Общие требования и правила при сооружении воздушных линий электропередачи
Электрические воздушные линии. Воздушной линией (ВЛ) наплюется устройство для передачи и распределения электрической энергии по проводам, расположенным на открытом воздухе и прикрепленным при помощи изоляторов и арматуры к опорам или кронштейнам инженерных сооружений (мостов и т. п.).
Воздушные линии сооружают по проекту, в котором отражены «опросы организации и производства строительно-монтажных работ, В организационной чисти приводятся объемы строительно- монтажных работ, потребность в строительных конструкциях, деталях, изоляторах, проводах, рабочих и механизмах. В производственной части приводятся календарный план строительно-монтажных работ, график движения рабочих по видам работ, график движения механизмов, технологические карты на разработку котлованов под опоры, сборку и установку опор, монтаж проводов и пр. Однако ряд небольших линий, отпайки небольшой протяженности, реконструкции линий могут выполняться без проектной документации.
Воздушные линии состоят из следующих основных конструктивных элементов: опор, проводов, изоляторов, линейной арматуры и устройств. Сооружение ВЛ ведется в соответствии с Правилами устройства электроустановок» (ПУЭ) и «Строительными нормами и правилами» (СНиП).
Опоры. На воздушных линиях напряжением до 1000 В применяются опоры деревянные из антисептированной древесины, деревянные на железобетонных или деревянных (антисептированных) приставках и железобетонные. Различают опоры анкерные, промежуточные, угловые, концевые, ответвительные и перекрестные.
Деревянные опоры из непропитанной древесины в среднем служат 4...5 лет (сосна), из пропитанной — 12...20 лет. Их изготовляют из бревен не ниже третьего сорта. Минимально допустимый диаметр в верхнем отрубе 14, а для вспомогательных элементов опор 12 см. Стойку с приставкой соединяют болтами, хомутами или проволочными бандажами из стальной оцинкованной проволоки диаметром 4 мм (12 витков) или неоцинкованной б...6 мм (8... 10 витков), защищенной стойким антикоррозионным покрытием. Стойки с подкосами и деревянные приставки с ригелями соединяют болтами, железобетонные приставки с ригелями — шпильками.
Деревянные опоры воздушных линий унифицированы, основные характеристики их приведены в справочной литературе [6]. Опоры допускают совместную подвеску от двух до восьми проводов марок А16...А50 и одновременно до четырех проводов радиотрансляционной сети. Расчетные пролеты принимают в зависимости от числа и марки монтируемых проводов и климатического района сооружения линий (табл. 6).
Таблица 6
Железобетонные опоры не подвергаются загниванию, срок службы их значительно больше деревянных. По способу уплотнения бетона опоры делятся на вибрированные и центрифугированные, по состоянию арматуры—на опоры с ненапряженной, в частично напряженной и полностью напряженной арматурой.
Железобетонные опоры изготовляются типовыми, рассчитаны па подвеску пяти проводов сечением до 60 мм8 и четырех проводов радиотрансляции. Их выполняют, как правило, одностоечными. Опоры всех типов в обычных грунтах закрепляют без устройства специальных фундаментов в сверленых котлованах диаметром ИБО...450 мм.
Глубина погружения основания зависит от типа опоры, ее высоты, числа укрепленных на ней проводов, категории грунта, а также от способа проведения земляных работ и должна быть не менее указанной в таблице 7.
Таблица 7
Расчет проводов, изоляторов и арматуры ВЛ ведут по допустимым напряжениям от воздействия нагрузок, определяемых механическим и электрическим расчетом ВЛ. Максимальные напряжения в проводах и расчетные пролеты выбирают по таблицам, приведенным в СНиП [22].
Изоляторы. На ВЛ применяются одно- и многошейковые штыревые изоляторы (ШФН-1, ШФН-2, ШФН-3, ШФН-4, ТФ-12, ТФ-16, ТФ-20, РФ-10, РФО-12, РФО-16). В последние годы широкие применение находят изоляторы из закаленного стекла (НС-16, ПС-18).
