Установка опор воздушных линий

Установка (монтаж) опор является одним из наиболее важных и сложных этапов строительства воздушных линий электропередачи связанный с применением средств большой механизации электромонтажных работ.

Выбор способа установки опор зависит от конструкции опор и фундаментов, местных условий на трассе линии, а также парка механизмов и приспособлений которыми обладает строительно-монтажная организация. В настоящее время используют различные способы монтажа опор, которые можно объединить в 3 группы:

1. Монтаж опор «вывешиванием» их в вертикальное положение и установкой в котлован или на фундамент. Применяется для полностью собранных одностоечных опор сравнительно небольшой массы и высоты. Для установки данным способом чаще всего применяются бурокрановые машины и краны, иногда используют вертолеты. Монтаж опор вывешиванием является наиболее простым и часто используемым при сооружении ВЛ.

При установке опор с помощью крановых механизмов, её в собранном виде укладывают над котлованом или фундаментом так, чтобы центр тяжести опоры находился над центом котлована. Затем опору поднимают краном или БКМ до вертикального положения и опускают пасынками или стойками в котлован или на фундамент. Опору устанавливают так, чтобы оси траверс опоры были расположены перпендикулярно к оси трассы, проверяют, чтобы ось опоры была строго вертикальна и совпадала с осью трассы. Затем засыпают котлован грунтом или закрепляют опору на фундаменте. Котлованы засыпают слоями вынутого из них грунта толщиной 150-200 мм. Каждый слой тщательно утрамбовывают.

2. Установка опор поворотом из горизонтального положения в вертикальное применяется, если масса опоры больше грузоподъемности имеющегося крана, а высота подъема крюка от поверхности земли не достаточна, чтобы приподнять (вывесить) опору над фундаментом. Применяется данный способ для полностью собранных одностоечных и портальных опор ВЛ высокого и сверхвысокого напряжения. Для установки данным способом применяют краны, трактора, монтажные (падающие) стрелы, иногда используют вертолеты. Иногда данным способом выполняют монтаж очень легких опор (деревянные опоры ВЛ до 1 кВ), которые могут устанавливаться вручную без применения средств механизации.

Опора собирается в горизонтальном положении около фундамента таким образом, чтобы ее траверсы были расположены параллельно поверхности земли. Два подножника опоры соединяют с двумя элементами фундамента с помощью специальных монтажных шарниров поворотного типа. Далее опору поднимают в вертикальное положение, используя тяговые и тормозные механизмы, и закрепляют на фундаменте.

3. Монтаж опор вертикальным наращиванием. Применяется для переходных опор, очень большой высоты или при невозможности использования метода поворота. Для установки опор данным способом применяют крановые механизмы, в том числе, ползучие краны, а также вертолеты.

Монтаж опор ВЛ наращиванием, совмещает два вида работ — сборку и установку опоры. При этом или всю опору собирают в вертикальном положении, или только верхнюю часть, а нижнюю часть (одну-две секции) собирают в горизонтальном положении и устанавливают на фундамент краном или монтажной (падающей) стрелой.

Монтаж опор наращиванием позволяет:

· выполнять работы на небольшой площадке;

· применять сравнительно легкий такелаж, грузоподъемность которого в несколько раз меньше веса монтируемой опоры;

· не усиливать опору, обладающую недостаточной жесткостью для установки ее в сборке.

Однако монтаж опор наращиванием имеет ряд серьезных недостатков:

· работы по монтажу опор наращиванием выполняются на высоте, на ограниченной по размерам монтажной площадке, что предъявляет высокие требования к обучению персонала и организации безопасного ведения работ;

· методом вертикального наращивания можно монтировать только свободностоящие опоры башенного типа. Опоры на оттяжках, опоры типа "Рюмка", портальные опоры этим методом монтировать нельзя;

· монтаж наращиванием обладает большей трудоемкостью и продолжительностью в сравнении с методом поворота;

· на безопасность работ по монтажу опор наращиванием влияют погодные условия, производство работ при ветре скоростью более 10 м/с, снегопаде или гололеде запрещено.

В связи с этим, если размеры опоры, ее масса и местные условия позволяют, следует отдавать предпочтение установке опоры в собранном виде поворотом.

