Воздушные линии электропередачи Исполнитель

Воздушные линии электропередачи

План

1. Строительные работы
2. Монтаж воздушных линий электропередачи

Воздушные линии (ВЛ) электропередачи находят широкое примене­ние для передачи и распределения электроэнергии между потребителями горных предприятий. В таких линиях электроэнергия передается по голым проводам, расположенным на открытом воздухе и закрепляемом при по­мощи изоляторов и арматуры к опорам или кронштейнам и стойкам на зданиях и инженерных конструкциях. ВЛ внешнего электроснабжения мо­гут быть одно- и двухцепными.

К основным элементам воздушных линий относятся опоры, провода, изоляторы и арматура.

Опоры. Опоры ВЛ поддерживают провода на необходимом расстоя­нии от поверхности земли, проводов других линий, крыш зданий, горного оборудования и т.д. Они должны быть механически прочными при воздей­ствии нагрузок ветра и гололеда.

По назначению опоры делятся на промежуточные, анкерные, конце­вые, угловые и специальные.

Промежуточные опоры служат только для поддержания проводов. Они не рассчитаны на одностороннее тяжение, поэтому устанавливаются на прямых участках линий.

Анкерные опоры устанавливают на пересечении ответственных ин­женерных сооружений, естественных преград, а также в опорных местах монтажа. В отличие от промежуточных, они воспринимают продольную нагрузку, поэтому для надежности работы линий анкерные опоры устанав­ливают на прямых участках не реже, чем через 5 км, а при условиях воз­можности образования льда на проводах толщиной свыше 10 мм - не реже чем через 3 км.

Концевые опоры являются разновидностью анкерных и их устанав­ливают в начале и в конце линии.

Угловые опоры устанавливают в местах изменений направления ВЛ. Углом поворота линии считается угол, дополняющий до 180⁰ внутренний угол линии.

Специальные опоры устанавливают при переходах через здания, со­оружения, реки, железные дороги и т.д. Они обычно выше нормальных и их выполняют по специальным проектам.

На открытых горных работах сооружаются стационарные и пере­движные ВЛ. Стационарные внутрикарьерные линии сооружают на нера­бочих уступах для подачи электроэнергии к внутрикарьерным распредели­тельным пунктам и подстанциям. Передвижные линии электропередачи, подлежащие перемещению, удлинению или укорачиванию, сооружаемые на рабочих уступах, выполняются с железобетонными, деревянными или металлическими основаниями.

При сооружении ВЛ должны быть выдержаны расстояния между проводами и другими сооружениями, находящимися в непосредственной близости от линии.

Для монтажа ВЛ применяют типовые унифицированные опоры. Они могут быть деревянными, комбинированными (стойки деревянные, пасын­ки железобетонные), железобетонными, а для линий 110 кВ и выше метал­лическими.

Основной недостаток деревянных опор - сравнительно небольшой срок службы, а металлических - большая стоимость. Поэтому нашли более широкое применение железобетонные опоры, которые имеют достаточно большой срок службы и исключают большие капитальные и эксплуатаци­онные расходы.

Деревянные опоры изготавливают из леса не ниже III сорта, пропи­танного антисептиками. Глубина зарубов, затесов и отколов не должна превышать 10 % диаметра бревна и отличаться от проектного значения бо­лее чем на 5 мм.

Для железобетонных опор напряжением до 10 кВ применяют, как правило, вибрированные стойки, а для опор напряжением 35 кВ и выше - центрифугированные. С целью предохранения арматуры от коррозии опоры на заводе-изготовителе покрываются гидроизоляцией. Поверх­ность опор не должна иметь раковин и выбоин более 10 мм по ширине, длине, глубине, а при меньшем размере их должно быть не более двух на 1 м длины опоры.

Стальные опоры изготавливаются в виде отдельных секций, элемен­ты которых соединяют сварным и болтовым креплением. Конструкция этих опор должна соответствовать требованиям СНиП на изготовление, монтаж и приемку металлических конструкций.

В карьерных линиях 6-10 кВ используются деревянные, железобе­тонные и комбинированные (деревянные с железобетонными пасынка­ми) опоры. Для линий 35 кВ применяются металлические и железобе­тонные опоры.

