До повітряних ліній напругою до 1 кВ

ОСОБЛИВОСТІ ПРОЕКТУВАННЯ ПОВІТРЯНИХ ЛІНІЙ НАПРУГОЮ ДО 1 КВ

Конструкція та загальні вимоги

до повітряних ліній напругою до 1 кВ

Повітряна лінія електропередавання напругою до 1 кВ– це споруда для передавання електричної енергії проводами, розташованими на відкритому повітрі, які закріплені за допомогою ізоляторів і арматури на опорах або кронштейнах, на стояках будівель та інженерних спорудах (мостів, шляхопроводів тощо). Повітряні лінії виконані самоутримними ізольованими проводами скорочено позначають ПЛІ, а неізольованими проводами – ПЛ.

Основними конструктивними елементами повітряних ліній напругою до 1 кВ є проводи, ізолятори, лінійна арматура, опори, заземлення. Важливими також є такі елементи ліній, як траса та охоронна зона.

Проводи. На повітряних лініях напругою до 1 кВ можуть використовуватися неізольовані алюмінієві багатодротові проводи та СІП-и. СІП – це скорочена назва самоутримного ізольованого проводу, який являє скручені в джгут ізольовані жили, що не вимагають спеціального утримного троса. Ізоляція жил СІП є стійкою до впливу зовнішнього середовища та не підтримує горіння.

Під час проектування повітряних ліній напругою до 1 кВ перевагу слід надавати СІП-ам. При цьому можна використовувати СІП-и, які мають неізольовану утримну жилу, а також проводи у яких всі жили є ізольовані. У місцях, де є можливим руйнування неізольованих проводів від корозії (узбережжя морів, солоних озер, промислові райони та райони засолених пісків) застосовання СІП-ів, всі жили яких ізольовані, є обов’язковим

Магістральні ділянки ліній, лінійні відгалуження виконують неізольованими проводами або трифазними СІП-ами, а на відгалуженнях до вводів в будівлі (споруди) необхідно застосовувати СІП-и з ізольованими жилами.

Магістраллю називають відрізок повнофазної лінії електропередавання від живильної трансформаторної підстанції до найбільш віддаленої точки. Магістраль лінії виконують проводами одного перерізу, але за відповідного обґрунтування вона може бути виконана проводами різного перерізу. До магістралі можуть приєднуватися лінійні відгалуження та відгалуження до вводів. Лінійне відгалуження – це частина лінії електропередавання, яка має два і більше прогони та приєднана одним кінцем до магістралі.Частина лініївід опори, на якій здійснено відгалуження, до конструкції вводу на будівлі чи споруді називають відгалуженням до вводу в будівлю чи споруду.

Для різних районів за ожеледдю встановлено мінімальні перерізи проводів за умовами механічної міцності на магістральних ділянках ліній, лінійних відгалуженнях і відгалуженнях до вводів в будівлі та споруди (табл. 7.1 і 7.2)

Таблиця 7.1

Мінімально допустимий переріз жили СІП за умовами механічної міцності

Таблиця 7.2

Мінімально допустимий переріз неізольованих проводів за умовами

механічної міцності

Жили СІП та неізольовані проводи одного перерізу можна з'єднувати в прогонах за допомогою з'єднувальних затискачів. В одному прогоні допускається не більше одного з'єднання на кожен неізольований провід і не більше одного з'єднання системи СІП. З'єднання, які піддаються натягу, повинні мати механічну міцність не менше ніж 90% розривного зусилля проводу. Проводи різних марок або перерізу необхідно з'єднувати тільки в петлях анкерних опор. Неізольовані проводи в петлях анкерних опор з'єднуються за допомогою затискачів або зварювання. Місця з'єднання ізольованих жил СІП повинні мати світлостабілізовану ізоляцію.

Ізоляція. На ПЛ з неізольованими проводами незалежно від матеріалу опор, ступеня забруднення атмосфери та інтенсивності грозової діяльності застосовують ізолятори або траверси з ізолювального матеріалу. На опорах відгалужень від ПЛ з неізольованими проводами застосовують багатошийкові ізолятори або виконують відгалуження із застосуванням додаткових ізоляторів. Самоутримні ізольовані проводи закріплюються на опорах ПЛІ за допомогою спеціальної арматури без застосування ізоляторів.

