Выбор аппаратов управления и Защиты

При выборе аппаратов управления и защиты учитываются следующие требования:

- включение, отключение потребителей должно быть в нормальном режиме работы оборудования;

- аппараты должны производить защиту от всех видов короткого замыкания;

- производится защита от перегрузки, если она требуется;

- возможность надежного отсоединения линии для производства ревизий или ремонта.

Для выбора линейного автоматического выключателя должны соблюдаться следующие параметры.

U_н.а U_c

I_н.а I_н

где U_н.а,, I_н.а - номинальное напряжение и номинальный ток выбранного выключателя

По значению номинального тока выбираем автоматический выключатель.

Производим расчет отсечки тепловогорасцепителя по следующей формуле:

I_н.т K_т*I_н

где I_н.т - номинальный ток отсечки теплового расцепителя автомата, А

K_т - коэффициент надежности, учитывающий разброс по току срабатывания теплового расцепителя (1,2)

Производим расчет отсечки электромагнитногорасцепителя по следующей формуле:

I_н.э K_э*I_п

где I_н.э - номинальный ток электромагнитного расцепителя, А

K_э - коэффициент надежности учитывающий разброс по току срабатывания электромагнитного расцепителя (1,25)

I_п - пусковой ток двигателя, А

По значениям I_н.т и I_н.э по Каганову на странице 35 в таблице 5,3 находим уставки.

Проверочные данные по выбранному автоматическому выключателю сносим в таблицу 11.

Таблица 11-Данные автоматического выключателя

Тип	Uн.а Uc	Iн.а Iн	Iн.т Кт·Iн	Iн.э Кэ·Iн	Iотк. Iк.з.4

 

По номинальному значению тока, и напряжению выбираем магнитный пускатель. Выбираем тепловое реле типа, полученные данные сносим в таблицу 13.

Таблица 13-Данные теплового реле

Тип	Iн.а	Uн.а	Iср,А	Iпред. рег. тока не сраб.

 

Для включения и отключения выбираем кнопочный пост КУ-92.

Для подвода питания на секцию шин по значению второго расчетного тока, выбираем вводной автоматический выключатель.

Проверочные данные вводного автоматического выключателя сносим в таблицу 15.

Таблица 15-Проверочные данные выключателя

Тип	Uн.а = Uc	Iн.а Iрас2	Iнэ 1,25*Iмах	Iпред.отк. Iк.з.2

 

Рассчитаем максимальный расчетный ток по формуле:

I_макс =I_расч2 - I_н.наиб + I_п

где I_макс - максимальное значение тока в цепи, А

I_п - пусковой ток самого мощного двигателя, А

I_н.наиб - номинальный ток наибольшего по мощности двигателя, А

Производим выбор секционного выключателя по следующим параметрам:

I_н.а I_рас

U_н.а U_с

Рассчитаем расчетный ток на секцию по следующей формуле:

I_рас.3 = I_рас.2 / 2

Рассчитаем максимальный расчетный ток на секцию по следующей формуле:

I_макс.2 = I_макс / 2

Выбираю секционный выключатель.

Данные секционного выключателя сносим в таблицу 16.

Таблица 16-Данные выключателя

Тип	Uн.а =Uc	Iн.а Iрас2	Iнэ 1,25·Iмах	Iпред.отк. Iк.з.3

 

Проверим выбранный выключатель нагрузки на воздействие токов короткого замыканияПроверочные данные сносим в таблицу 17.

Таблица 17-Проверочные данные выключатель загрузки

Тип	Uн.а Uc	Iн.а Iрас1	Iфакт Iк.з.1	Iпред.отк. iуд	Sотк. Sк.з.1
ВЧПзп-17У3	10кВ=10кВ	80А 57,8А	15,5кА 5,8кА	12кА 8,3кА	200МВ*А 100МВ*А

По I_рас.2, U_свыбираем трансформатор тока.

Выбираем счетчик активной и реактивной энергии.

