Изоляторы и линейная арматура доклад

Обновлено: 28.04.2024

Линейная арматура воздушных линий электропередачи

Линейную арматуру, применяемую при закреплении проводов в гирляндах подвесных изоляторов, можно подразделить по назначению на пять основных видов:

1. Зажимы, служащие для закрепления проводов и тросов , подразделяющиеся на поддерживающие, подвешиваемые на промежуточных опорах, и натяжные, применяемые на опорах анкерного типа.

2. Сцепная арматура (скобы, серьги, ушки, коромысла) , служащая для соединения зажимов с изоляторами, для подвески гирлянд на опорах и для соединения многоцепных гирлянд друг с другом.

3. Защитная арматура (кольца) , монтируемая на гирляндах линий напряжением 330 кВ и выше, предназначенная для более равномерного распределения напряжения между отдельными изоляторами гирлянды и для защиты их от повреждения дугой при перекрытиях.

4. Соединительная арматура , служащая для соединения проводов и тросов в пролете, а также для соединения проводов в шлейфах на опорах анкерного типа.

5. Распорки , применяемые для соединения друг с другом проводов расщепленной фазы. Поддерживающие зажимы состоят из лодочки, в которую укладывается провод, плашек и болтов (или болта) для закрепления провода в лодочке, пружин, цапф или кронштейнов для крепления зажима в гирлянде.

Зажимы для закрепления проводов и тросов

По прочности закрепления провода поддерживающие зажимы подразделяются следующие типы:

Глухие зажимы , в которых прочность заделки достигает 30 - 90% прочности алюминиевых проводов, 20 - 30% прочности сталеалюминиевых проводов и 10 - 15% прочности стальных тросов. При такой заделке провод и трос в случае обрыва в одном из пролетов, как правило, не вытягиваются из зажима и тяжение провода или троса, оставшегося необорванным, передается на промежуточную опору.

Глухие зажимы являются основным типом зажимов, применяемых в настоящее время на воздушных линиях.

Выпадающие зажимы (называемые также выпускающими), выбрасывающие лодочку с проводом при отклонении поддерживающей гирлянды на определенный угол, (около 40°) в случае обрыва провода в одном из пролетов. Таким образом, тяжение провода, оставшегося необорванным, не передается на промежуточную опору. Эта особенность работы выпадающего зажима позволяет несколько уменьшить массу промежуточной опоры. Однако в эксплуатации наблюдались случаи выбрасывания проводов из выпадающих зажимов при пляске и неравномерной нагрузке гололедом в смежных пролетах. Поэтому выпадающие зажимы в настоящее время не применяются и ниже не рассматриваются.

Многороликовые подвесы , по существу, не являющиеся зажимами, так как провод может свободно перекатываться по роликам при разности тяжений в смежных пролетах. Многороликовые подвесы применяются для крепления проводов сечением равным или больше 300 мм2 и тросов на промежуточных опорах больших переходов. При этом защита сталеалюминиевых проводов обеспечивается специальными гибкими муфтами, насаживаемыми на провода на участках их возможных перемещений по роликам.

Глухие зажимы для фазы, расщепленной на три провода состоят из корпуса, плашек, натяжных болтов с гайками и прокладок из алюминия. Выпускавшиеся ранее болтовые зажимы с расположением болтов и плашек в сторону пролета в настоящее время заменены зажимами, у которых болты расположены со стороны петли. При новых зажимах возможны ограниченные перемещения провода со стороны пролета, что уменьшает повреждения проводов от вибрации.

Прессуемые натяжные зажимы , применяемые для монтажа сталеалюминиевых проводов сечением 300 мм2 и более. Они состоят из стального анкера, в котором опрессовывается стальной сердечник провода, и алюминиевого корпуса, в котором опрессовывается алюминиевая часть провода со стороны пролета.

Для монометаллических проводов и стальных тросов выпускаются прессуемые зажимы более простой конструкции, состоящие из гильзы для опрессования провода и детали для подвески гильзы на гирлянде.

Клиновые натяжные зажимы , применяемые для подвески стальных тросов. Они состоят из корпуса и двойного клина. При тяжении троса клин прижимает трос к корпусу, что обеспечивает надежную заделку.

Сцепная арматура воздушных линий электропередачи

Сцепная арматура подразделяется на скобы, служащие для присоединения гирлянды к опоре или к закрепляемым на опоре деталям, серьги, соединяемые с одной стороны со скобами или с деталями на опоре, а с другой стороны — с шапками изоляторов, ушки, служащие для сопряжения стержней изоляторов с зажимами или другими деталями гирлянды со стороны провода.

К сцепной арматуре относятся также промежуточные звенья, применяемые для удлинения гирлянд, и коромысла, служащие для перехода от одной к двум или нескольким точкам подвеса.

Защитная арматура воздушных линий электропередачи

Защитная арматура может быть выполнена в виде рогов или колец. Защитные кольца для поддерживающих гирлянд линий напряжением 330 кВ и выше выполнялись в виде овалов, устанавливаемых более длинной стороной вдоль линии.

В настоящее время на линиях 330 и 500 кВ применяются специальные поддерживающие зажимы с расположением проводов примерно на отметке юбки нижнего изолятора.

При изолированной подвеске троса на линиях напряжением 220 кВ и выше изоляторы шунтируются разрядными рогами.

Подвеска поддерживающих гирлянд на промежуточных опорах осуществляется с помощью узлов крепления типа КГП, состоящих из U-образного болта с гайками, закрепляемого в отверстиях траверсы. В комплект узла крепления входит скоба или серьга для подвески гирлянды. Натяжные гирлянды закрепляются на опорах с помощью узлов крепления КГ или КГН. Эскизы узлов крепления приводятся в каталогах линейной арматуры.

Соединительная арматура воздушных линий электропередачи

Соединители, предназначенные для соединения проводов и тросов, подразделяются на овальные и прессуемые.

Овальные соединители применяются для проводов сечением до 185 мм2 включительно. В них провода укладываются внахлестку, после чего производится обжатие соединителя с помощью специальных клещей. Сталеалюминиевые провода сечением до 95 мм2 включительно закрепляются в соединителях методом скручивания.

