Ремонт кабельных линий

Контроль технического состояния кабельных линий

Эксплуатация кабельных линий имеет свои особенности, так как обнаружить дефекты в ней простым осмотром не всегда удается. Поэтому осуществляются проверки состояния изоляции, контроль за нагрузкой и температурой кабеля.

Кабели с точки зрения проверки изоляции являются наиболее трудным элементом электрооборудования. Это связано с возможной большой длиной кабельных линий, неоднородностью грунта по длине линии, неоднородностью изоляции кабеля.

Для выявления грубых дефектов в кабельных линиях производят измерение сопротивления изоляции мегаомметром на напряжение 2500 В. Однако показания мегаомметра не могут служить основанием для окончательной оценки состояния изоляции , поскольку они в значительной степени зависят от длины кабельной линии и дефектов концевых заделок.

Связано это с тем, что емкость силового кабеля велика и в течение времени измерения сопротивления она не успевает полностью зарядиться, поэтому показания мегаомметра будут определяться не только установившимся током утечки, но и зарядным током, а измеренное значение сопротивления изоляции будет значительно занижено.

Основным методом контроля состояния изоляции кабельной линии является испытание ее повышенным напряжением. Цель испытаний состоит в выявлении и своевременном устранении развивающихся дефектов изоляции кабеля, муфт и концевых заделок, с тем чтобы предупредить возникновение повреждений в процессе работы. При этом, кабели напряжением до 1 кВ повышенным напряжением не испытывают, а измеряют сопротивление изоляции мегаомметром напряжением 2500 В в течение 1 мин. Оно должно быть не ниже 0,5 МОм.

Проверка коротких кабельных линий в пределах одного распределительного устройства выполняется не чаще 1 раза в год, т. к. они меньше подвержены механическим повреждениям и их состояния чаще контролируется персоналом. Испытание повышенным напряжением кабельных линий более 1 кВ проводят не реже одного раза в 3 года.

Основным способом испытания изоляции кабельных линий является проверка повышенным напряжением постоянного тока . Это объясняется тем, что установка на переменном токе при равных условиях имеет гораздо большую мощность.

В состав испытательной установки входят: трансформатор, выпрямитель, регулятор напряжения, киловольтметр, микроамперметр.

При проверке изоляции напряжение от мегаомметра или испытательной установки подводится к одной из жил кабеля, при этом остальные его жилы надежно соединяют между собой и заземляют. Напряжение плавно повышается до нормируемого значения и выдерживается требуемое время.

Состояние кабеля определяется по току утечки . При удовлетворительном его состоянии подъем напряжения сопровождается резким возрастанием тока утечки за счет зарядки емкости, затем снижается до 10 — 20 % максимального значения. Кабельная линия считается пригодной к эксплуатации, если при испытаниях не произошло пробоя или перекрытия по поверхности концевой муфты, не наблюдается резких толчков тока и заметного роста тока утечки .

Перегрузки кабеля, носящие систематический характер , приводят к ухудшению изоляции и сокращению длительности работы линии. Недогрузки связаны с недоиспользованием проводникового материала. Поэтому при эксплуатации кабельной линии периодически проверяют, чтобы токовая нагрузка в них соответствовала установленной при вводе объекта в эксплуатацию. Максимально допустимые нагрузки кабелей определяются требованиями ПУЭ.

Контролируют нагрузки кабельных линий в сроки, определяемые главным энергетиком предприятия, но не реже 2 раз в год. При этом один раз указанный контроль производится в период осенне-зимнего максимума нагрузки. Контроль осуществляется наблюдением за показаниями амперметров на питающих подстанциях, а при отсутствии их — с помощью переносных приборов или токоизмерительных клещей.

Допустимые токовые нагрузки для длительного нормального режима работы кабельных линий определяются с помощью таблиц, приводимых в электротехнических справочниках. Эти нагрузки зависят от способа прокладки кабеля и вида охлаждающей среды (земля, воздух).

Для кабелей, проложенных в земле, длительно допустимая нагрузка принимается из расчета прокладки одного кабеля в траншее на глубине 0,7 — 1 м при температуре земли 15°С. Для кабелей, проложенных на открытом воздухе, температура окружающей среды принимается равной 25°С. Если расчетная температура окружающей среды отличается от принятых условий, то вводится поправочный коэффициент.

За расчетную температуру земли принимается наивысшая среднемесячная температура из всех месяцев года на глубине прокладки кабеля.

За расчетную температуру воздуха принимается наибольшая среднесуточная температура, повторяющаяся не менее трех раз в году.

Длительно допустимая нагрузка кабельной линии определяется по участкам линий с наихудшими условиями охлаждения, если длина этого участка не менее 10 м. Кабельные линии до 10 кВ при коэффициенте предварительной нагрузки не более 0,6 — 0,8 могут кратковременно перегружаться. Допустимые нормы перегрузок с учетом их длительности приводятся в технической литературе.

Для более точного определения нагрузочной способности, а также при изменении температурных условий эксплуатации осуществляется температурный контроль кабельной линии . Контролировать непосредственно температуру жилы на работающем кабеле невозможно, т. к. жилы находятся под напряжением. Поэтому одновременно производят измерение температуры оболочки (брони) кабеля и тока нагрузки, а затем пересчетом определяют температуру жилы и максимально допустимую токовую нагрузку.

Измерение температуры металлических оболочек кабеля, проложенного открыто, проводят обычными термометрами, которые укрепляются на броне или свинцовой оболочке кабеля. Если кабель проложен в земле, измерение производится с помощью термопар. Рекомендуется устанавливать не менее двух датчиков. Провода от термопар укладываются в трубу и выводятся в удобное и безопасное от механических повреждений место.

Температура токопроводящей жилы не должна превышать:

для кабелей с бумажной изоляцией до 1 кВ — 80° С, до 10 кВ — 60° С;

для кабелей с резиновой изоляцией — 65° С;

для кабелей в поливинилхлоридной оболочке — 65° С.