Переносные опоры выполняются из железобетонной приставки и де­ревянной стойки или полностью из дерева. Передвижные опоры имеют железобетонное основание, в которое прочно заделан кусок трубы длиной 1200 мм для деревянной стойки. Стойки изготавливаются из лиственницы. Допускается применение древесины пихты, но из нее нельзя изготавливать траверсы опор. При изготовлении опор бревна должны иметь конусность 8 мм на 1 м длины. Диаметр бревна в верхнем отрубе для ВЛ 6-10 кВ должен быть не менее 16 см, для линий 0,38-0,22 кВ - не менее 14 см, для вспомога­тельных линий - не менее 14 см.

Различные сопряжения элементов опор должны осуществляться без врубов. При соединении допускается применять затесы глубиной не более 10 % диаметра детали. Соединение элементов опор осуществляется бол­тами диаметром не менее 16 мм, при этом резьба над гайкой должна вы­ступать не менее чем на 40 мм.

Проволочные бандажи для соединения стоек с приставками должны выполняться из мягкой проволоки 0 = 4-6 мм, имеющей антикоррозийное покрытие. Число витков проволоки в бандаже должно быть при диаметре проволоки: 4 мм - 12; 5 мм - 10; 6 мм - 8 витков. Витки укладываются плотно один к другому. Концы проволоки забивают в дерево.

Демонтаж, монтаж и транспортировка передвижных опор произ­водится с помощью специально оборудованных механизмов (буростолбоставов, подъемных кранов).

Расстояние между опорами линий электропередачи определяется расчетами при составлении проекта линий. Для передвижных опор рас­стояние между ними не должно превышать 50 метров. При спуске линии с уступа на уступ расстояние между опорами определяется по проекции на горизонтальную плоскость, которая не должна превышать 40 м.

Провода и тросы. Провода, применяемые на ВЛ, должны иметь вы­сокую электрическую проводимость, достаточную механическую проч­ность и быть устойчивыми против коррозии.

При соединении ВЛ применяют медные провода (марки М), алюми­ниевые (А), стальные (ПС), и сталеалюминевые (АС)

На внутрикарьерных ВЛ для передвижных линий используются алюминиевые провода сечением не более 120 мм². Для карьеров, где ско­рость ветра превышает 20 м/с, в условиях гололеда с толщиной стенки 10 мм и более - должны применяться сталеалюминевые провода сечением не бо­лее 95 мм . Стальные многопроволочные провода необходимо применять для прокладки по опорам ВЛ заземляющих магистралей от главных зазем- лителей на поверхности карьера до приключательных пунктов и ком­плектных подстанций в карьере. Сечение проводов рассчитывается, но оно должно быть не ниже минимально допустимых по механической прочно­сти значений.

При сооружении ВЛ необходимо соблюдать расстояние от нижнего фазного провода до поверхности земли при максимальной стреле провеса, которое должно быть не менее следующих значений.

При прохождении ВЛ напряжением до 35 кВ по территории карьеров и породных отвалов 6 м; откосам уступов - 3 м; в местах, труднодоступ­ных для людей и наземного транспорта - 5 м.

На опорах стационарных ВЛ электропередачи карьера допускается совместная прокладка проводов напряжением 6-10 кВ, осветительной се­ти и магистрального заземляющего провода при условии, что провода бо­лее высокого напряжения располагаются выше проводов низкого напря­жения, крепление проводов на штыревых изоляторах двойное. Расстояние между проводами разных напряжений принимается как для линий более высокого напряжения. На передвижных опорах запрещается подвеска про­водов линий напряжением до и выше 1000 В.

Стальные оцинкованные тросы применяют для защиты ВЛ от гро­зовых перенапряжений.

Изоляторы. Для ВЛ напряжением до 1 кВ применяют штыревые изоляторы, на ВЛ напряжением 6-35 кВ - штыревые и в особых случаях подвесные; для ВЛ напряжением 110 кВ и выше - только подвесные. Как штыревые, так и подвесные изоляторы изготавливаются из фарфора или стекла. Они должны иметь высокую электрическую и механическую проч­ность, а также обладать достаточной теплостойкостью в широком диапа­зоне изменения температуры окружающей среды. При сооружении ВЛ в районах с загрязненой средой должны применяться специальные изолято­ры, предназначенные для работы в таких условиях и обеспечивающие тре­буемую надежность.

Штыревые изоляторы используются только для одного напряжения, поэтому для линий разных напряжений должны применяться соответст­вующие изоляторы. Подвесные изоляторы состоят из изолирующих дета­лей, шапки и стержня, что позволяет собирать из отдельных изоляторов гирлянды необходимой длины в зависимости от напряжения ВЛ.

Арматура. С ее помощью осуществляется крепление изоляторов и тросов к опорам, проводов к изоляторам, соединение между собой изоля­торов, проводов и тросов.

