Опоры и фундаменты на воздушные линии электропередач напряжением 35-110 кВ имеют значительный удельный вес как в части материалоёмкости, так и в стоимостном отношении. Достаточно сказать, что стоимость смонтированных опорных конструкций на этих воздушных линиях составляет, как правило, 60-70 % полной стоимости сооружения воздушных линий электропередач. Для линий, расположенных на промышленных предприятиях и непосредственно прилегающих к ним территориях, этот процент может быть ещё выше.

Опоры воздушной линии предназначены для поддержания проводов линий на определённом расстоянии от земли, обеспечивающем безопасность людей и надёжную работу линии.

Опоры воздушных линий электропередач делятся на анкерные и промежуточные. Опоры этих двух групп различаются способом подвески проводов.

Анкерные опоры полностью воспринимают тяжение проводов и тросов в смежных с опорой пролётах, т.е. служат для натяжения проводов. На этих опорах провода подвешиваются с помощью подвесных гирлянд. Опоры анкерного типа могут быть нормальной и облегчённой конструкции. Анкерные опоры значительно сложнее и дороже промежуточных и поэтому число их на каждой линии должно быть минимальным.

Промежуточные опоры не воспринимают тяжение проводов или воспринимают его частично. На промежуточных опорах провода подвешиваются с помощью поддерживающих гирлянд изоляторов, рис. 1.

Рис. 1. Схема анкерного пролёта воздушной линии и пролёта пересечения с железной дорогой

На базе анкерных опор могут выполняться концевые и транспозиционные опоры. Промежуточные и анкерные опоры могут быть прямыми и угловыми .

Концевые анкерные опоры, устанавливаемые при выходе линии с электростанции или на подходах к подстанции, находятся в наихудших условиях. Эти опоры испытывают одностороннее тяжение всех проводов со стороны линии, так как тяжение со стороны портала подстанции незначительно.

Промежуточные прямые опоры устанавливаются на прямых участках воздушных линий электропередач для поддержания проводов. Промежуточная опора дешевле и проще в изготовлении, чем анкерная, так как в нормальном режиме не испытывает усилий вдоль линии. Промежуточные опоры составляют не менее 80-90 % общего числа опор воздушных линий.

Угловые опоры устанавливаются в точках поворота линии. При углах поворота линии до 20 о применяют угловые опоры анкерного типа. При углах поворота линии электропередачи более 20 о – промежуточные угловые опоры.

На воздушных линиях электропередач применяются специальные опоры следующих типов: транспозиционные – для изменения порядка расположения проводов на опорах; ответвительные – для выполнения ответвлений от основной линии; переходные – для пересечения рек, ущелий и т.д.

Транспозицию применяют на линиях напряжением 110 кВ и выше протяжённостью более 100 км для того, чтобы сделать ёмкость и индуктивность всех трёх фаз цепи воздушных линий электропередач одинаковыми. При этом последовательно меняют на опорах взаимное расположение проводов по отношению друг к другу. Однако такое тройное перемещение проводов называют циклом транспозиции. Линия делится на три участка (шага), на которых каждый из трёх проводов занимает все три возможных положения, рис. 2.

Рис. 2.

В зависимости от количества подвешиваемых на опорах цепей опоры могут быть одноцепные и двухцепные . Провода располагаются на одноцепных линиях горизонтально или треугольником, на двухцепных опорах – обратной ёлкой или шестиугольником. Наиболее часто встречающиеся расположения проводов на опорах схематически изображены на рис. 3.

Рис. 3. :

а – расположение по вершинам треугольника; б - горизонтальное расположение; в – расположение обратной ёлкой

Там же указано и возможное расположение грозозащитных тросов. Расположение проводов по вершинам треугольника (рис. 3,а) широко распространено на линиях до 20-35 кВ и на линиях с металлическими и железобетонными опорами напряжением 35-330 кВ.

Горизонтальное расположение проводов применяют на линиях 35 кВ и 110 кВ на деревянных опорах и на линиях более высокого напряжения на других опорах. Для двухцепных опор более удобно с точки зрения монтажа расположение проводов по типу «обратная ёлка», но увеличивает массу опор и требует подвески двух защитных тросов.

Деревянные опоры широко применялись на воздушных линиях электропередач до 110 кВ включительно. Наиболее распространены сосновые опоры и несколько меньше опоры из лиственницы. Достоинства этих опор – малая стоимость (при наличии местной древесины) и простота изготовления. Основной недостаток – гниение древесины, особенно интенсивное в месте соприкосновения опоры с почвой.

Выполняются из стали специальных марок для линий 35 кВ и выше, требуют большого количества металла. Отдельные элементы соединяют сваркой или болтами. Для предотвращения окисления и коррозии поверхность металлических опор оцинковывают или периодически окрашивают специальными красками. Однако они обладают высокой механической прочностью и большим сроком службы. Устанавливают металлические опоры на железобетонных фундаментах. Эти опоры по конструктивному решению тела опоры могут быть отнесены к двум основным схемам – башенным или одностоечным , рис. 4, и портальным , рис. 5.а, по способу закрепления на фундаментах – к свободностоящим опорам, рис. 4 и 6, и опорам на оттяжках , рис. 5.а, б, в.

На металлических опорах высотой 50 м и более должны быть установлены лестницы с ограждениями, доходящими по вершины опоры. При этом на каждой секции опор должны быть выполнены площадки с ограждениями.

Рис. 4. :

1 – провода; 2 – изоляторы; 3 – грозозащитный трос; 4 – тросостойка; 5 – траверсы опоры; 6 – стойка опоры; 7 – фундамент опоры

Рис. 5. :

а) – промежуточная одноцепная на оттяжках 500 кВ; б) – промежуточная V -образная 1150 кВ; в) – промежуточная опора ВЛ постоянного тока 1500 кВ; г) – элементы пространственных решетчатых конструкций

Рис. 6. :

а) – промежуточная 220 кВ; б) – анкерная угловая 110 кВ

Железобетонные опоры выполняются для линий всех напряжений до 500 кВ. Для обеспечения необходимой плотности бетона применяют виброуплотнение и центрифугирование. Виброуплотнение производится различными вибраторами. Центрифугирование обеспечивает очень хорошее уплотнение бетона и требует специальных машин – цинтрифуг. На воздушных линиях электропередач 110 кВ и выше стойки опор и траверсы портальных опор – центрифугированные трубы, конические или цилиндрические. Железобетонные опоры долговечнее деревянных, отсутствует коррозия деталей, просты в эксплуатации и поэтому получили широкое распространение. Они имеют меньшую стоимость, но обладают большей массой и относительной хрупкостью поверхности бетона, рис. 7.

Рис. 7.

опоры : а) – со штыревыми изоляторами 6-10 кВ; б) – 35 кВ;

в) – 110 кВ; г) – 220 кВ

Траверсы одностоечных железобетонных опор – металлические оцинкованные.

Срок службы железобетонных и металлических оцинкованных или периодически окрашиваемых опор велик и достигает 50 лет и более.

При прокладке воздушных линий электропередач помимо выбора кабеля необходимо также осуществлять и выбор опор, на которых он будет закреплен, а также изоляторов. Данную статью мы посвятим опорам воздушных линий электропередач.

Для устройства воздушных линий применяют металлические, железобетонные и деревянные, как их часто называют в обычной жизни, электроопоры.

Деревянные опоры

Изготавливаются, как правило, из сосновых бревен со снятой корой. Для ЛЭП с напряжением питания до 1000 В допускается применение и других пород деревьев, например, пихта, дуб, кедр, ель, лиственница. Бревна, которые впоследствии должны будут стать опорами линий электропередач, должны соответствовать определенным техническим требованиям. Естественная конусность ствола, проще говоря, изменение его диаметра от толстого нижнего конца (комля) к верхнему отрубу не должна превышать 8 мм на 1 метр длины бревна. Диаметр бревна на верхнем отрубе для линий с напряжением до 1000 В принимается не менее 12 см, для линий с напряжением выше 1000 В, но не выше 35 кВ – 16 см, а для линий с более высоким напряжением не менее 18 см.

Деревянные опоры могут применять для сооружения воздушных линий с напряжением не выше 110 кВ включительно. Наиболее широкое распространение деревянные опоры получили в воздушных линиях с напряжением до 1000 В, а также в линиях связи. Плюсом деревянных опор есть их относительно небольшая стоимость и простота изготовления. Однако есть и минус, существенный минус – они подвержены гниению и срок службы сосновых опор составляет порядка 4-5 лет. Для предохранения древесины от гниения ее пропитывают специальными антисептиками против гниения, например антраценовым или креозотовым маслом. Особенно тщательной обработке поддаются те части, которые будут вкапываться в землю, а также врубки концов, раскосов и траверс. Благодаря антисептикам срок службы увеличивается примерно в 2-3 раза. Для этой же цели довольно часто ноги деревянной электроопоры изготавливают из двух частей – основной стойки и стула (пасынка):

Где – 1) основная стойка, а 2) стул (пасынок)

При сильном загнивании нижней части достаточно сменить только пасынка.

Металлические опоры

Плюс – прочные и надежные в эксплуатации. Минус – необходим большой расход металла, что влечет за собой значительное увеличение стоимости (в сравнении с деревянными). Применяют металлические опоры воздушных линий электропередач, как правило, при напряжениях от 110 кВ, так как эксплуатация металлических опор вызвана с большими расходами на выполнение очень трудоемких и дорогостоящих работ по периодической покраске, предохраняющей от коррозии.

Железобетонные опоры

При промышленном процессе изготовления являются наиболее оптимальным вариантом для воздушных линий как до 1000 В, так и выше 1000 В. Применение железобетонных опор резко снижает эксплуатационные расходы, так как они практически не требуют ремонта. В настоящее время, практически повсеместно, при сооружении воздушных линий 6-10 кВ и до 110 кВ применяют железобетонные опоры. Особенно широкое распространение они получили в городских сетях до и выше 1000 В. Железобетонные опоры могут выполнятся как монолитными (литыми), так и в виде сборок, которые собираются непосредственно на месте монтажа. Прочность их зависит от способа уплотнения бетона, которых два – центрифугование и вибрирование. При использовании способа центрифугования получается хорошая плотность бетона, которая, впоследствии, оказывает хорошее влияние на готовое изделие.

На воздушных линиях электропередач применяют специальные, анкерные, угловые, концевые, промежуточные опоры.

Их назначение – жесткое закрепление на них проводов и линии. Места для их установки определяет проект. По своей конструкции анкерная опора должна быть прочной, так как при обрыве провода с одной стороны она должна выдержать механическую нагрузку проводов с другой стороны линии.

Анкерными пролетами называют расстояние между анкерными опорами. На прямолинейных участках (в зависимости от сечения проводов) анкерные пролеты имеют длину до 10 км.

Промежуточные опоры

Служат только для поддержки проводов на прямых участках линии между анкерными опорами. Из общего количества установленных на линии электроопор, промежуточные занимают порядка 80-90%.

Угловые опоры

Предназначены для установки в местах поворота трассы линии электропередач. Если угол поворота линии до 20 0 , то электроопора может изготавливаться по типу промежуточной, а если угол составляет порядка 20-90 0 , то по типу анкерной.

Имеют анкерный тип и устанавливаются в начале и в конце линий. Если в анкерных электроопорах сила одностороннего тяжения проводов может возникнуть только в аварийной ситуации, при обрыве провода, то в концевых электроопорах она действует всегда.

Специальные опоры

Представляют собой электроопоры повышенной высоты и применяются в местах пересечения линий электропередач ЛЭП с шоссейными и железными дорогами, реками, пересечении между самими ЛЭП и в других случаях, когда стандартной высоты электроопоры недостаточно для обеспечения необходимого расстояния до проводов. Промежуточные электроопоры линий с напряжением до 10 кВ выполняют одностоечными (свечообразными). В сетях низкого напряжения одностоечные опоры выполняют функции угловых или концевых опор, а также снабжаются дополнительно или оттяжками, прикрепленными в сторону, противоположную тяжению проводов, или подкосами (подпорками), которые устанавливаются со стороны тяжения проводов:

Для линий с напряжением 6-10 кВ электроопоры выполняются А-образными:

Также характеризуются воздушные линии и основными габаритами и размерами.

Габарит воздушной линии – вертикальное расстояние от самой низкой точки провода к земле или воде.

Стрела провеса – это расстояние между воображаемой прямой линией между точками крепления проводов на опоре и самой низкой точкой провода в пролете:

Все габариты ЛЭП строго регламентируются ПУЭ и напрямую зависят от величины напряжения питания, а также местности, по которой проходит трасса.

ПУЭ также регламентирует и другие габариты при пересечении и сближении ЛЭП как между собой, так и между линиями связи, авто- и железнодорожными магистралями, воздушными трубопроводами, канатными дорогами.

Для проверки запроектированной ЛЭП требованиям ПУЭ производятся расчеты на механическую прочность, методы которых даются в специальных курсах электрических сетей.

Основные сведения

Несколько нетиповых опор линии электропередачи.

Верхняя часть железобетонной опоры ЛЭП (220/380 В)

Опоры ЛЭП предназначены для сооружений линий электропередач при расчётной температуре наружного воздуха до –65 °C и являются одним из главных конструктивных элементов ЛЭП, отвечающим за крепление и подвеску электрических проводов на определённом уровне.

В зависимости от способа подвески проводов опоры делятся на две основные группы:

• опоры промежуточные, на которых провода закрепляются в поддерживающих зажимах;
• опоры анкерного типа, служащие для натяжения проводов; на этих опорах провода закрепляются в натяжных зажимах.

Эти виды опор делятся на типы, имеющие специальное назначение.

• Промежуточные прямые опоры устанавливаются на прямых участках линии. На промежуточных опорах с подвесными изоляторами провода закрепляются в поддерживающих гирляндах, висящих вертикально; на опорах со штыревыми изоляторами закрепление проводов производится проволочной вязкой. В обоих случаях промежуточные опоры воспринимают горизонтальные нагрузки от давления ветра на провода и на опору и вертикальные - от веса проводов, изоляторов и собственного веса опоры.
• Промежуточные угловые опоры устанавливаются на углах поворота линии с подвеской проводов в поддерживающих гирляндах. Помимо нагрузок, действующих на промежуточные прямые опоры, промежуточные и анкерно-угловые опоры воспринимают также нагрузки от поперечных составляющих тяжения проводов и тросов. При углах поворота линии электропередачи более 20° вес промежуточных угловых опор значительно возрастает. При больших углах поворота устанавливаются анкерно угловые опоры.

При установке анкерных опор на прямых участках трассы и подвеске проводов с обеих сторон от опоры с одинаковыми тяжениями горизонтальные продольные нагрузки от проводов уравновешиваются и анкерная опора работает так же, как и промежуточная, то есть воспринимает только горизонтальные поперечные и вертикальные нагрузки. В случае необходимости провода с одной и с другой стороны от опоры можно натягивать с различным тяжением проводов. В этом случае, кроме горизонтальных поперечных и вертикальных нагрузок, на опору будет воздействовать горизонтальная продольная нагрузка.

При установке анкерных опор на углах анкерно угловые опоры воспринимают нагрузку также от поперечных составляющих тяжения проводов и тросов.

Концевые опоры устанавливаются на концах линии. От этих опор отходят провода, подвешиваемые на порталах подстанций.

Помимо перечисленных типов опор, на линиях применяются также специальные опоры: транспозиционные, служащие для изменения порядка расположения проводов на опорах; ответвительные - для выполнения ответвлений от основной линии; опоры больших переходов через реки и водные пространства и т. д.

На линиях электропередач применяются деревянные, стальные и железобетонные опоры. Разработаны также опытные конструкции из алюминиевых сплавов.

Сталь является основным материалом, из которого изготавливаются металлические опоры и различные детали (траверсы, тросостойки, оттяжки) опор. Достоинством стальных опор по сравнению с железобетонными является их высокая прочность при малой массе.

По конструктивному решению ствола стальные опоры могут быть отнесены к двум основным схемам - башенным (одностоечным) и портальным, по способу закрепления на фундаментах - к свободностоящим опорам и опорам на оттяжках, по способу соединения элементов разделяются на сварные и болтовые.

Опоры изготавливаются из стального уголкового проката, причем в подавляющем большинстве случаев применяется равнобокий уголок, высокие переходные опоры могут быть изготовлены из стальных труб.

В СНГ насчитывается несколько основных центров производства стальных конструкций опор ЛЭП - центральный, уральский и сибирский.

