Уход за батареей и контроль

 

Необходимо регулярно проверять уровень электролита. Если уровень электролита опустился до минимальной отметки, следует долить дистиллированную воду. Батареи должны быть чистыми и сухими, чтоб избежать утечек тока. Очистка батарей должна осуществляться с соблюдением техники безопасности. Неметаллические части аккумуляторов должны очищаться с помощью воды без добавления каких-либо чистящих средств.

 

Каждые 6 месяцев необходимо измерять и записывать в аккумуляторный журнал:

· напряжение на батареи;

· напряжение контрольных элементов;

· плотность электролита контрольных элементов;

· температуру электролита на контрольных элементах;

· проверять уровень электролита и, в случае необходимости, доливать дистиллированную воду.

 

Ежегодно следует измерять и записывать в аккумуляторный журнал:

· напряжение на батареи;

· напряжение всех элементов;

· плотность электролита всех элементов;

· температуру электролита на контрольных элементах.

 

Ежегодно следует проводить визуальный контроль:

· соединителей;

· прочности узлов соединения;

· расположения аккумуляторов;

· вентиляции.

Испытания.

1.13. При необходимости, испытание и их методика должны быть согласованы с фирмой- производителем. После истечения срока службы, для обеспечения надёжного энергоснабжения, вся батарея должна быть заменена на новую.

Срок службы: 15-20 лет при температуре окружающей среды 20⁰С (остаточная ёмкость 80%).

 

1.14. КОНТРОЛЬНЫЙ ЗАРЯД-РАЗРЯД.

Контрольные разряды, предназначенные для определения фактической ёмкости батареи, должны выполняться по мере необходимости, при возникновении подозрения в том, что батарея потеряла плотность.

 

Разряд ведется при десятичасовом режиме разряда, фиксируется ежечасно в специальном журнале плотность электролита, температура электролита, напряжение на элементах батареи. Последние два часа замеры производятся через каждые полчаса. При десятичасовом разряде с батареи снимается 100% ёмкости, с учетом температурной поправки. В конце разряда напряжение на элементах должно быть не менее 1,8В.

После разряда батарея ставится на заряд, величина тока заряда такая же, как при разряде.

После сообщения батарее 80% ёмкости от номинальной, ток заряда снижается вдвое, и заряд ведется, для сообщения батарее 1,2-1,25 номинальной ёмкости, т.е. батарея на 15%-20% перезаряжается. Это делается с целью полного удаления сульфата с положительных пластин. Критерием окончания заряда является плотность электролита в элементах и напряжение на них, которые должны быть 1,24 и 2,6-2,75В соответственно и оставаться в течении 1,5-2 часов постоянным.

Регистрация параметров элементов батареи при заряде производится через каждые два часа.

 

Вопросы для повторения

1.Что понимается под обслуживанием вторичных устройств?

2. Когда назначаются внеочередные проверки устройств релейной защиты и автоматики?

3. Какую оперативную документацию ведет оперативный персонал станций и подстанций?

4.Что такое ненормальная сульфатация пластин аккумулятора?

5.В чем сущность режима постоянного подзаряда аккумуляторной батареи?

6.Назовите основные неисправности аккумуляторов.

 

 

Раздел 3 Эксплуатация кабельных линий

 

Тема 3.1 Эксплуатация кабельных линий

 

«Приемка кабельных линий в эксплуатацию»

Прокладка и монтаж кабельных линий всех напряжений, сооружа­емых строительно-монтажными организациями других ведомств и передаваемых затем в эксплуатацию энергосистеме, производятся под техническим надзором эксплуатационного персонала энергосистемы. При этом обеспечивается контроль за качеством работ. Выполняющий надзор проверяет состояние прокладываемого кабеля на барабанах, качество применяемых муфт и монтажных материалов. Он принимает скрытые работы, к которым относятся осмотр проложенного кабеля, проверка соблюдения необходимых расстояний в местах сближений и пересечений сооружаемой линии с другими кабелями и подземными коммуникациями, монтаж муфт и др.

Приемка кабельной линии в эксплуатацию осуществляется специ­альной комиссией. Члены комиссии проверяют техническую документа­цию и производят обход трассы.

Для включения кабельной линии в работу производятся:

определение целости кабеля и фазировка его жил;

измерение сопротивления заземлений у концевых муфт;

проверка действия устройств защиты от блуждающих токов;

определение активного сопротивления жил кабеля и рабочих ем­костей (для кабелей 20 кВ и выше);

измерение сопротивления изоляции мегомметром 2500 В и испы­тание повышенным напряжением выпрямительного тока. Для линий 110 кВ и выше взамен испытаний выпрямленным током допускается проведение испытаний повышенным напряжением частотой 50 Гц;

определение характеристик масла для всех элементов маслонаполненных кабельных линий 110 кВ и выше.

При приемке в эксплуатацию маслонаполненных кабелей кроме собственно самой кабельной линии принимается и весь комплекс соору­жений, относящихся к маслонаполненной линии: маслоподпитывающие устройства, кабельные колодцы для муфт, туннели, каналы, антикор­розионная защита, система сигнализации и автоматики, установленная на линии.

 

«Надзор за кабельными линиями и организация их охраны»

 

За техническим состоянием кабелей и трасс кабельных линий ве­дется систематический надзор. К числу основных мероприятий по охране кабельных линий относятся периодические обходы и осмотры трасс ка­белей, допуск к раскопкам на трассах и вблизи кабельных линий и надзор за ними, разъяснение населению и руководителям организаций недопустимости самовольных раскопок кабелей и их механических по­вреждений.

Осмотры кабельных линий производятся по графикам в зависимо­сти от напряжения и условий прокладки кабелей. Например, перио­дичность осмотра трасс кабелей до 35 кВ, проложенных в городах с усовершенствованным покрытием, — 1 раз в 12 мес; концевых муфт, расположенных в трансформаторных и других помещениях, — одновре­менно с осмотром остального оборудования и т. д.