В том случае, когда токоведущие жилы кабеля нагреваются выше допустимой температуры, принимают меры по устранению перегрева — уменьшают нагрузку, улучшают вентиляцию, заменяют кабель на кабель большего сечения, увеличивают расстояние между кабелями.

При прокладке кабельных линий в почве, агрессивной по отношению к их металлическим оболочкам (солончаки, болота, строительный мусор), возникает почвенная коррозия свинцовых оболочек и металлического покрова . В подобных случаях периодически проверяют коррозийную активность грунта, беря пробы воды и грунта. Если при этом будет установлено, что степень почвенной коррозии угрожает целостности кабеля, то принимают соответствующие меры — устраняют загрязнение, заменяют грунт и т. д.

Определение мест повреждения кабельной линии

Определение мест повреждения кабельных линий представляет довольно сложную задачу и требует применения специальной аппаратуры. Работы по ликвидации повреждений кабельной линии начинаются с установления вида повреждения . Во многих случаях это удается сделать с помощью мегаомметра. Для этой цели с обоих концов кабеля проверяют состояние изоляции каждой жилы по отношению к земле, исправность изоляции между отдельными фазами, отсутствие обрывов в жилах.

Определение места повреждения обычно проводят в два этапа — сначала определяют зону повреждения с точностью 10 — 40 м, а после этого уточняют место возникновения дефекта на трассе.

При определении зоны повреждения учитываются причины его возникновения и последствия отказа. Наиболее часто наблюдается обрыв одной или нескольких жил с заземлением их или без него, возможно также сваривание токоведущей жилы с оболочкой при длительном протекании тока короткого замыкания на землю. При профилактических испытаниях чаще всего возникает замыкание токоведущей жилы на землю, а также заплывающий пробой.

Для определения зоны повреждения используется несколько методов: импульсный, колебательного разряда, петлевой, емкостной.

Импульсный метод применяется при однофазных и междуфазных замыканиях, а также при обрыве жил. К методу колебательного разряда прибегают при заплывающем пробое (возникает при высоком напряжении, исчезает при низком). Петлевой метод используется при одно-, двух- и трехфазных замыканиях и наличии хотя бы одной неповрежденной жилы. Емкостной метод находит применение при обрывах жил. В практике эксплуатации наибольшее распространение получили первые два метода.

При использовании импульсного метода применяются достаточно простые приборы. Для определения зоны повреждения от них в кабель посылаются кратковременные импульсы переменного тока. Дойдя до места повреждения, они отражаются и возвращаются обратно. О характере повреждения кабеля судят по изображению на экране прибора. Расстояние до места повреждения можно определить, зная время прохождения импульса и скорость его распространения.

Применение импульсного метода требует снижения переходного сопротивления в месте повреждения до десятков и даже долей ома. С этой целью изоляцию прожигают за счет преобразования электрической энергии, подводимой к месту повреждения, в тепловую. Прожиг осуществляют постоянным или переменным током от специальных установок.

Метод колебательного разряда заключается в том, что поврежденная жила кабеля заряжается от выпрямительного устройства до напряжения пробоя. В момент пробоя в кабеле возникает колебательный процесс. Период колебаний этого разряда соответствует времени двукратного пробега волны до места повреждения и обратно.

Продолжительность колебательного разряда измеряется осциллографом или электронным миллисекундомером. Погрешность измерений данным методом составляет 5 %.

Уточняют место повреждения кабеля непосредственно на трассе с использованием акустического или индукционного метода.

Акустический метод основан на фиксации колебаний грунта над местом повреждения КЛ, вызываемых искровым разрядом в месте нарушения изоляции. Метод используется при повреждениях типа «заплывающий пробой» и обрыве жил. При этом определяется повреждение в кабеле, находящемся на глубине до 3 м и под водой до 6 м.

В качестве генератора импульсов обычно используют установку высокого напряжения постоянного тока, от которой посылаются импульсы в кабель. Колебания грунта прослушиваются специальным прибором. Недостаток метода заключается в необходимости использовать передвижные установки постоянного тока.

Индукционный метод отыскания мест повреждения кабеля базируется на фиксации характера изменений электромагнитного поля над кабелем, по жилам которого пропускается ток высокой частоты. Оператор, продвигаясь вдоль трассы и используя рамочную антенну, усилитель и наушники, определяет место повреждения. Точность определения места повреждения достаточно высока и составляет 0,5 м. Этот же метод может быть использован для установления трассы кабельной линии и глубины заложения кабелей.

Ремонт кабельных линий производится по результатам осмотров и испытаний. Особенностью выполнения работ является то обстоятельство, что кабели, подлежащие ремонту, могут находиться под напряжением, и кроме того они могут располагаться близко к действующим кабелям, находящимся под напряжением. Поэтому необходимо соблюдать личную безопасность, нельзя повреждать близлежащие кабели.

Ремонт кабельных линий может быть связан с раскопками. Во избежание повреждений близлежащих кабелей и инженерных коммуникаций на глубине более 0,4 м земляные работы выполняются только лопатой. При обнаружении каких-либо кабелей или подземных коммуникаций работы прекращаются и ставится в известность ответственный за выполнение работ. После вскрытия необходимо позаботиться о том, чтобы не повредить кабель и муфты. С этой целью под него подкладывается прочная доска.

Основными видами работ при повреждении кабельной линии являются: ремонт броневого покрова, ремонт оболочек, муфт и концевых заделок.

При наличии местных разрывов брони концы ее в месте дефекта обрезают, спаивают со свинцовой оболочкой и покрывают антикоррозийным покрытием (лак на битумной основе).

При ремонте свинцовой оболочки учитывается возможность попадания влаги внутрь кабеля. Для проверки поврежденное место погружают в парафин, нагретый до 150°С. При наличии влаги погружение будет сопровождаться потрескиванием и выделением иены. Если установлен факт наличия влаги, то поврежденный участок вырезают и монтируют две соединительные муфты, в противном случае восстанавливают свинцовую оболочку путем наложения на поврежденное место разрезанной свинцовой трубы и последующей ее запайки.