Классификация опор

По назначению

Концевая анкерная опора

• Промежуточные опоры устанавливаются на прямых участках трассы ВЛ , предназначены только для поддержания проводов и тросов и не рассчитаны на нагрузки от тяжения проводов вдоль линии. Обычно составляют 80-90 % всех опор ВЛ.
• Угловые опоры устанавливаются на углах поворота трассы ВЛ, при нормальных условиях воспринимают равнодействующую сил натяжения проводов и тросов смежных пролётов, направленную по биссектрисе угла, дополняющего угол поворота линии на 180°. При небольших углах поворота (до 15-30°), где нагрузки невелики, используют угловые промежуточные опоры. Если углы поворота больше, то применяют угловые анкерные опоры, имеющие более жёсткую конструкцию и анкерное крепление проводов.
• Анкерные опоры устанавливаются на прямых участках трассы для перехода через инженерные сооружения или естественные преграды, воспринимают продольную нагрузку от тяжения проводов и тросов. Их конструкция отличается жесткостью и прочностью.
• Концевые опоры - разновидность анкерных и устанавливаются в конце или начале линии. При нормальных условиях работы ВЛ они воспринимают нагрузку от одностороннего натяжения проводов и тросов.
• Специальные опоры : транспозиционные - для изменения порядка расположения проводов на опорах; ответвлительные - для устройства ответвлений от магистральной линии; перекрёстные - при пересечении ВЛ двух направлений; противоветровые - для усиления механической прочности ВЛ; переходные - при переходах ВЛ через инженерные сооружения или естественные преграды.

По способу закрепления в грунте

• Опоры, устанавливаемые непосредственно в грунт
• Опоры, устанавливаемые на фундаменты

Специальная концевая опора - переход от воздушной линии к подземной кабельной линии

По конструкции

• Свободностоя́щие опоры
• Опоры с оттяжками

По количеству цепей

• Одноцепные
• Двухцепные
• Многоцепные

По напряжению

Опоры подразделяются на опоры для линий 0,4, 6, 10, 35, 110, 220, 330, 500, 750, 1150 кВ. Отличаются эти группы опор размерами и весом. Чем больше напряжение, тем выше опоры, длиннее её траверсы и больше её вес. Увеличение размеров опоры вызвано необходимостью получения нужных расстояний от провода до тела опоры и до земли, соответствующих ПУЭ для различных напряжений линий.

По материалу изготовления

Железобетонная опора

• Железобетонные - выполняют из бетона, армированного металлом. Для линий 35-110 кВ и выше обычно применяют опоры из центрифугированного бетона. Достоинством железобетонных опор является их стойкость в отношении коррозии и воздействия химических реагентов, находящихся в воздухе.
• Металлические - выполняют из стали специальных марок. Отдельные элементы соединяют сваркой или болтами. Для предотвращения окисления и коррозии поверхность металлических опор оцинковывают или периодически окрашивают специальными красками.

• Металлические решётчатые опоры
• Металлические многогранные опоры

• Деревянные - выполняют из круглых брёвен. Наиболее распространены сосновые опоры и несколько меньше опоры из лиственницы. Деревянные опоры применяют для линий напряжением до 220/380 В включительно в СНГ и до 345 В в США, однако кое-где до сих пор можно увидеть применение деревянных опор в линиях 6, 10 и 35 кВ. Основные достоинства этих опор - малая стоимость (при наличии местной древесины) и простота изготовления. Основной недостаток - гниение древесины, особенно интенсивное в месте соприкосновения опоры с почвой. Пропитка древесины специальным антисептиками увеличивает срок её службы с 4-6 до 15-25 лет. Для увеличения срока службы деревянную опору обычно выполняют не из целого бревна, а составной: из более длинной основной стойки и короткого стула, пасынка, или железобетонной стойки. Стул скрепляют с основной стойкой при помощи проволочного бандажа. Широко применяют составные деревянные опоры с железобетонными стульями. Деревянные опоры выполняют А-образными или П-образными. П-образная конструкция является более устойчивой, но требует бо́льших капиталовложений из-за повышенного расхода материала по сравнению с А-образной.

Срок службы железобетонных и металлических оцинкованных или периодически окрашиваемых опор достигает 50 лет и более. Стоимость металлических и железобетонных опор значительно превышает стоимость деревянных опор. Выбор того или иного материала для опор обусловливается экономическими соображениями, а также наличием соответствующего материала в районе сооружения линии.

Унификация опор

На основании многолетней практики строительства, проектирования и эксплуатации ВЛ определяются наиболее целесообразные и экономичные типы и конструкции опор для соответствующих климатических и географических районов и проводится их унификация.

Обозначение опор

Для металлических и железобетонных опор ВЛ 35-330 кВ в СНГ принята следующая система обозначения.

Цифры после букв обозначают класс напряжения. Наличие буквы «т» указывает на тросостойку с двумя тросами, буквы «п» - на изменение взаимного расположения проводов на опоре (обычно заключается в переносе проводов верхнего или нижнего яруса на средний ярус). Цифра через дефис указывает количество цепей: нечётное - одноцепная линия, четное - двух и многоцепные, или типоисполнение опоры. Цифра через «+» означает высоту приставки к базовой опоре (применимо к металлическим опорам). Cистема обозначений иногда нарушается заводами-изготовителями.

• У110-2+14 - металлическая анкерно-угловая двухцепная опора с подставкой 14 м;
• УС110-3 - металлическая анкерно-угловая одноцепная специальная (с горизонтальным расположением проводов) опора;
• УС110-5 - металлическая анкерно-угловая одноцепная специальная (для городской застройки - с уменьшенной базой и увеличенной высотой подвеса) опора (геометрически аналогична опоре У110-2+5);
• ПМ220-1 - промежуточная металлическая многогранная одноцепная опора;
• У220-2т - металлическая анкерно-угловая двухцепная опора с двумя тросами;
• ПБ110-4 - промежуточная железобетонная двухцепная опора;
• ПМ110-4ф - промежуточная металлическая многогранная двухцепная опора с конструктивно отдельным фундаментом. У другого изготовителя имеет маркировку ППМ110-2 (переходная), хотя конструктивно аналогичная

Проектирование

• Научно-исследовательская лаборатория конструкций электросетевого строительства (НИЛКЭС), входит в состав СевЗап НТЦ .
• НТЦ электроэнергетики (ранее РОСЭП)

Самые высокие опоры

В настоящее время самые высокие опоры установлены на переходе через реку Янцзы в Китае в местечке Янгун (Jiangyin). Место установки опор 31.971389 , 120.053333 31°58′17″ с. ш. 120°03′12″ в. д.  /  31.971389° с. ш. 120.053333° в. д. (G) (O) и на 31.951111 , 120.048056 31°57′04″ с. ш. 120°02′53″ в. д.  /  31.951111° с. ш. 120.048056° в. д. (G) (O) на ВЛ 500кВ. Высота обеих опор составляет 346,5 метров, каждая имеет вес 4192 т. Переход, построенный в апреле 2004 года, имеет длину 2303 м.

См. также

Литература

• Электромонтажные работы. В 11 кн. Кн. 8. Ч. 1. Воздушные линии электропередачи: Учеб. пособие для ПТУ. / Магидин Ф. А.; Под ред. А. Н. Трифонова. - М.: Высшая школа, 1991. - 208 с.

Анкерно-угловые опоры — один из видов конструкции

Опоры линий электропередачи являются, пожалуй, одним из самых сложных элементов ЛЭП. При проектировании и строительстве этих сооружений необходимо принимать во внимание как климатические, так и грунтовые характеристики местности. В настоящее время производители опор стремятся к удешевлению производства и повышению прочностных характеристик изделий.

В виду этого разрабатываются различные конструкции, позволяющие снизить нагрузки на фундамент и обеспечить устойчивую эксплуатацию в различных режимах работы.

На нашем сайте Вы можете ознакомиться как со старыми, так и с новыми разработками российских инженеров.

Классификация по назначению

Каждая марка опор предназначен для выполнения своей конкретной функции. Именно поэтому конструкции делят на основные типы в зависимости от назначения:

1. промежуточные опоры — самый распространенный тип опор, рассчитаны на вертикальные нагрузки от веса проводов, устанавливаются только на прямых участках линии;
2. анкерные опоры — также устанавливаются на прямых участках трассы, однако провода на них крепятся анкерно. Таким образом опоры рассчитаны на продольные нагрузки от тяжения проводов;
3. угловые опоры — устанавливаются на углах трассы. Крепление проводов на них также в большинстве случаев анкерное, однако бывают исключения в виде промежуточных угловых опор;
4. концевые опоры — монтируются обычно перед подстанциями. Нагрузки воздействуют на них, в основном, с одной стороны линии;
5. транспозиционные — предназначены для выполнения транспозиции проводов ВЛ;
6. ответвительные — устанавливаются в местах ответвлений линии на смежное направление;
7. переходные — для обеспечения габарита над инженерным сооружением или естественной преградой.

Классификация по материалам изготовления

Конструкции устанавливаются в различных климатических, геосейсмических условиях. При этом стоит обратить внимание, что многие типы опор предназначены для эксплуатации в условиях городской застройки. Таким образом в каждом из случаев требуется использовать подходящий материал для изготовления стоек.

Деревянные опоры

Пересечение линий на деревянных опорах

Деревянные опоры ЛЭП широко распространены в условиях сельской местности, однако не стоит забывать, что соответствующие деревянные конструкции также применяются и на линиях вплоть до 220кВ.

Конструкции из дерева применяются чаще всего на линиях низшего напряжения, при этом они имеют ряд преимуществ:

1. относительная долговечность (до 50 лет при соответствующей пропитке);
2. небольшой вес;
3. простота строительства и транспортировки;
4. невысокая стоимость.

Железобетонные анкерные опоры

Железобетонные опоры устанавливаются на линиях напряжением менее 500 кВ. В основном это промежуточные опоры, не воспринимающие на себя нагрузку от тяжения проводов и тросов. В случае использования железобетонных стоек в качестве анкерных опор, их укрепляют укосами или оттяжками.

ЖБ опоры производятся из предварительно напряженного железобетона и имеют ряд преимуществ:

1. несложные конструктивные особенности;
2. не требуют сложной дополнительной сборки;
3. не подвержены гниению, как деревянные опоры;
4. в некоторых случаях возможна установка непосредственно в грунт;
5. относительно несложное строительство линии.

Стальные опоры

Стальные опоры высокого напряжения

Стальные опоры на линиях 0,4-10 кВ ставятся крайне редко. Их прерогатива это линии среднего напряжения и выше. Опоры из металла в основном используются в качестве анкерных, однако при напряжении сети более 110 кВ применяются и промежуточные стальные опоры.

Конструкции могут быть изготовлены как из профиля и уголков, так и методом проката, так как в освещении зачастую используются металлические опоры на основе труб. Среди преимуществ опор такого типа можно отметить их износостойкость и долговечность, а также возможность изготовления очень высоких конструкция для обеспечения безопасного перехода через инженерные сооружения и естественные преграды.

Необходимость доступа к типовым проектам

При проектировании линий электропередачи инженерами выполняются сложные расчеты и подробные чертежи. Для облегчения труда проектировщикам, трудящимся в этом направлении, разрабатываются типовые проекты и серии. В них содержатся чертежи, расчеты и сведения об элементах линии с той целью, чтобы исключить повторное проведение работ по их разработке.

У нас Вы можете найти сведения, которые сложно достать в других местах. Типовые проекты представлены для каждого из типов опор. В результате Вы будете уверены в своем выборе, так как ознакомитесь со всей необходимой документацией.

При строительстве линий электропередачи бетон применяется в основном при сооружении фундаментов под переходные опоры. Рабочие характеристики бетона определяются нормируемыми марками при проектировании. Марки бетона устанавливаются по прочности, морозостойкости и водонепроницаемости.

По прочности на сжатие установлены следующие марки бетонов: 15, 50, 75, 100, 150, 200, 250, 300, 400, 500, 600.

По морозостойкости – в циклах попеременного замораживания и оттаивания: 10, 15, 25, 35, 50, 100, 200, 300.

По водонепроницаемости установлены марки В-2, В-4, В-6, В-8, обеспечивающие водонепроницаемость бетона при давлении воды соответственно не менее 20, 40, 60 и 80 Па.

В соответствии со СНиП 52-01-2003 основными нормируемыми и контролируемыми показателями качества бетона являются: класс по прочности на сжатие В, класс по прочности на осевое напряжение В (, марка по морозостойкости F, марка по водонепроницаемости W, марка по средней плотности D.

По СНиП 2.03.01–84* марки бетона по прочности на сжатие заменены на классы бетона по прочности на сжатие. Соответствие марок и классов бетонов по прочности приведено в табл. 1.2.

Классы бетона по прочности на сжатие отвечают значению гарантированной прочности бетона, МПа с обеспеченностью 0,95.

Таблица 1.2

Классы и марки бетона по прочности

Класс бетона по прочности на осевое растяжение В (соответствует значению прочности бетона на осевое растяжение в МПа с обеспеченностью 0,95 и принимается в пределах от 0,4 до 6.

Марка бетона по морозостойкости F соответствует минимальному числу циклов попеременного замораживания и оттаивания, выдерживаемых образцом при стандартном испытании, и принимается в пределах от 15 до 1000.

Марка бетона по водонепроницаемости W соответствует максимальному значению давления воды (МПа-10 -1), выдерживаемому бетонным образцом при испытании, и принимается в пределах от 2 до 20.

Марка по средней плотности D соответствует среднему значению объемной массы бетона в кг/м 3 и принимается в пределах 200 до 5000.

По объемной массе в сухом состоянии бетон подразделяется на особо тяжелый – более 2500 кг/м 3 , тяжелый – от 1800 до 2500 кг/м 3 , легкий – от 500 до 1800 кг/м 3 , особо легкий – до 500 кг/м 3 .

Марка бетона по прочности – это предел прочности бетона при сжатии, Па, бетонного образца – куба с ребрами 200 мм после 28-суточного твердения при температуре 20 ± 2 °C и относительной влажности 90 %.

Для увеличения прочности в бетон закладывается стальная арматура, принимающая на себя растягивающие усилия. Бетон прочно сцепляется с арматурой, оба материала почти одинаково расширяются при нагревании. Это обеспечивает их совместную работу и монолитность железобетона. Однако при растяжении сталь может увеличиться в 5–6 раз больше, чем бетон, и при этом в бетоне появляются трещины, ведущие к порче конструкции. Во избежание этого при изготовлении опор ВЛ широко применяют предварительное натяжение стальной арматуры. Предварительно напряженный железобетон прочнее, легче, долговечнее и экономичнее обычного.

Показатели жесткости бетонной смеси и расход цемента для бетонных конструкций приведены в табл. 1.3 и 1.4.

Таблица 1.3

Жесткость бетонных смесей, укладываемых в различные конструкции

Таблица 1.4

Ориентировочный расход цемента в бетонных конструкциях

Коэффициенты нарастания прочности бетона при нормальных условиях твердения:

на 3-й день…………………………… 0,33

на 7-й день …………………………… 0,59

на 28-й день …………………………. 1

через 3 мес …………………………… 1,32

через 6 мес …………………………… 1,58

через 12 мес………………………….. 1,76

1.1.2. Арматура и стальной прокат

Для армирования железобетонных конструкций применяется сталь арматурная, отвечающая требованиям соответствующих государственных стандартов (ГОСТ 5781-82*). В зависимости от механических свойств арматурная сталь подразделяется на классы А-I (А240) гладкого профиля и А-II (А300), Ас-II (Ас300), А-III (А400), А-IV (А600), А-V (А800), А-VI (А1000) периодического профиля.

Стержни диаметром менее 10 мм поставляются в бухтах (исключение составляют стали А-IV (А600) и А-V (А800), поставляемые в прутках), а диаметром 10 мм и более – в прутках длиной от 6 до 12 м. Арматурную сталь изготавливают из углеродистой и низколегированной сталей марок, указанных в табл. 1.5.

Таблица 1.5

Сталь горячекатаная для армирования железобетонных конструкций (ГОСТ 5781-82*)

Примечания:

1. В скобках указаны условные обозначения класса арматурной стали по пределу текучести, Н/мм 2 .

2. Профили диаметров, указанных в скобках, изготавливаются по согласованию.

Прокат для строительных стальных конструкций соответственно ГОСТ 27772-88* изготавливается из стали С235, С245, С255, С275, С285, С345, С345К, С375, листовой универсальный прокат и гнутые профили – из стали С235, С245, С255, С275, С285, С345, С345К, С375, С390, С390К, С440, С590, С590К. Буква С означает – сталь строительная, цифры условно обозначают предел текучести проката, буква К – вариант химического состава (табл. 1.6).

Таблица 1.6

Соответствие марок стали проката строительных стальных конструкций (ГОСТ 27772-88*)

Масса и основные размеры стержневой арматуры, арматурной проволоки, уголков, двутавров, швеллеров, полосы проката приведены в табл. 1.7–1.14.

