Монтаж воздушных линий электропередачи и заземляющие устройства

До начала работ по сооружению воздушных линий электропередачи (ВЛ) должны быть выполнены следующие работы:

- получены разрешения на ведение работ по трассе ВЛ, включая территории лесных массивов и сельскохозяйственных угодий;

- подготовлены временные помещения для размещения монтажных бригад и прорабских участков;

- организованы временные базы для складирования материалов;

- проверены состояние дорог, мостов и подъездных путей к трассе

ВЛ, при необходимости сооружены временные подъездные дороги;

- расчищена полоса земли вдоль трассы, а в лесной местности устроены просеки;

- осуществлен предусмотренный проектом снос строений, находящихся на трассе ВЛ или вблизи нее и препятствующих производству работ;

- выполнен производственный пикетаж – установка вдоль трассы ВЛ

пикетов, отмечающих будущие места установки опор.

Перевозка опор на трассу ВЛ осуществляется специальными стволовозами. Барабаны с проводом перевозят в вертикальном положении, закрепляя их в кузове автотранспорта растяжками из стальной проволоки. Фарфоровые и стеклянные подвесные изоляторы, предварительно проверенные и собранные в гирлянды требуемой длины и транспортируются на трассу ВЛ в специальных деревянных контейнерах, предохраняющих изоляторы от механических повреждений.

Сборка и установка опор.Стойки опор (рис. 1.3, где 1 – стойка опоры; 2 – железобетонная приставка (пасынок); 3 – бандаж из стальной проволоки хомут); 4 – крючья для армировки изоляторов; 5 – раскосы для жесткости; 6 – траверсы; 7 – сцепная арматура для крепления гирлянды изоляторов; 8 – железобетонные фундамены. Для бандажей применяется мягкая оцинкованная проволока диаметром 4 мм или неоцинкованная проволока диаметром 5…6 мм. Число витков бандажа принимается равным: 12 – при диаметре проволоки 4 мм; 10 – при диаметре проволоки 5 мм; 8 – при диаметре проволоки 6 мм.

Деревянные опоры для ВЛ напряжением 35 кВ и выше поставляются отдельными элементами (стойки, траверса, раскосы), сборка которых между собой выполняется с помощью болтовых соединений.

В стойках деревянных опор ВЛ напряжением до 10 кВ высверливаются отверстия для вкручивания стальных крючьев, на которые с помощью полиэтиленовых колпачков армируются штыревые изоляторы. На траверсах деревянных П-образных опор ВЛ напряжением 35 кВ и выше в просверленные отверстия устанавливаются элементы сцепной арматуры для дальнейшего крепления гирлянд изоляторов. При необходимости по стойке деревянной опоры прокладывается заземляющий спуск из стальной проволоки.

На железобетонных опорах ВЛ с помощью специальных хомутов монтируются стальные траверсы. Для ВЛ напряжением до 10 кВ эти траверсы имеют штыри, на которые с помощью полиэтиленовых колпачков армируются штыревые изоляторы. Для ВЛ напряжением 35 кВ и выше на концы траверс устанавливаются элементы сцепной арматуры для дальнейшего крепления гирлянд подвесных изоляторов.

Металлические опоры поставляются отдельными элементами, сборка которых между собой выполняется с помощью болтовых соединений. После завершения сборки металлических опор производится восстановление их антикоррозийного покрытия в местах его повреждения при транспортировке и сборке.

Фундаменты опор. Металлические опоры устанавливаются на железобетонные фундаменты (подножники) или сваи. Котлованы под фундаменты металлических опор разрабатываются экскаваторами. Заглубление железобетонных свай в грунт выполняется виброударным способом. Глубина заложения фундаментов или свай должна соответствовать проекту ВЛ.

а) б) в)

Рис. 1.3. Деревянные (а), железобетонная (б) и стальные (в) опоры ВЛ

Одновременно с устройством фундаментов выполняется монтаж заземляющих устройств – устанавливаются искусственные вертикальные и горизонтальные заземлители. В качестве естественных заземлителей используются непосредственно железобетонные фундаменты опор. Железобетонные и деревянные опоры устанавливаются без фундаментов.