Для кабелей до 1 кВ раньше применялись чугунные муфты. Они отличаются громоздкостью, дороговизной, недостаточной надежностью. На кабельных линиях 6 и 10 кВ в основном используются эпоксидные и свинцовые муфты. В настоящее время, при проведении ремонта кабельных линий активно используются современные термоусаживаемые муфты . Существует хорошо разработанная технология установки кабельных муфт. Работа выполняется квалифицированным персоналом, прошедшим соответствующее обучение.

Концевые муфты разделяются на муфты, устанавливаемые внутри помещения и на открытом воздухе. В помещениях чаще делают сухую разделку, она более надежна и удобна в эксплуатации. Концевые муфты на открытом воздухе выполняют в виде воронки из кровельного железа и заливают мастикой. При проведении текущего ремонта проверяют состояние концевой воронки, отсутствие утечки заливочной массы, проводят доливку ее.

Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!

Не пропустите обновления, подпишитесь на наши соцсети:

Источник

Монтаж кабельных линий и воздушные линии электропередачи.

1. Монтаж кабельных линий напряжением до 10 кВ. Общие положения

Перед размоткой кабеля барабан устанавливается на домкраты и поднимается на 0,15–0,20 м от поверхности земли, кузова автомобиля и т. п. так, чтобы барабан мог свободно вращаться, не смещаясь при этом вдоль оси. Барабан устанавливается так, чтобы кабель разматывался с верхней части барабана.

На поворотах трасс кабель не должен изгибаться больше допустимых норм. Кратность радиуса внутренней кривой изгиба кабеля (R) по отношению к его наружному диаметру (d) должна быть: для кабелей с бумажной изоляцией напряжением 1–10 кВ в алюминиевой оболочке — не менее 25, в свинцовой — не менее 15 диаметров кабеля; для кабелей с пластмассовой изоляцией напряжением до 1 кВ бронированных без оболочки — не менее 10, небронированных в пластмассовой оболочке — не менее шести диаметров кабеля.

Допустимые усилия тяжения кабелей. Допустимые усилия тяжения для кабелей напряжением до 10 кВ нормированы. Усилия тяжения при размотке кабеля контролируют с помощью динамометра или другого контрольного устройства, устанавливаемого на лебедке. Рекомендуется использовать контрольное устройство с автоматическим расцеплением лебедки, когда усилие тяжения достигнет установленного значения для прокладываемого кабеля.

Допустимые разности уровней кабелей. При прокладке по вертикальным и наклонным участкам трассы кабелей с бумажной нормально пропитанной изоляцией ограничивают перепад уровня их высшей и низшей точек, чтобы предотвратить отекание пропитывающего состава. Кабели в свинцовой оболочке прокладывают с максимальным перепадом уровней 25 м при напряжении 1–3 кВ и 15 м при напряжении 6–10 кВ; кабели в алюминиевой оболочке — 25 м при напряжении 1–3 кВ, 20 м при напряжении 6 кВ и 15 м при напряжении 10 кВ. Если указанный перепад уровней выдержать нельзя, кабельные линии секционируют, устанавливая стопорные или эпоксидиые соединительные муфты, даже если кабель имеет одну строительную длину. Кабель с обедненной бумажной изоляцией прокладывают с перепадом уровней до 100 м при наличии общей оболочки для всех жил и 300 м, если каждая жила заключена в отдельную оболочку.

Для кабелей с бумажной нестекающей пропиткой, резиновой или пластмассовой изоляцией перепад уровней не ограничивают.

Допустимые температуры при прокладке кабелей. Вне зависимости от места и способа прокладки, типа изоляции жил и напряжения кабелей прокладывать их, как правило, следует при положительной температуре окружающего воздуха.

В холодное время без предварительного подогрева кабелей всех марок производят в соответствии с данными, приведенными в табл. 2.

Таблица 2. Допустимые температуры при прокладке кабелей без предварительного подогрева

Допустимая темпера­ тура кабеля и окружа­ ющей среды при про­ кладке, °С, не ниже

С бумажной изоляцией, пропитанной нестекающим составом, и пропитанной изоляцией

Все марки кабелей

С пластмассовой изоляцией

С изоляцией жил и шлангом из полиэтилена, без защитного покрова, содержащего волокнистые материалы

С оболочкой или шлангом из поливинилхлоридного пластика, без защитного покрова, содержащего волокнистые материалы, а также броней из профилированной стальной оцинкованной ленты

Все остальные марки кабелей с защитным покровом

Известно несколько способов прогрева кабелей. При температуре воздуха ниже минимально допустимой прокладка силовых кабелей с нормальной, нестекающей, обедненно пропитанной бумажной, а также пластмассовой изоляцией и оболочкой разрешена только после их предварительного подогрева и при условии выполнения прокладки в сжатые сроки: при температуре от 0 до –10 °С — в течение не более 60 мин, от –10 до –20 °С — не более 40 мин, от –20 °С и ниже — не более 30 мин.

При невозможности выполнения работы в указанный срок в процессе прокладки должны предусматриваться постоянный подогрев кабеля или организация перерывов для его дополнительного подогрева. Предусмотрено три возможных способа прогрева кабелей при отрицательной температуре их прокладки: прогрев трехфазным током при соответствующей теплоизоляции барабанов (войлочно-брезентовым капотом и др.); прогрев выдержкой в отапливаемых помещениях с температурой до +40 °С (при условии температуры наружного воздуха не ниже –20 °С; прогрев в «тепляке» или палатке с паровым отоплением, печами, горелками инфракрасного излучения либо обогревом тепловоздуходувкой (при температуре до +40 °С).

2. Воздушные линии электропередачи напряжением до 1 кВ

Воздушной линией электропередачи (ВЛ или ВЛЭП) называют устройство для передачи электроэнергии по проводам.