Изоляторы крепят к траверсам и стойкам опор при Помощи крюков или штырей (крюки КН-12.,.КН-20, штыри С-12...С-16, Д-12...Д-16). Изоляторы прочно навертывают на крюки или штыри с паклей, пропитанной суриком на олифе. Применяют также насадку на специальные полиэтиленовые колпачки. Для предохранения от коррозии крюки, штыри, металлические части траверсы кронштейнов окрашивают асфальтовым лаком.
Рис. 32. Болтовой плашечный зажим для алюминиевых и сталеалюминиевых проводов:
1 — стяжной болт; 2 и 5 — плашки; 3 и 4 — соединяемые провода.
Крепление проводов на штыревых изоляторах выполняют проволочными вязками или специальными зажимами. Вязальная проволока должна быть из такого же материала, что и провод ВЛ. Диаметр стальной вязальной проволоки должен быть не менее 2,7 мм, алюминиевой — 2,5...3,5 мм. Крепления провода к изолятору выполняют в соответствии с проектным решением для каждой ВЛ в отдельности.
Провода. Применяют главным образом алюминиевые провода. При небольших электрических нагрузках находят применение стальные одно- и многопроволочные провода. По условию механической прочности могут применяться алюминиевые провода сечением не менее 16 мм2, сталеалюминиевые провода сечением не менее
мм2 и оцинкованные стальные однопроволочные провода диаметром 4...5 мм. Стальные многопроволочные провода должны иметь сечение не менее 25 мм2. На ответвлениях к вводам разрешается применять оцинкованные провода марки ПСОЗ и изолированные провода марок АВТ1, АВТ2 и АПР.
Соединение проводов — весьма ответственная операция, от качества которой в значительной мере зависит надежность работы линии электропередачи. Высокие механические и электрические характеристики соединений должны оставаться неизменными в течение всего времени работы ВЛ. Для обеспечения такого требования провода соединяют только рекомендованными методами и делают это электромонтеры, прошедшие специальную подготовку, сдавшие испытания и имеющие удостоверение на право выполнения этой работы.
Соединяя однопроволочные провода, их скручивают, а затем паяют. Многопроволочные провода в пролете соединяют при помощи специальных унифицированных овальных соединений СОАС или болтовых плашечных зажимов типа ПАБ-1-1 и ПАБ-2-1 (рис. 32). Провода из разных материалов или разных сечений допускается соединять только на опорах при помощи переходных зажимов. При этом соединения не должны испытывать механических усилий.
Провода марок АС10...АС95 имеют однопроволочный стальной сердечник. Вследствие значительной жесткости стального сердечника соединение этих проводов овальным соединителем с обжатием не дает волны на проводе, в результате чего прочность заделки провода получается недостаточной и отмечались случаи выскальзывания проводов из соединителей.
Рис, 33, Соединение проводов овальным соединителем методом скрутки:
а - неполное соединение; б — приспособление для скручивания соединители; 1 — корпус; 2 — передняя головка; 3— упор; 4 — рычаг; 5 — задняя головки.
Концы соединяемых проводов, равные полуторной длине соединителя, тщательно очищают от грязи. Подготовку проводов, соединителей и само соединение проводов нужно выполнять быстро.
Подготовленные провода вкладывают в соединитель. На выступающие концы провода накладывают бандаж (длина концов должна быть 20...40 мм). Затем приспособлением МИ-189А (для проводов сечением до 25 мм2) или МИ-230А (для проводов сечением 50 мм2 и выше) скручивают соединитель на 4...4,5 оборота (рис. 33).
Ответвления, выполненные стальными проводами ПСОЗ и IIC04, присоединяют к магистралям, выполненным алюминиевыми проводами А16...А50 или биметаллическими проводами марки БСА10...БСА25 при помощи прессуемых зажимов типа ОАС-1 (рис. 34). Вводы в здания, выполненные изолированными алюминиевыми проводами сечением 4,0...10 мм2, присоединяют к ответвлениям, выполненным стальными проводами ПСОЗ или ПС04, при помощи зажимов типа ОАС-2. Корпус зажима опрессовывают шестигранными матрицами на гидравлическом прессе МИ-2А либо клещами МИ-19А или МИ-225. К магистральной линии провода можно присоединять бандажной вязкой, которую для надежного контакта пропаивают.