Помимо периодических обходов и осмотров кабельных линий элек­тромонтерами производятся выборочные обходы и осмотры инженерно-техническим персоналом. В периоды паводков и дождей, а также при отключениях линий релейной защитой назначаются внеочередные об­ходы и осмотры.

На электростанциях и подстанциях осмотр открыто проложенных кабелей в туннелях, шахтах и кабельных полуэтажах проводится экс­плуатационным персоналом по местным инструкциям. При осмотре про­веряются: исправность освещения и вентиляции; работа сигнализации о появлении дыма и наличие средств пожаротушения; состояние несго­раемых перегородок и дверей между отдельными отсеками и помеще­ниями, где проложены кабели; температура в помещениях и температу­ра металлических оболочек кабелей; состояние опорных конструкций; защищенность соединительных муфт стальными или асбоцементными трубами; состояние концевых муфт, металлических оболочек кабелей и антикоррозионных покровов брони; отсутствие воды, исправность дре­нажных устройств и автоматической откачки; наличие маркировки ка­белей; отсутствие посторонних предметов и горючих материалов, а так­же джута на кабелях.

Надзор за раскопками на кабельных трассах и вблизи них. Все виды работ на трассах кабельных линий могут производиться при ус­ловии предварительного согласования выполнения этих работ с ор­ганизацией, эксплуатирующей кабельные сети, и получения от нее раз­решения на производство работ.

Места производства земляных работ по степени возможного по­вреждения кабелей делятся на две зоны: 1-я зона —работы на трас­сах линий и на расстоянии до 1 м от крайнего кабеля; 2-я зона — работы на расстоянии от крайнего кабеля, превышающем 1 м.

При земляных работах в 1-й зоне представитель эксплуатирующей организации производит допуск к работам и ведет постоянный надзор за работами в течение всего времени их производства. При надзоре за работами во 2-й зоне представитель эксплуатирующей организации выдает разрешение на производство работ, присутствует при допуске к работам и затем периодически посещает место работ.

После окончания работ, производимых в 1-й зоне, вскрытые кабели осматриваются представителем эксплуатирующей организации, уклады­ваются и засыпаются грунтом. Окончание работ оформляется соответ­ствующим документом.

 

«Допустимы нагрузки»

 

Кабельные линии 1—35 кВ. Для каждой кабельной ли­нии в зависимости от допустимых температур нагрева токопроводящих жил действующими стандартами и техниче­скими условиями установлены длительно допустимые рас­четные нагрузки. Этим нагрузкам соответствуют следую­щие максимально допустимые температуры жил кабелей:

Номинальное напряжение, кВ... 3 6 10 От 20 до 35

Максимально допустимая температу­ра, °С,

кабелей с изоляцией:

бумажной пропитанной.... 80 65 60 50

пластмассовой............. 70 70 70 70/90

Допустимые нагрузки приняты по условию прокладки в траншее на глубине 0,7—1 м не более одного кабеля при температуре земли 15 °С, а для кабелей, прокладываемых на воздухе, если расстояние между ними не менее 35 мм (в каналах —не менее 50 мм), при температуре воздуха 25 °С.

Однако реальные условия прокладки кабелей могут от­личаться от исходных. Поэтому при определении эксплуа­тационных нагрузок допустимые расчетные нагрузки из справочников пересчитывают путем применения соответст­вующих коэффициентов. Поправочные коэффициенты вво­дятся при прокладке рядом в земле или трубах более од­ного несущего нагрузку кабеля и изменении температуры окружающей кабель среды. Значения поправочных коэф­фициентов также приводятся в справочниках.

В городах при пересечении проездов и улиц с интенсив­ным движением транспорта прокладку кабелей в земле выполняют в трубах и блоках, что ухудшает тепловой ре­жим кабелей и ограничивает пропускную способность ли­ний. Если длина таких участков превышает 10 м, то дли­тельно допустимая нагрузка всей кабельной линии опреде­ляется умножением длительно допустимой нагрузки на ка­бель, проложенный в земле, на поправочный коэффициент (для кабелей 10 кВ —0,88).

Тепловой режим кабелей, проложенных в блочной ка­нализации, особенно тяжел. Поэтому при расчете эксплуа­тационных нагрузок таких кабелей вводится ряд коэффи­циентов, зависящих от сечения и расположения кабелей по ячейкам блока, номинального напряжения и среднесуточ­ной нагрузки всех кабелей блока. Рассчитанные эксплуа­тационные нагрузки кабелей по нагреву не должны быть выше нагрузок, учитывающих допустимую экономическую плотность тока.

Кабельные линии до 10 кВ, несущие в нормальном ре­жиме нагрузку меньше номинальной, разрешается кратко­временно перегружать. В аварийном режиме перегрузка кабелей допускается на время прохождения максимумов нагрузок в течение 5 сут. Значения допустимых перегрузок указаны в табл. 13.

 

Таблица 13

Допустимые перегрузки кабелей до 10 кВ в нормальном и аварийном режимах

 

 

 

 

 

Коэффици­ент предва­рительной нагрузки	Прокладка	Допустимая перегрузка по отношению к номинальной при ее длительности, ч, в режиме
нормальном	аварийном
0,5
0,6	В земле	1,35	1,30	1,15	1,50	1,35	1,25
0,6	В воздухе	1,25	1,15	1,10	1,35	1,25	1,25
0,6	В трубах	1,20	1,10	1,00	1,30	1,20	1,15
(в земле)
0,8	В земле	1,20	1,15	1,10	1,35	1,25	1,20
0,8	В воздухе	1,15	1,10	1,05	1,30	1,25	1,25
0,8	В трубах	1,10	1,05	1,00	1,20	1,15	1,10
(в земле)

Перегрузка кабелей 20—35 кВ не разрешается.