6.9 РАСКАТКА ПРОВОДОВ И ТРОСОВ

 

Подготовительные работы. Перед раскаткой проводов прораб, мастер или бригадир осматривают трассу линии для определения ее готовности к монтажу проводов. Одновременно принимают под монтаж установленные опоры. При этом проверяют вырубку просек, правильность устройства фундаментов, тщательность засыпки котлованов, наличие контуров заземления, а также узлов, скоб и серег для крепления гирлянд изоляторов, окраску, выверку и закрепление опор, переустройство воздушных линий связи и электроснабжения и снос строений, мешающих монтажу проводов.

 

После осмотра трассы и получения письменного разрешения на монтаж приступают к подготовке к монтажу проводов, которая заключается в очистке монтажной полосы, развозке проводов, тросов, изоляторов, арматуры и поковок по трассе, устройстве временных защит в местах пересечений сооружаемой линии с действующими воздушными линиями связи, радио, электроснабжения, автомобильными и железными дорогами.

 

Очищают монтажную полосу, чтобы провода во время раскатки и натяжки не повреждались о находящиеся на земле обрубленные ветки и сучья, валежник, пни, камни, остатки строительных материалов и не цеплялись за них. Ширина монтажной полосы определяется конкретными условиями. Обычно для ВЛ 6- 10 кВ достаточна монтажная полоса шириной 3-6 м, для ВЛ 35-110 кВ-4-8 м, для ВЛ 220-330 кВ - 10-15 м, а для ВЛ 500 кВ - 20-25 м.

 

Провода, изоляторы, арматуру и поковки развозят по трассе линии по заранее составленной схеме.

 

Барабаны с проводом доставляют на трассу с таким расчетом, чтобы провод на каждом барабане был использован по возможности полностью. Для этого подбирают барабаны с проводом примерно одинаковой длины и группируют их. Барабаны с тросом вывозят на трассу и расставляют по одному или по два (в зависимости от числа грозозащитных тросов на ВЛ).

 

Расстановка барабанов на трассе зависит от количества одновременно раскатываемых барабанов, длины провода на барабане, числа цепей на ВЛ и проводов в фазе, условий раскатки (проходимости механизмов, наличия водных преград, оврагов и др.). Как правило, независимо от принятого способа организуют одновременную раскатку нескольких (2-4) барабанов одним механизмом. Так, на одноцепных ВЛ либо одновременно раскатывают три барабана с проводом, либо сначала два барабана с одной стороны опор, а затем грозозащитный трос и третий барабан -с другой. На двухцепных ВЛ обычно сначала раскатывают грозозащитный трос и поднимают его на опоры, а затем с обеих сторон опор поочередно раскатывают по три барабана с проводом одновременно. Иногда на одноцепных ВЛ с легкими проводами организуют одновременную раскатку грозозащитного троса и трех барабанов с проводом на тележке.

 

Одновременно с очисткой трассы и вывозкой барабанов сооружают временные защиты на пересечениях с действующими ВЛ, линиями связи, автомобильными и железными дорогами и др. При этом для устройства защит часто используют имеющиеся на трассе остатки строительных материалов, лесорубочные отходы и др.

 

Временная защита (рис.1, а) может быть выполнена в виде отдельных стоек с рогатиной 2 наверху под каждый провод или одной стойки, общей для всех монтируемых проводов 1. Применяют также защиту из двух стоек с натянутым между ними канатом (рис.1, б). Иногда для устройства защиты используют опоры пересекаемых линий связи, для чего их наращивают и между ними натягивают канат. Часто используют инвентарные П - образные защиты, изготовленные из стальных труб или деревянных столбов. После окончания работ их демонтируют и переносят на новое место.

 

 

 

Рис.1. Устройство временной защиты на переходах:

 

а - стойкой с рогатиной,

б - канатов;

1 - провода сооружаемой ВЛ,

2 - рогатина,

3 - провод пересекаемой линии,

4 - ролики.

5 - канат

 

 

В отдельных случаях вместо устройства защит на пересечениях устанавливают телескопические или шарнирные вышки и раскатывают провода через их поднятые стрелы.