Таблица 1.7

Стержневая арматура (ГОСТ 5781-82*)

Таблица 1.8

Арматурная проволока (ГОСТ 7348-81*)

Таблица 1.9

Уголки стальные равнополочные (ГОСТ 8509-93)

Таблица 1.10

Уголки стальные неравнополочные (ГОСТ 8510-86*)

Таблица 1.11

Двутавры стальные (ГОСТ 8239-89)

Таблица 1.12

Швеллеры стальные (ГОСТ 8240-97)

Таблица 1.13

Прокат стальной круглый (ГОСТ 2590-88)

Таблица 1.14

Полоса стальная (ГОСТ 103-76*)

1.1.3. Лесные материалы

В практике электросетевого строительства применяются лесные материалы, в основном круглые лесоматериалы и пиломатериалы. По размерам поперечного сечения пиломатериалы подразделяются на доски, бруски и брусья (толщина и ширина более 100 мм).

Деревянные опоры ВЛ изготовляют из сосны и лиственницы. В отдельных случаях применяют также ель, кедр, пихту. В связи с тем что непропитанная сосна гниет через 3–4 года, а ель еще быстрее, опоры ВЛ изготовляют только после пропитки древесины специальными противогнилостными веществами – антисептиками. В качестве консервантов используются высокоэффективные медно-хромо-мышьяковые (ССА) составы. Опоры, пропитанные ССА, используются при строительстве линий электропередачи напряжением 0,4-10 кВ.

Использование изоляционных свойств древесины позволяет снизить число изоляторов и отказаться от грозозащитного троса. Кроме того, при необходимости, допускается совместная подвеска линий 0,4; 10 кВ и уличного освещения. В среднем срок службы пропитанных опор, находящихся в контакте с почвой, составляет до 45 лет. Пропитанные детали не следует обрабатывать; в крайнем случае, затесанное место или просверленное отверстие необходимо тщательно антисептировать.

Лиственница зимней рубки хорошо противостоит загниванию, и ее иногда применяют непропитанной. Опоры из лиственницы служат 15–20 лет. Недостатки древесины – большие колебания прочности, пороки (сучки, косослой, трещины, гнили и пр.), гигроскопичность, уменьшение прочности при повышенной влажности, уменьшение размеров при сушке, возгорание, расщепление от ударов молнии.

Физико-механические свойства используемой древесины приведены в табл. 1.15, а объемы лесоматериалов – в табл. 1.16 и 1.17.

Таблица 1.15

Физико-механические свойства древесины

Примечание. Прочность древесины дана при стандартной влажности 12 %. С увеличением влажности прочность снижается.

Таблица 1.16

Объем круглых лесоматериалов в зависимости от длины и диаметра бревен

Таблица 1.17

Объем обрезных досок длиной 10 м

1.2. СБОРНЫЕ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ ПОД ОПОРЫ ВЛ

1.2.1. Фундаменты

Конструкция фундаментов выбирается в соответствии с типом опоры, действующей на фундамент нагрузкой, а также характеристикой грунта, в который будет заделан фундамент.

В качестве фундаментов опор применяются монолитный бетон, сборный железобетон, сваи и в некоторых случаях – металлические фундаменты. У железобетонных опор, нижний конец стойки которых заделывается в грунт, фундаментом служит низ стойки, иногда усиленный ригелями.

Деревянные опоры всех типов устанавливаются без фундаментов.

Для стальных и некоторых видов железобетонных опор на оттяжках наибольшее распространение получили железобетонные сборные фундаменты, устанавливаемые в котлованы. При изготовлении на заводе фундаменты поступают на линию или в виде готовых к установке конструкций (подножников, свай, плит, ригелей, ростверков), или в виде отдельных деталей (рис. 1.1).

Широкое применение железобетонных подножников заводского изготовления возможно в грунтах почти всех категорий, что резко снижает трудоемкость устройства фундаментов, а также объемы земляных работ, расход бетона и в конечном счете стоимость сооружения. Применение железобетонных подножников заводского изготовления позволяет выполнять сооружение фундаментов под опоры ВЛ практически в любое время года.

Рис. 1.1. Детали сборных железобетонных фундаментов опор ВЛ: а – прямой подножник; б – наклонный подножник; в – пригрузочная плита; г – ригель; д – свая; е – ростверк; ж – анкерная плита для крепления оттяжек

С целью ограничения числа типов железобетонных подножников и свай, предназначенных для массового изготовления на заводе, они унифицированы. Шифровка фундаментов основной номенклатуры определяется буквой Ф – фундамент и цифрой, которая указывает типоразмер фундамента. Специальные фундаменты имеют после первой буквы в шифре дополнительную букву С, укороченные – К, повышенные – П. После цифры, обозначающей типоразмер фундамента, через дефис проставляется буква или цифра, указывающая на его применение:

А – под анкерно-угловые опоры; О – под стойки опор с оттяжками; 2 – под опоры с башмаками, имеющими два отверстия; 4 – под опоры с опорными башмаками, имеющими четыре отверстия. В случае установки на фундаментах неосновных вариантов наголовников (с болтами диаметром 48 мм или болтами длиной 350 мм) после буквы А основного шифра через дефис проставляются цифры соответственно 48 или 350.

Примеры шифровки:

Ф4-А – фундамент 4-го типоразмера под анкерно-угловую опору;

ФС 2–4 – фундамент специальный 2-го типоразмера под опору с башмаками, имеющими четыре отверстия, т. е. фундамент с четырьмя болтами;

ФК 1–0 – фундамент укороченный 1-го типоразмера под стойку опоры на оттяжках.

Для шифровки фундаментов дополнительной номенклатуры к шифру основного фундамента добавляют букву:

в шифре вариантов фундаментов с модернизированным оголовком после буквы А добавляется буква М – модернизированный, например Ф3-АМ, Ф5-АМ;

в шифре вариантов фундаментов со сварным или болтовым соединением стойки с нижней частью после букв ФП и ФС добавляется буква С, обозначающая сварной, или буква Б – болтовой вариант.

Например, ФПС5-А – вариант повышенного фундамента ФП5-А со сварным соединением стойки и нижней части; ФСБ2-4 – вариант специального фундамента ФС-4 с болтовым соединением стойки и нижней части.

Для изготовления железобетонных фундаментов применяется бетон марок 200, 300 и 400 (по прочности на сжатие), приготовленный на портландцементе. При наличии на трассе агрессивных к бетону грунтовых вод для приготовления бетона применяется цемент, стойкий к конкретному виду агрессии.

Для армирования железобетонных фундаментов применяется арматура из горячекатаной углеродистой или низколегированной стали. Для линий электропередачи, строящихся в районах с расчетной наружной температурой воздуха до -30 °C, разрешается применять арматуру из кипящих сталей; для линий, строящихся в районах с расчетной температурой воздуха от -30 до -40 °C, разрешается применение арматуры из полуспокойной стали, а для районов с температурой ниже -40 °C – только из стали спокойной плавки.

Для промежуточных и анкерно-угловых стальных опор основным конструктивным элементом фундаментов принят подножник грибовидной формы, а для анкерно-угловых опор и опор с оттяжками применяются подножники с наклонными стойками, ось которых является продолжением пояса опоры и оси оттяжки. Это резко снижает горизонтальные нагрузки на фундамент. Для крепления оттяжек вантовых опор применяются также составные фундаменты с навесными плитами прямоугольного сечения. Эти фундаменты получаются сочетанием грибообразного подножника и навесных плит.

Выбор типов фундаментов производится на основании установочных чертежей, разработанных для каждого типа опоры. На установочных чертежах приводятся: план расположения фундаментов; привязка ригелей, пригрузочных плит; район по гололеду и скоростной напор ветра, а для анкерно-угловых опор – угол поворота на линии. На чертежах фундаментов указывается степень уплотнения грунта засыпки.

Под анкерно-угловые опоры разработано семь типов фундаментов: Ф1-А; Ф2-А; Ф3-А; Ф4-А; Ф5-А; Ф6-А и ФС. Под промежуточные и промежуточно-угловые опоры разработаны шесть типов фундаментов: Ф1; Ф2; Ф3; Ф4; Ф5; Ф6 и фундамент типа ФС.

При прохождении трассы ВЛ в районах рек, болот, по косогорам применяются повышенные составные подножники типа ФП со сварным – С или болтовым – Б соединениями стойки с нижней частью. Основные типы, характеристики сборных железобетонных фундаментов и подножников для ВЛ 35-500 кВ приведены в табл. 1.18-1.21.

Таблица 1.18

Фундаменты под промежуточные опоры ВЛ 35-500 кВ

Таблица 1.19

Фундаменты под анкерно-угловые опоры ВЛ 35-500 кВ

Таблица 1.20

Фундаменты малозаглубленные высотой 0,7 м

Таблица 1.21

Подножники

1.2.2. Анкерные плиты и балки

Анкерные плиты (ПА) применяются для закрепления в грунте стальных и железобетонных опор на оттяжках. Разработаны шесть типоразмеров. Плита типа ПА1 полной длины имеет марку ПА1-2, укороченная имеет марку ПА1-1; плита типа ПА3 полной длины имеет марку ПА3-2, укороченная – ПА3-1. Анкерные плиты и анкерные балки, представляющие собой прямоугольные в плане конструкции с одним центральным ребром, приведены в табл. 1.22.

Таблица 1.22

Анкерные плиты и анкерные балки

1.2.3. Опорные плиты и подпятники

Опорные плиты (ОП) применяются для закрепления в грунте стоек железобетонных опор в тех случаях, когда из-за больших сжимающих нагрузок или слабых грунтов необходимо увеличить площадь опорной стойки. Разработаны плиты четырех типов (марок): ОП-1; ОП-2; ОП-3, отличающиеся площадью основания и применяющиеся под центрифугированные (ЦФ) стойки опор ВЛ; плиты ОП-4 используются под вибрированные стойки ВЛ. Плиты квадратные, в плане на верхней грани имеют стакан для установки стойки.

Подпятники, устанавливаемые под стойки железобетонных опор для увеличения площади опирания стоек, приняты трех типов:

плоские подпятники диаметрами 560, 650 и 800 мм крепятся к стойкам соответствующего диаметра (марки П1, П2 и П3);

подпятники с выемкой по верхней грани применяются для анкерно-угловых опор на оттяжках, в которых стойки устанавливаются комлевой частью вверх. Подпятник П1-2 применяется для вибриро-ванных стоек, подпятник ПК-1 – для центрифугированных стоек;

подпятник П1-3 с цилиндрическим выступом по верхней грани применяется под стойки анкерно-угловых опор на оттяжках.

Марки и основные параметры опорных плит и подпятников приведены в табл. 1.23.

Таблица 1.23

Опорные плиты и подпятники

1.2.4. Ригели

Ригели (табл. 1.24) применяются для увеличения несущей способности фундаментов и железобетонных стоек при действии горизонтальных нагрузок и выпускаются пяти типоразмеров:

Р1 – для закрепления подножников;

Р1-А и АР-5 – для закрепления железобетонных конических подножников диаметром 560/334 и 650/410 мм соответственно и цилиндрических стоек диаметром 560 мм;

АР6 и АР6-1 – для закрепления железобетонных стоек диаметром 650/410 и 800 мм соответственно;

АР7 и АР7-1 – для закрепления стоек длиной 16,4 и 19,0 м соответственно;

АР8 – для закрепления стоек диаметром 800 мм.

Таблица 1.24

Ригели

В качестве фундаментов под опоры линий электропередачи применяются также сваи. Размеры применяемых унифицированных свай зависят от нагрузок на фундамент и несущей способности грунта и по сечению колеблются от 20x20 до 40x30 см, а по длине – от 3,7 до 12 м. В зависимости от нагрузок на опору, а следовательно, и на фундамент применяют установку под пяту опоры двух или четырех свай. Для крепления пяты опоры к свае в каждой свае предусмотрены два болта, а в случае применения ростверков – по одному болту. Основные параметры свай приведены в табл. 1.25.

Таблица 1.25

Сваи для устройства фундаментов под опоры ВЛ

Винтовые стальные сваи обладают высокой несущей способностью на выдергивающие и сжимающие нагрузки вследствие погружения без нарушения структуры грунта. Строительство фундаментов с применением винтовых свай не требует копки котлованов, что приводит к снижению трудовых затрат и позволяет значительно рациональнее решать вопросы по сохранению окружающей среды. Установку опоры на фундамент из винтовых свай можно производить сразу после завинчивания, что существенно сокращает сроки строительства.

Винтовые стальные сваи с литым наконечником (СВЛ), предназначены для строительства фундаментов в талых и с сезонным промерзанием грунтах, используемые для вечномерзлых грунтов обозначаются СВЛМ. Винтовые сваи сертифицированы и выпускаются по ТУ (табл. 1.26). Для погружения в грунт может быть использована универсальная буровая машина УБМ-85 (см. табл. 4.10 гл. 4.2 «Машины для земляных и свайных работ»).

Таблица 1.26

Сваи стальные винтовые с литым наконечником

1.2.6. Стойки опор

Стойки являются важнейшим элементом железобетонной опоры линий электропередачи. Стойки бывают двух видов: вибриро-ванные и центрифугированные (табл. 1.27).

Все стойки армированы предварительно напряженной арматурой. Вибрированные стойки выполняются без пустоты в комлевой части. Все конические стойки выпускаются на заводе вместе с подпятниками. Подпятники по прочности на сжатие выполняются из вибрированного бетона марки 200, по морозостойкости – М р3 150. Подпятник приваривается на заводе к нижнему концу готовой стойки.

Таблица 1.26

Стойки железобетонных опор

1.3. ОПОРЫ ВЛ

При сооружении линий электропередачи применяются железобетонные, стальные и деревянные опоры. По назначению опоры подразделяются на анкерные, угловые, концевые, промежуточные; по числу цепей – на одно– и двухцепные.

По конструктивному исполнению опоры делятся на свободностоящие и на оттяжках с шарнирным креплением к фундаменту. Усиливающие конструкцию опоры оттяжки могут быть и у свободностоящих опор. Могут применяться и подкосы.

Унификация и типизация опор способствуют повышению технического уровня линейного строительства. Как правило, анкерно-угловые опоры рассчитаны на угол поворота до 60°. Значения предельных углов поворота на промежуточно-угловых опорах указаны на монтажных схемах опор и в пояснительных записках. Стальные анкерно-угловые опоры применяются также в качестве концевых. Вместо повышенных промежуточных стальных опор 35 кВ рекомендуется применять опоры 110 кВ.

При наличии технико-экономических обоснований опоры могут применяться в условиях, отличных от принятых в проекте опор. Так, например, опоры для горных линий могут применяться на пересеченной местности и на равнинных участках линий, проходящих в IV и V ветровых районах, опоры для городских условий могут применяться на трассах линий вне городов, опоры для линий более высокого напряжения могут быть установлены на линиях более низкого напряжения (например, в районах с загрязненной атмосферой, при пересечении препятствий и т. п.).

Действующая в настоящее время унификация стальных опор содержит, кроме основных типов опор, специально разработанные подставки, тросостойки, траверсы и другие элементы, предназначенные для получения повышенных и косогорных опор, опор с двумя тросами и опор других модификаций, необходимых при конкретном проектировании в разнообразных условиях линейного строительства. В унификации наряду с основными типами опор показаны их модификации, полученные при различных сочетаниях опор с подставками и другими элементами. Сами же подставки и другие вспомогательные элементы отдельно не показаны. Такой прием значительно облегчает строительным организациям их выбор при комплектации конструкций опор для сооружаемых линий. Стальные анкерно-угловые опоры применяются также в качестве концевых. Допустимые углы поворота на концевых опорах указаны на монтажных схемах соответствующих опор.

Все опоры с горизонтальным расположением проводов, а также опоры со смешанным расположением проводов, у которых имеются соответствующие указания на монтажных схемах и в пояснительных записках, могут применяться также в районах с частой и интенсивной пляской проводов без сокращения пролетов. Опоры остальных типов со смешанным расположением проводов можно применять в районах с частой и интенсивной пляской проводов при сокращении пролетов в соответствии с указаниями, приведенными в проектах. На опорах ВЛ 35 кВ грозозащитные тросы С35 подвешиваются только на подходах к подстанциям. На опорах ВЛ 110 кВ предусмотрена подвеска троса С50, на опорах ВЛ 220 кВ и выше – троса С70.

Как правило, стальные опоры и стальные элементы железобетонных опор запроектированы под горячую оцинковку. Разработанные в нецинкуемом (окрашенном) варианте со сваркой элементов внахлестку обозначаются буквой Н в конце шифра опоры.

1.3.1. Железобетонные опоры

Заводами выпускаются железобетонные одно-, двух– и трех-стоечные опоры, применяемые как свободностоящие, так и с закреплением в грунте и усилением в необходимых случаях оттяжками с внутренними связями. Железобетонные анкерно-угловые опоры, как правило, в качестве концевых опор применяться не могут. Для этого разработаны специальные типы концевой железобетонной опоры.

Все промежуточные и промежуточно-угловые опоры рассчитаны на подвеску проводов в глухих зажимах. Наибольшей прочностью и долговечностью отличаются опоры из центрифугированных стоек.

Основным элементом железобетонной опоры является стойка. По способу изготовления стойки бывают центрифугированные и вибрированные. По конструктивному исполнению железобетонные опоры делятся на одностоечные свободностоящие и на оттяжках и портальные свободностоящие и на оттяжках.