Прессуемые соединители используются для соединения проводов сечением более 185 мм2 и для стальных тросов всех сечений. Прессуемый соединитель для сталеалюминиевых проводов состоит из стальной трубки фасонного профиля, прессуемой на стальной сердечник, и алюминиевой трубки, прессуемой на алюминиевую часть провода. Соединители для монометаллических проводов и стальных тросов состоят из одной трубки.

Распорки, устанавливаемые на проводах расщепленной фазы для обеспечения требуемого расстояния с между проводами, состоят из двух пар плашек, закрепляемых на проводах болтами, и жесткой тяги, шарнирно соединенной с плашками. В настоящее время применяются только глухие распорки.

Опыт эксплуатации выпускающих распорок оказался неудовлетворительным, так как распорки этого типа сбрасывались при пляске проводов; поэтому их применение не допускается. В петлях анкерных опор устанавливаются утяжеленные распорки с грузами, ограничивающие раскачивание петель.

Линейные изоляторы и арматура

Изготовляют изоляторы из электротехнического фарфора, который покрывают слоем глазури и обжигают в специальных печах, а также из специального закаленного стекла. Механическая прочность стеклянных изоляторов выше, чем фарфоровых, и они имеют меньшие размеры и массу. Кроме того, стеклянные изоляторы значительно медленнее, чем фарфоровые, подвергаются старению.

В зависимости от способа крепления на опоре изоляторы делятся на штыревые, которые крепят на крюках или штырях, и подвесные, которые собирают в гирлянду и крепят к опоре специальной арматурой.

Рекламные предложения на основе ваших интересов:

Дополнительные материалы по теме:

Штыревые изоляторы применяют на линиях электропередачи напряжением до 35 кВ, маркируют буквами, обозначающими конструкцию и назначение изолятора, и числами, указывающими рабочее напряжение. На ВЛ 0,4 кВ используют штыревые изоляторы ТФ, ШФН , РФО и НС, а на ВЛ 6—10 кВ — изоляторы ШС-10А, ШС-10В, ШФ-10Г. Штыревые изоляторы для ВЛ 20 и 35 кВ имеют сложную конструкцию и состоят из двух частей, соединяемых цементной связкой.

Подвесные изоляторы применяют на ВЛ 35 кВ и выше, а также на ВЛ 6—10 кВ, если требуются-изоляторы повышенной механической прочности (например, на больших переходах, на анкерных опорах с тяжелыми проводами). Подвесные изоляторы состоят из фарфоровой или стеклянной тарелки (изолирующая деталь), шапки из ковкого чугуна и стержня. Шапку и стержень скрепляют с изолирующей деталью портландцементом марки не ниже 500. Конструкция гнезда шапки и головки стержня обеспечивает сферическое шарнирное соединение изоляторов при комплектовании гирлянд.

Рис. 1. Штыревые изоляторы:
а — ТФ, б —ШФН. в — НС, г — ШС-10А, д— ШС-10В, е — ШФ-10Г, ж — ШФ-35Б

Рис. 2. Подвесные изоляторы:
а — нормальный (ПФ6-А), б и в — для загрязненных районов (ПР-3,5 и ПФГ б-А); 1 — изолирующая деталь (тарелка), 2 — шапка, 3 — стержень

В маркировку подвесных изоляторов входят две буквы: П — подвесной, Ф — фарфоровый или С — стеклянный, и число, указывающее гарантированную механическую прочность изолятора в тоннах, а также буквы А, Б или В, обозначающие модификацию изоляторов (например, ПФ6-А — рис. 25, а или ПС16-Б).

В зонах интенсивного загрязнения воздуха, вблизи промышленных предприятий и на морских побережьях применяют специальные грязестойкие изоляторы ПР для поддерживающих и НФГ для натяжных гирлянд.

Чтобы обеспечить необходимую изоляцию проводов, подвесные изоляторы собирают в гирлянды и подвешивают к опорам. Количество изоляторов в гирлянде зависит от напряжения линии, материала опор и типа изоляторов. Различают поддерживающие гирлянды, несущие только массу провода в пролете, и натяжные, воспринимающие тяжение провода и крепящие провода к анкерным и угловым анкерным опорам. Гирлянды могут состоять из одной или нескольких цепочек изоляторов. Провод, прикрепленный к нижнему изолятору, может отклоняться в любую сторону, так как гирлянда в точке крепления и между отдельными изоляторами имеет шарнирные соединения.

Рис. 3. Гирлянды подвесных изоляторов:
а — поддерживающая, б —натяжная; 1 — скоба. 2 — серьга, 3 — изолятор, 4 — ушко, 5 — поддерживающий зажим, 6 — провод. 7 — монтажное звено, 8 — натяжной зажим

В последнее время проводят исследования по замене изоляторов изолирующими стеклопластиковыми стержнями, на концы которых напрессовывают чугунные или стальные оконцеватели (шапки). Применение их позволит осуществить безызоляторную подвеску проводов и увеличить полезную высоту опоры (на 10—15%). Кроме того, находятся в опытной эксплуатации траверсы опор BЛ 6—10 кВ, изготовленные из стеклопластика, внедрение которых позволит обходиться без изоляторов.

Арматура. Соединение изоляторов в гирлянды, крепление к ним проводов, подвеска гирлянд на опорах, соединение проводов и другие работы выполняются с помощью специальных типовых деталей, называемых арматурой. Арматура должна обладать большой механической прочностью, хорошей шарнирностью (для уменьшения механических нагрузок), высокой коррозионной стойкостью; материал арматуры должен иметь высокую усталостную прочность. В отдельных случаях к арматуре предъявляют требования хорошей электропроводности. Арматуру и комплектующие изделия изготовляют из ковкого чугуна и стали с коэффициентом запаса механической прочности не менее 2,5 и обязательно оцинковывают.

В зависимости от назначения арматура может быть условно разделена на три группы.

К первой группе относят элементы, монтируемые на проводах и тросах: зажимы (натяжные, поддерживающие и соединительные), дистанционные распорки и гасители вибрации. Их размеры и материал зависят от марки и сечения проводов.

Натяжные зажимы предназначены для крепления на анкерных опорах проводов и тросов в натянутом состоянии. Провода закрепляют в зажимах клином (клиновые), болтами с плашками (болтовые) или опрес-сованием (прессуемые), а сами натяжные зажимы прикрепляют к гирляндам подвесных изоляторов или к опоре сцепной арматурой. Прочность закрепления (заделки) провода в зажимах должна быть не менее 90% прочности самого провода. Зажимы должны обеспечивать надежный и стабильный электрический контакт в течение всего периода эксплуатации.