Установка опор. Методы установки опор зависят от их конструкций, фундаментов. Большинство опор устанавливаются с помощью подъемного крана соответствующей грузоподъемности. Вылет и рабочий ход стрелы подъема крана должны обеспечивать полный подъем опоры, перемещение ее к месту установки и удержание в вертикальном положении до закрепления опоры на фундаменте или в грунте. При установке опоры выверяется ее вертикальное положение.

Монтаж проводов и грозозащитных тросов.Монтаж проводов (тросов) выполняется отдельно на каждом участке ВЛ, ограниченном двумя ближайшими анкерными опорами (анкерном пролете), и состоит из следующих операций:

- раскатки проводов, включая их соединения и подъем на опоры;

- натяжения проводов с регулировкой стрелы провеса;

- крепления проводов к изоляторам опор.

Раскатка проводов проводится двумя способами:

- установкой барабана с проводом на стационарном устройстве (козлах или винтовых домкратах) в начале монтируемого участка и закреплением конца провода у движущегося вдоль трассы трактора;

- закреплением конца провода в начале монтируемого участка и установкой барабана с проводом на движущемся вдоль трассы тракторе.

Второй способ раскатки обеспечивает лучшую сохранность провода от механических повреждений при трении о грунте, однако применение этого способа ограничено. Указанная технология раскатки применяется для голых (неизолированных) алюминиевых и сталеалюминиевых проводов.

Для линий электропередачи напряжением до 20 кВ применяются изолированные провода: –на напряжение до 1 кВ используются самонесущие изолированные провода (СИП), представляющие собой скрученные в жгут изолированные проводники. Несущий, нулевой проводник может выполняться без изоляции или с изоляцией. В некоторых конструкциях СИП все проводники выполняются несущими. Линии с СИП обозначаются ВЛИ; –на напряжение выше 1 кВ применяются защищенные изоляцией провода (ЗИП) в одножильном исполнении. Линии с такими проводами обозначаются ВЛЗ. Изолированные провода по сравнению с неизолированными имеют ряд преимуществ, среди которых можно выделить большую надежность и меньшие эксплуатационные расходы.

Раскатка изолированного провода выполняется в два этапа. На первом этапе осуществляется раскатка троса-лидера от раскаточного механизма по направлению к барабану с проводом. Лебедка раскаточного механизма включена на размотку троса - лидера. Раскатка выполняется любым тяговым механизмом. Одновременно с раскаткой троса выполняется его подъем на опоры и укладка в раскаточные ролики, диск которых выполнен из пластмассы или металла с пластиковым покрытием.

На втором этапе выполняется раскатка изолированного провода. Для этого лебедка раскаточного механизма включается на намотку троса-лидера. Раскатка провода должна производиться под тяжением, обусловленным силой тяги лебедки и тормозным устройством у барабана с проводом. Тяжение необходимо для исключения возможности провисания провода до поверхности земли и повреждения его изоляции от трения о грунт.

При раскатке проводов производится их соединение. Голые алюминиевые и сталеалюминиевые провода сечением до 185 мм2 соединяются с помощью овальных соединителей, представляющих собой алюминиевую трубку овального сечения. В соединитель с разных сторон вставляются концы соединяемых проводов, после чего с помощью переносных монтажных инструментов производится скручивание соединителя (рис. 1.4,а) или его обжатие (рис. 1.4,б).

Для повышения надежности контактного соединения и уменьшения его переходного сопротивления короткие концы соединяемых проводов, выходящие из овального соединителя, свариваются с помощью термитного патрона (рис. 1.4,г).