Промежуточные опоры ВЛ от 6 до 220 кВ – одностоечные и представляют собой свободностоящие железобетонные стойки с закрепленными на них стальными траверсами. На некоторых типах опор дополнительно устанавливается тросостойка для крепления грозозащитного троса. Закрепление опор в грунте осуществляется путем установки их в цилиндрический котлован глубиной 2,5 м (иногда 3,5 м) с последующим заполнением пазух гравийно-песчаной смесью. Для обеспечения требуемой прочности заделки опор в слабых грунтах устанавливаются ригели, закрепленные на стойках с помощью полухомутов. Опоры состоят из стоек, траверс, тросостойки и нижней бетонной крышки.

В целях предотвращения контакта стойки с грунтовыми водами производится гидроизоляция нижней части наружной поверхности стойки на высоту 3,2 м; для предупреждения попадания воды внутрь стойки устанавливается крышка, которая, кроме того, увеличивает площадь торца стойки.

Крепление траверс к стойке осуществляется с помощью сквозных болтов или хомутов. Тросостойки имеют сварную конструкцию и крепятся к стойке хомутами. На тросостойках опор ВЛ 35 и 110 кВ предусмотрена возможность установки специальной конструкции для подвески грозозащитного троса через изолятор.

Для присоединения заземления выше гидроизоляционного слоя на стойке выпускается стальной пруток диаметром 12 мм, приваренный к каркасу арматуры.

На ВЛ 220–330 кВ широкое распространение получили портальные свободностоящие опоры со стальной траверсой. Для закрепления опор такого типа в слабых грунтах требуется установка либо большого числа ригелей, либо внутренних крестовых металлических связей. Устройство крестовых связей экономичнее установки ригелей, они значительно уменьшают изгибающие моменты на уровне заделки опоры в грунт. Траверсы таких опор состоят из двух стальных консолей и средней балочной части.

Типы и основные технические данные железобетонных опор приведены в табл. 1.28-1.34.

Таблица 1.28

Вибрированные одноцепные железобетонные опоры ВЛ 10 кВ со стойками СВ-110-3,5 высотой 11 м для I и II районов по гололеду

Таблица 1.29

Вибрированные двухцепные железобетонные опоры ВЛ 10 кВ со стойками СВ-164-12 высотой 16 м

Таблица 1.30

Вибрированные одноцепные железобетонные опоры ВЛ 35 кВ высотой 16,4 м и с проводами марок АС 70/11-АС 120/19

Таблица 1.31

Железобетонные опоры ВЛ 110 кВ

* Стойка СК 26.1–1.1 применяется только в I–II районах по гололеду.

** Большие значения показателей относятся к опоре с применением оттяжек.

Таблица 1.32

Железобетонные опоры ВЛ 220 кВ

* Применяется только в I и II районах по гололеду.

** Относится к опоре с применением оттяжек.

Таблица 1.33

Железобетонные опоры ВЛ 330 кВ

Таблица 1.34

Железобетонные опоры ВЛ 500 кВ

1.3.2. Стальные опоры

К преимуществам стальных опор относятся:

возможность создания конструкций на весьма большие механические нагрузки, большое число проводов и большие высоты;

относительно малая масса и высокая механическая прочность;

простота заводского изготовления и технологичность сборки на трассах.

Эти преимущества позволяют использовать их для ВЛ всех напряжений, проходящих в тяжелых климатических и географических условиях, а также применять в качестве анкерных и угловых опор на ВЛ от 110 до 500 кВ с железобетонными промежуточными опорами.

Промежуточные опоры ПЛ башенного типа с односторонним расположением проводов применяются для сокращения ширины просеки при прохождении лесных массивов.

Стальные опоры изготавливают как в болтовом исполнении, так и с помощью сварки.

В болтовых конструкциях минимальное расстояние от центра болта до края элемента должно быть не менее 1,25 диаметра отверстия для болта. Применение болтов, имеющих по длине ненарезной части участки с различными диаметрами в соединениях, где болты работают на срез, не допускается.

При сборке опор установка в несовмещенные отверстия болтов меньшего диаметра не допускается, нарезная часть болта не должна находиться в теле соединенных элементов. При установке фундаментов с целью плотной посадки пят опоры на фундаменты доп ускается установка между пятой опоры и верхней плоскостью фундамента до четырех прокладок общей толщиной до 40 мм. Площадь и конфигурация прокладок определяются проектной организацией.

Для защиты от коррозии сварные секции и детали опор окрашиваются на заводе один или два раза в зависимости от требований заказчика. Более надежная защита опор от коррозии производится путем горячего оцинкования их элементов.

Стальные опоры состоят из следующих основных конструктивных элементов: стойки (или двух стоек), траверс и тросостоек, а опоры с оттяжками имеют еще оттяжки – тросовые или изготовленные из круглой стали.

В случае окончательной сборки опор на пикетах линии элементы опор подбираются комплектами на опору на заводе, связываются пакетами и отгружаются заказчикам. Опоры болтовой конструкции экономичны в перевозке, позволяют полнее использовать грузоподъемность транспорта, удобны для оцинковки.

Основным недостатком болтовых опор является увеличение в 1,5–2 раза трудозатрат на сборку опор на трассе линии и в 2,5–3 раза расхода болтов.

С 2004 г. ОАО «Опытный завод «Гидромонтаж»» начал выпуск многогранных металлических опор. Они представляют собой многогранную коническую конструкцию, изготовленную из стального листа. Опора может состоять из одной, двух и более секций (в зависимости от требуемой высоты). Длина секции до 16 м. Однако чаще всего используются секции длиной до 11,5 м, что обусловлено удобством транспортировки железнодорожным и автомобильным транспортом. Соединение секций между собой возможно как фланцевое, так и бесфланцевое (телескопическое). Высота опор до 40 м и более. Толщина стенки от 3 до 12 мм. Диаметр опор до 2 м. В грунт опоры устанавливаются либо непосредственно в пробуренную скважину, либо крепятся на фланцах к железобетонному фундаменту.

Многогранные металлические опоры значительно надежнее бетонных и решетчатых, особенно в сложных гололедно-ветровых условиях. В аварийном режиме многогранная стальная опора выдерживает нагрузки в 2–3 раза больше, чем железобетонная опора.

Малый вес и высокая степень заводской готовности позволяют устанавливать опору без использования специальных дорогостоящих подъемных средств и заливки мощных фундаментов. Резко сокращаются трудозатраты и сроки монтажа, особенно в болотистых грунтах и труднодоступных районах. Монтаж не требует больших п лощадей, что особенно важно при работе в городских условиях, в горных районах.

Типы стальных опор (рис. 1.2) и их технические характеристики приведены в табл. 1.35-1.41.

Расчеты технических данных для унифицированных стальных опор проведены в соответствии с ПУЭ-6. При проектировании современных ВЛ в соответствии с ПУЭ-7 необходимо проводить перерасчет указанных технических данных.

Рис. 1.2. Опоры стальные для линий электропередачи:

а – П35-2В, У35-4; б – П110-5В; в – П110-6В; г – У110-1; д – У110-2; е – П220-3; ж – У220-2; з – У220-3; и – У330-2т; к – П330-2; л – ПП750-1, ПП750-3

Таблица 1.35

Стальные опоры ВЛ 35 кВ (см. рис. 1.2)

* Применяются также в горных районах.

** Применяются в горных районах с ограничением угла поворота линий.

* * * Применяются для перехода через инженерные сооружения.

Таблица 1.36

Стальные опоры ВЛ 110 кВ (см. рис. 1.2)

* Опоры для проводов АС 240/32 применяются только в III районе по ветру.

Таблица 1.37

Стальные опоры ВЛ 220 кВ (см. рис. 1.2)

Таблица 1.38

Стальные опоры ВЛ 330 кВ (см. рис. 1.2)

* Технические данные опор ПЛ указаны для II ветрового района в соответствии с ПУЭ-7.

Таблица 1.39

Стальные опоры ВЛ 500 кВ (см. рис. 1.2)

Таблица 1.40

Стальные опоры ВЛ 750 кВ (см. рис. 1.2)

Таблица 1.41

Многогранные опоры

1.3.3. Деревянные опоры

Древесина для опор должна удовлетворять требованиям ГОСТ 9463-88* и должна быть пропитана заводским способом в соответствии с ГОСТ 20022.6-93 и ГОСТ 20022.5-93*. При этом качество пропитки должно быть подтверждено актом технического контроля завода.

Элементы опор ВЛ 35 кВ и ниже, кроме траверс и приставок, можно изготовлять из ели и пихты. При изготовлении опор с древесины должна быть целиком удалена кора со снятием луба. Элементы опор выполняются как из круглой, так и из пиленой древесины. Диаметр элементов опор должен приниматься по проекту. При этом для основных элементов опор (стоек, подкосов, траверс) диаметр бревна в верхнем отрубе должен быть не менее 16 см для ВЛ от 6 до 35 кВ и 14 см – для ВЛ 0,4 кВ. Диаметр приставок для опор ВЛ от 6 до 35 кВ допускается не менее 18 см, а для опор ВЛ 0,4 кВ – не менее 14 см. Для вспомогательных элементов опор ВЛ от 6 до 35 кВ диаметр бревен в верхнем отрубе должен быть не менее 14 см, а для ВЛ 0,4 кВ – не менее 12 см.

Горизонтально и наклонно расположенные торцы стоек и приставок рекомендуется защищать от гниения (крышками, пастой и т. п.). Все детали при сборке опор должны быть плотно пригнаны друг к другу. Зазор в местах врубок и стыков не должен превышать 4 мм. Обработку стоек и приставок следует выполнять таким образом, чтобы стык был совершенно плотным, без просветов. Древесина в местах стыков должна быть без сучков и трещин. Зарубы, затесы и отколы должны быть выполнены на глубину не более 10 % диаметра бревна. Рабочие поверхности врубок должны быть выполнены сплошным пропилом (без долбежки).

Правильность врубок и затесов должна проверяться шаблонами. Сплошные щели в стыках рабочих поверхностей не допускаются. Заполнение клиньями щелей или других неплотностей между рабочими поверхностями не допускается. Отклонение от проектных размеров всех деталей собранной деревянной опоры допускается в пределах: по диаметру ± 2 см, по длине 1 см на 1 м. Отрицательный допуск по длине при изготовлении траверс запрещается.

Отверстие для крюка, высверленное в опоре, должно иметь диаметр, равный внутреннему диаметру нарезки крюка, и глубину – 0,75 длины нарезной части крюка. Крюк должен быть ввернут в тело опоры всей нарезной частью плюс 10–15 мм. Отверстия в опорах должны быть просверлены. Прожигание отверстий нагретыми стержнями запрещается.

Бандажи для сопряжения приставок с опорой должны выполняться из мягкой стальной оцинкованной проволоки диаметром не менее 4 мм. Допускается применение неоцинкованной проволоки диаметром от 5 до 6 мм, покрытой асфальтовым лаком. Число витков бандажа зависит от диаметра проволоки и, если нет специальных указаний в проекте, должно быть равно: 12 – при диаметре проволоки 4 мм; 10 – при 5 мм и 8 – при 6 мм. Все витки бандажа должны быть равномерно натянуты и плотно прилегать друг к другу. При обрыве одного витка весь бандаж следует заменить новым. Концы проволоки бандажа необходимо забивать в дерево на глубину 20–25 мм.

Допускается взамен проволочных бандажей применять специальные стяжные (на болтах) хомуты, механическая прочность которых должна быть проверена расчетом. Каждый бандаж (хомут) должен сопрягать не более двух деталей опоры.

Свойства древесины, которые дают возможность применять ее в качестве строительного материала, разделяются на физические и механические. Из физических свойств древесины, применяемой для ВЛ, большое значение имеет влажность.

Влажностью древесины называется отношение массы влаги, содержащейся в дереве, к массе совершенно сухой древесины. Влажность свежесрубленных деревьев хвойных пород – от 54 до 61 %. При уменьшении влажности дерево подвергается усушке, т. е. уменьшается в размерах. Усушка дерева крайне неблагоприятно отражается на деревянных конструкциях, вызывая слабину в соединениях, развинчивание гаек, ослабление бандажей и т. п. Кроме того, при быстром высыхании дерева возможно его расслоение.

Из механических свойств древесины основным является ее прочность. В эксплуатационных условиях элементы деревянных опор могут испытывать растягивающие или сжимающие усилия, работать на изгиб или скалывание.

Повышенная влажность существенно уменьшает прочность дерева. При изменении влажности от 10 до 30 % предел прочности на сжатие уменьшается более, чем в 2 раза. Аналогично, хотя и в меньших размерах, изменяется и прочность на изгиб. Поэтому для возможности сравнения все результаты испытаний древесины приводятся к влажности 15 %.

Для опор ВЛ может применяться древесина по качеству не ниже 3-го сорта. Срок службы деревянных опор зависит от очень многих факторов: породы и качества древесины, атмосферных условий, характера грунта и прочих, но в среднем для непропитанного леса он составляет: от 15 до 20 лет – для лиственницы, от 4 до 5 лет – для сосны, от 2 до 3 лет – для ели. В отдельных случаях, в зависимости от климатических условий, срок службы может существенно меняться. Поэтому при использовании древесины под опоры большое внимание уделяется ее пропитке антисептиками. Пропитка антисептиками значительно увеличивает срок службы деревянных опор. Применение для деревянных опор непропитанной сосны или ели запрещается. Способность разных пород дерева поддаваться пропитке различна. Лучше всего поддается пропитке сосна. Ель и лиственница плохо поддаются пропитке, особенно их наружные слои.

В качестве пропитки применяются креозотовое, сланцевое масла и высокоэффективные медно-хромомышьяковые (ССА) составы. Пропитка составами ССА практически не оказывает влияния на механические свойства опор. Опоры, пропитанные составами ССА, в отличие от опор, пропитанных креозотом или сланцевым маслом, не имеют запаха и не выделяют пропиточный состав в окружающую среду. Для производства деревянных опор применяется также пропитка дерева антисептиком АСС-1. Он представляет собой водный раствор органического соединения триэтаноламиновой соли сульфированного совтола ПХДС-Т. Этот антисептик более безопасен и обеспечивает срок службы деревянных опор до 40 лет.

При вычислении массы деталей за единицу принимается масса 1 м 3 древесины (850–900 кг).

На ВЛ 0,4 кВ применяются следующие типы деревянных опор: промежуточные (ПН), перекрестные (ПКН), промежуточные повышенные (ППН), анкерные концевые (АКН), угловые анкерные (УАН), угловые промежуточные (УПН) и ответвительные (ОАН).

Марки опоры расшифровываются следующим образом: первые две или три буквы – вид опоры; цифры – типоразмер; последние буквы – материал опоры.

Для нормальных опор из цельных бревен применяются стойки длиной 9,5 и 11 м, а для составных – 9,5; 7,5 и 6,5 м в сочетании с железобетонными приставками длиной 3,25 и 4,25 м и деревянными приставками длиной 3,5 и 4,5 м. Для повышенных цельностоечных опор используются бревна длиной 11 и 13 м, а для составных – 8,5 и 9,5 м в сочетании с деревянными приставками 6,5 и 8,5 м, железобетонными приставками длиной 4,25 м. Конструкции опор рассчитаны для подвески проводов: алюминиевых А16-А70; сталеалюминиевых АС 16-АС 50. Провода на опорах крепят с использованием изоляторов на стальных крюках типа КН или на штырях типа Д.

Основные данные деревянных опор ВЛ 0,4 кВ для подвески 5–8 и 8-12 проводов приведены в табл. 1.42-1.44, область применения опор – в табл. 1.45.

Таблица 1.42

Одностоечные деревянные опоры ВЛ 0,4 кВ на 5–8 проводов

* Длина траверсы 1,8 м, сечение 10x8 см.

** Длина траверсы 2,7 м, сечение 10x8 см.

*** Для двух и четырех проводов.

Таблица 1.43

Сложные деревянные опоры ВЛ 0,4 кВ на 5–8 проводов

* Длина траверсы 2,1 м; сечение 10x8 см. * * Длина траверсы 1,8 м; сечение 10x8 см.

Примечание. Ригели длиной 0,5 м с диаметром отруба 18 см.

Таблица 1.44

Промежуточные деревянные опоры ВЛ 0,4 кВ на 8-12 проводов

Примечание. Цифры в скобках приведены для траверс на шесть штырей; без скобок – для траверс на четыре штыря.

Таблица 1.45

Область применения деревянных опор для совместной подвески проводов ВЛ 0,4 и 6-10 кВ

* Цифра 1 обозначает крюковой профиль расположения проводов ВЛ 0,4 кВ.

Для совместной подвески проводов применяются следующие типы опор: промежуточные (ПС), концевые (КС), ответвительные (ОС), угловые промежуточные (УС) и промежуточные переходные (ПСП).