 

Сборка гирлянд изоляторов. Обычно гирлянды изоляторов собирают на месте монтажа. Предварительно подбирают комплекты необходимой арматуры и изоляторов для каждой опоры, упаковывают их в ящики и развозят по трассе ВЛ. Иногда изоляторы собирают в гирлянды и готовыми вывозят на трассу в контейнерах. Из-за возможных повреждений изоляторов и арматуры при транспортировке и монтаже, как правило, их вывозят на трассу на 2-3% больше необходимого количества.

 

Перед сборкой изоляторы и арматуру вторично осматривают и очищают от грязи. Изоляторы со сколами, трещинами, царапинами на глазури и другими дефектами бракуют. Очищают изоляторы мягкой ветошью, смоченной водой или бензином, прилипшие твердые частицы (цемент, грязь и т.п.) снимают деревянными приспособлениями (применять для этих целей металлические инструменты запрещается).

 

Линейную арматуру (скобы, ушки, серьги и др.), имеющую плохую оцинковку, трещины, сколотые кромки и деформации, также отбраковывают; подпиливать или править детали молотком запрещается.

 

 

 

Рис.2. Раскаточный ролик:

 

1- обойма,

2 - ролик с пазом,

3 - звено ПРМ,

4 - откидная щека обойма

 

 

После проверки изоляторы соединяют в гирлянды, для чего вынимают из шапок замки, вводят в гнезда стержни соседних изоляторов и запирают их замками. Затем на пестик нижнего изолятора гирлянды надевают ушко (одно - или двухлапчатое) и подвешивают к нему монтажный раскаточный ролик (рис.2), а в гнездо шапки верхнего вставляют серьгу, к которой присоединяют скобу и другие детали, предназначенные для крепления гирлянды к опоре.

 

Для каждого класса напряжения ВЛ 6-500 кВ применяют типовые поддерживающие и натяжные гирлянды с определенными числом и типом изоляторов и арматуры. Так, провода ВЛ 6-10, 20 и 35 кВ соответственно монтируют на гирляндах из одного, двух и трех подвесных изоляторов ПФ70-В (ПС70-Д). Поддерживающие гирлянды ВЛ 110 кВ состоят из семи или восьми таких изоляторов, ВЛ 220 кВ - из 13, а ВЛ 500 кВ - из 22-29. На деревянных опорах ВЛ 20 кВ и выше количество изоляторов в гирлянде уменьшается на один.

 

Поддерживающие гирлянды собирают под опорой на расстоянии 5-10 м от концов траверс и раскладывают верхушками в направлении подъема на опору.

 

Натяжные гирлянды собирают так же, как поддерживающие, и располагают на расстоянии 15-20 м от анкерной опоры по ходу монтажа. Количество изоляторов в натяжных и поддерживающих гирляндах ВЛ 150 КВ и выше одинаковое, а на ВЛ 110 кВ и ниже натяжные имеют на один изолятор больше, чем поддерживающие.

 

Многоцепные гирлянды при расположении цепей в одной плоскости собирают так же, как одноцепные (на земле). Если цепи расположены в разных плоскостях, гирлянды собирают в вертикальном положении. Для этого на траверсе опоры или специальных козелках закрепляют блок, пропускают через него трос и крепят к нему сначала первую от траверсы деталь гирлянды, затем серьгу, к ней - первый изолятор и т.д. По мере удлинения гирлянды трос подтягивают лебедкой. В гирлянде устанавливают все элементы, за исключением натяжных и поддерживающих зажимов, которые крепят при монтаже и перекладке проводов. Кроме того, натяжные гирлянды ВЛ 110 кВ и выше комплектуют монтажными звеньями.

 

Сборка гирлянд должна быть выполнена очень тщательно. Замки изоляторов выравнивают в одну линию, шплинты обязательно разводят, гайки заворачивают до конца и закрепляют. Особенно внимательно проверяют шарнирность всех сопряжений гирлянды. Перемещают гирлянду к месту подъема осторожно, чтобы не погнуть стержни изоляторов.