Маслонаполненные кабельные линии 110—500 кВ. Их нагрузочная способность устанавливается заводами-изго­товителями в зависимости от конструкции кабелей и мате­риалов бронепокровов. При этом установлена длительно допустимая температура нагрева жил (равная 70°С) для линий всех, типов кабелей в любых условиях прокладки (в земле, воздухе, под водой). В аварийном режиме допус­тимая температура жил маслонаполненных кабельных линий может быть на 10 °С выше номинальной. Длительность не­прерывной аварийной перегрузки допускается до 100 ч, а суммарной —500 ч в год с перерывами между перегрузка­ми не менее 10 сут.

 

«Контроль за нагрузкой и нагревом»

 

Контроль за нагрузками кабельных линий, отходящих от электростанций и подстанций с постоянным дежурством персонала, ведется по показаниям щитовых измерительных приборов. На подстанциях, где нет постоянного де­журства персонала, контроль выполняется периодически. Измерение нагрузок и напряжений производится 2—3 раза в год: в летний период и в осенне-зимний максимум нагру­зок. На основании результатов измерений разрабатыва­ются мероприятия, обеспечивающие надежную и экономич­ную работу как отдельных кабельных линий, так и всей электрической сети.

Проверка температуры нагрева жил кабелей произво­дится измерением температур их металлических оболочек. Для измерений рекомендуется применять терморезисторы или термопары и лишь в крайнем случае термометры. Тем­пература жил t_ж определяется по формуле

 

где t_обол — температура на свинцовой оболочке или броне кабеля, ⁰С; ∆t_каб — перепад температур от металлических оболочек до жил кабеля, °С.

Перепад температур ∆t_каб может быть рассчитан или определен по номограммам (рис 108).

 

 

Рисунок 108Тепловой перепад для кабелей 16—240 мм2 в зависимости от тока нагрузки:

а — для кабелей 10 кВ; б — для кабелей 6 кВ

 

По найденной тем­пературе нагрева жил, току нагрузки I и температуре ок­ружающей среды t_окр допустимая нагрузка на кабель мо­жет быть пересчитана для действительных эксплуатацион­ных условий по формуле

 

где t_доп — длительно допустимая температура жил кабеля.

 

«Коррозия металлических оболочек кабелей и меры защиты их от разрушения»

 

Металлические оболочки кабельных линий проложен­ных в земле, подвергаются опасности разрушения вследст­вие электролитической и электрохимической коррозии

 

1-трамвайная подстанция; 2 - питающие линии; 3 – троллей; 4- рельсы; 5- отсасывающие линии; 6- кабель; А-Б и Д-Е – катодные зоны; В-Г – анодная зона; Б-В и Г-Д – нулевые зоны

 

Рисунок 109 Схема образования коррозионных зон блуждающими токами

Первый вид коррозии вызван прохождением блуждающих токов, второй — агрессивными свойствами почв.

Прохождение блуждающих токов в земле связано с ра­ботой рельсового электрифицированного транспорта. Из­вестно, что в этих установках с положительным выводом источника постоянного тока соединяется подвешенный на изоляторах провод (троллей), а с отрицательным — рельсовые пути (рис. 109). Если вблизи участка токоведущих рельсов находятся кабели в металлических оболочках, то часть тока (блуждающий ток) может ответвиться и пройти по оболочке кабеля, как по параллельно проложенному проводнику. При этом рельсы и оболочки кабеля представ­ляют собой электроды, а окружающая их влажная земля, содержащая растворенные соли, кислоты, — электролит. Зону, где блуждающий ток переходит с рельсов на кабель, называют катодной. В катодной зоне потенциал рельсов выше потенциала оболочки кабеля. Зону, где блуждающий ток уходит с кабеля в землю, называют анодной. Здесь обо­лочка кабеля находится под повышенным потенциалом. Интенсивное разрушение (растворение металла) оболочки кабеля происходит в анодной зоне. Для этого достаточна разность потенциала 0,1—0,2 В. Плотность уходящего с оболочек кабеля в землю блуждающего тока 15 мА/м² счи­тается опасной для кабелей.

Защита кабелей от электролитической коррозии заклю­чается в понижении положительного потенциала на их оболочках. Это достигается путем устройства электродре­нажей— металлических перемычек, с помощью которых блуждающие токи отводятся с оболочек кабелей непосред­ственно в рельсы или отсасывающие линии; применения ка­тодной поляризации, т. е. подачей на оболочку кабеля отрицательного потенциала от постороннего источника тока (рис. 110).

 

1— трубопровод; 2 — источник перемен­ного тока; 3 — выпрямитель; 4 — элект­род заземления

 

Рисунок 110 Схема катодной поля­ризации трубопровода одиночной маслонаполненной кабельной линии

 

Отрицательный потенциал на оболочке защи­щаемого кабеля создается за счет тока катодной установ­ки, проходящего по контуру земля — кабель.

Электрические методы защиты кабелей от воздействия блуждающих токов одновременно являются защитой и от почвенной коррозии, так как сообщаемый оболочкам кабе­лей отрицательный потенциал подавляет вредное действие веществ, образующихся на поверхности металла при элект­рохимической коррозии.

Коррозия предотвращается не только электрическими методами защиты, но и прокладкой кабелей в изолирую­щей канализации (блоках, коллекторах), применением ка­белей с антикоррозионными покрытиями или кабелей в пластмассовых оболочках.

Для принятия своевременных мер против коррозии про­изводятся систематические измерения блуждающих токов. Коррозионная активность грунтов проверяется путем отбо­ра проб почвы.