Клиновые натяжные зажимы состоят из чугунного или стального корпуса, клина из алюминия или латуни (в зависимости от материала провода) и пальца. Клиновой зажим НК-1 служит для монтажа алюминиевых и медных проводов сечением до 95 мм2, а НКК -1, так называемый клин-коуш — ста-леалюминиевых проводов сечением до 50 мм2 и стальных тросов сечением до 90 мм2. Зажим НКК -1 имеет двусторонний клин из алюминия или ковкого чугуна. Провод или трос огибает клин с обеих сторон и прижимается к корпусу зажима. Оба зажима работают на принципе самозаклинивания, что упрощает их монтаж и исключает необходимость ревизии в процессе эксплуатации.

Рис. 4. Натяжные зажимы:
а и б — клиновые НК и НКК , в — болтовой НБН , г — прессуемый НАС ; 1 — корпус, 2 — палец, 3 — провод, 4 — U-образный болт с плашкой, 5 — апкер

Болтовые натяжные зажимы НБН предназначены для монтажа проводов сечением от 70 до 240 мм2 и состоят из корпуса 1, к которому U-образными болтами с плашкой прижимается провод. Для монтажа медных и сталеалюминиевых проводов зажим комплектуется медной или алюминиевой прокладкой. Плашки изготовляют из алюминиевого сплава, а корпус — из ковкого чугуна. На корпусе имеется проушина для крепления зажима к гирлянде.

Клиновые и болтовые натяжные зажимы не требуют разрезания проводов и используются главным образом на линиях напряжением до 110 кВ.

Прессуемые натяжные зажимы НАС предназначены для монтажа сталеалюминиевых проводов сечением от 240 мм2 и выше и состоят из стального анкера, в который запрессовывается стальной сердечник провода, и алюминиевого корпуса I для закрепления алюминиевой части провода. Монтаж этих зажимов требует разрезания проводов. Корпус прессуемого натяжного зажима воспринимает не только механические нагрузки, но и является проводником электрического тока.

Стальные канаты (грозозащитные тросы и оттяжки опор) закрепляют зажимами НС, сталебронзовые провода — НБС , медные и бронзовые провода — НМБ , а полые провода — НАП или НМП .

Поддерживающие зажимы предназначены для крепления проводов и тросов к гирляндам подвесных изоляторов на промежуточных опорах и состоят из лодочки, в которой зажимным устройством закрепляют провод (трос), и подвески. В зависимости от усилия зажатия провода в лодочке (прочности заделки провода в зажиме) и конструкции зажимного устройства зажимы делятся на глухие—ПГН, ПГУ и ограниченной прочности заделки — ПОН , ПОУ .

В глухих зажимах провода жестко закрепляются в лодочке U-образными болтами 2 с алюминиевыми плашками. При обрыве провода нагрузка от его тяжения передается через зажим и гирлянду на промежуточную опору.

Зажимы с ограниченной прочностью заделки провода при обычных условиях эксплуатации (гололеде, ветре и т. п.) работают как глухие зажимы и имеют прочность заделки провода (усилие трогания) 700— 900 кгс. При обрыве провода в пролете под воздействием одностороннего тяжения с силой более 700—900 кгс специальное зажимное устройство 5 ограниченной прочности позволяет проводу проскользнуть в лодочке. Тяжение провода снижается, и зажимное устройство снова зажимает провод. Таким образом, перемещение провода происходит всего на пяти—семи опорах в каждую сторону от места обрыва, что ограничивает зону восстановительных работ. Применение зажимов ПОН целесообразно лишь для тяжелых проводов сечением от 300 мм2 и больше, для которых при использовании глухих зажимов требуются мощные промежуточные опоры.

На линиях с расщепленными фазами (на два или три провода в фазе) применяют зажимы 2ПГН, ЗПГУ , 2ПОН, ЗПОН , собранные в виде специальной конструкции — коромысла, обеспечивающей фиксированное положение проводов фазы в пространстве. При больших переходах через реки на промежуточных опорах используют поддерживающие многороликовые подвесы (из шести или четырех роликов), обеспечивающие плавный перегиб провода при значительной высоте переходных опор. Выпускаются также специальные поддерживающие зажимы для особо гололедных районов, промежуточно-угловых опор, грозозащитных тросов.

Рис. 5. Поддерживающие зажимы:
а — ПГН для одного провода в фазе, б — ЗПОН для трех проводов в фазе; 1 — лодочка, 2 — U-образный болт, 3 — подвеска, 4 — провод, 5 —зажимное устройство ограниченной прочности, 6 — коромысло

Соединительные зажимы предназначены для соединения проводов и тросов в пролетах и петлях анкерных опор. В пролетах провода соединяют овальными соединительными зажимами (обжимая или скручивая их) или соединительными прессуемыми зажимами, (опрессовкой), а в петлях анкерных опор — петлевыми соединительными зажимами.

Овальные соединительные зажимы представляют собой трубку (из того же материала, что и провод) с развальцованными краями. Обжимают зажимы клещами или прессом. Места обжатий, располагаемые в шахматном порядке, создают волнообразные изгибы проводов и соединителя, что обеспечивает достаточную механическую прочность и надежный электрический контакт соединения. Более надежным является соединение проводов скручиванием овального соединителя. Овальными соединительными зажимами ( СОМ , СОЛС и СОС ) соединяют медные, алюминиевые и сталеалюминиевые провода сечением до 185 мм2, а также стальные провода сечением до 70 мм2.

Соединительные прессуемые зажимы предназначены Для соединения проводов большой механической прочности и представляют собой гильзу с цилиндрическим отверстием, соответствующим диаметру провода. Зажим САС для сталеалюминиевых и полых проводов сечением от 240 до 600 мм2 состоит из корпуса и стального сердечника. Стальные канаты (грозозащитные тросы) сечением от 50 до 150 мм2 соединяют зажимами СВС .

Рис. 6. Соединительные зажимы:
а — овальный, монтируемый обжатием или скручиванием, б — прессуемый; 1 — корпус, 2— сердечник

К прессуемым зажимам относят также зажим (муфту) PAG , используемый при ремонте сталеалюминиевых проводов.