Опоры изготовляются из цельных стоек с железобетонными и деревянными приставками. Марки опор, составленные из двух частей, указывают: тип опоры (ПС, КС и т. д.); конструктивное выполнение стойки: Д – из цельного бревна, ДБ – с железобетонной приставкой, ДД – с деревянной приставкой. Промежуточные опоры выполняются одностоечными, а остальные – подкосной конструкции. Конструкции опор допускают подвеску проводов следующих марок: алюминиевых А 25 – А 70, сталеалюминиевых АС 16 – АС 50; стальных однопроволочных ПСТ4; стальных многопроволочных ПС25. Крепление проводов ВЛ 6-10 кВ двойное, траверса – длиной 2,2 м, сечением 10x12 см. Опоры рассчитаны для применения в I–IV районах по ветру и гололеду при температуре воздуха от -40 до +40 °C.

Основные данные промежуточных деревянных опор ВЛ 6-10 кВ приведены в табл. 1.46, а сложных опор – в табл. 1.47.

Таблица 1.46

Промежуточные деревянные опоры ВЛ 6-10 кВ

* Диаметр отруба стойки 18 см. ** Приставка длиной 4,5 м, диаметр отруба 20 см.

Таблица 1.224

Сложные деревянные опоры ВЛ 6-10 кВ

Примечание. Диаметр отруба траверсы длиной 2,75 м – 18 см (ОА10-1Д 20 см).

Для переходов ВЛ 6-10 кВ через естественные препятствия и инженерные сооружения в сельских районах применяются простые повышенные деревянные опоры типа ПП на деревянных и железобетонных приставках (табл. 1.48).

Переходные опоры ВЛ 6-10 кВ применяются при пересечении: ВЛ напряжением до 10 кВ включительно; ВЛ связи I–III классов; автомобильных и шоссейных дорог I–IV категорий; железных дорог, несудоходных и судоходных рек; трубопроводов и канатных дорог.

Сложные переходные опоры применяются следующих типов: анкерные концевые типа ПАК10 и угловые анкерные типов ПУА10, ПУА20.

Промежуточные опоры выполняются одностоечной конструкции с креплением штыревых изоляторов на крюках, а также на траверсе, установленной на вершине стойки. Опоры с крюками рекомендуется применять в I–II районах по гололеду при условии соблюдения требуемых по нормам расстояний от проводов ВЛ до пересекаемых объектов.

Таблица 1.48

Промежуточные деревянные опоры ВЛ 6-10 кВ для переходов через инженерные сооружения

* Длина траверсы 2,75 м при диаметре отруба 16 см.

Стойки опор изготавливаются из бревен длиной 11 и 13 м, а приставки – из бревен длиной 6,5 и 8,5 м. Конструкции опор рассчитаны для подвески проводов следующих марок: алюминиевых А35 – А120; сталеалюминиевых АС35 – АС70, стальных многопроволочных ПС25 – ПС50. Крепление проводов на промежуточных и анкерно-угловых переходных опорах осуществляется так же, как и в населенной местности. Основные данные сложных деревянных опор приведены в табл. 1.49.

Для защиты переходов от атмосферных перенапряжений на переходных опорах предусматривается установка разрядников.

Таблица 1.49

Сложные деревянные опоры ВЛ 6-10 кВ для переходов через инженерные сооружения

Примечание. Длина поперечины 3,5 м (ПАК10-3ДБ – 4,5 м) при диаметре отруба 16 см.

1.4. ПРОВОДА И ТРОСЫ

1.4.1. Провода неизолированные для воздушных линий электропередачи

По конструкции провода неизолированные делятся на однопроволочные, состоящие из одной проволоки, и многопроволочные, состоящие из нескольких или даже нескольких десятков проволок.

Однопроволочные провода бывают монометаллические (стальные, медные, алюминиевые) и биметаллические (сталемедные или сталеалюминиевые).

Биметаллические провода имеют однопроволочный стальной сердечник, обеспечивающий проводу необходимую механическую прочность, и сваренную с ним «рубашку» из цветного металла (меди, алюминия). Биметаллическая сталемедная проволока в качестве проводов на ВЛ 0,4 кВ применяется в условиях загрязненной атмосферы.

Согласно ПУЭ на ВЛ до 1 кВ сечение биметаллических проводов по условиям механической прочности должно быть не менее 10 мм 2 .

Многопроволочные провода бывают монометаллические (алюминиевые, медные) и комбинированные (сталеалюминиевые, сталебронзовые). Алюминиевые, медные и сталеалюминиевые провода выпускаются по ГОСТ 839-80* (табл. 1.50). Они состоят из нескольких повивов проволок одного диаметра. В центре сечения провода располагается одна проволока, вокруг нее концентрически – шесть проволок второго повива, затем проволоки третьего повива и т. д. При этом число проволок в каждом повиве увеличивается на шесть по сравнению с предыдущим. Центральная проволока в проводе считается первым повивом.

Таблица 1.50

Марки проводов и их конструкция

При применении стальной оцинкованной проволоки 2-й группы для изготовления провода марки АС в обозначении его марки к букве С добавляют цифру 2.

Примеры условного обозначения:

сталеалюминиевый провод, заполненный нейтральной смазкой повышенной нагревостойкости, с номинальными сечениями алюминиевой части 450 мм 2 и стального сердечника 56 мм 2 – АСКС450/56 ГОСТ 839-80*;

сталеалюминиевый провод с применением стальной проволоки 2-й группы, с номинальным сечением алюминиевой части 450 мм 2 и стального сердечника 56 мм 2 – АС2 450/56 ГОСТ 839-80*;

провод из алюминиевого термообработанного сплава с номинальным сечением 50 мм 2 – АЖ 50 ГОСТ 839-80*.

Номинальное сечение неизолированных проводов, число проволок и диаметры проводов и проволок приведены в табл. 1.51 и 1.52, а их расчетные параметры – в табл. 1.53-1.56.

Таблица 1.51

Алюминиевые провода

Таблица 1.52

Сталеалюминиевые провода марок АС, АСК, АСКС и АСКП

Таблица 1.53

Расчетные параметры проводов марок А и АКП

Таблица 1.54

Расчетные параметры проводов марок АС, АСК, АСКП, АСКС

Таблица 1.55

Расчетные параметры проводов марок АН, АЖ, АНКП, АЖКП

Таблица 1.56 Строительная длина проводов ВЛ (ГОСТ 839-80*)

Примечание. По требованию потребителя допускается изготовление проводов с другими строительными длинами.

Допускаются отрезки в количестве не более 5 % партии (для проводов с проволокой из сплава алюминия не более 10 %) длиной, не менее: 250 м – проводов сечением до 185 мм 2 включительно; 500 м – проводов сечением выше 185 мм 2 .

В соответствии с ГОСТ 839-80* срок службы должен быть не менее:

45 лет – проводов марок А, АС;

25 лет – проводов марок АКП, АН, АНКП, АЖ, АЖКП, АСКП; 10 лет – проводов марок АСКС, АСК.

Основные нормативные данные по применению проводов приведены в табл. 1.57-1.60, а характеристики медных и алюминиевых полых проводов – в табл. 1.61.

Таблица 1.57

Минимальное допустимое сечение сталеалюминиевых проводов ВЛ по условиям механической прочности

Таблица 1.58

Наибольший допустимый пролет ВЛ с алюминиевыми, сталеалюминиевыми и стальными проводами и проводами из алюминиевых сплавов малых сечений

Примечание. Указанные значения предельных пролетов действительны для алюминиевых проводов из проволоки АТ и АТп.

Таблица 1.59

Наименьшее сечение проводов ответвления от ВЛ к вводам

* На равнинной местности при отсутствии данных эксплуатации ширина прибрежной полосы принимается равной 5 км, а расстояние от химических предприятий – 1,5 км.

Таблица 1.61

Характеристики полых проводов

Примечание. Марками ПМ обозначены полые медные провода; ПА – полые алюминиевые провода.

1.4.2. Грозозащитные тросы

В качестве грозозащитных тросов на ВЛ применяются стальные канаты.

Наиболее употребительными на ВЛ являются канаты (табл. 1.62) диаметром 8; 9,2 мм по ГОСТ 3062-80*, диаметром 10; 11; 12; 13; 14; 15; 16 мм по ГОСТ 3063-80*, диаметром 17; 18,5; 21; 22,5 мм по

ГОСТ 3064-80*.

Таблица 1.62

Характеристики стальных канатов

Стальные канаты диаметром более 11 мм применяются главным образом при сооружении больших переходов через реки, овраги и другие препятствия.

1.4.3. Самонесущие изолированные провода

В последние десятилетия в мире все большее применение в практике строительства воздушных линий электропередачи находят самонесущие изолированные провода. Они применяются при строительстве воздушных линий электропередачи до 1 кВ и 6-110 кВ при температуре от -45 до +50 °C.

Преимущества самонесущих изолированных проводов (СИП):

возможность применения опор действующих проектов и новых опор меньшей высоты;

высокая надежность и бесперебойность энергообеспечения потребителей;

отсутствие коротких замыканий между проводами фаз, случайных перекрытий;

малая вероятность замыкания на землю;

уменьшение расстояния между проводами на опорах и в пролете; уменьшение ширины просеки при строительстве; отсутствие гололедообразования на проводах; общее снижение энергетических потерь в линиях электропередачи;

сокращение трудозатрат при строительстве линий;

сокращение общих эксплуатационных расходов за счет уменьшения объемов аварийно-восстановительных работ.

Провода AMKA и SAX изготовляются из термоупрочненного алюминиевого сплава, имеют круглую форму сечения. Все провода, за исключением несущего нулевого провода, имеют изолированную оболочку из атмосферостойкого полиэтилена с включением газовой сажи для обеспечения длительного срока эксплуатации. Провод SAX покрыт изолирующей оболочкой толщиной не менее 2,3 мм из атмосферостойкого светостабилизированного полиэтилена. Провода AMKA и SAX сохраняют механическую прочность и электрические параметры при температурах окружающей среды от -45 до +50 °C, не распространяют горения.

Перечень нормативно-технической документации на проектирование, сооружение и эксплуатацию опытно-промышленных ВЛ 0,38 кВ с самонесущими проводами AMKA и ВЛ 6-20 кВ с проводами SAX включает в себя следующие материалы:

Техническую информацию об изолированных проводах, скрученных в жгут, для ВЛ 0,38 кВ AMKA, и о ВЛ 6-20 кВ с проводами SAX;

Правила устройства опытно-промышленных воздушных линий электропередачи напряжением до 1 кВ с самонесущими изолированными проводами AMKA и ВЛ 6-20 кВ с проводами SAX;

Руководство по проектированию опытно-промышленных воздушных линий электропередачи напряжением 0,38 кВ с самонесущими изолированными проводами AMKA и ВЛ 6-20 кВ с проводами SAX;

Методические указания по эксплуатации опытно-промышленных ВЛ 0,38 кВ с самонесущими изолированными проводами типа АМКА и ВЛ 6-20 кВ с проводами SAX, имеющими изолирующее покрытие (ВЛ от 6 до 20 кВ SAX).

Основные конструктивные параметры проводов типа АМКА и SAX приведены в табл. 1.63 и 1.64.

Таблица 1.63

Конструктивные параметры СИП

Таблица 1.64

Конструктивные параметры провода SAX

ОАО «Севкабель», Санкт-Петербург, по ТУ 16.к71-268-98 и ПУ ВЛИ до 1 кВ выпускаются самонесущие изолированные провода типа СИП на напряжение 0,6/1 кВ. (табл. 1.65).

СИП выпускаются четырех основных типов исполнения: СИП-1А – все жилы, в том числе несущий трос, имеют изоляционный покров из термопластичного светостабилизированного полиэтилена;

СИП-1 – все жилы, за исключением неизолированного нулевого несущего троса, имеют изоляционный покров из термопластичного светостабилизированного полиэтилена;

СИП-2А – все жилы, в том числе несущий трос, имеют изоляционный покров из сшитого светостабилизированного полиэтилена;

СИП-2 – все жилы, за исключением нулевого неизолированного несущего троса, имеют изоляционный покров из сшитого светостабилизированного полиэтилена.

Таблица 1.65

Конструктивные параметры СИП

Кроме вышеперечисленных ОАО «Севкабель» по ТУ 16.к71-272-98 и ПУ ВЛЗ 6-20 кВ изготавливаются высоковольтные самонесущие изолированные провода на напряжение до 20 кВ – СИП-3 (табл. 1.66).

Таблица 1.66

Конструктивные параметры СИП-3

РАО «ЕЭС России» для реконструкции существующих и строительства новых линий электропередачи на напряжение до 1 кВ рекомендован самонесущий изолированный провод «Торсада» производства компании «Алкатель» (Франция). Провод «Торсада» состоит из трех изолированных фазных проводников, скрученных вокруг гибкого изолированного несущего нулевого троса. Нулевой трос, как и все фазные проводники, имеет изолирующую оболочку из полиэтилена. Жилы фазных проводов выполнены из алюминия, жила несущего провода – из алюминиевого сплава. Для фазных проводов сечением 25–70 мм 2 используется несущий провод сечением 54,6 мм 2 ; сечением 95-150 мм 2 – несущий провод сечением 70 мм 2 . Компания «Алкатель» комплектует СИП всей необходимой подвесной и соединительной арматурой. Провод «Торсада» рекомендуется использовать во всех климатических районах по ветру и гололеду при температуре окружающей среды от -45 до +50 °C; СИП «Торсада» сертифицирован для использования в России.

Технические характеристики СИП «Торсада» приведены в табл. 1.67 и 1.68.

Таблица 1.67

СИП «Торсада»

Таблица 1.68

СИП «Торсада» для ответвительных линий электропередачи

1.5. ЛИНЕЙНЫЕ ИЗОЛЯТОРЫ

Линейные изоляторы предназначаются для подвески проводов и грозозащитных тросов к опорам линий электропередачи. В зависимости от напряжения линий электропередачи применяются штыревые или подвесные изоляторы, изготовленные из стекла, фарфора или полимеров (рис. 1.3–1.5).

Рис. 1.3. Линейные штыревые изоляторы: а – фарфоровый ШФ-10Г; б – стеклянный НС 18А

Рис. 1.4. Конструкции подвесных тарельчатых изоляторов: а – из закаленного стекла с конусной заделкой деталей; б – из фарфора с «арочной» заделкой деталей; 1 – стержень; 2 – изоляционная деталь; 3 – шапка; 4 – цементная заделка; 5 – замок; 6 – герметик

Рис. 1.5. Полимерный изолятор типа ЛК 70/35-AIV

Штыревые изоляторы применяются при напряжении от 0,4 до 6 кВ, при напряжении от 10 до 35 кВ применяются как штыревые, так и подвесные изоляторы.

Изоляторы из закаленного стекла в отличие от фарфоровых не требуют проверки на электрическую прочность перед монтажом. В случае наличия дефекта изолирующая деталь стеклянного изолятора рассыпается на мелкие части, а остаток стеклянного изолятора сохраняет несущую способность, равную не менее 75 % номинальной электромеханической прочности изолятора.

Полимерные изоляторы представляют собой комбинированную конструкцию, состоящую из высокопрочных стержней из стеклопластика с полимерным защитным покрытием, тарелок и металлических наконечников. Стеклопластиковый стержень защищается от внешних воздействий защитной оболочкой, стойкой к ультрафиолетовому излучению и химическим воздействиям. Полимерные изоляторы позволяют заменить целые гирлянды стеклянных и фарфоровых изоляторов. Кроме того, полимерные изоляторы значительно легче, чем гирлянды из стекла и фарфора.

Эксплуатационные характеристики изоляторов зависят от аэродинамических характеристик изолирующей детали («тарелки») изолятора. Хорошее обтекание изолятора способствует уменьшению загрязнения, лучше происходит его самоочистка ветром и дождем и, как следствие, не происходит значительного снижения уровня изоляции гирлянды.

Основные характеристики изолятора – его механическая разрушающая сила, кН, электромеханическая разрушающая сила, кН, а также соотношение длины пути утечки изолятора, мм, к строительной высоте изолятора, мм.

Механическая разрушающая сила – наименьшее значение силы, приложенной к изолятору в определенных условиях, при которой он разрушается.

Электромеханическая разрушающая сила – наименьшее значение силы, приложенной к изолятору в определенных условиях, находящемуся под действием разности электрических потенциалов, при которой он разрушается.

Длина пути утечки изолятора – это кратчайшее расстояние или сумма кратчайших расстояний по контуру наружной изоляционной поверхности между частями, находящимися под разными электрическими потенциалами. От этой величины зависит надежность работы изолятора при загрязнении и увлажнении.

Хранение изоляторов на площадке должно осуществляться под навесом и в таком положении, чтобы избежать скопления воды в полостях изолятора. Технические характеристики изоляторов приведены в табл. 1.69-1.71.

Таблица 1.69

Штыревые изоляторы (см. рис. 1.3)

* На напряжение до 1 кВ. * * На напряжение свыше 1 кВ.

