Методическое пособие 732
.pdf
9.2.Опоры, провода, изоляторы.
Взависимости от назначения линий, ее напряжения, количества проводов и тросов, закрепляемых на опоре, расположения проводов, климатических и других условий применяют различные конструкции деревянных, железобетонных или металлических опор.
Деревянные опоры (рис.9.1, 9.2). Согласно ПУЭ вертикаль-
ные расстояния между проводами 400 мм, указанные на рис.9.1 и 9.2, должны применяться для ВЛ в I, II, и III районах по гололеду, а в IV и особом районах эти расстояния должны быть не менее 600 мм. Простейшей конструкцией деревянных опор являются одиночные столбы. Более сложными являются А- образные, П-образные и АП-образ- ные опоры. Простейшие одностоечные опоры широко применяют для ВЛ 0,38; 6; 10 и 35 кв. Для ВЛ 110
кВ применяют в основном опоры П- и АП-образные.
Рис. 9.1. Деревянная опора |
Такие опоры применяют также |
ВЛ 0,4 кВ промежуточная с |
деревянными приставками на ВЛ 35 кВ при сечениях проводов АС 95 и более. При сечениях проводов менее АС 95 на ВЛ 35 кВ применяют простейшие опоры
одностоечные и А-образные.
Пасынки должны быть железобетонными. Допускается применение деревянных пасынков. Элементы опор могут выполняться как из круглого, так и пиленого леса. Сопряжения элементов опор рекомендуется выполнять без обрубок. Для основных элементов деревянных опор (стоек, пасынков, траверс) диаметр бревен в верхнем отрубе должен быть не менее: для ВЛ
164
Рис. 9.2. Деревянные опоры ВЛ 0,38 кВ угловые анкерные
с железобетонными приставками
110 кВ и выше –18 см; для 35 кВ и ниже –16 см (кроме пасынков, для которых диаметр должен быть не менее 18 см); для ВЛ до 1 кВ – 14 см. Для остальных элементов опор всех напряжений выше 1 кВ диаметр бревен в верхнем отрубе должен быть не менее 14 см, а для ВЛ до 1 кВ –12 см. Конусность лиственницы – 10 мм на 1 м длины бревна.
Бандажи, стягивающие стойки опоры с приставками, выполняют из мягкой стальной оцинкованной проволоки диаметром 4 мм. Допускаются бандажи из неоцинкованной проволоки диаметром 5-6 мм. Бандаж из неоцинкованной проволоки покрывают асфальтовым лаком. Число витков бандажа принимают по проекту. При отсутствии таких указаний в проекте число витков принимают: для проволоки диаметром 4 мм – 12; 5 мм10 и 6
мм-8.
Затяжку бандажей выполняют так, чтобы все витки проволоки плотно соприкасались друг с другом и были равномерно натянуты. Концы проволоки бандажа загибают и забивают в дерево на глубину 20-25 мм. Вместо проволочных бандажей допускается применять специальные стяжные хомуты, выполняемые в соответствии с проектом.
165
Железобетонные опоры получили широкое распространение из-за долговечности (срок службы более 50 лет) стойкости к коррозии, простоты в эксплуатации, меньшего расхода металла и несколько меньшей стоимости по сравнению с металлическими опорами; в отличие от металлических они не требуют периодической окраски.
По способу уплотнения бетона различают железобетонные опоры двух видов: вибрированные и центрифугированные. Вибрированные опоры имеют различные профили: прямоугольные, квадратные, двутавровые. Центрифугированные опоры имеют кольцевое сечение. Вибрированные опоры применяют, как правило, на ВЛ до 10 кВ. На ВЛ 35,110 кВ и выше обычно применяют центрифугированные опоры.
По виду применяемой стальной арматуры железобетон-ные опоры могут быть с ненапряженной, с частично напря-женной и напряженной армату-рой. Наиболее экономичными, прочными и легкими являются опоры с предварительно-напряженной арматурой.
На рис. 9.3 приведены основные типы железобетонных опор для ВЛ 0,38 кВ, на рис. 9.4
– для ВЛ 6-10 кВ. Железобетонные вибриро-
ванные опоры 0,38 кВ предназначены для подвески пяти проводов марки А 16- А 50 сети 0,38 кВ и четырех проводов радиосети. Металлические траверсы крепят к стволу опоры болтами. Изоляторы крепят к траверсам на стальных штырях.
