Устройство наружных и внутренних электрических сетей (стр. 10 )

в - сеть с глухозаземленной нейтралью и нулевым проводником (PEN), разветвляющимся на нулевой рабочий (N) и нулевой защитный (PE) проводники – система TN–C–S;

г - сеть с глухозаземленной нейтралью и нулевым рабочим проводником (N) и отдельной магистралью заземления (PE) – система TT;

д - сеть с изолированной нейтралью и магистралью заземления (PE) – система IT;

е – условные обозначения проводников.

Прикосновение человека к фазному проводу

РАЗДЕЛ 2. УСТРОЙСТВО НАРУЖНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЕЙ.

Тема 5. Состав и требования к устройству сетей наружного электроснабжения

Решение о строительстве (реконструкции) принимает заинтересованное лицо (Заказчик). Т. е. вкладывая финансовые средства в развитие промышленности определенного региона, необходимо учитывать и ее обеспечение энергоресурсами, организацию электро - и теплоснабжения.

Принятое решение о строительстве (реконструкции) заинтересованное лицо (Заказчик), как правило, оформляет в виде конкурсной (тендерной) документации, в которой указывает и основные технические требования (характеристики) планируемой к строительству ВЛ (проект задания на проектирование или проект технического задания): класс напряжения, наличие (отсутствие) ИРД, основные нормативные и технические документы, которые следует учесть или соблюсти их требования, и другие требования (технико-экономические, экологические, эргономические, технико-эстетические, ремонтопригодности, обслуживаемости, климатического исполнения и т. п.).

Извлечения из ПУЭ

При проектировании систем электроснабжения и реконструкции электроустановок должны рассматриваться следующие вопросы:

1) перспектива развития энергосистем и систем электроснабжения с учетом рационального сочетания вновь сооружаемых электрических сетей с действующими и вновь сооружаемыми сетями других классов напряжения;

2) обеспечение комплексного централизованного электроснабжения всех потребителей электрической энергии, расположенных в зоне действия электрических сетей, независимо от их принадлежности;

3) ограничение токов КЗ предельными уровнями, определяемыми на перспективу;

4) снижение потерь электрической энергии;

5) соответствие принимаемых решений условиям охраны окружающей среды.

При этом должны рассматриваться в комплексе внешнее и внутреннее электроснабжение с учетом возможностей и целесообразности технологического резервирования.

При решении вопросов резервирования следует учитывать перегрузочную способность элементов электроустановок, а также наличие резерва в технологическом оборудовании.

При решении вопросов развития систем электроснабжения следует учитывать ремонтные, аварийные и послеаварийные режимы.

При выборе независимых взаимно резервирующих источников питания, являющихся объектами энергосистемы, следует учитывать вероятность одновременного зависимого кратковременного снижения или полного исчезновения напряжения на время действия релейной защиты и автоматики при повреждениях в электрической части энергосистемы, а также одновременного длительного исчезновения напряжения на этих источниках питания при тяжелых системных авариях.

Проектирование конструктивной части воздушных линий (ВЛ) электропередач основывается на проекте электрической части линии (выборе номинального напряжения, марок проводов), специальном изучении метеорологических и геологических условий трассы линии, технико-экономических расчетах, связанных с выбором трассы, оценке трассы и конструктивных решений с учетом экологических требований, а также на технико-эстетических соображениях.

Проектирование конструктивной части ВЛ осуществляют в соответствии с нормами указанными в задании и применением, как правило, унифицированных опор и фундаментов, стандартных марок проводов, тросов, линейной арматуры н изоляторов.

Основными этапами проектирования воздушной линии являются:

1) расстановка опор по выбранной трассе линии;

2) выбор основных типов и марок унифицированных опор и их фундаментов;

3) расчет проводов и молниезащитных тросов при их работе в нормальных режимах и обрывах в пролетах;

4) расчет проводов и тросов для условий их монтажа и составление необходимой для этих режимов документации;

5) расчеты габаритов линий при пересечении ими иных технических сооружений;

6) проверочные расчеты отдельных опор н фундаментов, если это необходимо по условиям расстановки опор по трассе.