Рассмотрим наиболее часто используемые методы монтажа опор.

Установка опор бурокрановыми машинами+

Для установки одностоечных деревянных и железобетонных опор до 10 кВ имеющих сравнительно небольшую массу и высоту применяют бурокрановые машины.

Cпособ установки опоры бурокрановыми машинами является самым рациональным и экономичным, требующий минимального объема подготовительных работ, такелажа и механизмов.

Монтаж изоляторов

На трассе перед монтажом изоляторы должны быть осмотрены и отбракованы. Сопротивление фарфоровых изоляторов проверяется мегаомметром на напряжение 2500 В. Электрические испытания стеклянных изоляторов не проводятся.

На ВЛ со штыревыми изоляторами установку траверс, кронштейнов и изоляторов рекомендуется проводить до подъема опоры. Их штыревая часть должна быть строго вертикальна. Установка штыревых изоляторов с наклоном до 45° к вертикали допускается при креплении спусков к аппаратам и шлейфам опор. Крючья и штыри для предохранения от ржавчины должны иметь защитное покрытие (например, асфальтовым лаком). Крюки применяют для деревянных опор без траверс. В опоре высверливают отверстия, в которые ввертывают крюки с помощью специального ключа. Штыри устанавливают на траверсе при помощи гаек и шайб.+

Рисунок. Линейная арматура: а – крюк для монтажа штыревых изоляторов на деревянных опорах ВЛ 0,4 кВ; б – штыри для монтажа изоляторов на траверсе.

Изоляторы на крюки и штыри насаживают несколькими способами.

Способ 1. Изоляторы закрепляют на крюках и штырях с применением уплотнительных полиэтиленовых колпачков, которые насаживаются на крюки и штыри. На поверхность колпачков нанесена резьба для фиксации изолятора.

Рисунок. Колпачки: а – конструктивные размеры; б – общий вид.

Выпускают различные колпачки (серия колпачков КП-12, …, КП-22, а также серия колпачков К4, …, К10), размеры некоторых типов приведены в таблице ниже.

Таблица. Типоразмеры колпачков.

Для различных типов изоляторов, штырей и крюков применяются соответствующие им колпачки. Так, например, колпачки К5 предназначены для крепления штыревых изоляторов ТФ 20 на крюках воздушных линий электропередач напряжением до 1 кВ, а колпачки марок К6-К10 – для крепления штыревых изоляторов на штырях воздушных линий электропередач напряжением до 10 кВ.

Таблица. Область применения колпачков.

Перед насадкой колпачок рекомендуется погрузить на 5-7 мин в воду, нагретую до 80-90 °С. Нагретый колпачок насаживают на крюк (штырь) легкими ударами деревянного молотка на полную глубину колпачка. Далее на насаженный колпачок вручную до упора навертывается штыревой изолятор. После закручивания на колпачке, изолятор требуется отвернуть на четверть оборота, чтобы снять возникшие напряжения при закручивании.

Данный способ монтажа штыревых изоляторов получил в настоящее время наиболее широкое распространение. Это связано с удобством, быстротой и простотой процесса монтажа.

Если крюки и штыри изготавливают из подручных материалов (уголков, прутков, строительной арматуры и т.п.), имеют нестандартную конструкцию и соответственно монтаж колпачков на такие штыри невозможен, то применяют следующие способы крепления изоляторов.

Способ 2. Изоляторы закрепляют на крюках и штырях при помощи пеньки или пакли, навиваемой на конец крюка или штыря. Пеньку или паклю предварительно пропитывают суриком, смешанным с олифой.

Способ 3. С помощью армирования раствором из 40% портландцемента марки не ниже 400-500 и 60% речного тщательно промытого песка или свинцового глета. Данный способ крепления изоляторов чаще всего применяется при возможности осуществления монтажа в мастерских электро-монтажных заготовок.

Способ 4. Некоторые типы изоляторов монтируются с помощью специального хомута, входящего в конструкцию изолятора. Монтаж осуществляется надеванием металлической трубы изолятора на штырь и затягивания винта стягивающего хомута.

