se aplica a los soportes de un solo circuito.

2.5.83. Los alambres y cables deben calcularse para las cargas de diseño de los modos normal, de emergencia y de instalación de líneas aéreas para combinaciones de condiciones especificadas en 2.5.71 - 2.5.74.

En este caso, el voltaje en los alambres (cables) no debe exceder los valores permitidos que figuran en la tabla. 2.5.7.

Indicado en la tabla. 2.5.7 Los voltajes deben referirse al punto del cable a lo largo del tramo donde el voltaje es mayor. Se permite tomar los voltajes indicados para el punto más bajo del cable, siempre que el voltaje en los puntos de suspensión no supere el 5%.

Tabla 2.5.7. Esfuerzos mecánicos admisibles en alambres y cables de líneas aéreas con tensiones superiores a 1 kV

Alambres y cables	Tensión admisible, % de resistencia a la tracción		Tensión admisible, N/mm²
Alambres y cables	con la carga más alta y la temperatura más baja	a una temperatura media anual	con la carga más alta y la temperatura más baja	a una temperatura media anual
Aluminio con un área de sección transversal, mm²:
70 - 95	35	30	56	48
120 - 240	40	30	64	51
300 - 750	45	30	72	51
De aleación de aluminio sin tratamiento térmico, área de sección transversal, mm²:
50 - 95	40	30	83	62
120 - 185	45	30	94	62
Área de sección transversal de aleación de aluminio tratado térmicamente, mm²:
50 - 95	40	30	114	85
120 - 185	45	30	128	85
Área de la sección transversal de acero-aluminio de la parte de aluminio del alambre, mm²:
400 y 500 en A/C 20,27 y 18,87	45	30	104	69
400, 500 y 1000 en A/C 17,91, 18,08 y 17,85	45	30	96	64
330 en aire acondicionado 11,51	45	30	117	78
150-800 en A/C de 7,8 a 8,04	45	30	126	84
35-95 en A/C de 5,99 a 6,02	40	30	120	90
185 y mas con A/C de 6,14 a 6,28	45	30	135	90
120 y mas con A/C de 4,29 a 4,38	45	30	153	102
500 en aire acondicionado 2,43	45	30	205	137
185, 300 y 500 en A/C 1,46	45	30	254	169
70 en aire acondicionado 0,95	45	30	272	204
95 en aire acondicionado 0,65	40	30	308	231
Aleación de aluminio tratada térmicamente con núcleo de acero, área de sección transversal de aleación de aluminio, mm²:
500 en aire acondicionado 1,46	45	30	292	195
70 en aire acondicionado 1,71	45	30	279	186
alambres de acero	50	35	310	216
cuerdas de acero	50	35	Según normas y especificaciones
cables protegidos	40	30	114	85

2.5.84. El cálculo de las tensiones de montaje y la flexión de los alambres (cables) debe realizarse teniendo en cuenta las deformaciones residuales (extensión).

En los cálculos mecánicos de alambres (cables), se deben tomar las características físicas y mecánicas que figuran en la tabla. 2.5.8.

Tabla 2.5.8. Características físicas y mecánicas de alambres y cables.

Alambres y cables	Módulo de elasticidad, 10⁴ N / mm²	Coeficiente de temperatura de elongación lineal, 10^-6 ciudad^-1	*Resistencia a la tracción δ_р^, N/mm², alambre y cable en general**
Aluminio	6,30	23,0	16
Acero-aluminio con una relación de áreas transversales 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
Hecho de aleación de aluminio sin tratamiento térmico	6,3	23,0	208
Hecho de aleación de aluminio tratado térmicamente.	6,3	23,0	285
Aleación de aluminio tratado térmicamente con núcleo de acero con relación de área de sección transversal A/C:
1,71	11,65	15,83	620
1,46	12,0	15,5	650
cuerdas de acero	18,5	12,0	1200^**
alambres de acero	20,0	12,0	620
cables protegidos	6,25	23,0	294

* La resistencia a la tracción δр está determinada por la relación entre la fuerza de rotura del alambre (cable) Pр, normalizada por la norma estatal o las especificaciones técnicas, y el área de la sección transversal sp, δр = Pр/spп Para alambres de acero y aluminio sp = sА + sС.