 

Раскатка проводов. После завершения всех подготовительных работ и вторичного осмотра подготовленной к монтажу трассы приступают непосредственно к раскатке проводов. Как правило, раскатку выполняют двумя способами: с неподвижных раскаточных устройств, установленных в начале монтируемого участка (способ волочения) или с помощью подвижных раскаточных устройств (тележек, саней, кабельных транспортеров), перемещаемых тяговым механизмом (способ укладки с барабана).

 

Способ волочения не требует изготовления специальных передвижных раскаточных приспособлений (тележек, транспортеров), пригоден при любом рельефе местности, сравнительно удобен при монтаже проводов на опорах портального типа с оттяжками, когда провод при раскатке необходимо заводить внутрь опоры. Однако при волочении по земле возможны повреждения оцинковки троса и стальных проводов, а также верхних повивов алюминиевых проводов.

 

Этот способ применяют при монтаже коротких линий, а также на участках, где при волочении проводов возможность их повреждения маловероятна (при хорошем снежном или травяном покрове).

 

Обычно раскатку способом волочения совмещают с подъемом проводов и тросов на промежуточные опоры. При этом провода и тросы касаются земли лишь в серединах пролетов, что увеличивает их сохранность. На опорах провода и тросы закладывают в раскаточные ролики (см. рис.2), которые крепят к гирляндам изоляторов вместо поддерживающих зажимов. Раскаточные ролики рекомендуется применять из того же материала, что и провода, или из более мягкого: для алюминиевых проводов - из алюминиевых сплавов, для стальных - из чугуна, для медных - из алюминия или чугуна с медной прокладкой.

 

Возможна также раскатка проводов без роликов по поддерживающим зажимам ПГУ-2 с капроновыми вкладышами, которые сразу устанавливают на гирляндах изоляторов. Грозозащитные тросы обычно раскатывают непосредственно по корпусам поддерживающих зажимов без роликов.

 

 

 

Рис.3. Одновременная раскатка трех проводов волочением и подъем их на опору:

 

1, 7 - анкерная и промежуточная опары,

2 - барабаны с проводом,

3 - раскаточные станки,

4 - провода,

5 - однороликовый блок,

6, 12 -- поддерживающие и натяжные гирлянды.

8. 10 - такелажный и тяговый тросы,

9 - трактор,

11 - монтажные зажимы

 

 

При раскатке проводов способом волочения (рис.3) барабаны с проводом или тросом устанавливают на расстоянии 10- 15 м от опоры, с которой начинают монтаж, в вырытые котлованы, на винтовые домкраты; специальные раскаточные станки 1 (рис.4) или заторможенную раскаточную тележку (сани). Пропускают вал 3 в отверстие барабана 2 и устанавливают его так, чтобы он мог свободно вращаться. Затем с каждого барабана вручную отматывают 15-25 м провода (троса) и закрепляют на его конце монтажный зажим, трос которого прикрепляют к: трактору. Движением трактора вперед производят раскатку проводов (тросов) с барабанов.

 

На одноцепной ВЛ 35-110 кВ раскатку выполняют так (см. рис.3). Трактор 9 проходит первую промежуточную опору 7 и останавливается за ней на расстоянии 40-50 м, провода 4 от трактора отцепляют и раскладывают на земле вдоль трассы в исходное положение для подъема на опору, для чего левый провод заносят за опору. Устанавливают на опоре блок 5 и пропускают через него веревку или трос 8. Затем провод закладывают в монтажный ролик, прикрепленный к нижнему изолятору гирлянды 6. С помощью трактора поднимают его через блок на опору и закрепляют гирлянду на траверсе. Освобождают блок и переставляют на другую траверсу для подъема следующей гирлянды с проводом и т.д. Затем раскатку продолжают, повторяя те же операции.