Воздушные линии состоят из трех элементов: проводов, изоляторов и опор. Расстояние между двумя соседними опорами называют длиной пролета или пролетом линии.

Провода к опорам подвешиваются свободно, и под действием собственной массы провод в пролете провисает по цепной линии. Расстояние от точки подвеса до низшей точки провода называют стрелой провеса. Наименьшее расстояние от низшей точки провода до земли называется габаритом приближения провода к земле (h). Габарит должен обеспечивать безопасность движения людей и транспорта, он зависит от условий местности, напряжения линии и т. п.

Опоры. Опоры ЛЭП предназначены для сооружений линий электропередачи напряжением 35 кВ и выше при расчетной температуре наружного воздуха до

–65 °C и являются одним из главных конструктивных элементов ЛЭП (линий электропередачи), отвечающим за крепление и подвеску электрических проводов на определенном уровне.

В зависимости от способа подвески проводов опоры делятся на две основные группы:

• опоры промежуточные, на которых провода закрепляются в поддерживающих зажимах;

• опоры анкерного типа, служащие для натяжения проводов; на таких опорах провода закрепляются в натяжных зажимах.

Эти виды опор делятся на типы, имеющие специальное назначение. Промежуточные прямые опоры устанавливаются на прямых участках линии. На промежуточных опорах с подвесными изоляторами провода закрепляются в поддерживающих гирляндах, висящих вертикально; на опорах со штыревыми изоляторами — проволочной вязкой. В обоих случаях промежуточные опоры воспринимают горизонтальные нагрузки от давления ветра на провода и опору и вертикальные — от веса проводов, изоляторов и собственного веса опоры.

Промежуточные угловые опоры устанавливаются на углах поворота линии с подвеской проводов в поддерживающих гирляндах. Помимо нагрузок, действующих на промежуточные прямые опоры, промежуточные и анкерно-угловые опоры воспринимают также нагрузки от поперечных составляющих тяжения проводов и тросов. При углах поворота линии электропередачи более 20° вес промежуточных угловых опор значительно возрастает. При больших углах поворота устанавливаются анкерно-угловые опоры.

При установке анкерных опор на прямых участках трассы и подвеске проводов с обеих сторон от опоры с одинаковыми тяжениями горизонтальные продольные нагрузки от проводов уравновешиваются и анкерная опора работает так же, как и промежуточная, то есть воспринимает только горизонтальные поперечные и вертикальные нагрузки. В случае необходимости провода с одной и с другой стороны от опоры можно натягивать с различным тяжением проводов. В этом случае, кроме горизонтальных поперечных и вертикальных нагрузок, на опору будет воздействовать горизонтальная продольная нагрузка.

Промежуточные опоры устанавливаются на прямых участках трассы ВЛ, предназначены только для поддержания проводов и тросов и не рассчитаны на нагрузки от тяжения проводов вдоль линии. Обычно они составляют 80–90 % всех опор ВЛ.

Угловые опоры устанавливаются на углах поворота трассы ВЛ и при нормальных условиях воспринимают равнодействующую сил натяжения проводов и тросов смежных пролетов, направленную по биссектрисе угла, дополняющего угол поворота линии на 180°. При небольших углах поворота (до 15–30°), где нагрузки невелики, используют угловые промежуточные опоры. Если углы поворота больше, то применяют угловые анкерные опоры, имеющие более жесткую конструкцию и анкерное крепление проводов.

При сооружении линий электропередачи применяются железобетонные, стальные и деревянные опоры. По назначению опоры подразделяются на анкерные, угловые, концевые, промежуточные; по количеству цепей — на однои двухцепные.

По конструктивному исполнению опоры делятся на свободностоящие и на оттяжках с шарнирным креплением к фундаменту. Усиливающие конструкцию опоры оттяжки могут быть и у свободностоящих опор. Могут применяться и подкосы.

Унификация и типизация опор способствуют повышению технического уровня линейного строительства. Как правило, анкерно-угловые опоры рассчитаны на угол поворота до 60°. Значения предельных углов поворота на промежуточно-угловых опорах указаны на монтажных схемах опор и в пояснительных записках. Стальные анкерно-угловые опоры используются также в качестве концевых. Вместо повышенных промежуточных стальных опор 35 кВ рекомендуются опоры 110 кВ.

При наличии технико-экономических обоснований опоры могут использоваться в условиях, отличных от принятых в проекте опор. Так, например, опоры для горных линий могут применяться на пересеченной местности и на равнинных участках линий, проходящих в IV и V ветровых районах, опоры для городских условий — на трассах линий вне городов, а опоры для линий более высокого напряжения могут быть установлены на линиях более низкого напряжения (например, в районах с загрязненной атмосферой, при пересечении препятствий и т. п.).

Изоляторы, провода и тросы. По конструкции неизолированные провода делятся на однопроволочные, состоящие из одной проволоки, и многопроволочные, состоящие из нескольких или даже нескольких десятков проволок. Однопроволочные провода бывают монометаллические (стальные, медные и алюминиевые) и биметаллические (сталемедные или сталеалюминиевые). Биметаллические провода имеют однопроволочный стальной сердечник, обеспечивающий проводу необходимую механическую прочность, и сваренную с ним «рубашку» из цветного металла (меди, алюминия). Биметаллическая сталемедная проволока в качестве проводов на ВЛ 0,4 кВ используется в условиях загрязненного воздуха.

Согласно ПУЭ на ВЛ до 1 кВ сечение биметаллических проводов по условиям механической прочности должно быть не менее 10 мм2.

Многопроволочные провода бывают монометаллические (алюминиевые, медные) и комбинированные (сталеалюминиевые, сталебронзовые). Алюминиевые, медные и сталеалюминиевые провода выпускаются по ГОСТ 839-80. Они состоят из нескольких повивов проволок одного диаметра. В центре сечения провода располагается одна проволока, вокруг нее концентрически — шесть проволок второго повива, затем проволоки третьего повива и т. д. При этом количество проволок в каждом повиве увеличивается на шесть по сравнению с предыдущим. Центральная проволока в проводе считается первым повивом.