Таблица 1.70

Подвесные тарельчатые высоковольтные изоляторы (см. рис. 1.4)

Таблица 1.71

Полимерные линейные изоляторы для воздушных линий электропередачи (см. рис. 1.5)

При сооружении линий электропередачи с применением проводов SAX используются изоляторы финского производства типа SDI (табл. 1.72).

Таблица 1.72

Изоляторы типа SDI

1.6. АРМАТУРА

Арматура применяется на строительстве воздушных линий электропередачи, открытых распределительных устройств подстанций. Она используется для комплектования изолирующих подвесок проводов и грозозащитных тросов, соединений проводов и тросов в пролетах и шлейфах, присоединения проводов к выводам электрических аппаратов, фиксирования расщепленных проводов в фазах, защиты проводов от воздействия вибрации и других колебаний.

Арматура должна удовлетворять следующим основным требованиям: обладать достаточной механической прочностью, высококоррозионной стойкостью, минимальными потерями на перемагничивание при прохождении переменного тока и по возможности не иметь источников стриммерных разрядов. Токоведущая арматура не должна обладать электрическим сопротивлением протеканию тока, превышающим сопротивление провода той же длины.

Все типы линейной арматуры и арматуры открытых распределительных устройств подстанций изготовляются для эксплуатации в умеренно холодном и тропическом климате. Арматура изготавливается в климатическом исполнении УХЛ категории I по ГОСТ 15150-69*.

Для районов прохождения ВЛ в атмосфере промышленных загрязнений с повышенной химической активностью среды, а также районов солончаков и морского побережья применяется арматура в тропическом исполнении с обязательным нанесением защитной смазки ЗЭС (ТУ 38 101474-74) в процессе монтажа линии.

Арматура используется с проводами, изготовленными по ГОСТ 839-80*, и канатами стальными (ГОСТ 3062-80*, ГОСТ 3063-80*, ГОСТ 3064-80*).

1.6.1. Соединения линейной арматуры

В основу стандартизации линейной арматуры положен ГОСТ 11359-75*, который распространяется на линейную арматуру с разрушающими нагрузками, соответствующими следующим значениям, кН, не менее: 20; 40; 70; 100; 120; 160; 210; 250; 300; 350; 400; 450; 530; 600; 750; 900; 1100; 1200; 1350; 1600; 1800; 2400; 2700; 3600.

Все типы соединительной арматуры крепятся подвижно шарнирами трех видов:

шарнир «палец-проушина»;

цепное соединение;

сферический шарнир.

Соединения типа «палец-проушина» и цепное соединение с разрушающими нагрузками от 20 до 3600 кН должны соответствовать значениям, указанным в табл. 1.73 (рис. 1.6).

Рис. 1.6. Сопряжение арматуры:

а – шарнирное «палец-проушина»; б – цепное

Таблица 1.73

Шарнирные соединения «палец-проушина» и цепного типа

Цепное соединение является наиболее рациональным для соединения элементов в гирлянде. Шарнир такого типа в цепи гирлянды обеспечивает отклонение элементов в двух взаимно перпендикулярных плоскостях и имеет некоторую, хотя и ограниченную, свободу при скручивании элементов (кручение вокруг оси гирлянды).

Шарнир сферического типа применяется чаще всего в соединении изоляторов и в значительно меньшей степени – в цепи гирлянды для соединения ее элементов. Недостатком его является ограниченная возможность отклонения, что связано с особенностью его конструкции.

Соединение типа сферический шарнир и его функциональные размеры указаны в табл. 1.74 (рис. 1.7).

Рис. 1.7. Сферическое шарнирное соединение:

d 1 – диаметр пестика; D 1 – диаметр гнезда; Р – зазор между пестиком и днищем гнезда; S – размер, определяющий надежность фиксации пестика в гнезде; Т – номинальная высота замка

Таблица 1.74

Сферические шарнирные соединения

Для предотвращения расцепления сферического соединения линейной арматуры устанавливаются V-образные и W-образные замки (рис. 1.8). Марки замков соответствуют условным размерам сферических шарнирных соединений (табл. 1.75).

Рис. 1.8. Замки для запирания сферических шарнирных соединений (СШС) изоляторов: а – W-образные; б – V-образные

Таблица 1.75

Замки типа W– и V-образных сферических шарнирных соединений

Пружинные замки изготовляются из нержавеющей стали или фосфористой бронзы для обеспечения хороших пружинных свойств и их высокой коррозийной стойкости.

1.6.2. Сцепная арматура

Сцепная арматура предназначается для соединения элементов изолирующих подвесок и крепления проводов и грозозащитных тросов к опоре и подразделяется на универсальную и специальную. К специальной сцепной арматуре относятся серьги, ушки и узлы крепления гирлянд к опорам.

Узлы крепления располагаются в гирлянде всегда в определенной последовательности: узел крепления – только в начале гирлянды, а серьги и ушки, как правило, соединяются только с изоляторами.

Конструкции серьги типов СР и СРС представлены на рис. 1.9, их основные размеры даны в табл. 1.76.

Рис. 1.9. Серьги: а – типа СР; б – типа СРС

Таблица 1.76

Серьги типов СР и СРС

Ушки предназначены для соединения стержня подвесного изолятора или серьги с другой линейной арматурой. Для запирания стержня изолятора или пестика серьги в гнезде ушки комплектуются W-образными замками.

Ушки для воздушных линий электропередачи выпускаются следующих типов:

У1 – однолапчатые;

У1К – однолапчатые укороченные;

У2 – двухлапчатые;

У2К – двухлапчатые укороченные;

УС – специальные с гнутым пальцем;

УСК – специальные укороченные с гнутым пальцем.

Ушки укороченных типов У1К, У2К служат для комплектования изолирующих подвесок и тросовых креплений без защитной арматуры (разрядных рогов и защитных экранов), что сокращает длину подвески и уменьшает ее массу.

Ушки типов УС и УСК имеют гнутый палец, благодаря чему обеспечивается шарнирное соединение цепного типа со скобами типа СК или арочной подвеской поддерживающего зажима. Ушки типа УС имеют в средней части более тонкое плоское ребро с отверстиями или вырезками для крепления защитных экранов и разрядных рогов.

Конструкция и основные размеры ушек приведены на рис. 1.10– 1.13 и представлены в табл. 1.77-1.80.

Рис. 1.10. Однолапчатые (а, б ) и укороченные (в) ушки типов У1 и У1К

Рис. 1.11. Двухлапчатые (а, б) и укороченные (в) ушки типов У2 и У2К

Рис. 1.12. Специальные ушки типа УС

Рис. 1.13. Специальные ушки укороченные типа УСК

Таблица 1.77

Однолапчатые ушки типов У1 и У1К

Таблица 1.78

Двухлапчатые ушки типов У2 и У2К

Таблица 1.79

Специальные ушки типа УС

Таблица 1.80

Специальные укороченные ушки типа УСК (см. рис. 1.13)

Выбор арматуры других видов производится в зависимости от конструкции изолирующих подвесок (количества цепей изоляторов, числа проводов в фазе, типа изолирующих подвесок и т. п.).

Таблица 1.81

Выбор сцепной арматуры в зависимости от типа изолятора

Примечание. Серьга СРС-7-16 имеет круглое сечение проушины и предназначена для соединения с V-образным болтом на опоре.

1.6.3. Узлы крепления изолирующих подвесок к опорам

Узлы крепления типов КГП, КГ, КГТ, КГН предназначены для крепления натяжных и поддерживающих изолирующих подвесок к опорам воздушных линий электропередачи и распределительных устройств.

Узлы крепления типа КГП представляют собой усиленный вариант крепления натяжных и поддерживающих изолирующих подвесок. Узлы крепления типа КГ крепятся к опорам через четыре отверстия путем затяжки гаек V-образных болтов. После затяжки гайки фиксируются от самоотвинчивания раскерниванием. Узлы крепления марки КГТ-7-1 предназначены для крепления поддерживающих подвесок грозозащитных тросов к деревянным опорам и имеют разрушающие нагрузки не менее 70 кН. Узлы крепления типа КГН служат для крепления изолирующих подвесок на специальных переходах с большими механическими нагрузками. Они позволяют осуществить привязку к опорам трубчатых и других конструкций.

Узлы крепления изолирующих подвесок и их основные размеры приведены на рис. 1.14-1.16 и в табл. 1.82-1.84.

Рис. 1.14. Узлы крепления типа КГП

Рис. 1.15. Узлы крепления типа КГ

Рис. 1.16. Узлы крепления типа КГН

Таблица 1.82

Узлы крепления типа КГП

Таблица 1.83

Узлы крепления типа КГ

Таблица 1.84

Узлы крепления типа КГН (см. рис. 1.16)

1.6.4. Скобы

Скобы относятся к универсальной соединительной арматуре и предназначаются для перехода с шарнирного цепного соединения на соединение типа «палец-проушина», изменения расположения оси шарнирности, соединения арматуры, рассчитанной на разные нагрузки.

Скобы могут быть применены в любой комбинации с другими типами соединительной арматуры, в начале или в конце, что и определяет их полную универсальность.

Скобы выпускаются следующих типов: СК, СКД – с цепным шарниром; СКТ – трехлапчатые плоские.

Скобы типов СК и СКД с одной стороны имеют двухлапчатую проушину, а с другой стороны обеспечивают шарнирное цепное соединение. Скобы типа СК позволяют осуществлять переход со скобы одного ряда нагрузок на скобы соседнего (большего или меньшего) ряда нагрузок через цепное соединение.

Скобы удлиненные типа СКД имеют увеличенную строительную высоту. Применение их в изолирующих подвесках рекомендуется только в исключительных случаях, когда скобы нормальной длины применить невозможно. Обозначения и основные размеры скоб приведены на рис. 1.17 и в табл. 1.85 и 1.86.

Рис. 1.17. Скобы для комплектования гирлянд изоляторов и тросовых креплений: а – типа СК и СКД; б – трехлапчатая типа СКТ

Таблица 1.85

Скобы типов СК и СКД (см. рис. 1.17, а)

Таблица 1.86

Скобы типа СКТ (см. рис. 1.17, б)

1.6.5. Промежуточные звенья

Промежуточные звенья предназначены для увеличения и регулирования длины подвески, перехода от одного вида соединения к другому, изменения расположения оси шарнирности соединения арматуры, рассчитанной на разные нагрузки.

Промежуточные звенья для воздушных линий электропередачи позволяют осуществить: удлинение изолирующих подвесок (звенья типов ПР, 2ПР, ПРТ); изменение плоскости шарнирности (звенья типа ПРВ); регулировку длин изолирующих подвесок (звенья типов ПРР, ПТР); удобный монтаж (звенья типа ПТМ); переход соединения арматуры с различными разрушающими нагрузками (звенья типа ПРТ, ПРС).

Общие виды и основные размеры промежуточных звеньев даны на рис. 1.18 и 1.19 и в табл. 1.87-1.92.

Рис. 1.18. Промежуточные сцепные звенья:

а и б – прямые типа ПР; в – двойные типа 2ПР; г – трехлапчатые типа ПРТ; д – вывернутые типа ПРВ

Рис. 1.19. Промежуточные звенья регулируемые: а – типа ПРР; б – ПТР (талрепы)

Таблица 1.87

Промежуточные звенья типа ПР

Таблица 1.88

Промежуточные звенья двойные типа 2ПР (см. рис. 1.18, в)

Таблица 1.89

Промежуточные звенья трехлапчатые типа ПРТ (см. рис. 1.18, г)

Промежуточные звенья вывернутые типа ПРВ состоят из круглого стержня, имеющего на концах однолапчатые проушины, которые повернуты на 90° относительно друг друга. Звенья промежуточные регулируемые типа ПРР состоят из четырех пластин, которые попарно образуют двухлапчатую и однолапчатую части звена. В пластинах на различном расстоянии выполнены отверстия, что позволяет с помощью перестановки пальцев в отверстиях изменять длину звена и за счет этого менять длину изолирующей подвески. Звено комплектуется двумя пальцами с резьбовыми концами, гайками и шплинтами.

Таблица 1.90

Промежуточные звенья вывернутые типа ПРВ (см. рис. 1.18, д)

Таблица 1.91

Промежуточные регулируемые звенья типа ПРР (см. рис. 1.19, а)

Промежуточные звенья типа ПТР – талрепы имеют плавную регулировку длины за счет винтовой нарезки на подвижных деталях. После доведения длины изолирующих подвесок до нужного размера винты талрепа фиксируются от поворота контргайками.

Таблица 1.92

Промежуточные звенья ПТР (талрепы) с бесступенчатой регулировкой длины (см. рис. 1.19, б)

Промежуточные звенья двойного типа 2ПРР, служащие для увеличения и регулирования длины подвески, состоят из одинаковых пластин по типу 2ПР с тремя отверстиями посередине.

Промежуточные монтажные звенья типа ПТМ относятся к специальным типам арматуры, которые включаются в состав поддерживающих и натяжных изолирующих подвесок для обеспечения удобства монтажа и эксплуатации. Конструкция и основные размеры этих звеньев представлены на рис. 1.20 и в табл. 1.93.

Рис. 1.20. Звенья промежуточные монтажные типа ПМТ

Таблица 1.93

Звенья промежуточные монтажные типа ПТМ

1.6.6. Коромысла

Коромысла являются промежуточными элементами при комплектации двухцепных или многоцепных изолирующих подвесок, позволяющих обеспечивать равномерное распределение нагрузок между отдельными цепями изоляторов посредством их шарнирного соединения. Коромысла применяются также для присоединения к одноцепным изолирующим подвескам двух, трех и более проводов фазы.

Расстояние между точками крепления цепей изоляторов должно быть не менее 400 мм для изоляторов, имеющих диаметр изолирующей части до 300 мм, и не менее 450 мм для изоляторов, имеющих диаметр изолирующей части до 370 мм.

Конструкция и основные параметры универсальных коромысел типа 2КУ и 3КУ для комплектования двухцепных и трехцепных изолирующих подвесок и крепления двух проводов фазы к изолирующим подвескам приведены на рис. 1.21 и в табл. 1.94 и 1.95.

Рис. 1.21. Универсальные коромысла типа КУ для изолирующих подвесок и крепления проводов к изолирующим подвескам: а – двухплечевые типа 2КУ; б – трехплечевые типа 3КУ

Таблица 1.94

Универсальные коромысла для крепления двух проводов фазы к изолирующим подвескам двухплечевые типа 2КУ (см. рис. 1.21, а)

Таблица 1.95

Трехплечевые коромысла типа 3КУ (см. рис. 1.21, б)

Конструкция и основные параметры двухцепных двухреберных коромысел типа 2КД с одной точкой крепления, двухцепных и трех-цепных двухреберных коромысел с двумя точками крепления типа 2КД2 и 3КД2 представлены на рис. 1.22 и в табл. 1.96-1.98, а трех-цепных балансирных 3КБ и однореберных типа К2 приведены на рис. 1.23 и в табл. 1.99 и 1.100.

Рис. 1.22. Коромысла двухцепные двухреберные с одной и двумя точками крепления:

а – 2КД-25; б – 2КД-12; в – 2КД2-30; г – 2КД2-240-1/3

Рис. 1.23. Коромысло трех-цепное балансирное типа 3КБ с одной точкой крепления (а) и однореберное типа К2 для крепления двух проводов фазы к подвескам (б)

Таблица 1.96

Двухцепные двухреберные коромысла типа 2КД (см. рис. 1.22, а и б)

Таблица 1.97

Двухцепные двухреберные коромысла типа 2КД2 с двумя точками крепления (см. рис. 1.22, в и г)

Таблица 1.98

Трехцепные двухреберные коромысла типа 3КД2 с двумя точками крепления

Таблица 1.99

Трехцепные балансирные коромысла типа 3КБ с одной точкой крепления (см. рис. 1.23, а)

Таблица 1.100

Однореберные коромысла типа К2 для крепления двух проводов (см. рис. 1.23, б)

К специальным относятся коромысла типа КЛ. Они предназначены для объединения всех цепей изоляторов после их монтажа и обеспечивают надежную работу линии при обрыве одной цепи в двух-, трехцепной и т. д. изолирующей подвеске, не допуская падения проводов на землю. Основные параметры подвесок типа КЛ приведены в табл. 1.101.

Таблица 1.101

Коромысла лучевые для объединения двух-восьми цепей натяжной изолирующей подвески проводов

1.6.7. Поддерживающая арматура

В состав поддерживающей арматуры входят поддерживающие глухие зажимы для одного и более проводов, многороликовые подвесы и опорные зажимы.

Поддерживающие зажимы предназначены для подвески и закрепления проводов воздушных линий электропередачи и грозозащитных тросов к поддерживающим гирляндам на промежуточных опорах, а также для крепления грозозащитных тросов непосредственно к промежуточным опорам. Зажимы выпускаются типов ПГ, ПГН, ПГУ.