Помимо перечисленных этапов, непосредственно связанных с конструктивной частью, при проектировании выполняют подготовку основных положений по подготовке трассы к строительству, организации эксплуатации линии, обеспечения ее средствами связи и др.

Единые требования по срокам выполнения работ по проектированию, новому строительству и реконструкции подстанций напряжением 35-750 кВ и воздушных линий электропередачи напряжением 6-750 кВ при осуществлении технологического присоединения электроподстанций к объектам электросетевого хозяйства установлены:

- стандартом организации ЕЭС» СТО .240. СРОКИ РАБОТ ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ, СТРОИТЕЛЬСТВУ И РЕКОНСТРУКЦИИ ПОДСТАНЦИЙ И ЛИНИЙ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ

- стандартом организации ЕЭС» СО 153-34.20. НОРМЫ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ ВОЗДУШНЫХ ЛИНИЙ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ НАПРЯЖЕНИЕМ 35-750 Кв.

Строительство и монтаж линий электропередач производится согласно проекту. Все работы по сооружению ЛЭП, монтажу и пуско-наладке выполняются согласно СНиП , СНиП и ВСН 015-89.

К основным техническим данным ВЛ относятся:

- класс напряжения (по ГОСТ Системы электроснабжения, сети, источники, преобразователи и приемники электрической энергии. Номинальные напряжения до 1000 В и ГОСТ 721-77 Системы электроснабжения, сети, источники, преобразователи и приемники электрической энергии. Номинальные напряжения свыше 1000 В)

- протяженность (определяется расстоянием между соответствующими точками (от до))

- климатическое исполнение.

Основные элементы ВЛ.

Линии электропередачи бывают кабельные КЛ и воздушные ВЛ. ВЛ состоит их следующих элементов: проводов, передающих электроэнергию; грозозащитных тросов, защищающих провода от ударов молнии; изоляторов, отделяющих провода от заземленных элементов опор; арматуры, крепящей гирлянду изоляторов к опоре и проводам; опор, воспринимающих нагрузку от проводов и грозотросов; фундаментов передающих нагрузку от опор на грунт; заземлений, выполняющих защитные функции. Их конструкция рассматривается ниже.

За начало и конец ВЛ принимаются линейные порталы или линейные вводы распределительных устройств.

Общие вопросы проектирования и расчет электрической части ВЛ выполняются согласно «Правилам устройства электроустановок» (ПУЭ). Сюда относятся трассирование ВЛ, габариты, условия пересечений других сооружений, расчет проводов, изоляции, грозозащиты и др.

Строительные конструкции деревянных, стальных и железобетонных опор и их фундаментов проектируются согласно Строительным нормам и правилам (СНиП).

Строительство ВЛ осуществляется на основе проекта, разработанных и утвержденных технологических правил, технологических карт и специальных инструкций.

Провода и грозотросы.

Назначение проводов – передача электроэнергии с наименьшими потерями, а назначение грозотросов защищать провода от ударов молнии. Выбор экономически целесообразных и отвечающих электротехническим условиям сечений проводов ВЛ производится при проектировании электрической части конкретной линии электропередачи.

При монтаже провода и грозотросы ВЛ натягиваются ( визируются) в пролете и с помощью натяжных гирлянд изоляторов крепятся к анкерным опорам, а на промежуточных опорах подвешиваются с помощью поддерживающих гирлянд. Для обеспечения удобства монтажа и надежной работы в эксплуатации провода должны обладать большой гибкостью, хорошей электропроводностью, коррозийной стойкостью, достаточной механической прочностью и экономичностью в производстве. Таким требованиям отвечают неизолированные «голые» провода из алюминия и меди высокой чистоты или из сплавов этих материалов, содержащих примеси для повышения механической прочности проводов.

На ВЛ также применяются стальные тросы, в качестве грозозащитных, и для устройства оттяжек опор.

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

Многопроволочные провода бывают монометаллические (алюминие­вые, медные) и комбинированные (сталеалюминиевые, сталебронзовые).