Линейные изоляторы предназначаются для подвески проводов и грозозащитных тросов к опорам линий электропередачи. В зависимости от напряжения линий электропередачи используются штыревые или подвесные изоляторы, изготовленные из стекла, фарфора или полимеров.

Штыревые изоляторы применяются при напряжении от 0,4 до 6 кВ, при напряжении от 10 до 35 кВ используются как штыревые, так и подвесные изоляторы.

Изоляторы из закаленного стекла в отличие от фарфоровых 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.

Полимерные изоляторы представляют собой комбинированную конструкцию, состоящую из высокопрочных стержней из стеклопластика с полимерным защитным покрытием, тарелок и металлических наконечников. Стеклопластиковый стержень предохраняется от внешних воздействий защитной оболочкой,

стойкой к ультрафиолетовому излучению и химическим воздействиям. Полимерные изоляторы позволяют заменить целые гирлянды стеклянных и фарфоровых изоляторов. Кроме того, полимерные изоляторы значительно легче, чем гирлянды из стекла и фарфора.

Эксплуатационные характеристики изоляторов зависят от аэродинамических характеристик изолирующей детали («тарелки») изолятора. Хорошее обтекание изолятора способствует уменьшению загрязнения, он лучше самоочищается ветром и дождем, и, как следствие, уровень изоляции гирлянды значительно не снижается.

Основные характеристики изолятора — его механическая разрушающая сила, кН, электромеханическая разрушающая сила, кН, а также соотношение длины пути утечки изолятора, мм, к строительной высоте изолятора, мм.

Механическая разрушающая сила — это наименьшее значение силы, приложенной к изолятору в определенных условиях, при которой он разрушается.

Электромеханическая разрушающая сила — наименьшее значение силы, приложенной к изолятору в определенных условиях, находящемуся под действием разности электрических потенциалов, при которой он разрушается.

Длина пути утечки изолятора — это кратчайшее расстояние или сумма кратчайших расстояний по контуру наружной изоляционной поверхности между частями, находящимися под разными электрическими потенциалами. От этой величины зависит надежность работы изолятора при загрязнении и увлажнении. На площадке изоляторы должны храниться под навесом и в таком положении, чтобы избежать скопления воды в полостях изолятора.

На ВЛ следует, как правило, использовать самонесущие изолированные провода (СИП). СИП должен относиться к категории защищенных, иметь изоляцию из трудносгораемого светостабилизированного синтетического материала, стойкого к ультрафиолетовому излучению и воздействию озона.

По условиям механической прочности на магистралях ВЛ, линейном ответвлении от ВЛ и ответвлениях к вводам следует применять провода с минимальными сечениями, указанными в табл. 3.

Таблица 3. Минимально допустимые сечения изолированных проводов

Нормативная толщина стенки гололеда bз, мм

Сечение несущей жилы, мм2, на магистрали ВЛИ, на линейном ответвле­ нии от ВЛИ

Сечение жилы на ответв­ лениях от ВЛИ и от ВЛ к вводам, мм2

* В скобках дано сечение жилы самонесущих изолированных проводов, скрученных в жгут, без несущего провода.

Допустимое механическое напряжение в проводах ВЛ до 1 кВ приведено в табл. 4.

Таблица 4. Допустимое механическое напряжение в проводах ВЛ до 1 кВ

Допустимое напряжение, % предела прочности при растяжении

При наибольшей нагрузке и низшей температуре, tг = t

При среднегодовой температуре, tсг

СИП сечением 25–120 мм2

Алюминиевый сечением, мм2

Из термообработанного и нетермообработанного алюминиевого сплава сечением, мм2

Сталеалюминиевый сечением, мм2

Прохождение ВЛ с неизолированными проводами над зданиями и сооружениями не допускается.

Наименьшее расстояние от СИП и проводов ВЛ до поверхности земли или воды, а также различных сооружений при прохождении ВЛ над ними определяется при высшей температуре воздуха без учета нагрева проводов ВЛ электрическим током.

При прокладке по стенам зданий и сооружениям минимальное расстояние от СИП должно быть следующим.

При горизонтальной прокладке:

• над окном, входной дверью — 0,3 м;

• под балконом, окном, карнизом — 0,5 м;

При вертикальной прокладке:

• до балкона, входной двери — 1,0 м.

Расстояние в свету между СИП и стеной здания или сооружением должно быть не менее 0,06 м.

Расстояния по горизонтали от подземных частей опор или заземлителей опор до подземных кабелей, трубопроводов и наземных колонок различного назначения должны быть не менее приведенных в табл. 5.

Таблица 5. Наименьшее допустимое расстояние по горизонтали от подземных частей опор или заземляющих устройств опор до подземных кабелей, трубопроводов и наземных колонок

Водо-, парои теплопроводы, распределительные газопроводы, канализационные трубы

Пожарные гидранты, колодцы, люки канализации, водоразборные колонки

Кабели (кроме кабелей связи, сигнализации и проводного вещания)

То же, но при прокладке их в изолирующей трубе

Нормативные расстояния от подземной части и заземлителя опоры ВЛ до подземного кабеля ЛС и ЛПВ в ненаселенной местности приведены в табл. 6.

Таблица 6. Расстояния между подземной частью опоры ВЛ и подземного кабеля ЛС и ЛПВ в ненаселенной местности

Эквивалентное удельное сопротивление земли, Ом·м

Наименьшее расстояние, м, от подземного кабеля ЛС и ЛПВ

До заземлителя или под­ земной части железобе­ тонной и металлической опоры

До подземной части деревянной опоры, не имеющей заземляющего устройства

Более 100 до 500

Более 500 до 1000

Монтаж воздушных ЛЭП. Технологический процесс монтажа линии электропередачи (ЛЭП) включает в себя:

• подготовительные работы, в ходе которых знакомятся с районом прохождения трассы, разбивают трассу, рубят просеки, роют котлованы под опоры, подготавливают разного рода производственные, хозяйственные и коммунальные помещения;

• основные строительно-монтажные работы, в ходе которых развозят по местам, собирают и устанавливают опоры, доставляют и монтируют изоляторы, провода и тросы.