Арматура для ВЛ к подвесным изоляторам подразделяется на натяж­ную, подвесную, сцепную, защитную.

Натяжная арматура - предназначена для натяжения провода и кре­пления его на анкерных опорах; подвесная - для крепления проводов к подвесным изоляторам на промежуточных опорах; сцепная - для сцепле­ния подвесных изоляторов в гирлянду и подвеске ее к опоре; защитная - для защиты подвесных изоляторов от повреждений их электрической ду­гой и проводов вследствие вибрации.

Строительные работы

Строительные работы предусматривают устройство котлованов под фундаменты и заглубление опор ВЛ; устройство фундаментов или свай; сборку и установку опор.

Опоры могут закрепляться непосредственно заглублением их в грунт или при помощи фундаментов. Фундамент представляет собой специаль­ную конструкцию, заделываемую в грунт и воспринимающую массу опо­ры с изоляторами и проводами и обеспечивающую устойчивость при воз­действии на них внешних нагрузок (гололед и ветер). Конструкция и раз­меры основания и высота фундамента зависят от характера грунта, типа опоры и климатических условий и определяются проектом. Фундаменты для металлических и железобетонных опор применяются с оттяжками.

Перед рытьем котлованов производят разбивку из контуров, а для этого разбивают оси котлована и наносят на поверхность земли очертания

в соответствии с размерами котлована, при этом учитывается крутизна от­косов, при которых исключается его обвал. Размеры котлована не должны превышать размеров опорной плиты фундамента более чем на 150 мм на сторону. Дно котлованов для подножников должно быть зачищено, выров­нено по уровню и выверено по нивелиру.

Для рытья котлованов используются ямобуры, бурильные и буриль- но-крановые машины. После устройства котлованы оставлять открытыми на длительный срок не рекомендуется.

Котлованы засыпают грунтом непосредственно после установки и выверки фундаментов горизонтальными слоями толщиной 25-30 см. Каж­дый слой тщательно трамбуют. Для этого применяются электро- и пнев- мотрамбовки. Высота засыпки принимается с учетом осадки. Для защиты от влияния агрессивного действия грунта, фундаменты должны иметь гидро­изоляцию. При приемке готовых фундаментов проверяются геометрические размеры, уровни отметок, правильность расположения анкерных болтов.

Элементы опор изготавливаются на специализированных заводах и на трассу доставляются элементами или узлами. Деревянные опоры на­пряжением U= 6-10 кВ, как правило, собираются в мастерских. К сборке ВЛ можно приступать только при наличии готовых опор непосредственно у фундаментов.

Сборка деревянных опор. Детали поступают с заводов со всеми не­обходимыми вырубками, затесами и отверстиями. Сопряжения деталей плотно пригоняются. Болты для их соединения надежно затягиваются. Вы­ступающая часть болта должна быть не менее 40 мм и не более 100 мм. Сопряжение стоек с пасынками выполняется проволочным бандажом из мягкой стальной оцинкованной проволоки 0 = 4 мм или не оцинкованной 0 = 5-6 мм. Не оцинкованная проволока покрывается асфальтовым лаком. Каждый бандаж должен стягивать не более двух деталей. Число ниток в одном бандаже устанавливается проектом.

Сборка железобетонных опор. При их сборке применяют краны и другие средства механизации. Размеры болтов и отверстий должны соот­ветствовать проекту, их оси перпендикулярны к плоскости соединяемых элементов.

Сборка металлических опор. Металлические опоры могут соеди­няться болтами или сваркой. Для подъема опоры должны применяться гру­зоподъемные устройства. При этом к фундаменту посредством шарниров крепится основание, затем поднимают опору в вертикальное положение, проверяют и устанавливают в соответствии с проектом. Выверенные опо­ры прочно закрепляют: в грунте - тщательной послойной трамбовкой; на фундаментах и сваях - навинчиванием гаек на анкерные болты.

После выверки и закрепления опор на них наносят постоянные знаки - порядковые номера опор, год установки и условное обозначение, уста­навливают предупредительные плакаты и др. Правильность установки опор подтверждается паспортом, в котором также оформляется разреше­ние на производство работ по монтажу проводов и тросов.

Монтаж воздушных линий электропередачи

К монтажным работам на ВЛ относятся: раскатка проводов и тросов, включая их соединение и подъем на опоры; натяжка проводов и тросов, включая их визирование и регулировку стрел провеса; крепление проводов и тросов на изоляторах.