Открытым продольным пазом зажим надевают на провод в месте повреждения проволок, после чего продольный паз закрывают крышкой и опрессовывают зажим по всей длине.

Петлевые соединительные зажимы применяют для соединения и отпайки проводов сечением от 10 до 185 мм2 в петлях анкерных опор. Для алюминиевых и сталеалюминиевых проводов используют плашечные зажимы ПА и ПАБ , корпус и плашки которых изготовлены из алюминия. Для соединения медных проводов используют плашечные зажимы ПМ, стальных —ПС, алюминиевых с медными— ПАМ с наваренной медной пластинкой. Грозозащитные тросы к заземляющим спускам присоединяют плашечными зажимами ПС или прессуемыми зажимами ЗПС . Плашечные зажимы ПАБ используют также при анкерном креплении проводов на штыревых изоляторах.

Рис. 7. Петлевые соединительные зажимы:
а — плашечный ПА, б — переходный прессуемый ПП; 1 — корпус, 2— плашка, 3 — пружинная шайба, 4 — гайка, 5 — болт

Рис. 8. Дистанционная распорка РГН :
1 — провод, 2 — плашка, 3 — тяга

Для соединения проводов различных марок в петлях анкерных опор служат переходные прессуемые зажимы ПП. При переходах с двух проводов в фазе на один применяют петлевые зажимы ППТ , а с трех проводов на два — ППР .

Дистанционные распорки предназначены для удержания на заданном расстоянии проводов расщепленных фаз ВЛ. Изготовляют распорки с глухим ( РГН , РН, РВН ) и шарнирным ( РГШ , РВШ ) креплением на проводах. Кроме того, для плавки гололеда на каждом проводе расщепленной фазы применяют изоляционные распорки РГИ -4-430 со стеклянным изолятором или РГИ -400/600-11 с тягой из стеклопластика.

Дистанционные распорки состоят из двух комплектов плашек, закрепленных на проводах болтами, и тяги, устанавливаемой между плашками. Тягу крепят жестко или шарнирно. Распорки с шарнирным креплением (выпускающие) в обычных условиях удерживают провода неподвижно относительно друг друга. При обрыве одного из проводов происходит расцепление тяг с плашками, и оборвавшийся провод освобождается от сцепления с остальными, чем обеспечивает нормальное срабатывание поддерживающего зажима ограниченной прочности заделки. Как правило, дистанционные распорки на линиях с расщепленными на три провода фазами монтируют группами по 3 шт. на расстоянии 40— 50 м между группами.

Гаситель вибрации состоит из отрезка стального троса, на концах которого жестко закреплены чугунные грузы, а в середине расположен зажим для крепления к проводу. Вибрация провода в месте крепления гасителя вызывает колебания чугунных грузов, отстающие по времени от колебаний провода. Встречные колебания провода и грузов взаимно компенсируются и амплитуда вибрации провода снижается или гасится совсем. Выпускаются гасители вибрации ГВИ с глухим креплением и сниженными магнитными потерями, ГПГ (вместо ГВПН ) — глухие с немагнитными плашками и ГПС (вместо ГВСН ) — сбрасывающиеся.

Ко второй группе относится сцепная арматура, применяемая для крепления зажимов к гирляндам изоляторов, а также гирлянд и грозозащитных тросов к опорам. Размеры сцепной арматуры определяются типом изоляторов, количеством гирлянд и механическими нагрузками и не зависят от марки и сечения проводов. Соединение сцепной арматуры с изоляторами, как правило, шарнирное трех типов: сферическое (сопряжение головки серьги с шапкой изолятора), цепное (соединение двух скоб между собой дугами) и в виде пальца-проушины (соединение пальца скобы с отверстием серьги).

Третий тип сопряжения обеспечивает шарнир-ность только в одной плоскости, поэтому его необходимо чередовать с другими сопряжениями.

Детали сцепной арматуры маркируют первыми буквами их наименования и числами, показывающими тип арматуры и разрушающую нагрузку. Сцепную арматуру изготовляют литьем или штамповкой.

К сцепной арматуре относятся серьги, ушки, скобы, промежуточные звенья, коромысла, а также узлы крепления гирлянд к опорам.

Серьги применяют для крепления изоляторов й гирлянд к опорам или коромыслам. Головку серьги вставляют в гнездо шапки изолятора и запирают стальным пружинным замком. Размеры головки серьги определяются типом изолятора, с которым она сочленяется. Проушины серьги бывают: цилиндрические (для соединения серьги с пальцем скобы или звена) — рис. 10, а и скругленные (для сопряжения с U-образными болтами на опоре) — рис. 10, б.

Ушки, используемые для соединения стержней изоляторов с арматурой, бывают однолапчатые У1 и двухлапчатые У2. Выбор ушек зависит от конструкции деталей, с которыми они сцепляются, и типа изоляторов. Стержни изоляторов вставляются в гнездо ушек и запираются замком.

Рис. 9. Гаситель вибрации ГВН :
1 — грузы, 2 — провод, 3— зажим, 4 — стальной трос

Скобы применяют для составления гирлянд и крепления их к опоре. Выпускают одинарные скобы СК из круглой стали, двойные плоские 2СК.

Рис. 10. Сцепная арматура:
а и б — серьги с цилиндрической и скругленной проушинами, в и г — однолапчатое и двухлапчатое ушки, д и е — одинарная и двойная скобы

Промежуточные звенья служат в качестве Удлиняющих элементов гирлянд изоляторов. Звенья ПР и 2ПР позволяют удлинить гирлянду, не изменяя плоскости шарнирного соединения. В звеньях ПРС одна проушина овальная для сцепления со скобой СК. Звенья ПРТ и ПРП имеют с одной стороны двух-лапчатую проушину, а с другой — однолапчатую. Звенья Г1РВ состоят из круглого стержня с однолап-чатыми проушинами на концах, развернутых друг относительно друга на 90°.

Регулируемые звенья ПРР состоят из четырех щек, которые попарно образуют двухлапчатую и однолапчатую части. Перестановкой пальцев в отверстиях можно изменять длину звена и тем самым длину гирлянды. Звенья ПТР (талрепы) имеют винтовую нарезку на подвижных деталях и позволяют плавно регулировать длину гирлянды.

Промежуточные монтажные звенья ПТМ обеспечивают удобный монтаж и эксплуатацию гирлянд. Короткий конец звена выполнен в виде двухлапчатой проушины и обычно используется для закрепления такелажного троса.