Опори. Для спорудження ПЛ напругою до 1 кВ можуть застосовуватися залізобетонні, дерев'яні, дерев'яні із залізобетонними приставками і металеві опори.

Для спорудження ліній слід застосовувати такі типи опор:

1) проміжні опори,які встановлюють на прямих ділянках траси; ці опори в нормальному режимі роботи не сприймають зусиль, спрямованих вздовж лінії;

2) анкерні опори,які встановлюють для обмеження анкерного прогону, а також у місцях зміни кількості, марок і перерізу проводів. Ці опори повинні сприймати в нормальному режимі роботи зусилля від різниці натягу проводів, спрямованого вздовж лінії;

3) кутові опори,які встановлюють в місцях зміни напрямку траси лінії. Ці опори в нормальному режимі роботи повинні сприймати сумарне навантаження від натягу проводів суміжних прогонів. Кутові опори можуть бути проміжного та анкерного типів;

4) кінцеві опори,які встановлюють на початку і в кінці лінії, а також у місцях кабельних вставок. Ці опори є опорами анкерного типу і повинні сприймати в нормальному режимі роботи односторонній натяг усіх проводів;

5) відгалужувальні опори,на яких здійснюють відгалуження від лінії;

6) перехресні опори,на яких здійснюється перетин ліній двох напрямків.

Відгалужувальні і перехресні опори можуть бути всіх зазначених вище типів.

Конструкція опор повинна забезпечувати можливість встановлення на них:

- ліхтарів вуличного освітлення всіх типів;

- кінцевих кабельних муфт;

- секціонувальних і комутаційних апаратів;

- шаф і щитків для приєднання електроприймачів.

Крім цього, усі типи опор за конструкцією повинні допускати можливість здійснення одно- і трифазних відгалужень до вводів у будівлі (споруди) довжиною до 25 м.

Опори незалежно від їх типу можуть бути вільностоячими, з підкосами або відтяжками. Відтяжки опор повинні кріпитися до анкерів, встановлених у землі, або до кам'яних, цегельних, залізобетонних і металевих елементів будівель і споруд. Відтяжки опор можуть бути одно- або багатодротовими. Переріз відтяжок визначається розрахунком. Переріз однодротових сталевих відтяжок повинен бути не менше ніж 25 мм².

У випадку встановлення опор на затоплюваних ділянках траси, де можливі розмиви ґрунту або льодохід, опори повинні бути укріплені (підсипання землі, замощення, улаштування банкеток, встановлення льодорізів).

Траса ПЛ напругою до 1 кВ повинна вибиратися з врахуванням наступних факторів: мінімізації капіталовкладень в лінію; її надійності; зручності та безпечності експлуатації, включаючи і безпечність для людей та тварин. ПЛ не повинна створювати некомфортних і небезпечних умов для громадян. Опори ПЛ не повинні загороджували входи в будівлі і в'їзди у двори, не утруднювали рух транспорту і пішоходів. У місцях, де існує небезпека наїзду транспорту (в'їзди у двори, біля з'їздів з доріг, у разі перетину доріг тощо) опори рекомендується захищати від наїзду (наприклад, відбійними тумбами). Нормуються відстані по горизонталі від підземних частин опор або заземлювальних пристроїв опор до підземних кабелів, трубопроводів і наземних колонок різного призначення. Ці відстані повинні бути не менше від зазначених у табл. 7.3.

Проходження ПЛ з неізольованими проводами через території спортивних споруд, шкіл (загальноосвітніх і інтернатів), технічних училищ, дошкільних дитячих закладів (ясел, садів, комбінатів), дитячих будинків, оздоровчих таборів, інтернатів для людей похилого віку, санаторіїв, будинків відпочинку, пансіонатів не допускається.

Проходження ПЛІ через зазначені території (крім спортивних і дитячих ігрових майданчиків) допускається за умови, якщо всі жили СІП мають ізоляцію, а сумарний переріз утримних жил (утримної жили) СІП без урахування ізоляції становить не менше ніж 50 мм².