Раскатку проводов и тросов производят двумя способами: с непод­вижных станков или с помощью специализированных тележек или саней.

При первом способе барабаны устанавливаются неподвижно на раскаточные устройства на расстоянии 15-20 м от анкерной опоры. Рас­катку проводов производят с помощью тягового механизма, движущего­ся вдоль трассы. После прохода за промежуточную опору на расстоянии 40-60 м раскатку останавливают, провода отцепляют и разносят в поло­жение, исходное для подъема на опору. Затем провода с помощью теле­скопической вышки или монтажного троса поднимают и укладывают в раскаточные ролики. Далее провода при помощи тягового механизма раскатывают к следующей опоре, на которой в это время выполняют ра­боты на навеске гирлянд, провода опять укладывают в ролики и т.д. Поднятие проводов на опору и закрепление на изоляторах производится после полной раскатки проводов.

При втором способе провода и тросы закрепляют на анкерной опоре, после этого раскаточная тележка передвигается к промежуточной опоре. Пе­ред передвижением к следующей опоре провода и тросы поднимают на опо­ру. Раскатку проводов и тросов производят только по раскаточным роликам.

При втором способе прокладки обеспечивается лучшая сохран­ность проводов и тросов, но передвижение раскаточной тележки ограни­чивается рельефом местности, а при П и АП- образных опорах он вооб­ще не применим.

Соединение проводов зависит от мест соединения и напряжения ли­ний. В петлях анкерных опор их соединение может осуществляться: тер­мической сваркой, прессуемыми соединителями (муфтами), болтовыми зажимами, а в линиях до 1000 В кроме этого может применяться соедине­ние анкерными ответвительными плашечными зажимами и овальными со­единениями, монтируемыми методом скручивания проводов. На рис. 20.1. представлены способы соединения проводов ВЛ.

В линиях напряжением выше 1000 В должно быть не более одного соединения в пролете на каждый провод или трос. Не допускается соеди­нений в пролетах при пересечении линий ВЛ, улиц, линий связи и сигна­лизации и т.д.

Рис. 20.1. Схемы соединения проводов ВЛ: а - опрессовкой в гильзе и сваркой в петле; б - опрессовкой провода с шунтом в овальном соединители; в - опрессовкой внахлестку в гильзе; г - болтовым сжимом; 1 - провод; 2 - гильза; 3 - сварка; 4 - болтовой зажим

Натяжение проводов. После окончания работ по раскатке и соедине­нию проводов производят их натяжение. Для этого тракторы и автомобили или лебедки, которые используют для натяжения, соединяют такелажным тросом с проводами при помощи монтажных клиновых или шарнирных за­жимов. Натяжение производят в пролете, ограниченном анкерными опорами или анкерно-угловыми опорами. Во время натяжения следят за подъемом проводов, проходом соединительных муфт и зажимов через раскаточные ро­лики, удаляют с проводов зацепившиеся предметы и грязь.

Стрелы провеса устанавливают согласно проекту (по монтажным таблицам или кривым) в соответствии с температурой воздуха. Фактиче­ская стрела провеса не должна отличаться от проектного значения более чем на ±5 %. При этом габариты до земли или до объектов, над которыми проходят провода должны соответствовать ПУЭ и СНиП. Визирование проводов и тросов ВЛ производят по длине более 3 км в каждой трети ан­керного участка, а при длине анкерного участка менее 3 км - в двух проле­тах - наиболее отдаленном и наиболее близком от механизма, тянущего трос. Визирование начинается со среднего провода - при горизонтальном расположении проводов и с верхнего - при вертикальном. Провода (тросы) после визирования крепятся на опорах анкерного типа, а затем промежу­точных.

Штыревые изоляторы монтируются во время сборки опор на шты­рях или крюках с помощью полиэтиленовых колпачков или пакли, пропи­танной суриком, а также способом армирования раствором из цемента 40 % и песка 50 %.

Гирлянды подвесных изоляторов собираются в мастерских и достав­ляются к месту монтажа в готовом виде. Перед монтажом изоляторы тща­тельно осматривают, проверяют надежность закрепления замков для под­весных изоляторов и сопротивление изоляции, которое должно быть для каждого изолятора не менее 300 МОм.

Вопросы для самоконтроля

Из каких основных элементов состоят воздушные линии электро­передачи?

Какие виды работ входят в предмонтажные?

Какие способы монтажа ЛЭП вы знаете?

Какова последовательность монтажа ЛЭП?

Расскажите о способах соединения проводов.