Медь – металл, удельный вес 8,9 кГ/ мм 2 , удельное сопротивление

0,0175 ом мм 2/ м, длительно допустимый удельный ток на ВЛ =7 А/ мм 2

Алюминий – металл, удельный вес 2,7 кГ/ мм 2 , удельное сопротивление

0,0295 ом мм 2/ м, длительно допустимый ток на ВЛ = 2А/ мм 2

Медные провода в настоящее время почти не применяются в новом строительстве и редко встречаются в эксплуатации, вместо них используются алюминиевые провода, для производства которых применяют холоднотянутую неотожженную алюминиевую проволоку, имеющую прочность на разрыв 15—16 кГ/мм2.

Несмотря на худшую (по сравнению с медью) проводимость, алюминиевые провода вследствие меньшей дефицитности, малого веса и низкой стоимости почти полностью вытеснили из применения на ВЛ провода из меди и её сплавов.

Удельный вес алюминия в 3,3 раза меньше удельного веса меди. Таким образом, если применить алюминиевые провода более толстые, чем медные, при такой же проводимости (для чего сечение алюминиевых проводов принять в 1,6 раза больше, чем медных), то все же алюминиевые провода вдвое легче, и при этом на много дешевле медных.

Малая механическая прочность алюминия компенсируется применением сплавов алюминия с железом – алдрей ( алюминий и другие элементы) Аж

(прочность на разрыв 33-38 кГ/мм2) , очень перспективный материал.

Алюминиевые, медные (Рис. 7.1.1.) и сталеалюминиевые провода изготавливают по ГОСТ 839—80 Е.

Для изготовления проводов, выпускаемых по ГОСТ 839—80 Е, используется круглая проволока:

медная электротехническая по ГОСТ 2112—79* (СТ СЭВ 1382—78, СТ СЭВ 2127—80) диаметром от 1,7 до 3,66 мм;

алюминиевая электротехническая по ГОСТ 6132—79* (СТ СЭВ 1382—78) диаметром от 1,4 до 4,5 мм;

стальная оцинкованная для сердечников проводов по ГОСТ 9850—72* диаметром от 1,5 до 4,5 мм.

Конструкции монометаллических многопроволочных проводов:

а, б — провода ПС 25 из пяти проволок и ПС 50 из девяти проволок; в —семипроволочные провода марок ПС 35, А 16 — А 95, М 16 — М 50; г — 19 и проволочные провода марок А 120—А 740, М 70 — М 150; д — 37 и проволочные провода марок А 300 — А 500, М 185 — М 400; е — 61о проволочный провод марок А 550 —А 800. Стрелками указаны направления скрутки проводов.

Многопроволочные монометаллические провода состоят из нескольких повивов проволок одного диаметра. В центре сечения провода располагается одна проволока, вокруг нее концентрически располагаются шесть проволок второго повива, затем проволоки третьего повива и т. п. При этом число проволок в каждом повиве увеличивается на шесть по сравнению с предыдущим. Число проволок п в таком проводе с числом повивов N определяется формулой n = 3 N ( N - 1) +1.

Центральная проволока в проводе считается первым повивом. Каждый следующий повив многопроволочных проводов имеет противоположное направление скрутки.

Шаг скрутки повивов проводов меняется в значительном интервале и составляет обычно от 15 до 25 диаметров провода.

Схема конструкции многопроволочного провода:

I — шаг скрутки; D—внешний диаметр провода; d — диаметр повива; а — угол скрутки; I— длина проволоки повива.

К группе монометаллических проводов относятся также полые провода, которые изготовляются из меди и алюминия

Конструкция полого провода:

о — конструкция и размеры профилированной алюминиевой проволоки; б — конструкция провода марки ПА-500

Конструкция полого провода представляет собой в сечении трубку, со­стоящую из ламелей сложной конфигурации, соединяемых между собой «в замок». Такие провода позволяют понизить уровень «короны» на проводах за счет увеличения диаметра при заданном поперечном сечении провода. Полые провода применяются, как правило, для ошиновки подстанций. Медные полые провода применяются иногда на ВЛ в районах с загрязненной атмосферой. Монометаллические полые провода марок ПМ из меди и марок ПА из алюми­ния изготовляются по ТУ 16-505.397—72 пяти номинальных сечений: ПМ 240, ПМ 300, ПА 500 и ПА 640, ПА 1000.