Таблиця 7.3

Найменша допустима відстань по горизонталі від підземних частин опор або заземлювальних пристроїв опор до підземних кабелів, трубопроводів і надземних колонок

Якщо лінія проходить лісовими масивами або зеленими насадженнями, то вирубувати просіку не обов'язково, але окремі дерева, які створюють загрозу для проводів лінії, необхідно вирубувати.

Відстань від проводів за найбільшої стріли провисання або найбільшого їх відхилення до дерев і кущів для неізольованих проводів має бути не меншою, ніж 1 м з кожного боку ПЛ, для СІП ця відстань не нормується.

Довжина прогону відгалуження до вводу в будівлю чи споруду не повинна перевищувати 25 м. Якщо ця відстань становить більше 25 м, то на відгалуженні необхідно встановлювати додаткову опору. СІП відгалужень від опор до вводів у будівлі та споруди повинні мати анкерне кріплення. У разі влаштування відгалужень до вводів у будівлі та споруди сам ввід до ввідного пристрою рекомендується виконувати тим же СІП, що й відгалуження до вводу.

Допускається прокладання СІП на стінах будинків і споруд.

Охоронна зона повітряних ліній напругою до 1 кВ становить 10 м.

Габаритповітряних ліній напругою до 1 кВ встановлений для населеної, ненаселеної, важкодоступної та недоступної (схили гір, скелі) місцевостей для неізольованих проводів і СІП-ів (табл. 7.4).

Таблиця 7.4

Габарити ПЛ і ПЛІ

У разі перетину непроїзної частини вулиці відгалуженнями до вводів в будівлі (споруди) відстань від СІП до тротуарів і пішохідних доріжок за найбільшої стріли провисання повинна бути не менше ніж 3,5 м. У випадку неможливості дотримання зазначеної відстані встановлюється додаткова опора або ввідна конструкція на будівлі та споруді. Відстань по вертикалі від СІП відгалуження вводу в будівлю чи споруду до поверхні землі перед конструкцією вводу повинна бути не менше ніж 2,75 м.

Найменша відстань від проводів ПЛ до поверхні землі, води або до споруд різного призначення в разі проходження над ними визначається за найвищої температури повітря без урахування нагріву проводів електричним струмом.

Відстань по горизонталі від проводів повітряних ліній за їх найбільшого відхилення до елементів будівель і споруд повинна бути не менше ніж наведена у табл. 7.5.

Таблиця 7.5

Найменші відстані по горизонталі від проводів ПЛ

за їх найбільшого відхилення до елементів будівель і споруд

Проходження ПЛ з неізольованими проводами над будівлями і спорудами не допускається. Допускається проходження ПЛІ над дахом (покрівлею) промислових будівель і споруд (крім зазначених у главах 4 і 5 ДНАОП 0.00-1.32-01) за умови, якщо відстань від покрівлі до СІП становить не менше ніж 2,5 м.

Відстань у просвіті від СІП до даху будівель малих архітектурних форм (торгівельні павільйони, намети, кіоски, фургони тощо), на даху яких унеможливлене перебування людей, повинна бути не менше, ніж 0,5 м.

Прокладання СІП стінами будівель і споруд необхідно здійснювати таким чином, щоб вони були недосяжними для дотику з місць, де можливе часте перебування людей (вікна, балкони, ґанок тощо). Від зазначених місць СІП повинен знаходитися на відстані, не меншій за:

у разі горизонтального прокладання: 0,3 м – над вікном або над вхідними дверима; 0,5 м – під вікном або під балконом; 2,75 м – до землі;

у разі вертикального прокладання: 0,5 м – до вікна; 1,0 м – до балкона, вхідних дверей.

Відстань у просвіті між СІП і стіною будівлі або споруди повинна бути не менше ніж 0,06 м.

Прокладання СІП по стінах вибухо- і пожежонебезпечних будівель і споруд (АЗС, газорозподільних станцій тощо) не допускається.

Під час розроблення траси повітряної лінії слід враховувати наступне:

- ПУЕ не рекомендує виконувати перетин ПЛІ із судноплавними ріками і каналами, а за необхідності здійснення такого перетину його необхідно влаштовувати неізольованими проводами.