Рис. 34. Присоединение ответвления зажимом ОАС:
1 — провод ответвления; 2 — провод магистрали; 3 и 4 — верхняя и нижняя половины зажима.
Заземляющие устройства. На линиях 380/220 В с глухозаземленной нейтралью, кроме заземления нулевого провода на трансформаторной подстанции, выполняют следующее:
а) устанавливают заземляющие устройства в населенной местности через каждые 200 м (для районов со среднегодовым числом гроз до 40), на конечных опорах линий, на вводах в помещения, имеющие большую хозяйственную ценность (животноводческие, птицеводческие и др.);
б) заземляют крюки и штыри на всех опорах, где имеется повторное заземление нулевого провода, а также на опорах с ответвлениями к вводам в помещения, где может быть сосредоточение людей (школы и др.);
в) соединяют с заземленным нулевым проводом арматуру железобетонных опор и установленные на них штыри и крюки фазных проводов.
Общее сопротивление повторных заземляющих устройств на каждой линии должно быть не более 10 Ом для электроустановок напряжением 380/220 В и 20 Ом для электроустановок 220/127 В. Однако сопротивление каждого повторного заземления должно быть не более 30 и 60 Ом для электроустановок соответственно напряжением 380/220 В и 220/127 В. Если удельное сопротивление земли q более 100 Ом-м, допускается повышать приведенные значения сопротивлений повторных заземляющих устройств в о/юо раз, но не более чем в 10 раз. Значения сопротивлений заземляющих устройств должны быть обеспечены в любое время года с учетом сезонного изменения проводимости грунта.
Заземляющее устройство выполняют из глубинных или протяженных (рис. 35) заземлителей, соединенных проводниками. Заземлители изготовляют из стали: круглой диаметром не менее 6 мм, полосовой сечением не менее 48 мм2 и толщиной 4 мм и угловой с толщиной полок не менее 4 м. При изготовлении протяженных заземлителей стальную катанку диаметром 6...8 мм прокладывают в траншеях лучами на глубине 0,5...1,0 м. Траншеи роют экскаватором, а при небольшом объеме работ — вручную.
Широко используется способ закладки контуров заземления в котлованы опор. При этом стальную катанку заземлителя наматывают на нижнюю часть железобетонной приставки и опускают вместе с опорой в пробуренный котлован на глубину до 2 м. Глубинные заземлители погружают в грунт путем ввертывания, вдавливания или забивания. Последние способы предпочтительнее.
Рис. 35. Заземление крюков и нулевого провода при помощи протяженного заземлителя:
1 — крюк; 2 — нулевой провод; 3 — заземляющий спуск; 4 — плашечный зажим; 5 — скоба.
Па каждой опоре на высоте 2,5...3,0 м от земли наносят порядковый номер и год установки опоры. На опорах допускается любое расположение проводов независимо от района климатических условий. Нулевой провод, как правило, располагают ниже фазных проводов. Провода наружного освещения прокладывают совместно с проводами ВЛ, но располагают под нулевым проводом.
Расстояние между проводами устанавливают в зависимости or района гололедности и длины пролета. Так, на ВЛ в I, II и III районах гололедности вертикальное расстояние между проводами на опорах должно быть не менее 40 см, а горизонтальное при пролетах более 30 м — не менее 30 см.
Горизонтальное расстояние между проводами при спусках на опорах должно быть не менее 15 см, а расстояние от провода до элементов опоры — не менее 5 см. На опорах допускается совместно подвешивать сети напряжением 380/220 В с проводами радиотрансляционной сети. При этом провода ВЛ располагают над проводами радиотрансляции и расстояние от нижнего провода ВЛ до верхнего провода радиотрансляции должно составлять не менее Т,5 м, а в пролете — 1,0 м.