Комбинированные провода, главным образом сталеалюминиевые, широко применяются на воздушных линиях электропередачи. Эти провода также выпускаются по ГОСТ 839—80 Е марок АС .

Провода марок АС состоят из многопроволочного стального сердечника и внешних алюминиевых повивов. Число алюминиевых повивов провода в зависимости от марки может быть от одного до четырех (Приложение1).

Основные геометрические размеры проводов по ГОСТ 839—80 Е и их основные характеристики приведены в справочных таблицах.

В ГОСТ 839—80 Е предусматривается 43 марки сталеалюминиевых проводов тринадцати различных конструкций, отличающиеся сечениями с соотношениями площадей алюминия к стали хАС в пределах от 0,65 до 18,09.

Обозначение различных типов « голых» проводов:

- М 50 – медь сечением 50 мм 2;

- А300 – алюминий сечением 300 мм 2 ;

- Б 300 – бронза сечением 300 мм 2 ;

- С 70 - сталь сечением 70 мм 2 ;

- ПС 35 – провод стальной сечением 35 мм 2;

- Аж 95 – провод из сплава алюминия и железа сечением 95 мм 2;

- АС 150/ 29 - провод комбинированный, сталеалюминиевый

( сечение алюминия 150 мм 2 ,стали 29 мм 2) и другие.

Канаты стальные марки ТК.

Конструкции стальных канатов для ВЛ определяются стандартами: ГОСТ 3062—80, ГОСТ 3063—80, ГОСТ 3064—80, ГОСТ 3065—80, ГОСТ 3062—80.

В качестве грозозащитных тросов на ВЛ применяются стальные канаты по ГОСТ 3062—80 (тросы имеют два повива - семь проволок); по ГОСТ 3063—80 (три повива - 19 проволок), в качестве оттяжек опор по ГОСТ 3064—80 (четыре повива - 37 проволок), а по ГОСТ 3065—80 (пять повивов - 61 проволока) в качестве оттяжек повышенных опор.

Стальные канаты условно обозначаются буквой С и округленным значением площади сечения каната, например С 35. Наиболее употребительными на В Л являются канаты С35 для ВЛ 35 кВ, С 50 для ВЛ 110 кВ, С 70 для ВЛ 220 кВ и выше, применяемые в качестве грозозащитных тросов.

Провода марки СИП.

В последнее время производится новый тип проводов для строительства ВЛ - самонесущие, изолированные провода марки СИП на напряжение 0,4; 10; 20; 35; и разрабатывается провода для ВЛ 110 кВ. Такие провода бывают однофазные и трехфазные со стальным тросом, расположенным между фазными проводами. Они имеют двойную изоляции из современных пластмасс. В качестве проводника используется медь, алюминий и сплав алюминия с железом. Подвешиваются такие провода на опору на спиральной арматуре без изоляторов.

Провода повышенной пропускной способности. П. П.С.

Провода типа GTACSR/GZTACSR обладают уникальной конструкцией - небольшой зазор между стальным сердечником и (сверх)-термостойкой алюминиевой внешней частью.

Сочетание (сверх)термостойкого алюминиевого сплава и зазора позво-ляет отлично контролировать токопроводящие характеристики проводов.

Конструкция проводов GTACSR/GZTACSR:

- Сердечник из сверхпрочной стали в центре и (сверх)термостойкая алюминиевая внешняя часть.

- Жилы внутреннего слоя имеют трапециевидное сечение для обеспечения зазора между стальным сердечником и внешней алюминиевой частью.

- Зазор заполняется термостойкой смазкой, которая не пропускает воду и исключает трение между стальным сердечником и внутренним алюминиевым слоем.

Алюминиевый повив и стальной сердечник деформируются независимо друг от друга при изменении температуры провода.

Пропускная способность по току проводов GTACSR увеличивает пропускную способность ВЛ в 1.6 раза (GZTACSR в 2 раза) по сравнению со сталеалюминиевым проводом марки АС того же сечения.

Благодаря этим преимуществам провода GTACSR/GZTACSR используются для повышения увеличения пропускной способности уже существующей ВЛ путем простой замены обычного провода АС – проводами GTACSR или GZTACSR.