Сталеалюминиевые провода сечением 240 мм2 и более соединяются с помощью прессуемых соединителей, состоящих из двух трубок - стальной и алюминиевой (рис. 1.4,в). Для соединения таких проводов применяется переносный ручной пресс. С помощью стальной трубки 1 опрессовываются концы стальных сердечников соединяемых проводов, с помощью алюминиевой трубки 2, накладываемой поверх стальной, опрессовываются алюминиевые части соединяемых проводов.

В одном пролете ВЛ допускается не более одного соединения на провод каждой фазы.

а) б)

в) г)

Рис. 1.4. Соединения алюминиевых и сталеалюминиевых проводов

Для соединения изолированных проводовприменяются болтовые, прессуемые или автоматические (цанговые) зажимы. Последние очень удобны при монтаже, поскольку концы соединяемых проводов после вставки их в зажим автоматически заклиниваются в зажиме, обеспечивая требуемую прочность заделки.

Соединение СИП показано на рис. 1.5. Соединение неизолированного несущего нулевого провода выполнено с помощью цангового зажима 2, соединения фазных проводов - опрессованием. Освобожденные от изоляции концы соединяемых фазных проводов вставляются в гильзу 1, покрытую снаружи слоем изоляции, и опрессовываются с помощью ручного пресса. В процессе опрессовки создается надежный электрический контакт и герметизация изоляцией гильзы места соединения. Для предотвращения раскручивания СИП справа и слева от места соединения устанавливаются фиксирующие ремешки 3.

Рис. 1.5. Соединение самонесущего изолированного провода

Натяжение проводов(рис. 1.6,а где: 1, 2 – анкерные опоры; 3, 4, – промежуточные опоры; 5- монтажный ролик; 6 - изолированный провод; 7 – тяговый механизм) выполняют с помощью тягового механизма (трактора, лебедки).

При натяжении проводов регулируются их стрела провеса f – расстояние между прямой, соединяющей точки подвеса провода на опорах и низшей точкой провисания провода. Регулировка стрелы провеса выполняется по монтажным графикам (рис. 1.6, б) в соответствии с фактической температурой воздуха Θ, маркой провода и длиной пролета l.

Рис. 1.6. Натяжение проводов (а) и монтажный график (б)

Для измерение стрел провеса проводов применяется простейшее приспособление – карманный высотомер (рис. 1.7). Этот прибор представляет собой плоскую коробку 1, имеющую форму равносторонней трапеции, в верхней части которой имеются смотровые отверстия 2, а в основании вставлено стекло, на котором нанесены две риски – верхняя 3 и нижняя 4.

Для определения высоты измеряемого объекта Н наблюдатель удаляется от него, держа прибор смотровыми отверстиями у глаз, на такое расстояние L, при котором верхняя риска совпадет с вершиной объекта, а нижняя – с его основанием. Геометрические размеры прибора и риски на стекле выполнены так, что H = L / 2.

Для определения стрелы провеса провода измеряется сначала высота подвески провода на опоре, затем расстояние от низшей точки провисания провода до земли и находится разность полученных значений. Погрешность измерений таким прибором составляет 3…4%, что вполне приемлемо.

Рис. 1.7. Измерение высоты объекта

Крепление голых проводов на анкерных опорахВЛ напряжением до 1 кВ со штыревыми изоляторами осуществляется закручиванием проводов так называемой «заглушкой» (рис. 1.8, а). На опорах ВЛ напряжением выше 1 кВ со стержневыми изоляторами крепление проводов выполняется петлей, образованной с помощью болтового плашечного зажима.

Крепление проводов на анкерных опорах с подвесными изоляторами осуществляется с помощью натяжных зажимов (рис.1.8, б). Зажим 1 с помощью сцепной арматуры 2 крепится к нижнему изолятору гирлянды 3. Провод в зажиме затягивается прижимными плашками с помощью U-образных шпилек 4.