** Aceptado según las normas pertinentes, pero no menos de 1200 N/mm2

2.5.85. La protección contra vibraciones debe ser:

alambres individuales y cables con longitudes de tramo que exceden los valores indicados en la tabla. 2.5.9, y tensiones mecánicas a temperaturas medias anuales superiores a las indicadas en la tabla. 2.5.10;
Hilos y cables partidos de dos componentes con longitudes de luz superiores a 150 my tensiones mecánicas superiores a las indicadas en la tabla. 2.5.11;
cables de fase dividida de tres o más componentes con longitudes de luz superiores a 700 m;
cables de líneas aéreas al pasar una ruta en terreno tipo A, si el voltaje en el cable a una temperatura media anual supera los 40 N/mm2.

En mesa. 2.5.9, 2.5.10 y 2.5.11 el tipo de terreno se toma de acuerdo con 2.5.6.

Para luces inferiores a las indicadas en la tabla. 2.5.9 y en terreno tipo C no se requiere protección contra vibraciones.

Se recomienda protección contra vibraciones:

alambres de aluminio y alambres de aleación de aluminio no tratados térmicamente con un área de sección transversal de hasta 95 mm2, alambres de aleación de aluminio tratados térmicamente y alambres de acero-aluminio con un área de sección transversal de la pieza de aluminio de hasta 70 mm2, acero cables con una sección transversal de hasta 35 mm2: amortiguadores de vibraciones de tipo bucle (bucles de amortiguación) o varillas en espiral de refuerzo, protectores, tejido en espiral;
alambres (cables) de una sección transversal más grande: amortiguadores de vibraciones como Stockbridge;
Cables VLZ en los lugares de su unión a aisladores: amortiguadores de vibraciones de tipo espiral con revestimiento de polímero.

Se deben instalar amortiguadores de vibraciones en ambos lados del tramo.

Para líneas aéreas que circulan en condiciones especiales (regiones del Extremo Norte, salidas orográficamente desprotegidas de desfiladeros de montañas, tramos individuales en terrenos tipo C, etc.), la protección contra vibraciones debe realizarse según un diseño especial.

La protección contra vibraciones para pasarelas grandes se proporciona de acuerdo con 2.5.163.

Tabla 2.5.9. Longitudes de tramo para alambres individuales y cables que requieren protección contra vibraciones

alambres, cables	*Área de la sección transversal^, mm²**	Luces de longitud superior a, m, en zonas como
alambres, cables	*Área de la sección transversal^, mm²**	А	В
Acero-aluminio, aleación de aluminio tratada térmicamente con y sin núcleo de acero^*	35 - 95	80	95
	120 - 240	100	120
	300 y más	120	145
Aluminio y aleación de aluminio sin tratar térmicamente	50 - 95	60	95
	120 - 240	100	120
	300 y más	120	145
Acero	25 y más	120	145

* Se dan las áreas de la sección transversal de la pieza de aluminio.

Tabla 2.5.10. Esfuerzo mecánico, N/mm2, de alambres y cables individuales a una temperatura promedio anual tсг, que requieren protección contra vibraciones

alambres, cables	Tipo de terreno
alambres, cables	А	В
Grados acero-aluminio AC a A/C:
0,65 - 0,95	Más 70	Más 85
1,46	"60	"70
4,29 - 4,39	"45	"55
6,0 - 8,05	"40	"45
11,5 y más	"35	"40
Aluminio y aleaciones de aluminio sin tratar térmicamente de todos los grados	"35	"40
Fabricado en aleación de aluminio tratado térmicamente con y sin núcleo de acero en todos los grados.	"40	"45
Acero de todos los grados	"170	"195

Tabla 2.5.11. Esfuerzo mecánico, N/mm2, de hilos partidos y cables de dos componentes, a una temperatura media anual tсг, que requieren protección contra vibraciones

alambres, cables	Tipo de terreno
alambres, cables	А	В
Acero-aluminio grados AC en A/C:
0,65 - 0,95	Más 75	Más 85
1,46	"65	"70
4,29 - 4,39	"50	"55
6,0 - 8,05	"45	"50
11,5 y más	"40	"45
Aluminio y aleaciones de aluminio sin tratar térmicamente de todos los grados	"40	"45
Fabricado en aleación de aluminio tratado térmicamente con y sin núcleo de acero en todos los grados.	"45	"50
Acero de todos los grados	"195	"215

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