Не требуется реконструкции или усиления существующих опор и фундаментов, низкая стоимость и короткий период реконструкции.

Провода на строительство линий электропередачи поставляются обычно на стандартных барабанах (ГОСТ 5151—79*Е). Провода малых сечений могут поставляться на строительство ВЛ в бухтах, зашитых в мешковину или другую упаковку, обеспечивающую сохранность проводов при транспортировке.

Конструкция линейных изоляторов.

Провода воздушных линий электропередачи напряжением 0,4; 6; 10; 20 и 35 кВ крепятся на опорах к штыревым или подвесным изоляторам из стекла или фарфора. Подвеска проводов ВЛ более высокого напряжения осущест­вляется с помощью гирлянд подвесных изоляторов. Фарфор и стекло, из которых изготовляются изоляторы, обладают высокими диэлектрическими свойствами и долговечностью при работе в открытой атмосфере. Объемное удельное сопротивление этих материалов при 20 °С на промышленной частоте составляет 1011—1014 Ом-см. Пробивная прочность стекла и фарфора находится в пределах от 25 до 50 кВ/мм.

Обозначения линейных изоляторов: Ш – штыревой, П - подвесной, Ф - фарфоровый, С - стеклянный, ЛК - полимерный кремнийорганический, Г - грязестойкий. Цифра обозначают минимальную разрушающую нагрузку в кН.

Силовой ряд изоляторов (новый): 70, 120, 160, 210, 300, 400кН.

Старый: 3.5; 6; 8; 9,5;11; 12; 14.5; 16; 20; 22; 30 тн.

Для ВЛ 0,4 кВ широко применяются фарфоровые изоляторы типа ТФ по ГОСТ 2366—78* Е или низковольтные стеклянные изоляторы НС по ТУ —88 и ОСТ —87. Штыревые изоляторы крепятся к опорам на штырях или крюках с использованием пластмассовых (полиэтиленовых) колпачков по ГОСТ 18380—80* на резьбе, отформованной на поверхности внутренней конической полости изолятора.

Штыревые изоляторы для В Л 0,4 кВ:

а - фарфоровый изолятор ТФ-20 по ГОСТ 2366—78*Е;

б, в - стеклянные изоляторы HG-16 и НС-18

Для ВЛ 6—35 кВ применяются штыревые изоляторы из фарфора или из закаленного стекла.

Фарфоровые изоляторы для ВЛ 35 кВ состоят из двух изолирующих элементов, армируемых цементной связкой. Это позволяет упростить технологию формовки и обжига изолятора в производстве.

Для ВЛ 6—10 кВ производятся штыревые изоляторы из закаленного стекла, которые выпускаются в двух исполнениях: для нормальной и загрязненной атмосферы с увеличенной длиной пути утечки .

Высоковольтные штыревые изоляторы из фарфора и стекла:

а, б — фарфоровые изоляторы ШФ - 10Г и ШФ 20-В для 6, 10 и 20 кВ; в — фар­форовый изолятор ШФ 35-Б из двух фарфоровых деталей, соединяемых цементной связкой; г, д — стеклянные изоляторы ШС 10-А и ШС 10-В с различной длиной пути утечки для ВЛ 6 и 10 кВ, применяемых в районах с чистой и загрязненной атмосферой.

Каждый тип изоляторов имеет свою длину пути утечки (от 275мм до 570мм.) У полимерных изоляторов этот показатель также формируется развитой поверхностью оболочки.

С ростом уровне напряжения на ВЛ и повышении механических нагрузок на изоляторы от массы проводов, возрастания усилия их натяжения разработчики перешли от штыревых изоляторов опорного типа к подвесным изоляторам (т. е. к изоляции «модульного» типа), собираемых в гирлянды.

Такой изолятор состоит из изолирующего элемента в виде тела вращения с ребрами и с внутренней полостью цилиндрической или конической формы. В полость изолирующего элемента устанавливается стальной стержень в форме конуса и закрепляется цементным раствором. С другой стороны на выступе изолирующего элемента закрепляется цементным раствором шапка изолятора из ковкого чугуна. В верхней части шапки имеется гнездо сферической формы для шарнирного сопряжения с нижней сферической головкой стержня (пестика) верхнего изолятора или с серьгой.