Разбивка трассы. Разбивкой трассы ВЛ называют комплекс работ по определению на местности проектных направлений линии и мест установки опор. Трасса должна быть проложена на местности так, чтобы после сооружения линии обеспечивались нормальные условия движения транспорта и пешеходов, удобства эксплуатационного обслуживания и ремонта всех элементов линии.

Разбивку трассы воздушной линии начинают с того, что с помощью теодолита определяют направление первого прямолинейного участка линии, а затем по этому направлению устанавливают две вешки: одну в начале участка, а другую — на расстоянии 200–300 м от нее (в зависимости от условий видимости).

По полученному направлению в местах размещения опор, указанных в проекте, устанавливают временно вешки, которые визируют с концов участка линии для проверки правильности расположения их в створе сооружаемой ВЛ, а затем эти вешки удаляют, заменяя пикетными знаками.

Сборка опор. В процесс сборки и монтажа опор входят: выкладка железобетонных стоек и отдельных элементов стальных опор, сборка опоры, установка опоры в проектное положение, ее выверка и закрепление. Как правило, выкладка опоры и ее элементов производится вдоль оси ВЛ. В отдельных случаях исходя из рельефа местности и условий ее подъема в вертикальное положение выкладка и сборка опоры производится поперек оси трассы ВЛ.

На косогорах выкладку и сборку опор необходимо делать вдоль оси ВЛ, траверсами в сторону подъема косогора. На участках пересечения линии электропередачи с автомобильными и железными дорогами, реками и оврагами, а также линиями связи опоры выкладывают вдоль оси линии, траверсами и тросостойкой в сторону пересекаемых объектов при расстоянии от центра установки опоры до пересечения не меньше 1,5 высоты опоры. Это расстояние считается: от центра опоры до бровки кювета при пересечении с автодорогами; с железными дорогами — до проекции линий связи и автоблокировки, а при их отсутствии — до края основного земляного полотна; с оврагами — до их бровки; с реками — до уреза воды; с линиями связи и линиями ВЛ — до проекции их крайнего провода.

Если во время осмотра опоры перед сборкой обнаружатся отдельные элементы опор с повреждениями, то к ее сборке до исправления и замены этих элементов или деталей приступать запрещается.

Установка железобетонных опор производится, как правило, стреловыми кранами и кранами-установщиками опор типа КВЛ. При необходимости подтягивания стоек используется трактор. Диаметр цилиндрического пробуренного котлована не должен превышать диаметра стойки более чем на 25 %. При большей разнице устанавливается верхний ригель. Ригели на промежуточных опорах располагаются вдоль оси ВЛ.

Время между устройством котлована и установкой в него опоры не должно превышать одних суток.

При установке двухстоечных и портальных железобетонных опор производится установка последовательно одной и второй стоек, затем монтаж траверс, верхних концов крестовых связей между стойками и закрепление нижних концов крестовых связей.

После подъема и установки краном свободностоящих опор в выкопанные котлованы опоры должны быть временно раскреплены оттяжками, а затем установлены нижние и верхние ригели. Окончательное закрепление опор осуществляется обратной засыпкой грунтом только после их выверки засыпкой в пазухи грунта с послойным трамбованием.

Монтаж проводов и тросов. Для выполнения основной операции при монтаже проводов — навески их на опоры — выполняются определенные подготовительные операции, в том числе:

• доставка барабанов с проводами на место их раскатки;

• доставка изоляторов и арматуры на пикеты, где производится их сборка;

• закладка якорей для промежуточной анкеровки проводов (если это требуется) в длинных анкерных пролетах.

Раскатка, соединение и ремонт проводов ВЛ. Раскатку барабанов с проводом производят либо с транспортеров, раскаточных тележек, саней, либо с неподвижных устройств, на которые с помощью вала устанавливают барабаны. Предпочтение отдается первому способу. Раскатку начинают от анкерной опоры на очень малой скорости, не допуская волочения проводов по земле. Оставшиеся на барабане 10–15 витков разматывают вручную в обратную сторону. При раскатке следующих барабанов оставляют концы длиной 2–3 м с каждой стороны для сращивания. При раскатке барабанов необходимо добиваться синхронности работы раскаточного устройства и скорости движения трактора.

Раскатку проводов и канатов волочением можно применять, только когда исключается возможность их повреждения, например по травяному покрову, гладкому льду, неглубокому снегу и т. п. Чтобы ограничить волочение проводов и канатов по земле, их при прохождении опор закладывают в раскаточные ролики и поднимают на опоры, после чего продолжают раскатку до следующей опоры. Во время раскатки ведется наблюдение за правильностью сматывания провода с барабана и повреждениями провода и троса.

Повреждения помечают и устраняют до подъема провода (троса) на опоры. В зависимости от конструкции опор для ускорения работы одновременно раскатывают сразу несколько проводов.

Расщепленные провода в одной фазе раскатывают одновременно с раскаточных тележек, на которых установлены два или три барабана. Порядок производства работ при раскатке одновременно нескольких проводов тот же, что и при раскатке одного провода.

Раскатку проводов в горных условиях осуществляют в направлении снизу вверх. На отдельных коротких участках, где трактор не может пройти, раскатку производят с применением вспомогательного троса для протягивания проводов и канатов вручную или трактора с лебедкой. Диаметр троса лебедки выбирают: при раскатывании одного барабана — 11 мм, двух барабанов — до 15,5 мм, трех барабанов —до 17 мм.

При раскатке проводов встречающиеся на трассе препятствия, недоступные для прохода тракторов и машин, преодолеваются вручную или с помощью трактора и лебедки со вспомогательным тросом, установленными за пределами препятствия. При этом барабаны с проводом (тросом) располагают у последней опоры, ограничивающей препятствие, и производят раскатку вручную по всей длине препятствия. Затем провод (трос) укладывают в монтажные ролики и поднимают на опоры. Один конец провода, сходящий с барабана, прикрепляют к тяговому канату трактора или лебедки и вытягивают.