Коромысла предназначены для равномерного распределения нагрузок между отдельными цепями изоляторов многоцепных гирлянд. Выпускаются литые или штампованные однореберные К и двухреберные КД, а также специальные коромысла.

Узлы крепления предназначены для крепления к опорам поддерживающих КГП и натяжных и поддерживающих КГ гирлянд изоляторов. Особую группу составляют узлы крепления гирлянд к деревянным опорам.

К третьей группе арматуры относят защитные кольца и разрядные рога.

Рис. 11. Промежуточные звенья:
а — нормальное ПР, б — регулируемое ПРР , в — монтажное трехлапчатое ПТМ

Защитные кольца НКЗ устанавливают на нижних концах натяжных гирлянд ВЛ более 330 кВ для уменьшения потенциала на первых от проводов изоляторах.

Разрядные рога, верхние РРВ и нижние РРН , служат для создания искрового промежутка при изолированном креплении грозозащитного троса на опорах ВЛ 220—500 кВ и устанавливаются на гирлянде изоляторов (верхние рога закрепляют на серьгах, а нижние— на ушках).

Изоляторы ВЛ изготавливают в основном из фарфора или закаленного стекла. Вместе с тем, в последние два десятилетия все шире начинают применяться и полимерные изоляторы. Фарфор и стекло обладают высокой стойкостью к атмосферным воздействиям, достаточно высокой механической и электрической прочностью. Стеклянные изоляторы легче фарфоровых, лучше противостоят ударным нагрузкам и не растрескиваются, а рассыпаются при пробое, что облегчает визуальное нахождение места повреждения при осмотрах линии.

Конструктивно различаются два вида стеклянных и фарфоровых изоляторов — штыревые и подвесные. Штыревые (рис. 10.10, а) применяются на ВЛ до 35 кВ включительно. Корпус изолятора имеет внутреннюю резьбу и навинчивается на металлический штырь или крюк. Провод укладывается в углубление на головке изолятора и закрепляется проволочной вязкой. В марке изолятора присутствует обозначение типа (Ш), материала (С или Ф), номинального напряжения (в киловольтах) и исполнения (А, Г и др.). Так, например, изолятор ШС10-Г (грязестойкого исполнения, т.е. для районов с загрязненной атмосферой) имеет высоту 145 мм, диаметр корпуса 160 мм и массу 2,1 кг.

Подвесные изоляторы (рис. 10.10, б) применяются на ВЛ напряжением 35 кВ и выше. Марка изолятора содержит буквы П (подвесной), С (стеклянный) или Ф (фарфоровый), Г (грязестойкий) и А , Б, В, Д (обозначение модификации). Цифрой обозначается максимальная (разрушающая) механическая нагрузка в килоньютонах (кН), например ПФ70-В, ПСГ120-А, ПС400-А и т. п.

Конструкция подвесного тарельчатого изолятора состоит из трех основных элементов [10.13]:

· стеклянной или фарфоровой изолирующей детали в виде тела вращения с ребрами на нижней поверхности и с внутренней полостью конической или цилиндрической формы;

· шапки из ковкого чугуна, в верхней части которой имеется сферическая полость (гнездо), предназначенная для шарнирного сопряжения с другим изолятором;

· стержня, нижняя головка которого имеет сферическую поверхность, сопрягаемую с соответствующей поверхностью в гнезде шапки.

Прочное соединение металлических деталей подвесного изолятора с изолирующей деталью достигается за счет конической формы сопрягаемых частей шапки, изолирующей детали и верхней головки стержня, пространство между которыми заполняется цементным раствором (позиция 4 на рис. 10.10, б), обеспечивающим их прочное соединение.

Подвесные изоляторы собираются в гирлянды путем введения в сферическое гнездо шапки головки стержня смежного изолятора. Для предотвращения расцепления сферический шарнир изоляторов запирается замком М-образной или шплинтообразной формы (позиция 5 на рис. 10.10, б).

Количество изоляторов в поддерживающей гирлянде n_из определяется в основном значением номинального напряжения линии, а также степенью загрязненности атмосферы, материалом опоры и типом изолятора. При использовании изоляторов марок ПС70-Б и ПФ70-В их число в поддерживающей гирлянде, ее длина с арматурой от траверсы до провода m_г и масса гирлянды с арматурой m_г для ВЛ 35—330 кВ, сооружаемых на металлических и железобетонных опорах в районах с нормальными атмосферными условиями, приведены в табл. 10.7 [10.14].

Характеристики поддерживающих гирлянд изоляторов ВЛ 35—330 кВ
Таблица 10.7 Параметр	Марка изолятора	Значение параметра при U_ном, кВ
n_из	ПФ70-В ПС70-Б	3 3	7 8	9 10	13 14	19 21
_г, м	ПФ70-В ПС70-Б	0,69 0,68	1,25 1,35	1,5 1,6	2,2 2,3	3,0 3,2
m_г, кг	ПФ70-В ПС70-Б	19 16	38 36	47 45	72 67	118 111

Поддерживающие гирлянды ВЛ 500 кВ при использовании изоляторов марки ПФ120-А содержат 21 такой изолятор (при ПС 120-А — 24 изолятора). При U_ном = 110—220 кВ в число n_из входит по одному резервному изолятору, а при U_ном = 330—500 кВ — по два. Для ВЛ 35—220 кВ, сооружаемых на деревянных опорах, число изоляторов в гирлянде на один меньше указанного в табл. 10.7 для ВЛ соответствующего напряжения.

Стержневые полимерные изоляторы (ПИ) представляют собой относительно новое поколение изоляции ВЛ. Их разработка и внедрение в практику сооружения ВЛ начались в СССР в 70-е годы XX в. В настоящее время в России в эксплуатации находятся более 400 тыс. ПИ [10.15]. Основой их конструкции (рис. 10.10, в) является стеклопластиковый стержень, воспринимающий всю механическую нагрузку. На концах стержня имеются металлические оконцеватели или фланцы для крепления к траверсе опоры и соединения с зажимом провода. Электрическую прочность изолятора и необходимую длину пути утечки тока обеспечивает ребристая оболочка из кремнийорганической эластомерной композиции (резины) или силикона, защищающая стержень от атмосферных воздействий и закрепленная на нем с помощью клеевого герметика (герменила).