Рис. 9.3. Железобетонные опоры
ВЛ 0,38 кВ: а – промежуточная опора типа П00,4; б – анкерная типа А-0,4
166
Рис. 9.4. Железобетонные опоры ВЛ 6-10 кВ:
а– промежуточная типа П-10; б – анкерная типа А-10;
в– концевая типа КА-10; г –угловая для угла 900 типа
УАА-10
Железобетонные предварительно-напряженные опоры 6- 10 кВ изготовляют пустотелыми прямоугольного сечения. Промежуточные опоры выполняют одностоечными с горизонтальным расположением проводов, укрепленных на штыревых изоляторах ШС10. Анкерные, угловые, концевые, ответвительные опоры выполняют с использованием стоек промежуточных опор. Оттяжки и детали крепления применяют металлические. Опоры рассчитаны на подвеску проводов марок А 25 –А 70, АС 16АС 50 и ПС 25. Высота штыря принята увеличенной до 175 мм. Заземление штырей выполняют приваркой к выпускам арматуры из железобетонной траверсы, которые в свою очередь соединяют сваркой с наружным спуском заземления.
167
Металлические опоры применяют в качестве анкерных и угловых на ВЛ 110, 220 и 330 кв. На ВЛ 500, 750 кВ и выше применяют, как правило, стальные опоры. Стальные опоры изготовляют на заводах сварными или болтовыми, отгружают отдельными секциями и узлами с просверленными отверстиями под болты для сборки на пикете.
Провода
Провода. На ВЛ до 1кВ могут применятся одно- и многопроволочные провода; применение расплетенных проводов не допускается. Воздушные линии выше 1 кВ могут выполнятся с одним или несколькими проводами в фазе: во втором случае фаза называется расщепленной.
На ВЛ применяют неизолированные провода, изготавляемые из алюминия марки А и АКП, из алюминиевого сплава марок АЖ и АН, а также комбинированные стале-алюминиевые провода марки АС, а в районах с загрязненным воздухом – АСКС, АСКП и АСК и стальные провода марок ПС, ПСО и ПМС.
Однопроволочные провода бывают многометаллическими (стальные, алюминиевые)
и биметаллические (сталемедные, сталеалюминиевые). Многопроволочные провода также могут быть многометаллическими (алюминиевые, стальные) и
комбинированными (сталеалюминиевые, сталебронзовые). Конс-трукции проводов показаны на рис.9.5 и 9.6.
Рис.9.5. Однопроволочные и много-проволочные провода |
|
|
|
(монометал-лические, биметаллические): |
Рис. 9.6. Сталеалюминие- |
||
|
|||
а-однопроволочные (ПСО); |
вые комбинированные про- |
||
б-биметаллические (БСА сталлеалю- |
вода, |
выпускаемые по |
|
ГОСТ |
839-80Е. Конструк- |
||
миниевые однопроволочные); |
|||
ция проводов – АС 120-АС |
|||
в-10 проволочные |
|||
300 |
|
||
168 |
|
|
|
На ВЛ до 1 кВ по условиям механической прочности сечение проводов должно быть не менее: алюминиевых – 16 мм2; сталеалюминиевых и биметаллических – 10 мм2; стальных многопроволочных – 25 мм2; для остальных однопроволочных диаметр должен быть не менее 4 мм.
Для ответвлений от ВЛ до 1 кВ к вводам в здания допускаются провода из алюминия и его сплавов при пролетах до 25 м сечением не менее 16 мм2; стальные и биметалические при пролетах до 10 м – диаметром не менее 3 мм; при пролетах до 25 м – не менее 4 мм; медные, самонесущие (АВТ-1, АВТ-2 и др.) при пролетах до 10 м – 4 мм2, более 10 м до 25 м – 6 мм2. На ВЛ выше 1кВ минимально допустимые сечения проводов выбирают в зависимости от характеристики ВЛ. Например, на ВЛ без пересечений, в районах с толщиной стенки гололеда до 10 мм минимально допустимое сечение алюминиевых и из алюминиевого сплава АН проводов – 35 мм2, а сталеалюминиевых, из алюминиевого сплава АЖ и стальных – 25 мм2 и т.д.
Стальные грозозащитные тросы (канаты) для подвески на ВЛ имеют наружный диаметр не менее 7,6 мм; маркируются буквами ТК (ГОСТ 3063 –80). Согласно ПУЭ сечение стального каната, используемого в качестве грозозащитного троса, должно быть не менее 35 мм2.
Изоляторы
На ВЛ применяют стеклянные, фарфоровые и полимерные изоляторы. На рис. 9.7
Рис 9.7. Штыревые изоляторы
169
приведены штыревые фарфоровые изоляторы, на рис. 9.8 – подвесные.
Рис. 9.8. Подвесные изоляторы:
а- с заделкой клинового типа; б- с заделкой арочного типа: 1- тарелка; 2- шапка изолятора; 3- стержень
Штыревые изоляторы применяют на ВЛ до 35 кВ включительно, подвесные – на ВЛ 35 кВ и выше.