 

«Профилактические испытания»

 

В эксплуатации кабельные линии подвергаются профи­лактическим испытаниям. Основным является испытание повышенным напряжением постоянного тока. Испытание кабелей переменным током требует применения мощных испытательных установок, так как кабели обладают боль­шой зарядной мощностью. Испытание трехфазных кабелей повышенным выпрямленным напряжением от стационар­ных (установленных в РУ) или передвижных установок производится по схеме рис. 111.

 

 

1 - выпрямительная установка повы­шенного напряжения; 2 - испытуемый кабель

 

Рисунок 111 Схема испытания кабе­ля

 

Для испытаний кабельная линия отключается и заземляется. Затем с одной из фаз снимается заземление. Испытательное напряжение пода­ется поочередно на каждую жилу кабеля при заземлении двух других жил. Испытательные напряжения для кабе­лей с бумажной изоляцией следующие:

Номинальное напряжение кабеля, кВ 6 10 20 35 110 220

Испытательное напряжение, кВ 36—45 60 100 175 250 500

Продолжительность испытания каждой жилы кабеля 2—35 кВ 5 мин, жилы кабеля 110—220 кВ — 20 мин.

Состояние изоляции кабеля оценивается током утечки и его асимметрией по фазам. При удовлетворительном со­стоянии изоляции ток утечки в момент подъема напряже­ния на каждой ступени резко возрастает за счет заряда ем­кости кабеля, а затем быстро спадает: у кабелей 6—10 кВ — до 500 мкА, у кабелей 20—35 кВ—до 800 мкА. При нали­чии дефектов ток утечки спадает медленно и даже может возрасти. Запись значения тока утечки производится на последней минуте испытаний.

Асимметрия, т. е. разница токов утечки по фазам, у ка­белей с неповрежденной изоляцией не должна превышать 50 %. Изоляция дефектных кабелей обычно пробивается при подъеме напряжения, испытательная установка в этот момент автоматически отключается.

1 — трансформатор, питающий секцию; 2—емкость сети; 8 — трансформатор с. н.; 4 — кабели сети, несущие нагруз­ку; 5 — кенотронная испытательная установка

 

Рисунок 112 Схема испытания изо­ляции сети выпрямленным повы­шенным напряжением под нагрузкой

 

Применяется метод испытания кабельных линий 6 кВ под нагрузкой. Сущность метода состоит в том, что испы­тательная установка присоединяется к нулевой точке об­моток трансформатора собственных нужд (рис. 112) и вы­прямленное испытательное напряжение в пределах 20— 24 кВ накладывается на фазное рабочее напряжение. Ис­пытуемый участок сети выдерживается под повышенным напряжением 3—5 мин. Достоинство метода — возможность проведения испытаний без поочередного отключения линии. Однако испытание изоляции под нагрузкой не допускает­ся при наличии в сети вращающихся машин (генераторов, синхронных компенсаторов, двигателей); кабельных ли­ний, питающих ответственных потребителей, при отсутст­вии автоматического резерва питания и в других случаях.

Профилактические испытания кабельных линий город­ских сетей 3—35 кВ проводятся не реже 1 раза в год, маслонаполненных кабельных линий 110 кВ и выше—1 раз в 3 года.

 

«Определение мест повреждений»

Прежде всего устанавливается характер повреждения. Для этого мегомметром 2500 В измеряется сопротивление изоляции токоведущих жил кабеля относительно земли и между каждой парой жил. Проверяется отсутствие обрыва жил. После этого устанавливается зона, в границах кото­рой имеется повреждение, а затем уже непосредственно на трассе кабельной линии отыскивается место повреждения.

Определение зоны повреждения производится следую­щими методами: петлевым, импульсным и методом коле­бательного разряда. Точное выявление места повреждения производится абсолютным индукционным и акустическим методами.

 

 

1 — жилы кабеля; 2 — перемычка между жилами с поврежденной и исправной изоляцией; R₁и R₂ — регулируемые резисторы моста

 

Рисунок 113 Схема определения места повреждения петлевым методом

 

Петлевой метод используется в случае повреждения изоляции одной или двух жил относительно оболочки при отсутствии обрыва жил. Для измерений применяется чув­ствительный мост (например, Р-333) по схеме рис. 113. При равновесии моста расстояние до места повреждения находится по формуле

где L — полная длина кабельной линии; R ₁— сопротивле­ние резистора, подключенного к поврежденной жиле; R₂ — сопротивление резистора, подключенного к жиле с исправ­ной изоляцией.

Импульсный метод основан на измерении интервала времени между моментом посылки импульса электромаг­нитной волны в поврежденную линию и моментом возвра­щения отраженного импульса от места повреждения к мес­ту подключения прибора. На этом принципе работают при­боры ИКЛ-4, ИКЛ-5, Р5-5, Р5-8 и др. Применение прибо­ров такое же, как для отыскания мест повреждений на воздушных линиях.

Метод колебательного разряда основан на том, что при пробое кабеля в поврежденном месте возникает разряд, период колебания которого Т пропорционален расстоянию до места повреждения: l_х = 40 Т.

Период колебания измеряется электронным микросе­кундомером ЭМКС-58М. Прибор присоединяется через ем­костный делитель к кабелю на время испытания его повы­шенным напряжением от выпрямительной установки. Если при подъеме напряжения до испытательного произойдет пробой изоляции, прибор определит расстояние до места повреждения и автоматически отключится.

Индукционный метод получил широкое распростране­ние при отыскании мест замыканий между жилами. При измерении по двум замкнутым между собой жилами кабе­ля проходит ток 10—20 А звуковой частоты (800—1000 Гц) от специального генератора (например, ОП-2). Вокруг ка­беля до места замыкания возникают электромагнитные ко­лебания, распространяющиеся и над поверхностью земли. По трассе кабеля проходит оператор с приемной рамкой, усилителем и телефоном и прослушивает звучание наведен­ных электромагнитных волн. При приближении к месту повреждения звучание сначала усиливается, а затем на расстоянии 0,5—1 м за местом повреждения прекращает­ся (рис. 114).