 

 

 

Рис.4. Установка барабана с проводом на раскаточный станок:

 

1 - раскаточный станок,

2 - барабан,

3 - вал

При раскатке среднего провода по П - образным опорам с растяжками и опорам другого типа, у которых один или несколько проводов проходят в "окно", к концу провода прикрепляют такелажный трос (длиной, примерно равной четырехкратной высоте опоры) таким образом, чтобы зажим, соединяющий провод и трос, мог свободно пройти через раскаточный ролик, и раскатывают провод. За первой промежуточной опорой трактор останавливают, конец троса отцепляют от трактора, поднимают на опору, пропускают в "окно" и закладывают в ранее установленный на опоре раскаточный ролик. Свободный конец троса опускают вниз, прикрепляют к трактору и продолжают раскатку. Трос проходит через ролик и протягивает за собой провод.

 

При способе укладки с барабана один конец провода закрепляют в начале трассы, а барабан устанавливают на передвижную раскаточную тележку (см. рис.50). Тяговый механизм (обычно трактор) перемещает тележку с барабаном по трассе, и провод плавно, не волочась по грунту, сходит с барабана, что почти полностью гарантирует его сохранность. Так можно выполнять раскатку, даже не поднимая провода на опоры, что позволяет полнее использовать механизмы. Высокая производительность и хорошие технические показатели позволяют широко применять этот способ при монтаже проводов.

 

При этом способе (рис.5) барабаны 9 с проводом устанавливают на раскаточной тележке 10 и трактором 8 передвигают вдоль трассы. До начала работ раскаточную тележку располагают на расстоянии 15-20 м от анкерной опоры 1. Затем с барабанов сматывают 25-30 м провода (троса) и крепят его конец за анкерную опору. Для этого на отмотанных концах провода (троса) монтируют натяжные зажимы и соединяют их с заранее собранными натяжными гирляндами изоляторов 2. Затем гирлянды с закрепленными на них зажимами и проводами поднимают на анкерную опору и закрепляют на траверсах. Дальнейшую раскатку провода осуществляют движением трактора 8 с раскаточной тележкой. Подъем проводов на промежуточные опоры 5 выполняют так же, как и при способе волочения. Чтобы иметь запас провода для подъема на промежуточные опоры, раскаточная тележка должна двигаться вдоль трассы зигзагообразно.

 

 

Рис.5. Одновременная раскатка двух проводов укладкой с барабана и подъем их на опору:

1, 5 - анкерная и промежуточная опоры;

2, 4 - натяжные и поддерживающие гирлянды;

3 -провода;

6 - однороликовый блок,

7, 11 - такелажный и тяговый тросы;

8 - трактор;

9 - барабаны;

10 - раскаточная тележка

 

Этот способ нельзя применять на ВЛ, когда средний провод проходит между оттяжками или стойками опор (например, П - образные опоры с оттяжками или раскосами).

 

При нецелесообразности раскатки проводов на коротких участках ВЛ одновременно с трех барабанов применяют способ, при котором с одного барабана раскатывают сразу три провода (рис.6). Для этого устанавливают на кабельные домкраты 3 барабан 4 с проводом 6, а к опоре (или якорю) 1 крепят тросовые оттяжки 2. Один блок 5 сцепляют с тяговым механизмом, а другой-с одной из тросовых оттяжек. Провод запаковывают в блоки, закрепляют его конец на обойме первого блока и движением вперед раскатывают.

 

 

 

Рис.6. Схема одновременной раскатки трех проводов с одного барабана:

 

1-опора или якорь,

2 - тросовые оттяжки,

3 - винтовые домкраты.

4 - барабан,

5 - блоки с обоймами,

6 - провод

 

 

В тяжелых условиях, когда невозможно или неудобно раскатывать провода обычными способами, применяют специальные.