Соединение сталеалюминиевых проводов и грозозащитных тросов производят одновременно с их раскаткой.

Допускается соединение сталеалюминиевых проводов сечением до 185 мм2 в пролетах методом скручивания с последующей сваркой выпущенных концов, а сечением 240 мм2 и выше в шлейфах анкерных опор — сваркой концов проводов с последующим опрессованием алюминиевых корпусов зажимов гидравлическими прессами.

Перед соединением проводов важное значение имеет подготовка проводов и арматуры к соединению. Подготовка к соединению заключается в основном в очистке провода и арматуры от грязи, удалении оксида алюминия и смазки соединяемых концов. Подготовка должна производиться очень быстро, так как алюминий быстро окисляется.

Соединение проводов методом скручивания. Подготовленные соединяемые концы проводов с двух сторон внахлестку вводят в овальный соединительный зажим типа СОАС. На выступающие концы накладывают бандажи и устанавливают зажим в приспособление МИ-189А для проводов сечением до 35 мм2 или в приспособление МИ-230А для проводов сечением от 50 до 185 мм2. Количество оборотов должно быть не менее четырех. При соединении проводов марки АС 185 между ними вставляют вкладыш.

Соединение проводов опрессованием. Его выполняют поэтапно. Перед опрессованием выправляют концы проводов и накладывают первый бандаж из проволоки. Концы проводов обрезают. Затем накладывают второй бандаж на

расстоянии 115 мм от конца на проводах от АС 185/24 до АС 330/43 и 125 мм на проводах от АС 330/66 и выше. Для проводов АС 400/18 и АС 400/22 это расстояние также равно 115 мм. На расстоянии 5 мм от второго бандажа удаляют алюминиевые жилы, не допуская при этом повреждения стального сердечника. Свободный конец стального сердечника промывают бензином. На один конец стального сердечника надевают стальной сердечник зажима. Второй конец сердечника провода вводят в сердечник зажима с другой стороны так, чтобы проволоки второго конца проходили между проволоками первого сердечника и выходили с другой стороны на 10–15 мм с каждой стороны. Опрессовку стального сердечника зажима производят по всей длине от середины к концам, перекрывая предыдущее место опрессовки не менее чем на 5 мм. На очищенную поверхность алюминиевой части провода и сердечник зажима надвигают корпус зажима и опрессовывают его от середины к концам, перекрывая предыдущий сжим не менее чем на 5 мм. Провода соединяют с помощью зажима САС.

Соединения проводов в шлейфах выполняют петлевыми переходными зажимами типа ПАС или сваркой термитным патроном. При этом концы проводов опрессовывают лапками зажимов, а зажимы соединяют болтами. При переходе с одной марки проводов на другую в шлейфах анкерных опор устанавливают петлевые переходные прессуемые зажимы типа ПП. Опрессование лапок зажима производят приспособлением типа МИ.

Соединение грозозащитных тросов осуществляют с помощью соединительных зажимов типа СВС.

Использование энергии взрыва. Этот метод применяется для опрессования соединительных, шлейфовых, натяжных, ответвительных и ремонтных зажимов при соединении сталеалюминиевых проводов АС 240 — АС 500, АС 70/72, а также при соединении стальных канатов грозозащитных тросов С 50 и С 70. При этом опрессование стального сердечника и алюминиевой оболочки провода осуществляют за один раз. Соединение взрывом может выполняться на высоте. Опрессование взрывом может производиться только при наличии разрешения на право производства взрывных работ. Подготовку провода и монтаж зажимов при этом производят по технологии, аналогичной для опрессования гидравлическим способом.

Соединение проводов взрывом производят в соответствии с Технологическими правилами по производству работ при опрессовке проводов с использованием энергии взрыва.

Соединение проводов сваркой термитными патронами. Его применяют при соединении проводов в шлейфах анкерных опор. Термитные патроны выпускаются двух типов: ПАС и ПА. Патроны ПАС состоят из стальной трубки, на которой запрессована термитная шашка, и алюминиевого вкладыша. Сбоку на шашке наносят красную метку. Патроны типа ПА состоят из трубки с надетой

на нее термитной шашкой с вертикальным отверстием и колпачков или втулок, надеваемых на свариваемые провода. Соединение сталеалюминиевых проводов сваркой производят в соответствии с Типовой инструкцией по сварке неизолированных проводов с помощью термитных патронов.

Натягивание и крепление провода. По окончании работ по раскатке и соединению проводов их поднимают на опоры для визирования и окончательного закрепления. Натяжение может осуществляться отдельно каждого провода или одновременно двух или трех проводов через уравнительные блоки. При вертикальном расположении проводов монтаж начинается с верхних, а при наличии грозозащитных тросов — с них. В определенных случаях целесообразно поднимать провода с гирляндами изоляторов и монтажными роликами; тогда производят предварительную сборку гирлянд изоляторов.

Количество изоляторов в гирлянде и их тип зависят от напряжения линии, материала опор, механических нагрузок и определяются проектной организацией. Изоляторы, имеющие трещины, сколы, царапины глазури, плохую оцинковку, к сборке не допускаются. Собирают гирлянды вершинами в сторону подъема. В собранной гирлянде к верхнему ее изолятору прикрепляют серьгу, а к нижнему — ушко.

В собираемую гирлянду устанавливают все элементы арматуры, за исключением натяжного или поддерживающего зажима, который крепится вместе с проводом.

Все замки изоляторов устанавливают так, чтобы запирающие концы замков были расположены книзу у натяжных гирлянд и в сторону стойки опоры у поддерживающих. Подъем монтажного подвеса и гирлянды изоляторов с проводом и монтажным роликом производится через специальные такелажные блоки, укрепленные на траверсе опоры у места подвеса гирлянды.