 

1 — генератор звуковой частоты 800—1000 Гц; 2— место КЗ; 3—приемная рамка; 4 — усилитель; 5 — телефонные трубки; 6 — изменение электромагнитных колеба­ний вдоль трассы

 

Рисунок 114 Схема определения места повреждения индукционным мето­дом

 

Акустический метод аналогичен индукционному. Разни­ца в том, что на жилы кабеля подаются импульсы от ке­нотронной установки. Эти импульсы формируются с помо­щью подключенных к кенотрону конденсатора и разрядни­ка. Посылаемый через 1—3 с в кабель импульс сопровож­дается в месте пробоя искровым разрядом, звук которого хорошо прослушивается над поверхностью земли с помо­щью телефона, подключенного через пьезоэлемент с усили­телем.

Для проведения испытаний указанными методами ка­бельные лаборатории укомплектовываются всем необходи­мым оборудованием и приборами.

 

«Ремонт кабелей»

 

Для ремонта кабельная линия должна быть отключена и заземлена. В объем аварийного ремонта кабеля обычно входят: определение места повреждения; вскрытие трассы и обнаружение этого места; производство ремонта; испытание, фазировка и включение кабельной линии в работу.

Раскопка и ремонтные работы на кабелях производятся с соблюдением правил техники безопасности. Работы про­изводятся не менее чем двумя лицами. Перед тем как раз­резать кабель или вскрыть муфту, производится прокол его специальным приспособлением с изолирующей штан­гой, чтобы убедиться в отсутствии напряжения.

Ниже рассматриваются некоторые виды ремонтных ра­бот на кабельных линиях.

Ремонт броневого покрова кабелей, проложенных непо­средственно в земле, в процессе эксплуатации не произ­водится. Местные разрушения брони удаляются, на обре­зы брони накладываются бандажи, которые соединяют между собой перемычкой из медного провода путем пайки.

На оголенные участки оболочки кабеля наносят антикор­розионное покрытие.

Ремонт свинцовой оболочки при нарушенной гермети­зации кабеля производится лишь в случае, когда имеется уверенность в том, что изоляция не повреждена и влага не проникла в кабель. Для этого свинцовую оболочку удаля­ют у места повреждения, снимают верхнюю ленту поясной изоляции и убеждаются в отсутствии влаги. При отсутствии влаги в изоляции свинцовая оболочка кабеля восстанавли­вается путем заключения оголенного участка в свинцовую трубу, разрезанную вдоль, с последующей пайкой шва и шеек, а также заливочных отверстий в трубе, через кото­рые труба заполнялась горячей кабельной массой. На от­ремонтированное место накладывают бандажи из медной проволоки и припаивают их к оболочке. Отремонтирован­ный участок кабеля обматывают смоляной лентой.

Ремонт токопроводящих жил. Повреждение жил кабе­ля устраняется путем установки одной соединительной муф­ты, если имеется запас кабеля, необходимый для ее раз­делки и монтажа. В противном случае дефектный участок вырезается, заменяется новым отрезком кабеля с установ­кой двух соединительных муфт. Соединение между собой разрезанных медных жил производится опрессовкой или пайкой с применением гильз типа ГМ. Соединение алюми­ниевых жил производится путем термитной сварки, пайки и газовой сварки в ацетиленокислородном, бензинокислородном или пропанбутановом пламени.

Ремонт муфт. Ремонт соединительных муфт в большин­стве случаев бывает связан с демонтажем дефектной и ус­тановкой новой муфты. Ремонт концевых муфт производит­ся путем демонтажа поврежденной муфты, проверки изо­ляции кабеля на влажность и монтажа новой муфты.

В процессе ремонтных работ с разрезанием жил кабе­ля проверяется правильность совпадения одноименных фаз соединяемых между собой концов жил. После капитально­го ремонта проверяется целость жил кабеля и производит­ся испытание его повышенным напряжением. Перед вклю­чением под нагрузку кабельная линия фазируется с шина­ми РУ.

 

«Эксплуатация маслонаполненных кабельных линий»

 

Маслонаполненные кабели 110—500 кВ выпускаются двух типов: низкого давления (длительно допустимое дав­ление 0,0245—0,294 МПа) и высокого давления (1,08— 1,57 МПа). Поддержание соответствующих давлений в ка­белях низкого давления обеспечивается баками давления, размещаемыми в определенных расчетных точках кабель­ной линии, а в кабелях высокого давления — автоматиче­скими маслоподпитывающими установками. Каждая такая установка состоит из бака для хранения масла под вакуумом; рабочего и резервного маслонасосов, перекачиваю­щих масло в кабель при понижении в нем давления и нао­борот, из кабеля в бак при повышении давления.

Успешно эксплуатируются также кабельные линии 110—500 кВ высокого давления в стальных трубах с цир­куляцией и искусственным охлаждением масла (рис. 115).

 

 

 

1— концевая муфта; 2 — фарфоровая покрышка; 3 — шунтирующая труба; 4 — вентиль; 5 — фазная труба разветвления; 6 — стальной трубопровод с кабелем; 7 — разветвительная муфта; 8 — соединительная муфта; 9 — соединительно-разветвительная муфта; 10 — теплообменник; 11— электронасос для перекачки масла; 12 — маслопровод

 

Рисунок 115 Схема кабельной линии в стальной трубе с циркуляцией и искусственным охлаждением масла

 

По концам кабеля установлены однофазные концевые муф­ты 1, к которым подходят фазные трубы 5, выполненные из немагнитного материала. В разветвительной муфте 7 фазные трубы переходят в трехфазный стальной трубо­провод. Соединительные муфты 8 устанавливаются в мес­тах соединения строительных длин кабеля. Соединительно-разветвительная муфта 9 выполняет роль соединительной муфты, и одновременно в ней осуществляется разводка ма­гистрального трубопровода по фазным трубам, идущим к концевым муфтам. Применение этих муфт позволяет раз­дельно протягивать кабель через последнюю секцию тру­бопровода и разветвительные трубы.

