Особенности линейной арматуры

Знать особенности линейной арматуры необходимо всем, кто решает обустраивать линию электропередач или каким-то образом соприкасается с этой сферой. Следует разобраться со сцепной и подвесной арматурой для ЛЭП, со спиральными компонентами для воздушных линий электропередачи и другими вариантами. И наконец, придется изучить правила выбора конкретных устройств и решений.

Строительство ЛЭП началось уже очень давно, и сразу же обнаружилось, что просто повесить провода и даже подпереть их вышками совершенно недостаточно. Требуется еще целый ряд специфических элементов, и вот как раз они и являются линейной арматурой воздушных линий электропередачи. Такие конструкции решают целый ряд специфических задач:

• собственно, соединяют изолированные провода;
• связывают изоляторы и создают на их основе так называемые гирлянды;
• присоединяют сетевые линии к изоляторам и обеспечивают их прочную фиксацию;
• помогают устойчиво подвешивать провода для ВЛ 110 кВ и иного вольтажа, а также выполняют ряд прочих функций.

Конечно же, линейная арматура должна быть механически крепка. Безусловно, это не опорная конструкция здания, но уровень ответственности не менее велик. В случае нарушения нормальной работы ЛЭП могут возникнуть очень серьезные последствия. Учитывая нахождение на открытом воздухе, допускается применение только максимально устойчивых к коррозии материалов.

В отдельных случаях арматурные конструкции должны иметь высокую электрическую проводимость. Каждая такая ситуация строго оговаривается в проектной документации. Обычно же арматура для ЛЭП должна обеспечивать, напротив, полноценную изоляцию. Перечень используемых изделий и их частные характеристики обязательно нормируются. Установлены официальные стандарты, отклонение от требований которых категорически недопустимо (прежде всего имеется в виду ГОСТ Р 51177-98).

Эта группа линейной арматуры делится на такие типы, как:

• скоба;
• звено;
• коромысло;
• серьга;
• ухо.

Для стыковки частей между собой применяются шарниры. Такие узлы позволяют в отдельных случаях поворачивать обслуживаемые элементы на заданный угол. Если использовать шарнир цепного типа, то он обеспечит кручение по вертикали или по горизонтали. Сферические шарниры дают возможность вращать сцепную деталь в произвольной плоскости, но угол отклонения составит не более 15 градусов. Линейно-сцепные изделия призваны:

• закрепить зажимы для подвешивания к изолирующему блоку;
• зафиксировать гирлянду на опорных столбах (промежуточно-опорные тоже подойдут);
• связать некоторое количество гирлянд в монолитную цепь;
• подготовить цепи на опорных столбах;
• удлинить гирлянды;
• распределить массу опоры на некоторое количество автономных точек.

На подвесных ЛЭП совершенно невозможно обойтись, разумеется, без специальных средств защиты. Обычно это «рога» либо «кольца», монтируемые на гирляндах. Мощная защита применяется главным образом на участках с исключительным напряжением — не менее 330 кВ. Если по ЛЭП передают ток от 220 до 330 кВ, применяют иногда защитные разрядные рога. Они гарантируют стабильность системы при резко неблагоприятных метеорологических условиях; промежуточные опоры могут еще комплектоваться U-образными зажимами.

Главные цели применения:

• сделать более стабильным напряжение на сложных участках цепей;
• сократить вибрацию;
• повысить стабильность перемещения проводов;
• исключить механическую деформацию;
• предотвратить вредное действие ветра, осадков.

Так называют детали, которые связывают обособленные провода либо тросы между собой. Часто встречаются соединители овальной формы. Для изготовления специальных пустых внутри цилиндров используют легкие марки алюминиевых сплавов. Чтобы провода связать, их вводят внутрь трубки, а потом обжимают и крепят прижимными конструкциями. Иногда соединители закручивают, используя мобильные станки либо механические приспособления иного рода.

Могут использоваться и термитные патроны. Такие соединители связывают провода в специальную петлю. Состав патрона:

• кокиль;
• вкладыш;
• паста термитного типа;
• фиксирующие клещи.

Края проводов при монтаже должны быть положены поверх вкладышей. Для их фиксации применяют клещи и кокиль. Поджиг термитной пасты ограниченно плавит металл, и итогом оказывается появление надежного удерживающего шва. Принято выделять в составе соединительной арматуры ряд зажимов, делящихся на:

• плашечный;
• имеющий овальную форму;
• подвергаемый прессованию;
• клыковидный;
• петлевой;
• заземляющий подтипы.