Основными достоинствами ПИ являются прежде всего их высокая эксплуатационная надежность, малая масса, устойчивость к ударным механическим нагрузкам и актам вандализма (в том числе к расстрелам), удобство транспортировки и простота монтажа, а также эстетичный внешний вид. Отечественные ПИ маркируются буквами ЛК, после которых указывается разрушающая нагрузка при растяжении (от 70 до 300 кН) и через дробь — значение U_ном. Так, например, изолятор ЛК 70/110 имеет габаритный размер 1278 мм, длину изоляционной части 1020 мм, диаметр ребер оболочки 85 мм и массу 3,3 кг, т.е. на порядок меньшую по сравнению с гирляндой стеклянных или фарфоровых изоляторов таких же напряжения и прочности (см. табл. 10.7).

Термин линейная арматура объединяет устройства, обеспечивающие, во-первых, надежное сочленение отдельных элементов конструкции ВЛ, а также защиту гирлянд подвесных изоляторов (или ПИ) от повреждения электрической дугой при пробое и фиксацию взаимного расположения в пространстве проводов расщепленных фаз и соседних фаз по отношению друг к другу. В табл. 10.8 представлены пять различающихся своим назначением основных групп элементов арматуры, а также их типы и модификации в каждой группе.

Классификация линейной арматуры
Таблица 10.8 Категория	Тип	Разновидности
Фиксирующая	Зажим поддерживающий	Глухой С проскальзыванием
Зажим натяжной	Клиновой Болтовой Прессуемый
Сцепная	Элемент сопряжения	Скоба (гирлянда-опора) Серьга (скоба-изолятор) Ушко (изолятор-зажим) Коромысло (n гирлянд) Промежуточное звено Узел крепления к опоре
Защитная	Элемент защиты	Защитное кольцо Защитный овал Разрядные рога
Соединительная	Соединитель	Овальный Прессуемый
Дистанцирующая	Распорка	Металлическая Изолирующая

Фиксирующая арматура представлена двумя видами зажимов — поддерживающими и натяжными. Поддерживающие зажимы служат для крепления проводов на промежуточных опорах. Они состоят из лодочки, в которую укладывается провод, зажимных плашек и U-образных болтов, закрепляющих провод в лодочке (рис. 10.11, а). В основном применяют два типа поддерживающих зажимов — глухие и с ограниченной прочностью заделки провода.

Глухие зажимы обеспечивают закрепление провода без его проскальзывания в любом режиме работы линии. При этом тяжение по проводу полностью передается на опору. Лодочка шарнирно связана с ушком, а оно, в свою очередь, — с нижним изолятором гирлянды.

Ограничение усилий, действующих на опору, достигается применением зажимов с ограниченной прочностью заделки провода. Конструктивно эти зажимы не отличаются от глухих, но затяжка плашек у них осуществляется таким образом, что при усилиях, превышающих заданную величину (7—9 кН), происходят проскальзывание провода в зажиме и соответствующая разгрузка опоры. Такие зажимы применяются на ВЛ напряжением 330 кВ и выше.

Натяжные зажимы служат для крепления проводов на анкерных опорах. Они сопрягаются с натяжными гирляндами изоляторов и воспринимают полные тяжения по проводам во всех режимах работы линии. По способу закрепления провода они делятся на клиновые, болтовые и прессуемые. Наиболее простые по конструкции клиновые зажимы предназначены для крепления проводов (медных и алюминиевых) и стальных тросов сечением 16—95 мм 2 . Они состоят из чугунного или стального корпуса, в котором размещается провод (трос), и алюминиевого или латунного клина, который зажимает (самозаклинивает) провод (трос) под действием тяжения по нему.

Болтовые зажимы (рис 10.11, б) используются при монтаже проводов сечением 70—240 мм 2 . Такой зажим состоит из чугунного корпуса 1, в котором при помощи U-образных болтов 4 с плашками из алюминиевого сплава зажимается провод 3. На корпусе имеется проушина 2 для крепления зажима к гирлянде. Как клиновые, так и болтовые зажимы не требуют разрезания провода в месте закрепления при монтаже. Они используются главным образом на ВЛ с номинальным напряжением до 110 кВ включительно [10.16].

Прессуемые зажимы предназначены для монтажа сталеалюминиевых проводов с сечениями алюминиевой части 240 мм 2 и более, т.е. на ВЛ напряжением 220 кВ и выше. Они состоят из стального анкера 5 с проушиной, в который запрессовывается стальной сердечник провода со стороны пролета, и алюминиевого корпуса 1, в котором закрепляется алюминиевая часть провода 3. При этом требуется предварительное разрезание провода, что усложняет монтаж.

К категории сцепной арматуры относятся:

· скобы, служащие для соединения гирлянды изоляторов с траверсой опоры (рис. 10.12, а, б);

· серьги, предназначенные для соединения скобы с шапкой верхнего изолятора гирлянды (рис. 10.12, в, г);

· ушки, осуществляющие сопряжение нижнего изолятора гирлянды с зажимом (рис. 10.12, д, е);

· коромысла, служащие для образования сдвоенных и строенных гирлянд;

· промежуточные звенья, используемые для удлинения гирлянд;

· узлы крепления гирлянд изоляторов к опорам (рис. 10.12, г).

К категории защитной арматуры относятся защитные кольца (овалы) и разрядные рога. Защитные кольца (овалы) устанавливаются в нижней части поддерживающих и натяжных гирлянд изоляторов и стержневых полимерных изоляторов ВЛ напряжением 330 кВ и выше. Они служат для отвода электрической дуги, возникающей при перекрытиях гирлянд, от поверхности последних, а также для улучшения равномерности распределения напряжения между изоляторами гирлянды. Верхние и нижние разрядные рога служат для создания искрового промежутка при изолированном креплении грозозащитных тросов на опорах ВЛ 220—1150 кВ. Они устанавливаются на гирляндах, причем верхние рога закрепляются на серьгах, а нижние — на ушках [10.16].

Соединительная арматура служит для соединения двух строительных длин провода, т.е. его отрезков, каждый из которых умещается на одном транспортном барабане. Для проводов с сечениями до 240 мм 2 включительно используют овальные соединители, которые представляют собой трубку с развальцованными краями из того же материала, что и провод, в которую с двух сторон вставляются соединяемые концы провода. Надежный электрический контакт и достаточная механическая прочность места соединения обеспечиваются при монтаже путем обжатия соединителя специальными клещами или прессом, либо путем скручивания вместе с проводом специальным приспособлением.