Поддерживающие зажимы состоят из лодочки, зажимного устройства и подвески, через которые зажимы соединяются с изолирующей подвеской (кроме ПГ-1-11, ПГ-2-10, ПГ-3-10). Лодочка поддерживающего зажима присоединяется к поддерживающей гирлянде через подвеску с шарнирами. Для фиксации проводов в лодочке во избежание проскальзывания их при неравномерных нагрузках на провода в смежных пролетах в лодочке поддерживающего зажима монтируется зажимное устройство.

Конструктивное исполнение элементов поддерживающего зажима может быть различным в зависимости от его назначения. По своему назначению поддерживающие зажимы подразделяются следующие на группы типов:

ПГ и ПГН – для одного провода в фазе (рис. 1.24, табл. 1.102 и 1.103);

2ПГН, 3ПГН, 4ПГН – для двух, трех и четырех проводов в фазе

(табл. 1.104);

ПГН-5-4, 3ПГН2-5-1 и 3ПГН2-5-4 – для районов с частым гололедом (табл. 1.105);

ПГУ, 2ПГУ, 3ПГУ – для промежуточно-угловых опор (рис. 1.25, табл. 1.106).

Рис. 1.24. Поддерживающие зажимы:

а – для подвески грозозащитных тросов на промежуточных опорах типа ПГ; б – глухие типа ПГН для проводов

Рис. 1.25. Поддерживающий зажим типа ПГУ для промежуточно-угловых опор

Гнезда сферического шарнирного соединения зажимов типа ПГ и ПГН имеют условный размер 17 мм.

Если при подвеске грозозащитных тросов осуществляется заземление, то при этом используются зажимы марок ПГ-1-11, ПГ-3-10, ПГ-2-11Д с лапкой, к которой болтом крепится заземляющий зажим 3ПС.

Таблица 1.102

Поддерживающие зажимы типа ПГ (см. рис. 1.24, а)

Таблица 1.103

Поддерживающие зажимы типа ПГН (см. рис. 1.24, б)

Таблица 1.104

Поддерживающие зажимы типа 2ПГН, 3ПГН и 4ПГН для алюминиевых и сталеалюминиевых проводов диаметром 21,6-33,2 мм

В районах с частым образованием гололеда и в районах с повышенными нагрузками, где при низких температурах требуется увеличенный запас прочности, применяются зажимы типа ПГН-5-4, а также зажимы для двух и более проводов, разработанные на базе этих зажимов.

Таблица 1.105

Зажимы типа ПГН для районов с частыми гололедами и районов с повышенной нагрузкой

* С двумя точками крепления.

При монтаже проводов на промежуточно-угловых опорах для подвески проводов к гирляндам изоляторов применяются поддерживающие роликовые зажимы типа ПГУ, снабженные роликами, по которым производится раскатка и визирование проводов, что позволяет упростить монтаж алюминиевых и сталеалюминиевых проводов. Эти зажимы позволяют исключить из процесса сложную операцию по перекладке проводов из раскаточных роликов в зажимы с опусканием их на землю и подъемом на опоры.

В щеках зажима имеется одно или два окна, через которые на проводе, лежащем в роликах зажима, устанавливаются зажимные планки, стягиваемые двумя болтами и используемые при монтаже как раскаточные роликовые подвесы. Зажимы ПГУ применяются для монтажа проводов линий электропередачи всех классов напряжения.

В зависимости от диаметра монтируемого провода зажимы комплектуются соответствующими плашками.

Таблица 1.106

Поддерживающие зажимы для промежуточно-угловых опор типа ПГУ (см. рис. 1.25)

Многороликовые поддерживающие подвесы применяются для подвески стальных канатов и сталеалюминиевых проводов на промежуточных опорах больших переходов. Конструкция подвеса обеспечивает самоустановку роликов по дуге. При подвешивании сталеалюминиевых проводов в роликовых подвесах на провода надевается защитная муфта-протектор, которая фиксируется опрессовыванием.

Характеристика многороликовых подвесов приведена в табл. 1.107.

Таблица 1.107

Многороликовые подвесы

1.6.8. Защитная арматура

Защитная арматура предназначена для защиты изолирующих подвесок, изоляторов, проводов, грозозащитных тросов от электрических и механических повреждений. К защитной арматуре относятся: кольца и экраны защитные; узлы крепления экранов; рога разрядные; гасители вибрации; балласты; муфты предохранительные и защитные; распорки.

Специальныераспорки предназначены для обводки шлейфа на анкерно-угловых опорах; для соединения трубы узла крепления экранов с проводами фазы; для обеспечения постоянства воздушных промежутков между проводами, между фазой и стойкой опоры и между проводами фазы.

Плашки и захваты распорок изготавливаются из алюминиевого сплава, остальные детали – из стали. Марки распорок и их основные данные приведены в табл. 1.108 и 1.109.

Таблица 1.108

Специальные распорки для обводки шлейфов

Таблица 1.109

Специальные распорки для комплектации натяжных изолирующих подвесок

Дистанционные распорки предназначены для удержания на заданном расстоянии проводов фазы воздушных линий электропередачи и открытых распределительных устройств. Распорки выпускаются типов РГ, ЗРГ, 4РГ, 5РГ.

Глухие распорки типа РГ выпускаются типоразмеров 1, 2, З, 4, 5, 6 и отличаются только диаметром губок, т. е. диапазоном диаметров проводов, монтируемых в распорке, и длинами распорок (З00, 400, 485, 500, 600).

Для установки в шлейфах в целях уменьшения их раскачивания применяются дистанционные утяжеленные распорки типа РУ. Утяжеленные глухие распорки типа РУ выпускаются только с расстоянием 400 мм между проводами. Для утяжеления этих распорок на их тяги надеваются три литых груза. Технические данные распорок типа РГ приведены в табл. 1.110.

Таблица 1.110

Дистанционные распорки типа РГ

Балласты (рис. 1.26) применяются для предотвращения изменения весовых и ветровых нагрузок на подвеску промежуточных опор, расположенных во впадине, при прохождении ВЛ по пересеченной местности. Для предотвращения этого к поддерживающему зажиму подвешиваются компенсирующие грузы – балласты, масса которых определяется расчетом. Технические характеристики балластов приведены в табл. 1.111.

Рис. 1.26. Балласты к поддерживающим зажимам для одного провода

Таблица 1.111

Балласты

* Регулировка массы балласта через каждые 100 кг.

(рис. 1.27) предназначены для защиты провода от повреждения при соприкосновении с арматурой. Технические данные муфт МПР приведены в табл. 1.112.

Рис. 1.27. Предохранительные муфты типа МПР

Таблица 1.112

Предохранительные муфты типа МПР

Защитные муфты типа МЗ (рис. 1.28) предназначены для защиты алюминиевых и ста леалюминиевы х проводов от повреждени я в многороликовых подвесах. Технические данные этих муфт приведены в табл. 1.11З.

Рис. 1.28. Защитные муфты типа МЗ

Таблица 1.113

Защитные муфты типа МЗ

Примечание. При монтаже опрессовываются первое и последнее звенья муфты шестигранными матрицами на участке, равном 100 мм.

Гасители вибрации устанавливаются на проводах и тросах линий электропередачи для защиты проводов от вибрации и предупреждения их повреждения от усталости, вызываемой вибрацией. Для установки на проводах ВЛ применяются гасители типа ГВН, ГПГ и ГПС (рис. 1.29), в табл. 1.114-1.116 приведены их технические характеристики. Гасители вибрации всех типов снабжены плашками с пониженными магнитными потерями. Марка гасителя выбирается в зависимости от типа провода, длины пролета и тяжения. Для неметаллических оптических кабелей, встроенных в грозозащитный трос диаметром 24 мм, примен яются гасители вибрации типа ГВ 0,4/0,8/0,1-27.

Рис. 1.29. Гасители вибрации:

а – типа ГВН и ГПГ с глухим креплением на проводе;

б – типа ГПС, сбрасывающийся для перехода

Таблица 1.114

Гасители вибрации типа ГВН с глухим креплением на проводе (см. рис. 1.29, а)

Таблица 1.115

Гасители вибрации типа ГПГ с глухим креплением на проводе (см. рис. 1.29, а)

Таблица 1.116

Сбрасывающиеся гасители вибрации типа ГПС (см. рис. 1.29, б)

Провода ВЛ напряжением 6-10 кВ, смонтированные на подвесных изоляторах, защищаются от вибрации путем установки гасителей вибрации петлевого типа (рис. 1.30 и табл. 1.117). Роль гасителя выполняет петля, выполненная из отрезка провода той же марки, что и основной провод, смонтированный на линии. Конструкция такого гасителя вибрации обеспечивает надежную работу проводов сечением от 25 до 95 мм 2 .

Рис. 1.30. Гаситель вибрации петлевого типа:

1 – основной провод; 2 – петля из провода; 3 – проволочная вязка на концах петли; 4 – поддерживающий зажим

Таблица 1.117

Петлевые гасители вибрации для проводов ВЛ 6-10 кВ (см. рис. 1.30)

Защитные спиральные протекторы предназначены для защиты проводов марки АС от вибрации и изготавливаются следующих модификаций:

ПЗС-Б пр -01 – для защиты проводов от вибрации в местах выхода провода из лодочки поддерживающего зажима;

ПЗС-Б пр -11 – для защиты провода от вибрации и повышенных раздавливающих нагрузок в местах установки гасителей вибрации;

ПЗС-Б пр -31 – для защиты проводов от вибрации в местах выхода провода из соединительного зажима типа САС, СОАС и т. п.

Маркировка зажима указывает: П – протектор; З – защитный; Э пр – диаметр провода; две последние цифры (01) – модификация зажима.

Протектор представляет собой комплект отдельных спиралей или склеенных прядей, навиваемых на поверхность провода в месте установки зажима, гасителя, ролика. Основные параметры защитных спиральных протекторов представлены в табл. 1.118.

Таблица 1.118

Защитные протекторы ПЗС

1.6.9. Натяжная арматура

Натяжение проводов и крепление их к анкерно-угловым опорам осуществляется с помощью натяжных зажимов различной конструкции, размеры и механическая прочность которых должны соответствовать размерам и механической прочности натягиваемого провода или каната.

Зажимы воспринимают нагрузку от тяжения проводов (канатов) в нормальном режиме при воздействии на них ветра и гололеда. Зажимы должны обеспечивать прочность заделки проводов (канатов) не ниже 90 % расчетной прочности проводов (канатов) на разрыв, а также надежный электрический контакт.

В зависимости от конструкции и способа монтажа натяжные зажимы подразделяются на клиновые, болтовые, заклинивающиеся и прессуемые. Они могут быть разъемные и неразъемные. Для алюминиевых проводов сечением от 16 до 95 мм 2 применяются простые клиновые зажимы типа НК (рис. 1.31, а и табл. 1.119).

Рис. 1.31. Клиновые зажимы: а – НК-1-1; б – НКК-1-1Б

Таблица 1.119

Клиновой зажим марки НК-1-1

Для крепления сталеалюминиевых проводов сечением от 10 до 50 мм 2 и стальных канатов сечением от 25 до 86 мм 2 применяются натяжные зажимы «клин-коуш» типа НКК (рис. 1.31, б и табл. 1.120).

Таблица 1.224

Натяжной зажим типа НКК

* Соединяется с ушками У1-7-16 и У1К-7-16.

** Соединяется с ушком У1-12-16.

Натяжные зажимы типов НБ и НЗ (рис. 1.32 и табл. 1.121) предназначены для крепления алюминиевых и сталеалюминиевых проводов сечением от 70 до 300 мм 2 и выпускаются болтовыми марок НБ-2-6А и НБ-3-6Б и заклинивающимися марки НЗ-2-7. Рабочее положение зажима – болтовым хвостиком в сторону провода шлейфа, а раструбом в сторону пролета. Для алюминиевых и сталеалюминиевых проводов болтовой зажим НБ-3-6Б поставляется с алюминиевой прокладкой, уложенной вдоль желоба корпуса зажима.

Рис. 1.32. Натяжные разъемные зажимы: а – НБ-2-6А; б – НБ-3-6Б; в – НЗ-2-7

Для проводов А 150 – А 300 зажим НБ-3-6Б комплектуется ушком У1-12-16.

Таблица 1.121

Натяжные разъемные зажимы типов НБ и НЗ

Для натяжения сталеалюминиевых проводов сечением 240 мм 2 и больше на линиях электропередачи напряжением 220 кВ и выше применяются натяжные прессуемые зажимы типа НАС, состоящие из алюминиевого корпуса и анкера с проушиной, изготовленные из стали (рис. 1.33 и табл. 1.122). В хвостовике зажима на длине 100 мм опрессовывается провод, уходящий в шлейф. Конструкция зажимов этого типа такова, что при опрессовывании зажима плоскость расположения проушины может быть выбрана любой, в зависимости от условий комплектования изолирующей подвески и направления провода, уходящего в шлейф.

Рис. 1.33. Натяжные прессуемые зажимы типа НАС

Таблица 1.222

Натяжные прессуемые зажимы типа НАС для сталеалюминиевых проводов (см. рис. 1.33)

Для оконцевания и натяжения стальных канатов сечением от 50 до 500 мм 2 , используемых на линиях электропередачи в качестве грозозащитных тросов, применяются натяжные прессуемые зажимы типа НС (рис. 1.34 и табл. 1.123). Зажим НС изготовляется из стали. Он состоит из трубки с отверстием для каната и стальной дугообразной скобы, приваренной к концу трубки. Для выполнения заземления грозозащитного троса конец его пропускается через трубку корпуса зажима НС и отгибается в нужном направлении. Зажим опрессовывается, а на конце троса опрессованием монтируется заземляющий зажим типа ЗПС (рис. 1.35 и табл. 1.124). Зажим ЗПС с помощью болта через проушину закрепляется за мета ллоконструкции анкерно-угловой опоры.

Рис. 1.34. Натяжные прессуемые зажимы типа НС для стальных канатов

Рис. 1.35. Заземляющий прессуемый зажим типа ЗПС для присоединения к опоре заземляющих концов грозозащитного троса

Таблица 1.123

Натяжные прессуемые зажимы типа НС для стальных канатов (см. рис. 1.34)

Таблица 1.124

Заземляющие прессуемые зажимы типа ЗПС для стальных канатов (см. рис. 1.35)

Натяжные зажимы типа ТРАС используются при осуществлении транспозиции сталеалюминиевых проводов на опоре. По конструкции зажимы типа ТРАС аналогичны зажимам типа НАС и с теми же анкерами, но корпус зажима имеет расточку с другой стороны, так как вывод провода в шлейф осуществляется в сторону пролета.

Для монтажа сталеалюминиевых проводов повышенной прочности используются натяжные прессуемые зажимы типа НАСУС, по конструкции аналогичные зажимам типа НАС.

Натяжные прессуемые зажимы применяются при монтаже стальных канатов по ГОСТ 3062-80*, ГОСТ 3063-80*, ГОСТ 3064-80* сечением от 48 до 298 мм 2 . Зажимы типа НС изготавливаются из стали и предназначены для крепления грозозащитных тросов, оттяжек опор, а также стальных проводов на специальных переходах. Конструкция этих зажимов проста в производстве, удобна при монтаже и надежна в эксплуатации.

Для анкерного крепления проводов марки АС сечением от 70 до 400 мм 2 и тросов марки С к опорам воздушных линий электропередачи применяются натяжные спиральные зажимы типа НС-D пр р -01 (НС – натяжной спиральный зажим; D пр – номинальный диаметр провода, мм; две последние цифры (01) – модификация зажима).

В состав зажима входят коуш литой и силовая спираль из проволоки. Силовая спираль представляет собой U-образную прядь спиралей, проклеенную компаундом. Силовая спираль навивается на провод. Прочность заделки провода в натяжном спиральном зажиме составляет не менее 95 % прочности провода. На внутреннюю поверхность пряди наносится абразив.

Натяжные спиральные зажимы надежно сохраняют провода от повреждения за счет распределения сдавливающего усилия по всей длине зажима. Технические характеристики натяжных зажимов НС приведены в табл. 1.125.

Таблица 1.125

Натяжные спиральные зажимы типа НС -D пр -01*

* Могут использоваться взамен натяжных зажимов типа НБ; НЗ; НС; НАС; НАСУС.

1.6.10. Соединительная арматура

Соединительная арматура предназначена для соединения проводов и канатов воздушных линий электропередачи. К соединительной арматуре относятся: овальные, плашечные, прессуемые, клыковые, петлевые и заземляющие зажимы. По назначению соединительные зажимы подразделяются на две группы:

1) воспринимающие токовую нагрузку и механическое тяжение по проводам;

2) воспринимающие только токовую нагрузку (петлевые, заземляющие).

По способу монтажа зажимы делятся на прессуемые, овальные – монтируемые обжатием; овальные – монтируемые скручиванием; клыковые – используемые в качестве «сжимов», и плашечные – стягиваемые болтами.