Эксплуатация маслонаполненных кабельных линий свя­зана с необходимостью систематического наблюдения за состоянием маслоподпитывающих устройств, качеством за­полняющего их масла, герметичностью всей масляной си­стемы и предотвращением попадания в кабели воздуха, а также образованием газа вследствие разложения масла.

Для каждой маслонаполненной кабельной линии уста­новлены пределы допустимых изменений давления масла, при отклонении от которых кабель выводится в ремонт для выяснения и устранения причины, вызвавшей изменение давления. Наблюдение за давлением масла ведется при по­мощи электроконтактных манометров. Кроме того, колеба­ния давления масла в кабелях фиксируются самопишущи­ми манометрами.

Контроль за работой всех элементов маслоподпитываю­щих устройств ведется при осмотрах. Характеристики мас­ла контролируются путем отбора и анализа проб масла из всех элементов кабельной линии (баков давления, конце­вых, соединительных и разветвительных муфт и др.). В экс­плуатации пробы масла отбираются через 1 год после включения кабельной линии в работу, а затем через 3 го­да и в последующий период 1 раз в 6 лет.

Особое внимание при эксплуатации маслонаполненных кабельных линий обращается на предотвращение коррози­онных разрушений оболочек кабелей (линии низкого дав­ления выполняются однофазными кабелями) и стальных трубопроводов на линиях высокого давления. С этой целью регулярно отбираются пробы грунта в местах, где имеется подозрение на его коррозионную активность. Ведется кон­троль за непрерывной работой устройств катодной поля­ризации. Эффективность и правильность их действия прове­ряются измерением защитных потенциалов в контрольных пунктах не реже 1 раза в год.

 

Вопросы для повторения

1.Как осуществляется надзор за кабельными линиями?

2. Чем опасны блуждающие токи для металлических оболочек ка­белей?

3. Почему для испытания кабелей повышенным напряжением при­меняется выпрямленный ток?

4. В чем сущность метода испытаний кабелей 6 кВ под нагрузкой?

5. Какими методами определяются места повреждений кабельных линий?

6. Как контролируется давление масла в маслонаполненных кабель­ных линиях?

 

Раздел 4 Эксплуатация воздушных линий электропередачи

 

Тема 4.1 Эксплуатация воздушных линий электропередачи

 

 

«Приемка воздушных линий в эксплуатацию»

 

Сооружение новой или реконструкция существующей воздушной линии электропередачи (ВЛ), как правило, производится специализи­рованной строительно-монтажной организацией. Все работы выполня­ются в соответствии с проектом. До начала работ проект рассматрива­ется эксплуатационной организацией, которой в дальнейшем предстоит принять готовую ВЛ в эксплуатацию.

В период строительства ВЛ эксплуатационный персонал ведет тех­нический надзор за производством строительных и монтажных работ. Задачей эксплуатационного персонала является оказание помощи строителям и монтажникам при выявлении дефектов, упущений и от­ступлений от проекта.

По окончании работ строительно-монтажная организация уведом­ляет эксплуатационную организацию о необходимости приемки линии в эксплуатацию. Для этого назначается приемочная комиссия, которой передается необходимая проектная и техническая документация ВЛ (проект линии, паспорт и инвентарная опись, трехлинейная схема с нанесением расцветки фаз и транспозиции проводов, план и профиль трассы, документация по отводу земель, акты на скрытые работы и др.). В помощь приемочной комиссии создаются рабочие комиссии с участием электромонтеров-линейщиков. Члены рабочих комиссий про­изводят детальный осмотр ВЛ (влезая на каждую опору) и составляют акты с перечислением обнаруженных дефектов и недоделок. После уст­ранения строительно-монтажной организацией всех недостатков и не­соответствий с проектом производится повторный осмотр линии и сэ-ставляется дополнительный акт. На основании актов рабочих комиссий и ознакомления с документацией приемочная комиссия определяет го­товность ВЛ к передаче в эксплуатацию.

Включение ВЛ под напряжение производится оперативным персо­налом энергосистемы по заявке и с разрешения председателя приемоч­ной комиссии. Напряжение на линию подается толчком при минималь­ных уставках по току и времени па реле защит. Перед замыканием под нагрузку ВЛ фазируется.

Под нагрузкой ВЛ испытывается в течение суток. При положи­тельных результатах испытания составляется акт о передаче ВЛ в эксплуатацию.

 

«Охрана воздушных линий»

 

Повреждение ВЛ наносит ущерб народному хозяйству, поэтому охрана ВЛ от повреждений является важным государственным делом.

Для нормального содержания ВЛ «Правилами охраны высоко­вольтных электрических сетей» установлены охранные зоны вдоль ВЛ, проходящих по населенной местности. Они ограничиваются параллель­ными линиями, расположенными от крайних проводов на расстояни­ях, м:

Напряжение кВ. до 20 35 110 150—230 330—500 750
Расстояние, м.. 10 15 20 25 30 40

Ширина просеки в лесных массивах и зеленых насаждениях дол­жна быть не менее расстояния между крайними проводами плюс по 3 м в каждую сторону от крайних проводов при высоте насаждений до 4 м и не менее длины траверсы опоры плюс расстояние, равное вы­соте основного лесного массива в каждую сторону от крайних прово­дов, при высоте насаждений более 4 м.