Для соединения сталеалюминевых проводов с сечениями 300 мм 2 и более, а также стальных тросов сечением 50—150 мм 2 и более применяют прессуемые соединители. Они состоят из двух элементов — алюминиевого корпуса, охватывающего внешнюю поверхность провода, и стальной трубки, в которую вставляются концы стального сердечника.

Дистанцирующая арматура представлена двумя видами распорок. Металлические распорки служат для фиксации взаимного расположения проводов расщепленных фаз ВЛ 330—1150 кВ. Наиболее простая парная распорка, соединяющая два провода, состоит из двух комплектов плашек, которые закрепляются на проводах болтами, и тяги, устанавливаемой между плашками и закрепляемой жестко (глухое крепление) или подвижно (шарнирное крепление). На ВЛ 500 кВ с расщеплением фазы на три провода такие распорки устанавливают группами по 3 штуки на расстоянии 40—50 м между соседними группами. При числе проводов в фазе более трех наряду с парными могут быть использованы многолучевые и рамные распорки, более экономичные с точки зрения расхода металла.

Изолирующие распорки служат для дистанцирования сближенных фаз компактных ВЛ на опорах охватывающего типа и опорах с вантовой траверсой, а также для фиксации фаз многофазных ВЛ. С этой целью могут быть использованы полимерные изоляторы со стеклопластиковым стержнем, описанные выше, а также опорно-стержневые полимерные изоляторы.

Изоляторы ВЛ изготавливают в основном из фарфора или закалённого стекла. Вместе с тем, в последние два десятилетия все шире начинают применяться и полимерные изоляторы. Фарфор и стекло обладают высокой стойкостью к атмосферным воздействиям, достаточно высокой механической и электрической прочностью. Стеклянные изоляторы легче фарфоровых, лучше противостоят ударным нагрузкам и не растрескиваются, а рассыпаются при пробое, что облегчает визуальное нахождение места повреждения при осмотрах линии.

Рис. 8.9. Виды линейных изоляторов:

а – штыревой; б – подвесной тарельчатого типа; в - полимерный

1 – шапка; 2 – изолирующая деталь (тарелка); 3 – стержень: 4 – цементная заделка; 5 – замок изолятора

Конструктивно различаются два вида стеклянных и фарфоровых изоляторов — штыревые и подвесные. Штыревые (см. рисунок 8.9, а) применяются на ВЛ до 35 кВ включительно. Корпус изолятора имеет внутреннюю резьбу и навинчивается на металлический штырь или крюк. Провод укладывается в углубление на головке изолятора и закрепляется проволочной вязкой. В марке изолятора присутствует обозначение типа (Ш), материала (С или Ф), номинального напряжения (в киловольтах) и исполнения (А, Г и др.). Так, например, изолятор ШС10-Г (грязестойкого исполнения, т.е. для районов с загрязненной атмосферой) имеет высоту 145 мм, диаметр корпуса 160 мм и массу 2,1 кг.

Подвесные изоляторы (см. рисунок 8.9, б) применяются на ВЛ напряжением 35 кВ и выше. Марка изолятора содержит буквы П (подвесной), С (стеклянный) или Ф (фарфоровый), Г (грязестойкий) и А , Б, В, Д (обозначение модификации). Цифрой обозначается максимальная (разрушающая) механическая нагрузка в килоньютонах (кН), например ПФ70-В, ПСГ120-А, ПС400-А и т. п.

Конструкция подвесного тарельчатого изолятора состоит из трёх основных элементов:

стеклянной или фарфоровой изолирующей детали в виде тела вращения с рёбрами на нижней поверхности и с внутренней полостью конической или цилиндрической формы;

шапки из ковкого чугуна, в верхней части которой имеется сферическая полость (гнездо), предназначенная для шарнирного сопряжения с другим изолятором;

стержня, нижняя головка которого имеет сферическую поверхность, сопрягаемую с соответствующей поверхностью в гнезде шапки.

Прочное соединение металлических деталей подвесного изолятора с изолирующей деталью достигается за счёт конической формы сопрягаемых частей шапки, изолирующей детали и верхней головки стержня, пространство между которыми заполняется цементным раствором (позиция 4 на рисунке 8.9, б), обеспечивающим их прочное соединение. Подвесные изоляторы собираются в гирлянды путём введения в сферическое гнездо шапки головки стержня смежного изолятора. Для предотвращения расцепления сферический шарнир изоляторов запирается замком М-образной или шплинтообразной формы (позиция 5 на рисунке 8.9, б). Количество изоляторов в поддерживающей гирлянде n_из определяется в основном значением номинального напряжения линии, а также степенью загрязненности атмосферы, материалом опоры и типом изолятора. При использовании изоляторов марок ПС70-Б и ПФ70-В их число в поддерживающей гирлянде, ее длина с арматурой от траверсы до провода _г и масса гирлянды с арматурой m_г для ВЛ 35—330 кВ, сооружаемых на металлических и железобетонных опорах в районах с нормальными атмосферными условиями, приведены в таблице 8.9 .

Таблица 8.9 Характеристики поддерживающих гирлянд изоляторов ВЛ 35—330 кВ

Характеристики поддерживающих гирлянд изоляторов ВЛ 35—330 кВ

Значение параметра при U_ном, кВ

Поддерживающие гирлянды ВЛ 500 кВ при использовании изоляторов марки ПФ120-А содержат 21 такой изолятор (при ПС 120-А — 24 изолятора). При U_ном = 110—220 кВ в число n_из входит по одному резервному изолятору, а при U_ном = 330—500 кВ — по два. Для ВЛ 35—220 кВ, сооружаемых на деревянных опорах, число изоляторов в гирлянде на один меньше указанного в табл. 9.9 для ВЛ соответствующего напряжения.