Соединения алюминиевых и сталеалюминиевых проводов сечением от 10 до 185 мм 2 в пролетах выполняются с помощью соединительных овальных зажимов типа СОАС, монтируемых скручиванием (рис. 1.36 и табл. 1.126). Зажимы изготавливаются из алюминиевых трубок заданной длины, концы которых разбортовываются для обеспечения удобства заведения в трубку концов соединяемых проводов врасплет. Соединительный зажим СОАС-185 для проводов сечением 185 мм 2 комплектуется дополнительно вкладышем в виде полосы, имеющей двояковогнутое сечение.

Рис. 1.36. Соединительный овальный зажим типа СОАС для алюминиевых и сталеалюминиевых проводов

Соединение стальных канатов в пролетах выполняется с помощью прессуемых зажимов типа СВС, представляющих собой короткую стальную трубку, внутренний диаметр которой обеспечивает возможность одновременного ввода в нее навстречу друг другу концов соединяемых проводов. При относительно тонкой стенке стальной трубки за счет одновременного опрессования концов соединяемых тросов с проволоками, наложенными врасплет, достигается высокая механическая прочность и надежность соединения.

Надежность соединения достигается за счет применения приспособления МИ-189А для проводов сечением до 35 мм 2 , для проводов сечением от 50 до 185 мм 2 применяется приспособление МИ-230А.

Таблица 1.126

Соединительные овальные зажимы типа СОАС (см. рис. 1.36)

* Комплектуется вкладышем.

Для соединения между собой сталеалюминиевых проводов применяются соединительные прессуемые зажимы типа САС (рис. 1.37 и табл. 1.127). Корпус зажима изготовляется из труб специального профиля. Сердечник, предназначенный для соединения стальной части проводов, имеет профиль, аналогичный профилю корпуса.

Рис. 1.37. Соединительный прессуемый зажим типа САС для сталеалюминиевых проводов

Таблица 1.127

Соединительные прессуемые зажимы типа САС для сталеалюминиевых проводов (см. рис. 1.37)

Для соединения сталеалюминиевых проводов особо усиленной конструкции применяются соединительные прессуемые зажимы типа САСУС (рис. 1.38 и табл. 1.128).

Соединение стальных частей проводов производится методом «врасплет». Опрессование сердечника зажима производят сначала шестигранной, затем круглой матрицей, а опрессование корпуса зажима – круглой.

Для соединения стальных канатов в пролетах используются зажимы соединительные типа СВС, концы канатов в этих зажимах соединяются методом «врасплет», после чего производится опрессование шестигранными матрицами, а затем круглыми.

Зажимы типа СВС обеспечивают прочность заделки канатов не менее 90 % разрывного усилия канатов. Зажимы типа СВС представлены на рис. 1.39, основные данные приведены в табл. 1.129.

Рис. 1.38. Соединительные прессуемые зажимы типа САСУС для сталеалюминиевых проводов

Рис. 1.39. Соединительные зажимы типа СВС для стальных канатов

Таблица 1.128

Соединительные прессуемые зажимы типа САСУС (см. рис. 1.38)

Таблица 1.129

Соединительные прессуемые зажимы типа СВС (см. рис. 1.39)

Выполнение разъемных соединений проводов в шлейфе анкерной опоры из алюминиевых и сталеалюминиевых проводов осуществляется петлевыми переходными зажимами типа ПАС (табл. 1.130). Зажимы (рис. 1.40) состоят из двух алюминиевых контактных лапок, плакированных медью. Лапки зажимов на концах проводов опрессовываются, а между собой соединяются болтами. При переходе с одной марки провода на другую в шлейфах анкерных опор устанавливаются петлевые переходные прессуемые зажимы типа ПП (табл. 1.131).

Рис. 1.40. Соединительные петлевые переходные зажимы типа ПАС (а) для соединения проводов в шлейфе анкерной опоры и типа ПП (б) для перехода с одной марки провода на другую в шлейфах анкерных опор

Таблица 1.130

Петлевые прессуемые зажимы типа ПАС (см. рис. 1.40, а)

Таблица 1.131

Зажимы типа ПП для перехода с одной марки провода на другую (см. рис. 1.40, б)

Петлевые зажимы типа ППТ для перехода с одного на два провода и типа ППР для перехода с двух проводов на три провода приведены на рис. 1.41 и в табл. 1.132 и 1.133.

На линиях электропередачи 35-110 кВ заземление грозозащитных тросов осуществляется зажимами типа ПС (рис. 1.42, а и табл. 1.134).

Для соединения алюминиевых и сталеалюминиевых проводов в петлях анкерных опор ВЛ и осуществления отпаек применяются плашечные зажимы типа ПА (рис. 1.42, б и табл. 1.135). Зажимы марки ПА-1-1 применяются также для крепления петли проводов при анкерном креплении на штыревых изоляторах. В соединительных плашечных зажимах провод закрепляется затягиванием плашек болтами. После затягивания болтов между краями желобков плашек и корпуса должен оставаться незначительный зазор. Наличие зазора подтверждает, что зажим выбран правильно. Через несколько дней необходимо дополнительно подтянуть болты, так как из-за деформации проводов давление в контакте несколько ослабевает. При полном затягивании болтов провод прочно закрепляется плашками.

Рис. 1.41. Петлевые зажимы типа ППТ (а) для перехода с одного провода на два провода и типа ППР (б) для перехода с двух проводов на три провода

Рис. 1.42. Плашечные контактные зажимы: а – типа ПС; б – типа ПА

Таблица 1.132

Петлевые зажимы типа ППТ для перехода с одного на два провода (см. рис. 1.41, а)

Таблица 1.133

Петлевые зажимы типа ППР для перехода с двух проводов на три провода (см. рис. 1.41, б)

Таблица 1.134

Соединительные плашечные зажимы типа ПС (см. рис. 1.42, а)

Таблица 1.135

Соединительные плашечные зажимы типа ПА (см. рис. 1.42, б)

Для крепления стальных канатов, применяемых на линиях электропередачи в качестве грозозащитных тросов и оттяжек опор, применяются клыковые зажимы типа КС (рис. 1.43 и табл. 1.136).

Зажимы используются в качестве «сжимов» в комплекте с коушами, блоками или специальными роликами. В зависимости от необходимой прочности заделки каната применяется различное количество клыковых зажимов. Их преимущество перед прессуемыми зажимами – это разборное крепление, т. е. монтаж без применения прессов.

Рис. 1.43. Клыковой зажим типа КС для крепления стальных канатов

Таблица 1.224

Клыковые зажимы типа КС (см. рис. 1.43)

Заземляющие прессуемые зажимы типа ЗПС (рис. 1.44, а и табл. 1.137) предназначаются для присоединения стальных канатов или проводов, применяемых на ВЛ в качестве грозозащитных тросов, к заземляющим элементам опор. Крепление зажимов к опорам и лапкам поддерживающих зажимов осуществляется болтами. Зажимы типа ЗПС-3 (рис. 1.44, б) изготовляются из стали, типа ЗПС-3В – из алюминия.

Рис. 1.44. Заземляющие прессуемые зажимы: а – ЗПС-3; б – ЗПС-3В

Таблица 1.137

Заземляющие прессуемые зажимы ЗПС-3 и ЗПС-3В (см. рис. 1.44)

В строительстве воздушных линий электропередачи напряжением 6-35 кВ все более широкое применение находят защищенные провода (ВЛЗ). Основные показатели арматуры для подвески защищенных проводов ВЛЗ приведены в табл. 1.138-1.140.

Таблица 1.138

Соединительные зажимы типа СОАС-ИП для воздушных линий электропередачи 6-10 кВ с изолированными проводами

Зажимы типа СОАС-ИП предназначены для соединения методом скручивания как неизолированных проводов типа АС, так и защищенных проводов. В варианте с защищенными проводами в комплект поставки входит термоусадочная трубка. Термоусадка осуществляется с помощью газовой горелки или высокотемпературного фена. При прогреве до 120–140 °C трубка уменьшается в диаметре до контакта с изолируемой поверхностью. Скручивание зажимов осуществляется с помощью приспособлений МИ-189А и МИ-230А.

Таблица 1.139

Натяжные зажимы типа НК-ИП и НБ-ИП для концевого крепления защищенных проводов на опорах анкерного типа

Таблица 1.140

Поддерживающие зажимы для закрепления защищенных проводов на промежуточных и угловых опорах с углом поворота от 0 до 90°

Для выполнения ответвлений от проводов магистральной линии используется специальный ответвительный зажим типа З03-1. Обеспечение электрического контакта при использовании зажима З03-1 достигается прокалыванием изоляции проводов, при котором удаления изоляции для установки зажима не требуется. Для защиты от атмосферных осадков на зажим устанавливается предохранительный футляр, выполненный из морозостойкой пластмассы.

Зажим З03-1 имеет следующие характеристики:

Сечение провода, мм 2:

магистрали……………………………… 70-150

ответвления……………………………. 35-120

Масса, кг:

зажима……………………………………. 0,3

футляра…………………………………… 0,022

Для защиты от дуги при атмосферных перенапряжениях применяется устройство защиты типа ОФД-1 (табл. 1.141). Устройство состоит из зажима, рога и алюминиевой проволоки вяза. При установке устройства не требуется удаления изоляции.

Таблица 1.141

Устройство типа ОФД-1 для защиты ВЛ от дуги

При креплении защищенных проводов на штыревых изоляторах применяются спиральные вязки ВС (табл. 1.142).

Таблица 1.142

Спиральные вязки типа ВС длиной 600 мм

Ремонтные зажимы типа РАС (рис. 1.45, табл. 1.143 и 1.144) устанавливаются в местах повреждения сталеалюминиевых проводов. Эти повреждения проводов возможны в процессе их монтажа и возникают обычно от случайных ударов. Ремонтные зажимы типа РАС для сталеалюминиевых проводов сечением от 95 до 205 мм 2 состоят из двух алюминиевых желобообразных профилей (корпуса и вкладыша). Корпус устанавливается на поврежденный участок провода, а вкладыш вдвигается в корпус. Монтаж зажимов на проводах осуществляется опрессованием шестигранными матрицами. При обрыве или повреждении алюминиевых проволок, составляющих менее 34 % сечения провода, устанавливаются ремонтные зажимы типа РАС. При этом расстояние между установленными на проводе зажимами должно быть не менее 15 м, в противном случае необходимо вырезать кусок провода и установить соединительный зажим типа САС или СОАС.

Рис. 1.45. Ремонтные зажимы: а – РАС-Х-4А; б – РАС-Х-5А

При повреждениях проволок, составляющих более 34 % сечения провода, ремонт провода осуществляется путем вырезания поврежденного участка и выполнения вставки из отрезка нового провода той же марки, что и поврежденный, и имеющего то же направление повивов. Вид ремонта сталеалюминиевых проводов сечением от 95 до 185 мм 2 в зависимости от характера повреждений (числа оборванных алюминиевых проволок) приведен в табл. 1.145.

Таблица 1.143

Ремонтные зажимы типа РАС для ремонта проводов сечением от 95 до 205 мм 2 (см. рис. 1.45, а)

Таблица 1.224

Ремонтные зажимы типа РАС для ремонта проводов сечением от 185 до 500 мм 2 (см. рис. 1.45, б)

Таблица 1.145

Виды ремонта сталеалюминиевых проводов сечением от 95 до 185 мм 2

* Для проводов с усиленным сердечником.

1.7. ЗАЗЕМЛЯЮЩИЕ УСТРОЙСТВА ВОЗДУШНЫХ ЛИНИЙ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ

В качестве заземляющих устройств могут использоваться как естественные (арматура железобетонных фундаментов), так и искусственные заземлители. Если обеспечиваемое железобетонными фундаментами сопротивление заземления велико, то применяются дополнительно искусственные заземлители, которые выполняются в виде лучей из круглой стали диаметром 10–16 мм, и вертикальные – из труб или углового железа.

Углубленные заземлители в виде колец или прямоугольников укладываются на дно котлованов под фундаменты, лучше – один контур на весь котлован. Глубинные заземлители применяются там, где они могут достичь хорошо проводящих слоев грунта.

На стальных и железобетонных опорах соединение грозозащитных тросов с заземляющими устройствами опор всегда осуществляется с использованием металла опор.

На ВЛ подлежат заземлению: опоры, имеющие грозозащитный трос или другие устройства грозозащиты; железобетонные и стальные опоры ВЛ напряжением 0,4-35 кВ; опоры, на которых установлены силовые или измерительные трансформаторы, разъединители и другие аппараты; стальные и железобетонные опоры ВЛ 110–500 кВ без устройств молниезащиты, если это необходимо по условиям обеспечения надежной работы релейной защиты и автоматики.

Заземленная опора служит для уменьшения вероятности обратных перекрытий за счет напряжения, возникающего при протекании тока молнии, ударившей в опору или трос, по сопротивлению заземления. Таким образом, оно имеет чисто молниезащитный характер.

При использовании естественной электрической проводимости комлевой части железобетонных опор или фундаментов обратную засыпку котлованов желательно производить вынутым или улучшенным грунтом с тромбованием.

Применение заземляющих устройств (ЗУ) для опор ВЛ без грозозащитных тросов необходимо потому, что в сетях с изолированной нейтралью возможна длительная работа с заземленной фазой, и при перекрытии изоляции на одной из фаз опора, будучи изолированной от земли, может оказаться под потенциалом, близким к фазному, что опасно для жизни. Таким образом, ЗУ имеют характер заземления, обеспечивающего электробезопасность. Сопротивления заземляющих устройств этого типа должны обеспечиваться без учета таких естественных заземлителей, как железобетонные опоры и фундаменты.

Искусственные заземлители выполняются протяженными лучевыми, вертикальными и комбинированными из стального круга диаметром от 12 до 16 мм, а при использовании в сильно агрессивных грунтах – диаметром от 18 до 20 мм. Протяженные лучевые заземлители прокладываются параллельно поверхности земли на глубине от 0,5 до 1 м (в скальных грунтах допускается их прокладка в разработанном слое или по поверхности с обетонированием), а при прокладке зимой в многолетнемерзлых грунтах – просто по поверхности. Число, длина и направление лучей определяются расчетами.

Вертикальные электроды в зависимости от электрических характеристик грунта выбираются длиной от 5 до 20 м, и вертикальное заземление выполняется методом вдавливания или ввинчивания. Если удельное сопротивление грунта с глубиной уменьшается, применяются более длинные электроды.

Элементы заземлителей соединяются сваркой внахлест по всему периметру, при этом длина нахлеста должна быть не менее шести диаметров прутка.

Для защиты заземлителей от почвенной коррозии и удлинения срока их службы, помимо увеличения диаметра стальных прутков, рекомендуется выполнять гидроизоляцию спусков к заземлителю на длине по 10 см в обе стороны от границы раздела слоев с различной воздухопроницаемостью (в частности, и на границе воздух – земля). Гидроизоляция выполняется путем обмотки заземлителя хлопчатобумажной лентой, пропитанной горячим битумом.

Допустимые наименьшие размеры элементов заземляющих устройств, характеристики грунта, нормируемое значение сопротивления, необходимые для расчета заземляющих устройств, приведены в табл. 1.146-1.149.

Таблица 1.146 Наименьшие значения стальных элементов ЗУ

* Для магистралей заземления – не менее 100 мм 2 .

** Для заземлителей молниезащиты – угловая или полосовая сталь сечением не менее 160 мм 2 .

Таблица 1.147

Наименьшие размеры заземляющих и нулевых защитных проводников

* При прокладке проводов в трубах сечение нулевых защитных проводников допускается применять равным 1 мм 2 , если фазные проводники имеют то же сечение.

Таблица 1.148 Средние значения электрического сопротивления грунта

Таблица 1.149

Наибольшее сопротивление заземляющих устройств различных элементов электроустановок

для вертикального электрода R = ?/l,

для горизонтального электрода R = 2 ?/l,

где? – удельное электрическое сопротивление грунта, Ом-м;

l – длина электрода заземления, м.

Проводимость сложного заземлителя, все элементы которого находятся в общей среде (земле), меньше суммы проводимости всех элементов, поэтому электроды следует располагать на достаточных расстояниях (например, 5 м) один от другого и в расчет вводить коэффициент, зависящий от конструкции и размеров заземлителей, их расположения, структуры грунта и удельного сопротивления его слоев.

Для ориентировочного расчета сложного заземлителя при однородном грунте можно принять следующие значения:

При проектировании заземляющих устройств учитываются конструкции электродов, неоднородность грунта, глубина промерзания грунта и другие факторы, влияющие на результат. Однако и тогда расчет не бывает вполне точным, поэтому после монтажа сопротивление заземлителя проверяют измерением. Наиболее экономичны глубинные вертикальные электроды из круглой стали, имеющие лучшую проводимость и достигающие хорошо проводящих слоев грунта. При одинаковой глубине коррозии потеря металла у элементов круглого сечения меньше, поскольку при одинаковой массе поверхность, по которой протекает процесс коррозии, у стержней меньше.