В пределах охранных зон и просек запрещается строить всякого рода сооружения, производить земляные, строительные и монтажные работы, ставить стога сена и т. д.

Следует, однако, отметить, что земельная площадь, находящаяся под ВЛ, не изымается у землепользователей, и ее обычно обрабаты­вают под посевы и посадки. Изымаются у землепользователей только площадки под опорами линий.

В реальных условиях нельзя, конечно, рассчитывать на хорошие знания и безусловное выполнение населением требований упомянутых выше правил. Поэтому организации, эксплуатирующие ВЛ, системати­чески проводят разъяснительные беседы, в выступлениях по радио, местной печати пропагандируют правила работы вблизи ВЛ. В на­селенной местности на опорах вывешиваются предупредительные пла­каты.

 

«Способы очистки трасс от зарослей»

 

Наличие быстрорастущего кустарника на трассах ВЛ сокращает расстояние от проводов линии до земли, ухуд­шает условия производства работ на линии, создает опас­ность возникновения пожара. Поэтому своевременная рас­чистка трасс от зарослей является важной эксплуатацион­ной работой. Для расчистки трасс от мелкого кустарника применяются электросучкорезы с цепной или дисковой пи­лой. Питание их производится от генератора, установлен­ного на автомашине. При валке крупных деревьев применя­ется цепная электропила. Большая производительность при расчистке трасс достигается при использовании кусторезов, бульдозеров и других дорожных машин. В последние годы получают распространение химические способы расчистки трасс от зарослей. Химическая обработка производится на­земными средствами с помощью специальных опрыскива­телей. Протяженные трассы ВЛ 330—750 кВ обрабатыва­ются с самолетов и вертолетов.

 

«Периодические и внеочередные осмотры линий»

 

Осмотры производятся для выявления возникающих на ВЛ дефектов с тем, чтобы в дальнейшем эти дефекты уст­ранить.

Периодические осмотры ВЛ 6—750 кВ проводятся элек­тромонтерами не реже 1 раза в 6 мес. Однако ВЛ, прохо­дящие в населенных пунктах, промышленных районах, мес­тах сильного загрязнения, рекомендуется осматривать бо­лее часто — 1 раз в 3 мес. При осмотре обходчик передви­гается по краю трассы, внимательно осматривая (иногда с помощью бинокля) все элементы линии и одновременно трассу. Осматриваемая линия во всех случаях считается находящейся под напряжением.

Наиболее распространенными являются дефекты:

проводов и тросов (набросы, обрывы, перегорания жил проводов и тросов, оплавления жил, разрегулировка и из­менение стрел провеса проводов и тросов);

изоляторов и арматуры (механические повреждения изоляторов, трещины в шапках, перекрытия гирлянд, за­грязненность изоляторов, сильные отклонения поддержива­ющих гирлянд изоляторов);

трубчатых разрядников (неудовлетворительное крепле­ние разрядников, загрязнения, повреждения лаковой плен­ки, отсутствие указателей срабатывания);

опор и фундаментов (трещины, оседание и выдергива­ние фундаментов; ослабление и повреждение оттяжек опор, деформация частей металлических опор, наличие загнива­ния, обгорание и расщепление деталей деревянных опор, наклоны опор);

трасс и просек (наличие в охранной зоне материалов, опасных в пожарном отношении, наличие на краю просек деревьев, которые могут угрожать падением на провода, отсутствие сигнальных знаков у автомобильных дорог и т. д.).

О всех выявленных при обходе неисправностях электро­монтер-обходчик делает подробную запись в листке осмот­ра. С этими записями знакомится мастер участка и назна­чает сроки устранения повреждений.

Периодические осмотры ВЛ или их отдельных участков проводятся также инженерно-техническим персоналом. Эти осмотры позволяют грамотно оценить техническое состоя­ние линии и наметить мероприятия, устраняющие недостат­ки и отступления от эксплуатационных норм.

Внеочередные осмотры, организуемые по распоряжению дежурного диспетчера, производятся после автоматических отключений ВЛ. Внеочередные осмотры ВЛ проводятся при неблагоприятных метереологических условиях (гололеде, тумане), при лесных и степных пожарах, во время ледохо­да и разлива рек и т. д. Оперативность в организации этих обходов имеет исключительно важное значение. Если, на­пример, получено сообщение о возникновении пожара вблизи ВЛ, следует немедленно выехать на место и опре­делить, насколько это опасно для линии. При сообщении об образовании гололеда осмотры назначаются с целью на­блюдения за интенсивностью его отложений на проводах.

 

 

«Эксплуатация линейных изоляторов»

Изоляторы на воздушных линиях предназначены для изоляции проводов от заземленных элементов опор. Они изготовляются из фарфора, закаленного щелочного стекла, стеклопластиков и других материалов.

Механические свойства стеклянных изоляторов выше, чем фарфоровых, а эксплуатация их проще, так как изме­рения их электрической прочности не требуется, поскольку при электрическом пробое или механическом воздействии стеклянная тарелка изолятора не растрескивается, а рас­сыпается, что легко обнаруживается при осмотрах. По конструктивному исполнению изоляторы подразделяют на подвесные, штыревые и стержневые. Стержневые фарфоро­вые изоляторы не нашли широкого распространения, так как были случаи полного их разрушения с падением прово­да на землю.

Линейные подвесные изоляторы собирают в гирлянды, которые бывают поддерживающими и натяжными. Число и тип изоляторов в гирляндах выбирают в зависимости от номинального напряжения линии, материала опор (метал­лические, железобетонные, деревянные), загрязненности атмосферы в местах прохождения линии и т. д. Практичес­ки число изоляторов в гирляндах наиболее часто принима­ют согласно табл. 14.