Изоляторы должны отличаться высокой электрической и механической прочностью, а также теплостойкостью, поскольку они подвергаются влиянию изменений температуры воздуха.
9.3. Монтаж проводов и тросов.
Сооружения ВЛ осуществляют поточным методом, причем монтаж проводов и тросов разбивают на следующие этапы: раскатка проводов и тросов, соединение проводов и тросов, сборка гирлянд и подъем их с проводами на промежуточные опоры; натяжка проводов и тросов и закрепление их на анкерных опорах; закрепление проводов и тросов на промежуточных опорах.
170
Закрепление проводов и канатов. При закреплении проводов и тросов (канатов) выполняют следующие требования: алюминиевые, сталеалюминиевые провода и провода из алюминиевого сплава при монтаже их в стальных поддерживающих и натяжных (болтовых, клиновых) зажимах должны быть защищены алюминиевыми, медные провода – медными прокладками; крепление проводов на штыревых изоляторах должны быть выполнены проволочными вязками, специальными зажимами или хомутами, при этом провод должен быть уложен на шейку штыревого изолятора (рис.9.9, 9.10); проволочная вязка должна быть выполнена проволокой такого же металла, что и провод. При выполнении вязки не допускается изгибание провода вязальной проволокой; провода ответвлений от ВЛ напряжением до 1 кВ должны иметь анкерное крепление; в каждом пролете ВЛ напряжением выше 1 кВ допускается не более одного соединения на каждый провод или канат. Крепление на шейке (а не на головке) штыревого изолятора
в
Рис.9.10. Крепление проводов на штыревых изоляторах ВЛ напряжением выше 1 кВ
К анкерным опорам провода крепят с помощью натяжных гирлянд с натяжными зажимами. Когда это возможно, провод монтируют без перерезания его, устанавливая одновременно обе натяжные гирлянды. При этом натяжные зажимы ставят на расстоянии равном длине петли, которую определяют по проекту.
Клиновые зажимы монтируют в следующем порядке: вынимают клин и шпильку; убедившись в исправности всех
деталей зажима, вкладывают провод в корпус зажима так, чтобы устье зажима приходилось против отметки на проводе, указывающей место установки зажима; вкладывают клин и ударами молотка по медной или алюминиевой подкладке, предохраняющей торец клина от повреждения, закрепляют провод в зажиме; при этом следят за тем, чтобы зажим не сместился по проводу. После этого зажим прицепляют к ушку гирлянды изоляторов и вставляют на место шпильку, шайбу
ишплинт зажима.
9.4.Расчѐт механических нагрузок на провода.
При расчѐте проводов и тросов по условиям механической прочности, действующие механические силы целесообразно представлять в форме удельных нагрузок. Под удельной нагрузкой понимается равномерно распределѐнная вдоль пролѐта провода (троса) механическая нагрузка, отнесѐнная к единице длины и единицы поперечного сечения провода.
1. Удельная нагрузка от собственного веса провода
1 |
9,81 |
М |
П |
F |
, |
Н |
м мм2 |
, |
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
где 9,81 - ускорение свободного падения, м/с2; М П - погонная масса провода (троса), кг/м;
F- поперечное сечение провода, мм2.
2.Удельная нагрузка от гололѐда
172
|
9,81 d |
2b |
2 |
d 2 mг. у |
4F |
9,81 |
b |
d b |
mг. у |
, Н |
м мм2 |
, |
2 |
|
г. р |
|
|
г. р |
г. р |
F |
|
|
|||
где mг. у
bг. р
d
-удельная масса гололѐда, кг/м3;
-расчѐтная толщина стенки гололѐда, мм;
-диаметр провода, мм.
При m |
=900 кг/м3 |
удельная нагрузка равна |
|
|||||
г. у |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
27,74 b |
d b |
10 3 |
F |
, Н |
м мм2 |
. |
|
2 |
г. р |
г. р |
|
|
|
||
Расчѐтная толщина стенки гололѐда определяется на основе
нормативной величины |
bг. р мм , принимаемой по справочным |
||
данным или по выражению |
|||
|
|
|
|
b |
0,17 0,83 4 0,1 d |
||
г. р |
|
|
|
3.Суммарная вертикальная удельная нагрузка от собственной массы провода и массы гололѐда
3 1 2 |
, Н |
м мм2 |
. |
|
|
4.Временно действующая горизонтальная составляющая от давления ветра на провод, свободный от гололѐда
4 |
k |
l |
c |
х |
q d 10 3 |
F |
, Н |
м мм2 |
, |
|
|
|
|
|
где q - скоростной напор ветра, Па;
2
q
1,6
- скорость ветра, м/c;
- коэффициент неравномерности скоростного напора ветра; kl - коэффициент длины пролѐта;
173