Для ВЛ напряжением 35 кВ и выше, как правило, применяются подвесные изоляторы тарелочного типа из фарфора или закаленного стекла Конфигурация изоляторов определяется эксплуатационными требованиями к конструкции. При выборе типа изолятора для конкретной ВЛ должны учитываться электромеханическая нагрузка на изолятор, степень загрязнения атмосферы, характер загрязняющих веществ и климатические условия в районе трассы ВЛ.

а ) из закаленного стекла с конусной заделкой деталей; б ) из фарфора с «арочной» заделкой деталей; 1- изоляционная деталь; 2 - стержень; 3 - шапка; 4 - цементная заделка; 5 - замок; 6 - фарфоровая крошка; 7- защитный слой от окисления цемента.

Конструкции подвесных тарелочных изоляторов:

Эксплуатационные характеристики изоляторов зависят от аэродинамических характеристик изолирующей детали («тарелки») изолятора. Это связано с тем, что при хорошем обтекании изолятора воздушным потоком на нем остается меньше загрязнений, лучше происходит самоочистка его ветром и дождем и не происходит значительного снижения уровня изоляции гирлянды. С учетом этого разработаны конструкции изоляторов из закаленного стекла с конической формой изоляционной детали без ребер.

Основными характеристиками изолятора являются его гарантированная электромеханическая характеристика в кН, а также соотношение длины его пути утечки L к строительной высоте Н изолятора. Наибольшее распространение в нашей стране получили подвесные тарелочные изоляторы из закаленного стекла

В отличие от фарфоровых изоляторы из закаленного стекла 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.

Конструкции фарфоровых подвесных изоляторов:

а — ПФ-6Б; б — ПФ – 16А; в — ПФ -20А.

Конструкции подвесных тарелочных изоляторов из закаленного стекла:

а, б — с нормированной разрушающей нагрузкой 70 кН е развитой и конической поверхностью изолирующей детали; в — е — с различной формой изолирующей детали и разной нормированной гарантированной прочностью марок ПС 120-А, ПС 160-Б, ПС 210-Б, ПС 300-

Арматура ВЛ.

Крепление гирлянд изоляторов к опорам, подвеска проводов к гирляндам, крепление тросов обеспечиваются набором узлов и деталей линейной арматуры. С помощью элементов линейной арматуры осуществляется соединение проводов в пролетах, присоединение проводов к электрическим аппаратам, фиксирование проводов расщепленной фазы в пролетах, защита проводов от вибрации и других колебаний, С помощью защитной арматуры (защитных экранов) осуществляется управление электрическими полями гирлянд изоляторов; с помощью разрядных рогов на гирляндах изоляторов монтируются защитные искровые промежутки.

Разработан силовой ряд линейной арматуры по минимальной разрушающей нагрузке : 40, 70, 120, 160, 210, 250, 300, 450, 600, 750, 900, 110, 1200 кН.

Гирлянды изоляторов состоят из совокупности соединенных между собой элементов арматуры и изоляторов. Шарнирные соединения элементов гирлянды изоляторов между собой обеспечивают заданные условия нагружения этих элементов растягивающими нагрузками и позволяют полностью исключить возможность воздействия на конструкции изоляторов и арматуры нерасчетных изгибающих нагрузок.

Коэффициент запаса прочности, с учетом износа арматуры в процессе её эксплуатации, принят равным К= 2,5, заводы дают гарантию на срок 25 лет. Выбор арматуры производится в соответствии с ее конкретным назначением, поминальным напряжением ВЛ, в зависимости от марок проводов, от марок молниезащитных тросов и т. д. Выпускается заводами защищенной от внешних климатических воздействий горячим оцинкованием слоем в 200 микрон.