 

При раскатке проводов вертолетом на опоры предварительно устанавливают специальные раскаточные ролики с улавливателями, а к вертолету прикрепляют на внешней подвеске конструкцию с подвешенным на ней подтормаживаемым барабаном с проводом, конец которого крепят за низ анкерной опоры или якорь. Вертолет поднимается в воздух и, пролетая вдоль трассы, раскатывает и укладывает провод в ролики. После размотки с барабана всего провода его коней падает на землю, причем провод автоматически зажимается стопорными устройствами роликов. Иногда вместо тяжёлых проводов больших сечений вертолетом раскатывают легкий вспомогательный трос, с помощью которого протягивают основной провод.

 

Раскатку под тяжением выполняют с помощью тормозных и тяговых машин и вспомогательного такелажного каната, предварительно уложенного в раскаточные ролики па опорах. Барабан с проводом устанавливают в начале анкерного пролета на тормозную машину, пропускают конец провода через тормозное устройство и сцепляют с канатом. Тяговой машиной, установленной в конце пролета, натягивают такелажный канат и, преодолевая тормозящие усилия, протягивают провод по роликам, не допуская касания его земли.

 

Раскатка под тяжением обеспечивает необходимый габарит и сохранность провода в течение всего процесса монтажа, но требует создания узкоспециализированных дорогих машин, значительного объема подготовительных работ и высокой квалификации персонала. Этот способ в основном используют на больших переходах через реки, в густонаселенной местности, горных и труднодоступных районах, где нельзя применить никакие другие. В РФ он пока широкого распространении не нашел.

 

При раскатке вручную или с помощью лебедки барабан с проводом устанавливают на раскаточное устройство у последней доступной опоры, раскатывают провод вручную по всей длине пролета, укладывают его в раскаточные ролики и поднимают на опору. При раскатке тяжелых проводов предварительно вручную раскатывают вспомогательный трос, поднимают его на опору, прикрепляют к его концу провод и лебедкой или трактором протягивают через ролики трос, а за ним и провод.

 

Правила установки барабанов и контроль сохранности провода при раскатке всеми способами одинаковы. Барабаны устанавливают на раскаточные устройства так, чтобы они вращались против стрелки на щеке барабана, и провод или трос сходил с верха барабанов. После установки с барабанов снимают обшивку, удаляют торчащие гвозди, проверяют сохранность верхних витков провода и сматывают поврежденные витки. Неподвижные раскаточные станки устанавливают на выровненном грунте. При слабых грунтах под станки подкладывают доски.

 

 

 

Рис.7. Схема тормозных устройств:

 

а - автоматического.

б - ручного;

1 - барабан.

2 - ролик,

3 -тяга.

4 - рычаг,

5 - груз,

6 - козлы,

7 - тормозной диск,

8 - пружина

 

 

При раскатке барабаны с проводом (тросом) необходимо притормаживать, чтобы при внезапной остановке тележки провод не разматывался с барабана, вращающегося по инерции. Торможение барабана необходимо также при раскатке провода вниз по косогору. Притормаживать барабан можно автоматически (рис.7, а) - с помощью груза 5, подвешенного к ролику 2, или вручную (рис.7, б) - рычагом 4 и тормозным диском 7 с пружиной 8. Раскатку прекращают, когда па барабане останется 5-10 витков провода. Оставшиеся витки раскатывают вручную.

 

Во время раскатки проводов устанавливают наблюдение за их правильным сходом с барабанов и сохранностью. Особенно внимательно следят за тем, чтобы провод не имел резких перегибов и перекручиваний.

 

Перекручивание ("баранка") получается, если начинают тянуть лежащий на земле провод, закрученный петлей. Поэтому провод необходимо раскладывать зигзагами, а не петлями. На участках трассы, где возможно повреждение провода проходящим транспортом, а также при пересечении дорог с нерегулярным движением (полевые, лесные и проселочные), провод закапывают в землю, а на дорогах с твердым покрытием прикрывают толстыми досками. Ни в коем случае нельзя оставлять провод на земле после окончания рабочего дня.

 

Если обнаружено повреждение провода или троса, раскатку прекращают. На поврежденное место наносят метку (бандаж), сообщают руководителю работ и продолжают раскатку. Ремонт выполняют позже.