Описание

Технологии линий (или токопроводов) с газовой изоляцией (ЛГИ) позволяют решить практически все упомянутые проблемы традиционных кабелей: 

  • Кабели с масляной, бумажной, синтетической изоляцией (в том числе и на основе сшитого полиэтилена) предусматриваются на критические мощности величиной примерно до 1700 МВт. Эти кабели плохо приспособлены для передачи энергии на расстояния свыше нескольких десятков километров из-за ограничений по термической стойкости и возможных резонансных явлений
  • Диэлектрические потери в этих типах кабелей также весьма велики, что обусловлено достаточно высокой диэлектрической проницаемостью полимеров, бумаги и масла
  • Традиционные кабели не являются экологически чистыми, как правило, они пожароопасны (при коротком замыкании в одной фазе в результате пожара повреждаются и другие), а электромагнитные поля в них не полностью локализованы — на поверхности земли, где они проложены, уровень электромагнитных воздействий может быть весьма значительным
  • Существуют значительные технологические проблемы при вертикальной прокладке кабелей

Токопроводы с элегазовой изоляцией представляют собой магистральную шину, предназначенную для передачи электрической энергии на классы напряжений от 110 кВ до 1200 Кв, со значением номинального тока до 8000 А, с возможностью подключения к любому типу силового оборудования. Токопроводы предназначены для транспортировки электрической энергии в случаях, когда необходимо минимизировать занимаемую линией электропередачи площадь, в особенности при передаче больших электрических мощностей.

Компактная система токопроводов пригодна для горизонтальной и вертикальной прокладки во всех решениях от 2500 до 8000 А. Секции изменения направления и ответвления позволяют наиболее компактно и оптимально проложить трассу в заданном архитектурном пространстве. Элегазовые токопроводы предназначены для эксплуатации при открытой или закрытой (подземной) прокладке.

Устройство

В случае пофазного исполнения токоведущая жила и оболочка располагаются коаксиально. Опорные изоляторы, установленные на одинаковом расстоянии, удерживают жилу в центре оболочки, при этом электрическая изоляция осуществляется с помощью высокопрочного в электрическом отношении газа (элегаза, сухого воздуха, или их смеси, другого газа) под давлением, которое обычно имеет диапазон от 4 до 20 атм. Токоведущая жила представляет собой твердую металлическую трубу, как правило, из алюминиевого сплава. Жила поддерживается внутри металлической оболочки с помощью изоляторов, изготовленных из литых эпоксидных компаундов горячего отверждения. Для повышения электрической прочности газовой изоляции вблизи поддерживающих изоляторов устанавливаются ловушки частиц. Оболочка ЛГИ обеспечивает механическую прочность конструкции и герметизацию газовых объемов секций. Для уменьшения потерь энергии в оболочке материалом для нее, как правило, служит сплав алюминия. Секции собираются в единую линию непосредственно на месте монтажа.

Соединения секций в ЛГИ должны учитывать: необходимость непрерывности электрической системы, компенсацию тепловых расширений, герметизацию газовых объемов. Возможны различные способы соединения секций — с помощью сварки, фланцев и скользящих контактов. В последние годы, как правило, соединения секций осуществляются с помощью сварки в атмосфере инертного газа. Для того чтобы пыль или металлические частицы не проникли в оболочку во время сварки, концы секций вставляются в соединительную муфту. Соединения жил и оболочек должны производиться в чистой передвижной камере при соблюдении мер предосторожности, чтобы исключить попадание грязи и частиц внутрь. Антикоррозийное покрытие наносится в стадии полного соединения оболочек.

Тепловое расширение оболочки обычно компенсируется с помощью сильфонов из нержавеющей стали или алюминия либо перемещением одного из концов ЛГИ, а токоведущих жил — с помощью втычных контактов.

После установки каждый герметизированный участок линии подвергается различным проверкам — на качество сварки, электрических соединений и т.п. Затем герметичный участок заполняется газом под давлением, который должен быть отфильтрован и высушен так, чтобы все следы влаги были устранены.

Перед началом эксплуатации ЛГИ обязательно проводятся высоковольтные испытания.

Для изменения профиля трассы применяются поворотные элементы. В газоизолированных линиях трехфазного исполнения все три фазы находятся в одной оболочке.

Газоизолированные линии могут прокладываться в земле, на ее поверхности и в туннелях.

Особенности

  • Компактные габаритные размеры
  • Гибкая схема размещения трассы за счет возможности изменения направления под любым углом
  • Высокая пропускная и перегрузочная способность при низких потерях при передаче мощности. Увеличение пропускной способности более чем в 2 раза по сравнению с кабельной линией. Снижение потерь электроэнергии более чем в 3 раза по сравнению с воздушными линиями и в 2 раза по сравнению с кабельной линией.
  • Максимальный уровень заводской готовности и полноценная проверка системы сокращают этапы сборки, время монтажа, снижают возможность отказа на рабочей площадке и время ввода в эксплуатацию
  • Особенности конструкции с использованием алюминиевых труб, эпоксидных изоляторов, газовой смеси, сохраняющей свои свойства в течение длительного времени, обеспечивают стабильную и надежную работу системы
  • Элегаз не горюч, не имеет запаха, безвреден для обслуживающего персонала, инертен, имеет высокие теплоотводящие свойства и является хорошей дугогасящей средой
  • Оболочка полностью заземлена, является жароупорной и не усиливает нагрузку во время пожара
  • Простое подключение к ОРУ, силовым трансформаторам, кабельным и воздушным линиям через высоковольтные вводы, возможность непосредственного подключения к КРУЭ
  • Низкий уровень электромагнитного поля и потребность в площади отвода земли. Уменьшение площади отчуждаемой земли в 30-50 раз в случае наземной прокладки по сравнению с воздушными линиями
  • Низкие температуры сжижения и сублимации элегаза дают возможность эксплуатации без специального подогрева
  • Возможность осуществления непрерывного мониторинга важных показателей
  • Надежная эксплуатация в условиях агрессивной окружающей среды
  • Многообразие методов прокладки: Непосредственно в земле, в тоннелях или траншеях, над землей или в вертикальных шахтах
  • Высокая надежность и срок службы свыше 40 лет.