Надежность работы шарнирных соединений изоляторов и арматуры в гирляндах гарантируется разработанными и действующими нормативными стандартами на линейную арматуру, основными из которых являются:

1) Стандарт на ряд разрушающих нагрузок и соответствующих им размеров основных шарнирных соединений линейной арматуры (ГОСТ 11359—75*);

2) Стандарт на сферические шарнирные сопряжения изоляторов и линейной арматуры (СТ СЭВ 170—75) и тесно увязанный с ним стандарт на запирающие элементы для сферических шарнирных сопряжений (ГОСТ 12253—77*);

3) Стандарт на общие технические условия на изготовление линейной арматуры (ГОСТ 13276—79*);

4) Стандарт на методы испытаний линейной арматуры ГОСТ 2744—79*.

Стандартами на сопряжения заданы ограничения, определяющие унификацию линейной арматуры для обеспечения возможности ее сопряжения в гирляндах изоляторов в различных сочетаниях с различными типами арматуры, имеющей одинаковую гарантированную механическую прочность. При этом обеспечивается также возможность взаимозаменяемости линейной арматуры в эксплуатации. Только в пределах действующих ГОСТов.

Согласно ГОСТ 11359—75* и СТ СЭВ 170—75 все типы сцепной арматуры сопрягаются подвижно шарнирами трех видов:

первый — шарнир «палец — проушины» (однолапчатая и двухлапчатая);

второй — цепное сопряжение;

третий — сферический шарнир.

Сопряжения арматуры.

а - шарнирное сопряжение «палец—проушины»; б —цепное сопряжение.

Запрещается!

Совмещать элементы с различными видами сопряжения в одном узле. Например, цилиндрический палец скобы СК с гнутой скобой коромысла, если отсутствует на пальце проектная заводская проточка и другие сочетания.

Геометрические размеры и взаимное расположение деталей сферического шарнирного соединения:

а — положение пестика в гнезде; б — форма и размеры пестика; в — форма и размеры гнезда; г, д — положение пестика в гнезде при его отклонении под нагрузкой (угол α) и свободном положении шарнирного соединения (угол β).

Запрещается! При замене старых типов изоляторов на новые использовать арматуру, имеющую присоединительные размеры по устаревшему ГОСТу.

Шарнирное сопряжение типа «палец—проушины» является наиболее распространенным соединением элементов арматуры. Этот шарнир обеспечивает качание проушины лишь в одной плоскости. Для обеспечения подвижности соединений в гирлянде такие шарниры ставятся последовательно с поворотом плоскости расположения оси пальца на 90е. Такой шарнир позволяет осуществить большие отклонения элементов гирлянды (практически неограниченные). Однако плоские элементы арматуры в натяжной гирлянде следует располагать в вертикальной плоскости.

В соответствии со стандартным рядом номинальных нагрузок в ГОСТ 11359—75* зафиксированы размеры сопряжений типа палец-проушины, диаметры пальцев и отверстий для них, а также опорная ширина проушины однолапчатой и зев проушины двухлапчатой. Зазоры в сопряжениях пальцев с отверстиями в проушинах (D—d) и между проушинами (В—Ь) приняты в соответствии с существующей технологией изготовления арматуры. При этом следует отметить, что зазоры в сопряжениях всех типов целесообразно иметь минимальными во избежание излишних динамических нагрузок и как следствие — повышенного износа и преждевременного разрушения деталей.

«Цепное сопряжение» является наиболее рациональным для соединения элементов в гирлянде. Шарнир такого типа в цепи гирлянды необходим, так как он обеспечивает отклонения элементов в двух взаимно перпендикулярных плоскостях и имеет также некоторую, хотя и ограниченную свободу перемещений при скручивании элементов (кручение вокруг оси гирлянды).

Достоинством цепного сопряжения является и то, что оно позволяет осуществить переход в сопряжении с одного ряда нагрузок на ближайший больший или меньший силовой ряд.

Геометрические размеры шарнирных сопряжений цепного типа определяются также в соответствии со стандартным рядом нагрузок.

Шарнир сферического типа применяется чаще всего в сопряжении изоляторов и в значительно меньшей степени — в цепи гирлянды для соединения ее элементов.

Недостатком его является ограниченный угол отклонения, что связано с особенностью его конструкции. Сферический шарнир изолятора имеет две характеристики подвижности. Условно их можно обозначить как подвижность первого и второго рода. Подвижность первого рода определяется возможностью углового отклонения стержня изолятора от оси при перемещении головки стержня по сфере (рис.7.3.2,г) на угол α. При отклонении такого рода шарнир может работать в нормальном нагруженном состоянии, воспринимать полную расчетную нагрузку.