а) б)

Рис.1.8. Крепление проводов на анкерных опорах со штыревыми изоляторами (а); с подвесными изоляторами (б)

Примеры нескольких способов анкерных креплений проводов на штыревых изоляторах опор ВЛ 0,4-35 кВ. Одинарное усиленное анкерное крепление провода на штыревых изоляторах анкерной опоры рис.1.8, где: а - на деревянной опоре, б - на железобетонной опоре 1 - зажим ПАБ или овальный соединитель; 2 - термитная сварка или зажим ПА, ПАБ, или овальный обжимной соединитель)

а) б)

Рис.1.9. Одинарное усиленное анкерное крепление провода на штыревых изоляторах анкерной опоры.

Двойное анкерное крепление провода на штыревых изоляторах анкерной опоры показано на рис.1.9, где - зажим ПАБ или овальный соединитель, - термитная сварка или зажим ПАБ или овальный соединитель На рис.1.10 показано двойное анкерное концевое крепление провода на штыревых изоляторах (где: а - с использованием только болтовых зажимов; б - с комбинированным использованием болтовых зажимов и проволочных вязок; в - с использованием только

проволочных вязок 1 - основной провод, 2 - провод второго крепления)

Рис.1.10. Двойное анкерное крепление провода на штыревых изоляторах анкерной

На анкерных опорах короткие концы проводов (шлейфы), идущие от двух натяжных зажимов одной фазы, соединяются болтовыми зажимами или свариваются с помощью термитного патрона. Крепление изолированных проводов на анкерных опорахВЛ напряжением до 1 кВ выполняется без изоляторов (рис. 1.10, где 1– опора; 2 – оттяжка; 3 – крюк; 4 – анкерный зажим; 5 – несущая нулевая жила; 6 – фазные провода; 7 - фиксатор) с помощью анкерных зажимов, фиксирующих несущую нулевую жилу. Крепление изолированных проводов на анкерных опорах ВЛ напряжением выше 1 кВ выполняется через подвесные изоляторы и натяжные болтовые зажимы (рис. 1.2.9,б, где 1 – опора; 2 – оттяжка; 3 – траверса; 4 – подвесной изолятор; 5 – натяжной зажим; 6 – изолированный провод; 7– арматура для крепления изоляторов к траверсе; 8 – арматура для крепления натяжного зажима к изолятору). Корпус зажима и прижимная плашка изготавливаются из алюминиевого сплава. Момент затяжки болтов зажима нормируется и обеспечивается динамометрическим ключом. Величина момента указывается на корпусе зажима или в спецификации к нему.

а) б)

Рис. 1.11. а – крепление СИП на анкерной опоре, б – крепление ЗИП на анкерной опоре:

Крепление голых проводов на промежуточных опорахсо стержневыми изоляторами осуществляется вязкой из алюминиевых проволок (рис. 1.12, а). На промежуточных опорах с подвесными изоляторами провод с монтажных роликов перекладывается в поддерживающий зажим 1 (рис.1.12,б), прикрепляемый к нижней части изолятора 2. Провод в зажиме затягивается прижимными плашками с помощью U-образных шпилек 3. На рис. 1.12,б показан полимерный подвесной изолятор.

а) б)

Рис. 1.12. Крепление проводов на промежуточных опорах со штыревыми изоляторами (а) и подвесными изоляторами (б)

Крепление изолированных проводов на промежуточных опорахВЛ напряжением до 1 кВ выполняется с помощью укладки нулевой жилы СИП в поддерживающий болтовой зажим (рис. 1.12, а, где: 1– опора; 2 – крюк; 3 – поддерживающий болтовой зажим; 4 – несущая нулевая жила; 5 – фазные жилы). Крепление ЗИП на промежуточных опорах ВЛ напряжением выше 1 кВ со штыревыми изоляторами осуществляется вязкой провода к изолятору (рис. 2.12, б, где: 1 – опора; 2 – траверса; 3 – штыревой изолятор; 4 – провод; 5 – вязка провода к изолятору).