Расстояние от проводов при наибольшей стреле провеса до поверхности земли в проезжей части улиц и дорог должно быть не менее 6 м. На ответвлениях к вводам в здания расстояние от проводов до тротуара и пешеходных дорожек может быть уменьшено до 3,5 м. Если невозможно соблюсти указанные расстояния, у здания устанавливают дополнительную опору.
Над зданиями провода тянуть нельзя, за исключением спусков к вводам. Наименьшие допустимые расстояния горизонтали и вертикали от ВЛ до ближайших сооружений нормируются ПУЭ и СНиП.
Детали деревянных опор и железобетонные приставки транспортируют на трассу на обычных лесовозах, железобетонные опоры — на опоровозах специальной конструкции.
Для разработки котлованов под опоры используют различные землеройные машины и механизмы. Наибольшее распространение получил метод разработки котлованов бурильными машинами, позволяющий выполнять эти работы с высокой производительностью, выемкой малого объема земли, а также уплотнять шнеками стенки котлованов, что обеспечивает надежное закрепление опор в них., Для бурения котлованов под промежуточные опоры применяют бурильно-крановые машины типов БКХМ, БКГО, БКО, ГБС, ямобуры различных конструкций и др.
Собранные одностоечные опоры устанавливают при помощи автокранов или бурильно-крановых машин. Для установки опор автокраном на опоре закрепляют трос немного выше центра тяжести, а ниже крепят регулировочные оттяжки. Поднятую опору направляют стрелой крана к котловану. Нижнюю часть опоры подтягивают оттяжками и опору опускают. После выверки опоры вдоль и поперек оси трассы опору закрепляют в грунте, засыпая грунт в пазухи котлована. При этом утрамбовывают каждый слой.
Наклоны опор вдоль или поперек трассы значительно снижают
прочность их ствола. У железобетонных опор при этом образуются трещины, и влага проникает к арматуре. Поэтому отклонение опор от кортикального положения строго регламентируется и для деревянных может быть не более 1: 150, а для железобетонных — 1 : 100 (отношение отклонения верха опоры к ее высоте).
Приемка линии в эксплуатацию.
По окончании работ по сооружению воздушной линии, которая будет передана для эксплуатации предприятию электрических сетей, руководство предприятия назначает рабочую комиссию по приемке воздушной линии в эксплуатацию. В состав комиссии входят представители предприятия электрических сетей (председатель комиссии), подрядчика, субподрядчика, проектной организации, профсоюзной организации предприятия электросетей. В состав комиссии могут входить представители других заинтересованных организаций. Рабочая комиссия проверяет следующие документы:
рабочий проект ВЛ с изменениями, внесенными в процессе строительства и согласованными с проектной организацией; ,
исполнительную схему сети с указанием марок и. сечений проводов, типов опор, защитных заземлений и т. д.;
акты приемки переходов и пересечений;
акты на скрытые работы по устройству заземлений и заглублений опор;
б) документ об отводе земельного участка;
протоколы измерений сопротивления заземляющих устройств;
паспорт линии.
Непосредственно перед сдачей в эксплуатацию вновь сооруженной или вышедшей из капитального ремонта ВЛ проверяют техническое состояние и соответствие линии проекту, равномерность распределения нагрузки по фазам, стрелы провеса и расстояния до земли и на пересечениях.
После принятия линии рабочей комиссией и ликвидации всех недоделок ВЛ представляют Государственной приемочной комиссии, назначаемой организацией, за счет средств которой она строились. В состав Государственной приемочной комиссии входят представители заказчика, генерального подрядчика, районного энергетического управления и профсоюзной организации заказчика.
Государственная приемочная комиссия на основании осмотра воздушной линии, актов рабочей комиссии, технической документации и ряда других дополнительных документов определяет качество работ, соответствие их проекту и возможность сдачи В Л в эксплуатацию. После включения ВЛ под напряжение и нормальной работы ее в течение суток Государственная приемочная комиссия подписывает акт приемки воздушной линии в эксплуатацию.