Стержневые полимерные изоляторы (ПИ) представляют собой относительно новое поколение изоляции ВЛ. Их разработка и внедрение в практику сооружения ВЛ начались в СССР в 70-е годы XX в. В настоящее время в России в эксплуатации находятся более 400 тыс. ПИ. Основой их конструкции (рисунок 8.9, в) является стеклопластиковый стержень, воспринимающий всю механическую нагрузку. На концах стержня имеются металлические оконцеватели или фланцы для крепления к траверсе опоры и соединения с зажимом провода. Электрическую прочность изолятора и необходимую длину пути утечки тока обеспечивает ребристая оболочка из кремнийорганической эластомерной композиции (резины) или силикона, защищающая стержень от атмосферных воздействий и закреплённая на нем с помощью клеевого герметика (герменила). Основными достоинствами ПИ являются, прежде всего их высокая эксплуатационная надёжность, малая масса, устойчивость к ударным механическим нагрузкам и актам вандализма (в том числе к расстрелам), удобство транспортировки и простота монтажа, а также эстетичный внешний вид. Отечественные ПИ маркируются буквами ЛК, после которых указывается разрушающая нагрузка при растяжении (от 70 до 300 кН) и через дробь — значение U_ном. Так, например, изолятор ЛК 70/110 имеет габаритный размер 1278 мм, длину изоляционной части 1020 мм, диаметр рёбер оболочки 85 мм и массу 3,3 кг, т.е. на порядок меньшую по сравнению с гирляндой стеклянных или фарфоровых изоляторов таких же напряжения и прочности (см. таблицу 8.9).

Термин линейная арматура объединяет устройства, обеспечивающие, во-первых, надёжное сочленение отдельных элементов конструкции ВЛ, а также защиту гирлянд подвесных изоляторов (или ПИ) от повреждения электрической дугой при пробое и фиксацию взаимного расположения в пространстве проводов расщепленных фаз и соседних фаз по отношению друг к другу. В таблице 8.10 представлены пять различающихся своим назначением основных групп элементов арматуры, а также их типы и модификации в каждой группе.

Таблица 8.10 Классификация линейной арматуры

Классификация линейной арматуры

Глухой С проскальзыванием

Клиновой Болтовой Прессуемый

Скоба (гирлянда-опора) Серьга (скоба-изолятор) Ушко (изолятор-зажим) Коромысло (n гирлянд) Промежуточное звено Узел крепления к опоре

Защитное кольцо Защитный овал Разрядные рога

Фиксирующая арматура представлена двумя видами зажимов — поддерживающими и натяжными. Поддерживающие зажимы служат для крепления проводов на промежуточных опорах. Они состоят из лодочки, в которую укладывается провод, зажимных плашек и U-образных болтов, закрепляющих провод в лодочке (см. рисунок 8.10, а). В основном применяют два типа поддерживающих зажимов — глухие и с ограниченной прочностью заделки провода.

Рис. 8.10 Фиксирующая арматура.

а - глухой поддерживающий зажим; б – болтовой натяжной зажим; в – прессуемый натяжной зажим. 1 – корпус; 2 – палец; 3 – провод; 4 – U-образный болт с планкой; 5 – анкер.

Глухие зажимы обеспечивают закрепление провода без его проскальзывания в любом режиме работы линии. При этом тяжение по проводу полностью передаётся на опору. Лодочка шарнирно связана с ушком, а оно, в свою очередь, — с нижним изолятором гирлянды.

Болтовые зажимы (см. рисунок 8.10, б) используются при монтаже проводов сечением 70—240 мм 2 . Такой зажим состоит из чугунного корпуса 1, в котором при помощи U-образных болтов 4 с плашками из алюминиевого сплава зажимается провод 3. На корпусе имеется проушина 2 для крепления зажима к гирлянде. Как клиновые, так и болтовые зажимы не требуют разрезания провода в месте закрепления при монтаже. Они используются главным образом на ВЛ с номинальным напряжением до 110 кВ включительно.

Прессуемые зажимы предназначены для монтажа сталеалюминиевых проводов с сечениями алюминиевой части 240 мм 2 и более, т.е. на ВЛ напряжением 220 кВ и выше. Они состоят из стального анкера 5 с проушиной, в который запрессовывается стальной сердечник провода со стороны пролёта, и алюминиевого корпуса 1, в котором закрепляется алюминиевая часть провода 3. При этом требуется предварительное разрезание провода, что усложняет монтаж.

К категории сцепной арматуры относятся:

скобы, служащие для соединения гирлянды изоляторов с траверсой опоры (рисунок 8.11, а, б);

серьги, предназначенные для соединения скобы с шапкой верхнего изолятора гирлянды (рисунок 8.11, в, г);

ушки, осуществляющие сопряжение нижнего изолятора гирлянды с зажимом (рисунок 9.11, д, е);

коромысла, служащие для образования сдвоенных и строенных гирлянд;

промежуточные звенья, используемые для удлинения гирлянд;

узлы крепления гирлянд изоляторов к опорам (рис. 8.12).

Рис. 8. 11. Основные элементы сцепной арматуры:

а – одинарная скоба; б – двойная плоская скоба; в – серьга с целендрической проушиной; г –серьга со скруглённой проушиной д – однолапчатое ушко; е – двухлапчатое ушко

Рис.8.12. Узлы крепления к траверсе опоры:

а – поддерживающей гирлянды; б – натяжной гирлянды

К категории защитной арматуры относятся защитные кольца (овалы) и разрядные рога. Защитные кольца (овалы) устанавливаются в нижней части поддерживающих и натяжных гирлянд изоляторов и стержневых полимерных изоляторов ВЛ напряжением 330 кВ и выше. Они служат для отвода электрической дуги, возникающей при перекрытиях гирлянд, от поверхности последних, а также для улучшения равномерности распределения напряжения между изоляторами гирлянды. Верхние и нижние разрядные рога служат для создания искрового промежутка при изолированном креплении грозозащитных тросов на опорах ВЛ 220—1150 кВ. Они устанавливаются на гирляндах, причём верхние рога закрепляются на серьгах, а нижние — на ушках.

Соединительная арматура служит для соединения двух строительных длин провода, т.е. его отрезков, каждый из которых умещается на одном транспортном барабане. Для проводов с сечениями до 240 мм 2 включительно используют овальные соединители, которые представляют собой трубку с развальцованными краями из того же материала, что и провод, в которую с двух сторон вставляются соединяемые концы провода. Надёжный электрический контакт и достаточная механическая прочность места соединения обеспечиваются при монтаже путем обжатия соединителя специальными клещами или прессом, либо путем скручивания вместе с проводом специальным приспособлением.

Читайте также: