Эксплуатация и ремонт воздушных и кабельных линий электропередач

ЭКСПЛУАТАЦИЯ И РЕМОНТ ВОЗДУШНЫХ И КАБЕЛЬНЫХ ЛИНИЙ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧ

Эксплуатация и ремонт воздушных линий электропередач

Основные понятия

Электрические сети (ЭС), расположенные на открытых территориях вне зданий, часто выполняют воздушными линиями (ВЛ). За длину пролета воздушной линии на местности принимают горизонтальное расстояние между центрами двух смежных опор.

Анкерным участком называют сумму длин пролетов между опорами анкерного типа. Под стрелой провиса проводов f при одинаковой высоте точек полвеса подразумевают вертикальное расстояние между линией, соединяющей точки подвеса, и низшей точкой провода. За габарит линии H принимают наименьшее расстояние по вертикали при наибольшем провисании проводов до уровня земли или пересекаемых сооружений.

Углом поворота трассы лини называют угол между направлениями линий в смежных пролетах. Под тяжением провода понимают усилие, направленное по оси провода. Механическое напряжение провода получают делением величины тяжения на величину площади поперечного сечения провода.

Промежуточные опоры устанавливают на прямых участках трассы воздушной линии. Эти опоры в нормальных условиях не должны воспринимать усилий, направленных вдоль воздушной линии.

Угловые опоры устанавливают в местах изменения направления трассы воздушной линии. Эти опоры в нормальных условиях должны воспринимать тяжение проводов смежных пролетов.

Анкерные опоры устанавливают на пересечениях с различными сооружениями, а так же в местах изменения количества, марок и сечений проводов. Эти опоры должны воспринимать в нормальных режимах работы от разности тяжения проводов, направленные вдаль воздушной оинии. Анкерные опоры должны иметь жесткую конструкцию.

                                        Рисунок 1 - Устройство ВЛ

Концевые опоры устанавливают в начале и конце воздушной линии. А также в местах кабельных вставок. Они являются опорами анкерного типа. Ответвительные опоры устанавливают в местах ответвления от воздушной линии.

Перекрестные опоры устанавливают в местах пересечения воздушной линии в разных направлениях.

Промежуточный пролет – это расстояние по горизонтали между двумя смежными промежуточными опорами. На воздушной линии до 1 кВ длина пролетов от 30 до 50 м, а на воздушной линии выше 1 кВ длина пролетов от 100 до 250 м.

Ремонт воздушных линий

Планово-предупредительные ремонты. Проведение планово - предупредительных ремонтов содействует бесперебойности надежной работы воздушных линий электропередачи, предотвращает преж­девременный износи разрушение элементов линий вследствие нару­шения нормального режима работы и воздействия окружающей среды. Планово-предупредительные ремонты ВЛ напряжением до 1000 В подразделяют на эксплуатационное обслуживание (теку­щий ремонт) и ремонт. Эксплуатационное обслуживание – это ос­новное мероприятие, обеспечивающее нормальную работу ВЛ и увеличение срока их службы. Своевременное устранение и ликви­дация отдельных мелких повреждений, возникающих в процессе эксплуатации, предупреждает дальнейшее их развитие и предохра­няет отдельные конструкции от преждевременного износа. К экс­плуатационному обслуживанию относят и систему осмотров ВЛ, которая совместно с проводимыми профилактическими испытания­ми позволяет планировать объемы, сроки, а также расход матери­алов и изделий на капитальные ремонты ВЛ. Во время эксплуата­ционного обслуживания выявляют и устраняют следующие де­фекты:

а) обрыв или ослабление проволочных бандажей;

б) набросы на провода посторонних предметов;

в) искрение в местах соединений;

г) ослабление вязки к штыревым изоляторам;

д) обрыв заземляющих проводников на опоре;

е) коррозия или обрывы отдельных проволок троса оттяжек;

ж) наклон и искривление стоек опор;

з) трещины и щели в железобетонных опорах и т. п.