а) б)

Рис. 1.13. Крепление СИП на промежуточной опоре (а) Крепление ЗИП на промежуточной опоре(б)

Ответвления от линии с СИП (рис. 1.14,б, где:1 – основная линия с СИП; 2 – ответвление; 3 – прокалывающий зажим в защитном кожухе) выполняются с помощью болтовых прокалывающих зажимов (рис. 2.14,б) без снятия изоляции с провода. После монтажа ответвления на зажимы устанавливаются защитные кожуха, изготовленные из стойкой к атмосферным воздействиям и ультрафиолетовому излучению пластмассы.

Монтаж грозозащитных тросов аналогичен монтажу проводов. Соединение тросов выполняется, как правило, с помощью стальных прессуемых соединителей. На ВЛ напряжением до 110 кВ крепление троса к опорам выполняется с помощью сцепной арматуры без изолятора. На ВЛ напряжением 220 кВ крепление троса ко всем опорам выполняется через подвесной изолятор, как правило, стеклянный, шунтированный искровым промежутком. В каждом анкерном участке на одной из анкерных опор трос заземляется.

Большинство работ по монтажу проводов и тросов связано с подъемами на опоры. На ВЛ напряжением до 10 кВ монтажники поднимаются на опоры, как правило, с помощью монтажных когтей (лазов) и поясов. На ВЛ более высокого напряжения широко используются телескопические вышки и гидроподъемники.

После окончания всех монтажных работ на опоры ВЛ на высоте

2…3 м наносятся следующие знаки:

- порядковые номера опор;

- номер ВЛ или ее условное обозначение;

- информационные знаки с указанием ширины охранной зоны;

- предупредительные плакаты на всех опорах в населенной местности.

Монтаж трубчатых разрядников и заземляющих устройств.Трубчатые разрядники крепятся закрытым концом к элементам опор под углом 15о к горизонтали при более низком расположении открытого конца. Закрытый конец разрядника соединяется с заземляющим спуском на опоре из древесины или с металлом проводящей опоры (стальной и железобетонной). Длина внешнего искрового промежутка устанавливается в соответствии с проектом ВЛ. Поскольку срабатывание разрядника сопровождается сильным выхлопом генерированного электрической дугой газа, открытый конец разрядника должен располагаться так, чтобы выхлопные газы не вызвали междуфазных перекрытий или перекрытий на землю.

При монтаже ВЛ напряжением до 1 кВ выполняются заземляющие устройства для повторного заземления нулевого провода (РЕN- проводника), защиты от грозовых перенапряжений, заземления электрооборудования, установленного на опорах ВЛ. Повторные заземления выполняются на концевых опорах линии и опорах с ответвлениями к вводам в здания, в которых может быть сосредоточено большое количество людей (школы) или которые представляют большую материальную ценность (склады). Заземляющие устройства защиты от грозовых перенапряжений совмещаются с повторными заземлениями. Схема выполнения совмещенного заземления на деревянной опоре ВЛ напряжением до 1 кВ с СИП приведена на рис. 2.15. Заземляющий спуск 1 выполняется стальной проволокой диаметром не менее 6 мм и крепится к телу опоры U-образными скобками. Присоединение заземляющего спуска к нулевому проводу 2 выполняется болтовым зажимом 3. У железобетонных опор нулевой провод соединяется со стальной арматурой, у металлических опор – с телом опоры.

При монтаже ВЛ напряжением выше 1 кВ заземляющие устройства выполняются у опор: – имеющих грозозащитный трос; – имеющих трубчатые разрядники, разъединители, предохранители и прочее оборудование; –железобетонных и металлических при напряжении 6…35 кВ. Заземляющие спуски у деревянных опор выполняются стальным многожильным проводом сечением не менее 35 мм2 или стальной проволокой диаметром не менее 10 мм.

В качестве заземлителей на ВЛ всех напряжений следует в первую очередь использовать естественные заземлители (железобетонные фундаменты). При недостаточном сопротивлении естественных заземлителей устанавливаются искусственные заземлители 6 (рис.1.2.12,а). Присоединение заземляющего спуска деревянной опоры, стальной арматуры железобетонной опоры, тела металлической опоры к заземлителям выполняется заземляющим проводником 4. Заземляющий проводник соединяется с заземлителем сваркой 7, а с заземляющим спуском – сваркой или болтовым зажимом 5.