- перетин ліній напругою до 1 кВ між собою необхідно виконувати на перехресних опорах, але можна також у прогоні. Якщо перетин ліній напругою до 1 кВ між собою виконують у прогоні, то місце перетину ліній між собою в прогоні необхідно вибирати якомога ближче до опори верхньої лінії. Опори, які обмежують прогін перетину, можуть бути проміжного та анкерного типів

Відстані по вертикалі між ближніми проводами ліній, що перетинаються, на опорі і в прогоні, а також відстані по горизонталі від опор ПЛІ до проводів ПЛ нормуються. Відстань по вертикалі між ближніми проводами ліній, що перетинаються в прогоні необхідно визначати за температури повітря плюс 15°С без вітру.

Розрахунок на механічну міцність елементів конструкції ПЛ напругою до 1 кВ виконують за наступними методами: проводи – методом допустимих напружень; ізолятори та лінійна арматура – методом допустимих навантажень; опори та основи – методом граничних станів.

Під час розрахунку ПЛ напругою до 1 кВ на механічну міцність розглядають нормальний режим лінії – режим з необірваними проводами та за необхідності монтажний режим – режим в умовах монтажу опор і проводів. Розрахунок на механічну міцність ПЛ напругою до 1 кВ в аварійному режимі не виконують.

Кліматичні умови для розрахунку ліній напругою до 1 кВ у нормальному режимі приймають як для ПЛ першого класу безвідмовності (1КБ).

Розрахунок повітряних ліній у нормальному режимі роботи виконують за поєднання наступних кліматичних умов:

1) найвища температура повітря , вітер і ожеледь – відсутні;

2) найнижча температура повітря , вітер і ожеледь – відсутні;

3) середньорічна температура повітря , вітер і ожеледь – відсутні;

4) конструктивні елементи повітряної лінії (проводи, троси, елементи опор круглої форми, площинні елементи конструкцій опор тощо) покриті ожеледдю, температура повітря - -5°С, вітер відсутній;

5) максимальний тиск вітру на площинні елементи, проводи і троси повітряної лінії, температура повітря - -5°С, ожеледь відсутня;

6) тиск вітру на площинні елементи, проводи і троси повітряної лінії покриті ожеледдю, температура повітря - -5°С.

Межа міцності проводів у разі розтягування та інші параметри приймаються за технічними умовами на їх виготовлення.

Механічні навантаження СІП з однією утримною жилою повинна сприймати саме ця жила, а для СІП з усіма утримними жилами – всі жили скрученого джгута.

Проміжні опори розраховуються на одночасну дію поперечного вітрового навантаження на проводи і конструкцію опори без ожеледі або покриті ожеледдю. Допускається враховувати відхилення опори під дією навантаження.

Кутові опори (проміжні та анкерні) розраховуються на результуюче навантаження від натягу проводів і вітрового навантаження на проводи і конструкцію опори.

Анкерні опори розраховуються на різницю натягу проводів суміжних прогонів і поперечне навантаження від тиску вітру за ожеледі і без ожеледі на проводи і конструкцію опори. За мінімальне значення різниці натягу необхідно приймати 50% найбільшого значення одностороннього натягу всіх проводів.

Кінцеві опори розраховуються на односторонній натяг усіх проводів.

Відгалужувальні опори розраховуються на результуюче навантаження від натягу всіх проводів.

Вибір проводів

Проводи ПЛ напругою до 1 кВ вибирають за одним з наступних методів: за нагріванням (за допустимим струмом), за економічною густиною струму, за допустимою втратою напруги. У більшості випадків проводи як неізольовані, так і СІПи вибирають за допустимою втратою напруги або за допустимим струмом. Якщо вибір проводів ПЛ виконують за допустимим струмом, то необхідно виконувати перевірку за рівнем напруги у споживачів, які будуть живитися від цієї лінії.

Вибрані проводи необхідно перевіряти на термічну стійкість за струмами короткого замикання, а СІПи, окрім цього, ще перевіряють за тривалим допустимим струмом навантаження з врахуванням сонячної радіації в районі будівництва ПЛ.