Одни соединительные конструкции принимают лишь электрическую нагрузку, а другие переживают еще и механическое воздействие. Провода из алюминия и сплава стали с алюминием при сечении 1-18,5 кв. см связывают овальными крепежами СОАС, при установке которых нужно скручивание. Такие зажимы получают из алюминиевой трубки точно заданной длины. Практикуется разбортовывание концов, что позволяет удобнее заводить внутрь соединяемые провода. Стальные канаты ЛЭП между собой сцепляют за счет прессуемых конструкций СВС.

Такой тип линейной арматуры помогает присоединять провода, тросы на анкерной опоре к натяжной гирлянде. Речь идет о болтовых, клиновых и прессуемых зажимах. Строго нормируются габариты и уровни прочности натяжных элементов — они должны быть такими же, как и у натягиваемой конструкции. Зажимы должны быть способны перенести нагрузку от проводов, обдуваемых ветром или покрывшихся слоем льда.

Обязательным проектным требованием является еще обеспечение устойчивого электрического контакта. Натяжная арматура для алюминиевых проводов сечением 16-95 кв. мм представлена простейшими клиновыми зажимами категории НК. Провод из стали и алюминия величиной 10-50 мм2, а также стальной канат 25-86 кв. мм крепят клин-коушами НКК.

Такой тип линейной арматуры помогает крепить провода либо тросы на гирлянды промежуточных опор. Встречается 4 типа соответствующих зажимов. Иногда фиксация происходит полностью жестко. В отдельных случаях применяют так называемый выпускающий зажим, который позволяет проводу выпасть при обрыве. То же самое будет происходить, если гирлянда будет отклонена от вертикали на определенный уровень.

Максимально интенсивно действует поддерживающая арматура, когда обрываются провода. Она должна передать натяжение на промежуточные опоры.

Каждый из описанных типов поддерживающей арматуры обладает специфическими техническими параметрами. Для них разработаны специальные технические условия. Учитываются и сечение проводов, и их масса, и показатель разрушающей нагрузки. Каждая распорка делается строго под определенные размеры проводов. От характеристик арматурных изделий зависит не только надежность функционирования в штатном режиме, но и простота, скорость ремонта в критических случаях.

Эта категория линейной арматуры позволяет соединять провода и тросы, расположенные в петле анкерной опоры. Она же используется для ответвлений. Принято делить ее на:

• ответвительный;
• аппаратный;
• заземляющий типы зажимов (их назначение в целом понятно уже по названиям).

В последние десятилетия все чаще встречается такой новый вид, как спиральная арматура. Она пригодна, заметим, не только для проводов ЛЭП, но и для различных оптических линий. Впервые подобные решения появились в США в середине ХХ столетия. В нашей стране спиральные зажимы и другие подобные изделия начали производиться с середины 1990-х годов. Монтаж такой арматуры может производиться непосредственно на участках линий электропередач без сложного специализированного оборудования.

Что немаловажно, передаваемая на проводник нагрузка будет распределена по достаточно большой его площади. Оттого достигаются менее напряженные параметры работы системы. В России и за границей спиральная арматура проявила себя одинаково хорошо. Но надо понимать, что при незначительных расстояниях до проводов самой линии ее установка сложна и опасна. Что касается оптических кабелей, то такие решения приемлемы лишь для круглых их видов.

Разумеется, оборудование ЛЭП предъявляет солидные требования и к процессу производства. При получении плашечного зажима все участки, где выводятся провода, обязательно красят — во избежание коррозии. В стандарте на клиновые зажимы жестко нормирована величина станочного паза. Ушки могут делать с одной или с двумя «лапками». Есть и более короткий по сравнению с типовым вариантом, имеющий «гнутый палец» – применение конкретного типа зависит от условий.

Но учитываются не только особенности конкретного изделия. При изготовлении арматуры требуются мощные станки, занимающие большую площадь и потребляющие много электроэнергии. Сравнительно экономичный метод — прокатка.

При расчете изоляторов применяют метод разрушающих нагрузок. Отдельно ведут расчет без учета гололеда и с его наличием. Обязательно рассчитывают и разрушающую электромеханическую нагрузку.

Любая часть сцепных изделий должна быть обсчитана на предмет сопротивляемости растягивающим нагрузкам. Точки фиксации изоляторной гирлянды на опору должны соответствовать нормативной изгибающей нагрузке. Все отверстия в опорных элементах делают такими, чтобы детали узлов ставились свободно, с наименьшим возможным зазором. Гасители вибрации и дистанционные распорки подбирают сообразно сечению проводов. Разумеется, все расчеты должны вести исключительно профессионалы.