а) б)

Рис. 1.14 а– схема выполнения заземления на опоре ВЛ, б–ответвление СИП

1.2.1. Приемка воздушной линии в эксплуатацию. До начала сооружения ВЛ будущий эксплуатационный персонал изучает проектно-техническую документацию, а в период сооружения ВЛ ведет технический надзор за производством строительных и монтажных работ.

При проведении технического надзора особое внимание уделяется выполнению скрытых работ – правильности заглубления опор, установки предусмотренных проектом ригелей оттяжек анкерных опор, уплотнения котлованов опор гравийно-песчаной смесью. Кроме того, контролируется отсутствие загнивших деталей деревянных опор, правильность монтажа контактных соединений проводов и другие работы.

При обнаружении дефектов при производстве строительных и монтажных работ представитель заказчика немедленно ставит в известность представителя подрядчика для своевременного устранения этих дефектов.

По окончании работ на сооружаемой ВЛ подрядчик в письменной форме извещает заказчика о готовности ВЛ к сдаче в эксплуатацию и включению под напряжение. Заказчик организует рабочую комиссию, в которую входят представители заказчика (председатель), подрядчика, проектной организации, органов государственного надзора.

Рабочая комиссия:

- проверяет соответствие объемов выполненных строительно-монтажных работ проекту, смете, нормативным доументам;

- производит детальный осмотр ВЛ с выборочной проверкой скрытых работ;

- проверяет качество выполненных работ и дает им оценку;

- составляет протоколы измерений, в частности протоколы измерений сопротивлений заземляющих устройств ВЛ;

- составляет ведомость выявленных при осмотре ВЛ дефектов и недоделок.

Подрядчик предоставляет рабочей комиссии следующую документацию:

- перечень организаций (субподрядчиков), участвовавших в производстве строительно-монтажных работ;

- проект ВЛ с комплектом рабочих чертежей;

- паспорт ВЛ;

- трехлинейную схему ВЛ с расцветкой фаз и номерами всех опор;

- журналы работ по строительной части ВЛ и по монтажу проводов и тросов;

- протоколы осмотров и измерений переходов и пересечений ВЛ, составленные подрядчиком совместно с представителями заинтересованных организаций;

- протоколы измерений заземляющих устройств ВЛ.

По устранению подрядчиком выявленных дефектов и недоделок рабочая комиссия готовит акты по приемке ВЛ в эксплуатацию.

Для приемки ВЛ в эксплуатацию назначается приемочная комиссия, которой подрядчик дополнительно предоставляет:

- утвержденную проектно-сметную документацию; акты рабочей комиссии по приемке ВЛ;

- документацию по отводу земель под трассу ВЛ;

- справку о соответствии фактической стоимости строительства ВЛ,

предусмотренной в утвержденном проекте.

Приемочная комиссия проверяет переданную ей документацию, рассматривает акты рабочей комиссии, осматривает ВЛ, определяет качество выполненных работ, соответствие их проекту, проверяет устранение замеченных рабочей комиссией дефектов и недоделок и определяет готовность ВЛ к передаче в эксплуатацию.

При полной готовности ВЛ приемочная комиссия дает письменное разрешение на включение ВЛ. Это включение выполняется эксплуатационным персоналом после письменного уведомления от подрядчика о том, что люди с объекта удалены, заземления сняты, ВЛ готова к включению.

При безотказной работе ВЛ под нагрузкой в течение суток приемочная комиссия оформляет акт передачи ВЛ в эксплуатацию. Дата подписания этого акта членами приемочной комиссии считается датой ввода ВЛ в эксплуатацию. Линия переходит в ведение заказчика, принимается на баланс эксплуатирующей организацией, которая получает всю техническую документацию и несет дальнейшую ответственность за линию.