Рисунок. Штыревые изоляторы, монтируемые с помощью стягивающего хомута: а – стеклянный ШТИЗ-10-Б; б – полимерный типа ШПУ-10.

Монтаж гирлянд подвесных изоляторов, как правило, проводится на установленной опоре непосредственно с траверсы опоры или с применением телескопической вышки. Поднимают гирлянду на опору с помощью бесконечного троса (каната).

В западных электросетевых компаниях при монтаже гирлянд изоляторов применяются вертолеты.

Монтаж проводов ВЛ

Работы по монтажу проводов ВЛ включают:

· раскатку,

· соединение,

· подъем,

· регулирование стрелы провеса,

· крепление проводов.

Раскатка проводов. Провод к месту раскатки подвозят в бухтах или барабанах. В зависимости от условий монтажа раскатку проводов проводят или с неподвижных раскаточных устройств, установленных в начале монтируемого участка ВЛ или с помощью специальных раскаточных тележек, транспортеров.

При первом способе барабаны с проводом устанавливают неподвижно на раскаточных устройствах. Раскатку провода производят с помощью тягового механизма (обычно трактор), движущегося вдоль трассы.

Рисунок. Схема раскатки проводов с неподвижных раскаточных устройств: 1 – барабан с проводом; 2 – раскаточный станок или козлы; 3 – провод; 4 – блок; 5 – такелажный трос; 6 – натяжная гирлянда.

После прохода за промежуточную опору на расстояние 40-60 м раскатку останавливают. Провода поднимают на опору и укладывают в монтажные ролики. Затем провода раскатывают к следующей опоре и т.д.

Рисунок. Монтажные ролики для раскатки проводов.

При данном способе, во время перемещения тягового механизма возможно касание провода земли (обычно это происходит в середине пролета), что может привести к его повреждению. Поэтому первый способ раскатки применяют при монтаже коротких линий, а также на участках где повреждение проводов при касании земли маловероятны (при хорошем снежном или травяном покрове).

При втором способе один конец провода закрепляется в начале трассы, а барабан устанавливают на тяговую размоточную машину. Тяговый механизм перемещает тележку с барабаном по трассе, и провод плавно сходит с барабана, не волочась по грунту.

Рисунок. Схемы раскатки проводов с помощью специальных раскаточных тележек; 1 – барабан с проводом; 2 – раскаточный станок или козлы; 3 – провод; 4 – блок; 5 – такелажный трос; 6 – натяжная гирлянда; 7 – раскаточные сани.

Раскатывая провод, следят за тем, чтобы в нем не образовались петли. Одновременно его осматривают для выявления дефектов: обрывов отдельных жил, больших вмятин и т.д. Если длина раскатанного провода недостаточна, к нему присоединяют провод аналогичной марки, конструкции и сечения.

Кроме описанных методов, в последнее время у нас начинают применять метод раскатки проводов "под тяжением". При раскатке под тяжением, на опоры поднимают вспомогательный легкий канат (трос-лидер) и затем с его помощью раскатывают по роликам провода в натянутом состоянии, не опуская их на землю. Этим обеспечивается сохранность проводов.

Рисунок. Механизмы применяемые при раскатке проводов под тяжением.

Защитное заземление

Согласно ПУЭ на опорах ВЛ должны быть выполнены 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 присоединять 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 заземлению не подлежат, за исключением крюков и штырей на опорах, где выполнены повторные заземления и заземления для защиты от атмосферных перенапряжений.

Рисунок. Защитное заземление: 1 – места сварки; 2 – заземлитель; 3 – заземляющий проводник.

Для заземления крючьев и штырей на опоре вдоль установки изоляторов прокладывают стальную проволоку диаметром не менее 6 мм имеющую антикоррозионное покрытие, которую затем спускают вниз и соединяют с заземляющим устройством. У железобетонных опор в качестве заземляющего спуска используют металлическую арматуру. Соединение заземляющих проводников между собой, присоединение их к верхним заземляющим выпускам стоек железобетонных опор, к крюкам и кронштейнам, а также к заземляемым металлоконструкциям и к заземляемому электрооборудованию, установленному на опорах ВЛ, должны выполняться сваркой или болтовыми соединениями.