Технология обслуживания ВЛ. Система технического обслуживания и ремонта электрических сетей предусматривает выполнение комплекса работ, которые проводятся с определенной периодичностью и последовательностью, направленных на обеспечение исправного состояния электрического оборудования, его надежной и экономической эксплуатации при оптимальных трудовых и материальных затратах. Комплекс работ в основном включает в себя:

• четко организованное техническое обслуживание электрического оборудования;

• установку оптимальной периодичности проведения капитальных ремонтов электрического оборудования;

• внедрение прогрессивных форм организации и управление ремонтом электрического оборудования;

• введение специализации ремонтных работ;

• контроль качества выполнения работ в процессе ремонта;

• своевременное обеспечение ремонтных работ материалами, запчастями и комплектующим оборудованием;

• анализ параметров технического состояния оборудования до и после ремонта.

Техническое обслуживание электрических сетей является методом обслуживания, при котором выполняются все необходимые работы комплекса работ, направленные на поддержание трудоспособности и предотвращение преждевременного срабатывания элементов объекта электрических сетей. Это достигается осмотрами, выполнением профилактических проверок и измерений и отдельных видов работ с заменой сработанных деталей и элементов электрических сетей, устранением повреждений.

Ремонт ВЛ. Если ВЛ состоит из деревянных и железобетонных опор и большинство составляют деревянные, то капитальный ремонт должен проводиться один раз в пять лет.

Конкретные сроки проведения ремонтов устанавливаются в зависимости от технического состояния электрообъекта и имеющихся материально-технических ресурсов. Приоритетность объектов при планировании ремонтов устанавливается с учетом требований и надежности электроснабжения (категорийности) потребителей.

К работам, которые выполняются при капитальном ремонте ВЛ, относятся:

• комплекс работ по техническому обслуживанию;

• расчистка трассы от кустов, поваленных деревьев;

• вырубка деревьев, которые угрожают падением на провода;

• установка отбойных тумб;

• замена опор, стояков траверс, подкосов, приставок;

• установка приставок и подкосов;

• перетяжка проводов к жилым домам и производственным зданиям и сооружениям (установка и замена соединителей, ремонтных муфт, бандажей);

• установка приставок к стойкам опор, подкосов;

• перенос опор и закрепление опор в слабых грунтах;

• регулирование, ремонт и замена разъединителей, кабельных муфт, грозоразрядников;

• замена и установка дополнительных заземлений;

• установка дополнительных опор для усиления ВЛ;

• замена изоляторов по всей длине ВЛ;

• выравнивание опор по всей длине ВЛ;

• установка двойного крепления проводов;

• установка дополнительных траверс, крюков и изоляторов;

• замена заземляющих спусков и заземлителей;

• замена ответвлений на вводах и выполнение глухого крепления проводов.

Заземление ВЛ. На опорах ВЛ должны быть заземляющие устройства, предназначенные для повторного заземления, защиты от грозовых перенапряжений, заземления электрооборудования, установленного на опорах ВЛ. Сопротивление заземляющего устройства должно быть не более 30 Ом.

Металлические опоры, металлические конструкции и арматура железобетонных элементов опор должны быть присоединены к РЕN-проводнику.

На железобетонных опорах РЕN-проводник следует подсоединять к арматуре железобетонных стоек и подкосов опор.

Крюки и штыри деревянных опор ВЛ, а также металлических и железобетонных опор при подвеске на них СИП с изолированным несущим проводником или всеми несущими проводниками жгута заземлению не подлежат, за исключением крюков и штырей на опорах, на которых сделаны повторные заземления и заземления для защиты от атмосферных перенапряжений.

Крюки, штыри и арматура опор ВЛ напряжением до 1 кВ, ограничивающих пролет пересечения, а также опор, на которых производится совместная подвеска, должны быть заземлены.

На деревянных опорах ВЛ при переходе в кабельную линию заземляющий проводник должен быть присоединен к РЕN-проводнику ВЛ и металлической оболочке кабеля.

Защитные аппараты, устанавливаемые на опорах ВЛ для защиты от грозовых перенапряжений, должны быть подсоединены к заземлителю отдельным спуском.

Соединение заземляющих проводников между собой, присоединение их к верхним заземляющим выпускам стоек железобетонных опор, крюкам и кронштейнам, а также заземляемым металлоконструкциям и заземляемому электрооборудованию, установленному на опорах ВЛ, должны выполняться сваркой или болтовыми соединениями.

Подсоединение заземляющих проводников (спусков) к заземлителю в земле также следует выполнять сваркой или иметь болтовые соединения.

В населенной местности с однои двухэтажной застройкой ВЛ должны иметь заземляющие устройства, предназначенные для защиты от атмосферных перенапряжений. Сопротивления этих заземляющих устройств должны быть не более 30 Ом, а расстояния между ними — не более 200 м для районов

с количеством грозовых часов в году до 40 и 100 м для районов с количеством грозовых часов в году более 40.

Кроме того, заземляющие устройства должны быть выполнены:

• на опорах с ответвлениями к вводам в здания, в которых может быть сосредоточено большое количество людей (школы, ясли, больницы) или которые представляют большую материальную ценность (животноводческие и птицеводческие помещения, склады);

• на концевых опорах линий, имеющих ответвления к вводам, при этом наибольшее расстояние от соседнего заземления этих же линий должно быть не более 100 м для районов с количеством грозовых часов в году до 40 и 50 м для районов с количеством грозовых часов в году более 40.

В начале и конце каждой магистрали ВЛИ на проводах рекомендуется устанавливать зажимы для присоединения приборов контроля напряжения и переносного заземления.

Заземляющие устройства защиты от грозовых перенапряжений рекомендуется совмещать с повторным заземлением РЕN-проводника.

В качестве заземляющих проводников на опорах ВЛ допускается применять круглую сталь с антикоррозионным покрытием диаметром не менее 6 мм.

Оттяжки опор ВЛ должны быть присоединены к заземляющему проводнику.

Источник