Во время ремонтов проводится комплекс технических мероприя­тий по восстановлению первоначальных эксплуатационных харак­теристик как всей ВЛ, так и отдельных ее элементов и конструк­ций.

Воздушные линии на деревянных опорах ремонтируют через каждые три года; воздушные линии на железобетонных опорах ре­монтируют через шесть лет. Эти сроки могут быть изменены в за­висимости от состояния линии, определяемого на основании резуль­татов осмотров, профилактических измерений и проверок. Первый ремонт ВЛ на деревянных опорах проводят в зависимости от ре­зультатов осмотров, профилактических измерений и проверок, но не позднее чем через 6 лет эксплуатации.

Ремонтные работы на ВЛ делят на следующие этапы:

 составление годового, месячного планов и плана-графика ре­монтов;

 подготовка к ремонту;

 проведение ремонтных работ;

 оформление документации.

Годовой и месячный планы составляют на основании записей в в журнале неисправностей, сделанных в процессе эксплуатации при проведении осмотров, профилактических измерений и испыта­ний, в том числе измерений загнивания древесины и сопротивления заземлений. При составлении планов учитывают также степень оснащенности предприятия механизмами и транспортом. При со­ставлении плана-графика ремонтов для уменьшения продолжи­тельности отключения потребителей электрической энергии следует учитывать графики отключений и ремонтов питающих линий и под­станций высокого напряжения.

Все подготовительные работы должны быть выполнены забла­говременно, до отключения линии, например, подготовка арматуры, древесины, провода, метизов, комплектование ремонтных бригад, выделение средств механизации, приспособлений и транспорта, оформление разрешения и выписка нарядов на проведение работ. Количество выделенного инструмента, приспособлений и инвентаря должно обеспечивать возможность выполнения всех ремонтных и профилактических работ на ВЛ.

По окончании ремонта оформляют соответствующую докумен­тацию на все виды выполненных работ, после чего персонал служ­бы распределительных сетей принимает работы. Характер ремонт­ных работ на опорах во многом зависит от материала, из которого они изготовлены.

Ремонт деревянных опор. При проведении ремонта ВЛ на дере­вянных опорах заменяют целые опоры или отдельные загнившие детали, защищают опоры от загнивания антисептированием, вы­правляют опоры, ремонтируют оттяжки и узлы их крепления, под­тягивают бандажи и наносят на них антикоррозионное покрытие.

Самый опасный порок деревянных опор – подверженность дре­весины загниванию. В результате жизнедеятельности гнилостных грибков древесина со временем разрушается и теряет механиче­скую прочность. Чтобы предотвратить гниение древесины, ее про­питывают антисептирующими веществами. Если средний срок службы опор из непропитанной сосны составляет 5 лет, то пропит­ка антисептиком повышает срок службы опор до 15 лет. Загнива­ние деталей деревянных опор проверяют не реже чем через 3 года. Опоры, выполненные из антисептированной древесины, допол­нительно пропитывают до появления массового загнивания. На опорах, пропитанных маслянистыми антисептиками, через 10 лет устанавливают антисептические бандажи, а на опорах, пропитан­ных водорастворимыми антисептиками, их ставят через пять лет.

Антисептические бандажи изготавливают из толи, рубероида или пергамина шириной 50 см. На них наносят антисептическую пасту. Применяют также уралитовую, фтористонатриевую пасту, водорастворимые антисептики.

В условиях эксплуатации иногда выполняют частичную обра­ботку древесины антисептиком. При этом пастой покрывают сле­дующие части:

а) все подземные части опоры на глубину опасного загнивания и на 30 см выше уровня земли;

б) все торцовые части и верхнюю поверхность горизонтальных и наклонно расположенных деталей опор;

в) все трещины шириной более 2 мм;

г) места сочленения деталей опор между собой.

Поверхность бандажа и части, обработанные антисептиком,

покрывают слоем гидроизоляции (на основе нефтяного битума или каменноугольного лака). Антисептики наносят вручную (кистями, совками и т. д.), а также механизированным способом – распыли­телем.

Для выправки опор вдоль и поперек оси линии используют ле­бедки или другой тяговый механизм. После выправки опоры плот­но трамбуют грунт у основания, а ослабленные бандажи подтяги­вают.

Тросы оттяжек и узлы крепления для защиты от коррозии сма­зывают антикоррозионным покрытием АМС-3, ЗЭС, ПВК, ПП-95 или глифталиевым лаком. Оттяжки из круглой стали окрашивают. Если число оборванных или разрушенных коррозией проволок в тросе составляет 20% и более, оттяжки подлежат замене.

Загнившие приставки или опоры с эквивалентным диаметром менее допустимого заменяют.

Ремонт железобетонных опор. При ремонте BЛ на железобе­тонных опорах выполняют следующие работы:

 1) заменяют отдельные опоры;

 2) заделывают трещины, выбоины, сколы;

 3) выправляют опоры;

 4) восстанавливают антикоррозионные покрытия металличе­ских частей.

Опоры, в которых раковины, трещины, сколы не превышают до­пустимых размеров, ремонтируют. Перед заделкой раковин и тре­щин поверхность бетона очищают от грязи, пыли и отслоений стальными щетками или скребками. Место, подвергающееся ре­монту, смачивают 10%-ным раствором поливинилацетатной эмуль­сии. Затем шпателем, кельмой или мастерком втирают (вмазывают) полимеризированный раствор. Через час место заделки снова смачивают водным раствором эмульсии. Полимерцементные растворы приготавливают из цемента, песка и поливинилацетатной эмульсии.

 

Кабели. Основные понятия

Силовые кабели предназначены для передачи электроэнергии. Их конструкция определяется величиной рабочего напряжения, а также механическим, химическим, тепловым и иным воздействием среды, в которой будет работать смонтированная кабельная линия. Основными элементами конструкции силовых кабелей являются токоведущие жилы, изоляция жил (между собой и по отношению к земле) и оболоч­ка для защиты изоляции от увлажнения и иного воздействия среды. Оболочка вместе с изоляцией часто сама нуждается в механической защите. В этих случаях применяют броню из стальных лент, стальных оцинкованных плоских или круглых проволок. Стальная броня и обо­лочка, в свою очередь, должны быть защищены от коррозии – воздей­ствия атмосферы и химически активных веществ, содержащихся в по­чве или в окружающем воздухе. В зависимости от степени этого воз­действия применяют противокоррозионные покрытия или специаль­ные защитные покровы.

Устройство силового кабеля показано на рис. 1.

Завод «Камкабель» предлагает новую перспективную продукцию – силовые кабели с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ) на напря­жение 1 и 10 кВ. Они призваны заменить кабели с поливинилхлоридной (ПВХ) и с пропитанной бумажной изоляцией (БПИ).

Преимущества кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена:

1) возможность прокладки на трассах с неограниченной разностью уровней;

2) большая пропускная способность за счет увеличения длительной допустимой температуры нагрева жил (90 вместо 70 °С), при перегрузке (130 вместо 90 °С);

3) более высокий ток термической устойчивости при КЗ;

4) более высокое сопротивление изоляции при рабочей температуре жилы;

5) большая стойкость к растрескиванию и химическому воздействию по сравнению с кабелями в ПВХ изоляции;

6) меньший вес, диаметр и радиус изгиба;

7) низкая допустимая температура при прокладке без предваритель­ного подогрева (-20 вместо 0 °С для кабелей с БПИ);

8) снижение расхода па реконструкцию и содержание кабельных ли­ний, повышение надежности эксплуатации, возможность использования кабелей меньшего сечения.

Представленный на рис. 2 кабель марки АПвВнг(А)-LS расшиф­ровывается так: кабель с алюминиевыми жилами (А), изоляцией из сши­того (вулканизированного) полиэтилена (Пв), оболочкой из ПВХ плас­тиката пониженной горючести (Внг), категории А по нераспростране­нию горения (ГОСТ 12.2.007.14-75) с низким дымо- и газовыделением (LS или Low Smoke).

Токопроводящие жилы бывают основными и нулевыми. Основные жилы предназначены для передачи по ним электрической энергии. Нулевые жилы предназначены для прохождения разности токов фаз (по­люсов) при неравномерной их нагрузке. Они присоединяются к нейтра­ли источника тока.

Рисунок 1 – Конструкция силового кабеля: I – сечение силовых кабелей; а – двужильные кабели с круглыми и сегментными жилами; б – трехжильные кабели с поясной изоляцией и отдельными оболочками; в – четырехжильные кабели с нулевой жилой круглой, секторной и треугольной формы; 1 – заполнитель; 2 – изоляция жилы; 3 – токопроводящая жила; 4 – оболочка; 5 –наружный защитный покров; 6 – экран на токопроводящей жиле; 7 –бронепокров; 8 – нулевая жила; 9 – поясная изоляция; II – силовой трех­жильный кабель марки ААБ: 1 – токопроводящие жилы; 2,4 –фазовая и поясная изоляции; 3 – наполнители; 5 – оболочка; б –защитный покров оболочки (по­душка); 7 – броня из стальных лент; 8 – наружный защитный покров

 

 

Рисунок 2 – Кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена:

1 – токопроводящая жила (материал и се­чение жил); АПвВнг (A)LS – алюминий; от 4 до 240 мм² (однопроволочная жила – ОЖ), от 25 до 240 мм² (многопроволочная жила); ПвВнг (A) LS – медь: от 4 до 50 мм² (однопроволочная жила – ОЖ), от 1 б до 240 мм² (многопроволочная жила); коли­чество жил: 3 + 1, 4, 5; 2 – изоляция из сшитого полиэтилена (цветовая маркиров­ка жил); 3 – центральное заполнение; 4 – скрепляющая обмотка; 5 –поясная изоля­ция из ПВХ пластиката пониженной пожа­роопасности; 6 – обмотка из стеклослюдо­содержащей ленты; 7 – оболочка из ПВХ пластиката пониженной пожароопасности

 

Различным конструкциям кабелей присвоены условные буквенно­ цифровые обозначения – марки. Первым в марке кабеля указывается материал токоведущей жилы: буква А (алюминиевая), отсутствие бук­вы указывает на медную жилу. Принадлежность кабеля к контрольным обозначается буквой К перед маркой при медных жилах и после буквы Д при алюминиевых. После обозначения материала жилы указыва­ется материал изоляции:

В – поливинилхлоридная; П – полиэтиленовая; Р – резиновая. Отсутствие буквы указывает на бумажную изоляцию с нормальной про­питкой.

Буквенное обозначение оболочки ставится после обозначения изо­ляции:

А – алюминиевая (гладкая или гофрированная); СТ – стальная гофрированная; С – свинцовая; Р – резиновая; Н – из найритовой резины.

Если на каждой жиле имеется отдельная оболочка, то перед обозна­чением оболочки ставится буква О.

Отсутствие брони и защитных покровов обозначается буквой Г пос­ле обозначения оболочки.

Обозначение брони ставится после обозначения оболочки следую­щими буквами:

Б – броня из двух стальных лент; П – из плоской стальной оцинко­ванной проволоки; К– из круглой стальной оцинкованной проволоки.

Цифры после буквенного обозначения указывают число токоведущих жил и их сечение в мм².

Например, АВВГ-3x95 – кабель с алюминиевыми токоведущими жилами, с поливинилхлоридной изоляцией, в поливинилхлоридной обо­лочке, без наружного покрова, трехжильный с сечением жил 95 мм².

На барабане обозначают марку кабеля, число жил, сечение (мм²), на­пряжение (кВ), длину (м), массу (т), заводской номер барабана, дату изго­товления, номер стандарта и завод-изготовитель. Кроме того, на барабане имеется стрелка, указывающая направление, по которому следует перека­тывать барабан с кабелем. Конец наружного витка кабеля прикреплен к барабану с внутренней

ЭКСПЛУАТАЦИЯ И РЕМОНТ ВОЗДУШНЫХ И КАБЕЛЬНЫХ ЛИНИЙ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