Для изоляторов подвижность первого рода осуществляется при угле отклонения α—от 1,3° до 4,0°. Подвижность второго рода обеспечивается в сопряжении сферического типа при отходе головки стержня от сферы (рис. 7.3.2,д). Отклонение такого рода на угол β имеет место при свободном положении гирлянды изоляторов, при сборке элементов гирлянды и в начале ее подъема. При таком отклонении шарнир может воспринимать нагрузки, не превышающие собственного веса гирлянды. Рабочие нагрузки при таком прогибе в гирлянде неизбежно приведут к изгибу стержня изолятора или разрушению его шапки.

Угол отклонения при осуществлении подвижности такого рода для изоляторов составляет 9—12°. Нормы подвижности первого и второго рода характеризуются максимальными углами отклонения и установлены СТ СЭВ 170—75. Геометрические размеры шарнирных сопряжений сферического типа (гнезда и пестика сферического шарнирного сопряжения) также опре­деляются СТ СЭВ 170—75. На основе допустимых нормируемых углов отклонения изолятора гирлянды следует оценивать предельно допустимые величины перегибов цепей изоляторов и гирлянды в процессе их сборки на монтажной площадке и при подъеме гирлянд изоляторов с проводами на опору. Поэтому гирлянду из тяжелых изоляторов необходимо собирать на наклонном стеллаже или в подвешенном состоянии, присоединяя к гирлянде 3-5 штук изоляторов.

а)

б)

Замки для запирания сферических шарнирных сопряжений.

а – типа V, б – типа W.

Фиксация сферических шарниров от расцепления осуществляется пружинными замками V и W - образной формы. Пружинные замки изготавливаются из пружинящей, оцинкованной стали или фосфористой бронзы для обеспечения хороших пружинных свойств и их высокой коррозионной стойкости в процессе эксплуатации.

Классификационная схема линейной арматуры определяет 10 основных групп изделий, в пределах которых изделия арматуры выполняют аналогичные рабочие функции, отвечают общим электротехническим нормам и требованиям, механической прочности конструкций. В состав каждой группы входят подгруппы линейной арматуры, объединяемые общими конструктивными признаками, способом монтажа или видами основных материалов, применяемых для изготовления арматуры. Отдельные группы конструкции арматуры выполняют только функции механических креплений (сцепная арматура). Сцепная арматура является наиболее многочисленной группой арматуры, отличается большим многообразием по конструктивному исполнению и наиболее универсальна по применению.

Схема классификации линейной арматуры.

Опоры ВЛ.

На ВЛ могут применяться опоры из различного материала. Для ВЛ следует применять следующие типы опор:

1) промежуточные, устанавливаемые на прямых участках трассы ВЛ. Эти опоры в нормальных режимах работы не должны воспринимать усилий, направленных вдоль ВЛ;

2) анкерные, устанавливаемые для ограничения анкерного пролета, а также в местах изменения числа, марок и сечений проводов ВЛ. Эти опоры должны воспринимать в нормальных режимах работы усилия от разности тяжения проводов, направленные вдоль ВЛ;

3) угловые, устанавливаемые в местах изменения направления трассы ВЛ. Эти опоры при нормальных режимах работы должны воспринимать результирующую нагрузку от тяжения проводов смежных пролетов. Угловые опоры могут быть промежуточными и анкерного типа;

4) концевые, устанавливаемые в начале и конце ВЛ, а также в местах, ограничивающих кабельные вставки. Они являются опорами анкерного типа и должны воспринимать в нормальных режимах работы ВЛ одностороннее тяжение всех проводов.

Опоры, на которых выполняются ответвления от ВЛ, называются ответвительными; опоры, на которых выполняется пересечение ВЛ разных направлений или пересечение ВЛ с инженерными сооружениями, - перекрестными. Эти опоры могут быть всех указанных типов.

Конструкции опор должны обеспечивать возможность установки:

светильников уличного освещения всех типов;

концевых кабельных муфт;

защитных аппаратов;

секционирующих и коммутационных аппаратов;