 

Таблица 14

Число изоляторов в поддерживающих гирляндах на металлических и железобетонных опорах

 

 

Изоляторы	Число изоляторов при рабочем напряжении линии, к В
20-35
Фарфоровые:
ПФ6-А						—	—
ПФ6-Б							—
ПФ-9,5	—						—
ПФ-14,5	—	—	—				—
Стеклянные:
ПС6-А						-	_
ПС-11	—						-
ПСЗО-А	-	-	-	-	-	-

 

Линейные изоляторы работают при непрерывно изменя­ющихся условиях окружающей среды (температура, туман, атмосферные осадки в виде дождя, снега и т. д.). Они подвергаются постоянному воздействию рабочего напряже­ния, периодическим воздействиям грозовых и коммутаци­онных перенапряжений; испытывают значительные меха­нические нагрузки от массы и тяжения проводов. В резуль­тате воздействия всех этих факторов изоляторы со временем «стареют» — снижают свои электрические и ме­ханические характеристики.

Дефектные изоляторы обнаруживаются при осмотрах и ревизиях ВЛ. Кроме того, не реже 1 раза в 6 лет проводит­ся контроль электрической прочности подвесных фарфоро­вых изоляторов штангой. Измерение электрической проч­ности стеклянных изоляторов в эксплуатации не проводит­ся: их состояние определяется визуально при осмотрах линий. Контроль изоляторов штангой заключается в изме­рении распределения напряжения по отдельным изолято­рам гирлянды. Сумма измеренных на изоляторах напряже­ний должна всегда равняться приложенному к гирлянде фазному напряжению. Признаком дефектности считается резкое снижение напряжения на изоляторе (рис. 116).

Рисунок 116 Кривые распределения напряжения по элементам гирлян­ды изоляторов ВЛ 110 кВ

1— при отсутствии дефектных изоля­торов; 2 — при пятом дефектном изоля­торе

 

Дефектным считается изолятор, значение напряжения на котором менее 50 % напряжения, приходящегося на ис­правный изолятор.

В большинстве случаев при замене дефектных изолято­ров гирлянды на землю не опускают. Для этого применяют специальные стяжные устройства (рис. 117), принимающие на себя тяжения проводов и позволяющие расцепить гирлянду для замены дефектного изолятора. В необходи­мых случаях замену дефектных изоляторов производят без снятия напряжения с ВЛ. При этом используются изо­лирующие тяги, подвесные лестницы, телескопические выш­ки с изолирующими звеньями из дельта-древесины и дру­гие приспособления.

 

 

1 — стяжное приспособление; 2 — траверса; 3— стяжной болт, воспринимающий тяжение провода; 4 — дефектный изолятор; 5— монтажная скоба

 

Рисунок 117 Применение стяжного устройства для замены дефектного изолятора в натяжной гирлянде

 

Для повышения надежности работы изоляторов ВЛ в зонах с загрязненной атмосферой применяются покрытия изоляторов тонким слоем гидрофобных (водоотталкиваю­щих) веществ, например пасты ОРГРЭС-150 или кремнийорганического вазелина КВ-3. Гидрофобные вещества пре­пятствуют образованию сплошной пленки воды на поверх­ности изолятора. Принимаются также специальные изоля­торы с большей длиной пути утечки тока по поверхности изолятора.

 

«Эксплуатация линейной арматуры»

 

К линейной арматуре относятся устройства, с помощью которых гирлянды крепятся к траверсам опор, а провода — к гирляндам изоляторов. Гасители вибрации, дистанцион­ные распорки, защитные кольца, различного рода соедини­тельные зажимы проводов и тросов также считаются ли­нейной арматурой. Линейная арматура подразделяется на сцепную, предназначенную для крепления гирлянд изоля­торов и тросов к опорам и составления гирлянд из изоля­торов; поддерживающую, применяемую для крепления про­водов к гирляндам изоляторов; натяжную, служащую для крепления и удержания проводов и тросов в натянутом со­стоянии.

Все детали линейной арматуры изготовляются из чер­ных металлов и оцинковываются, так как главной причиной их повреждения является коррозия. Для защиты от корро­зии арматура покрывается защитной электротехнической смазкой (ЗЭС). Дефекты и изношенность арматуры в эксплуатации выявляются при осмотрах. Сцепная армату­ра заменяется, если площадь сечений ее ослаблена корро­зией более чем на 20%. Способы замены дефектной ар­матурой аналогичны способам замены изоляторов.

 

«Эксплуатация и ремонт проводов, тросов и их соединительных зажимов»

 

Для воздушных линий применяются неизолированные провода сталеалюминевые, алюминиевые, из алюминиевых сплавов и др. По конструкции провода делят на многопро­волочные и полые.

Грозозащитные тросы применяются для защиты ВЛ от атмосферных перенапряжений. В качестве грозозащитных тросов используются стальные канаты, стальные и стале­алюминиевые провода.

Концы проводов и тросов в пролетах линий и петлях анкерных опор соединяются при помощи соединительных зажимов. Эти соединения должны противостоять механиче­ским нагрузкам и атмосферным воздействиям так же хорошо, как и провода. В связи с этим контактные соединения проводов и тросов должны иметь механическую прочность не менее 90 % временного сопротивления на разрыв цело­го провода (или троса). Электрическое переходное сопро­тивление контактного зажима должно быть примерно рав­ным сопротивлению целого участка провода такой же длины.

Соединения проводов в пролетах ВЛ выполняются при помощи соединительных зажимов, обжатием, скручивани­ем, опрессовкой (рис. 118). Болтовые зажимы для соеди­нения проводов и тросов в пролетах не применяются.

 

 

1 — алюминиевый корпус; 2 —стальная трубка для соединения стальной части провода; l — прессуемый участок корпуса

 

Рисунок 118 Контактные соединения проводов и тросов:

а —овальный соединительный зажим; б — соединение способом обжатия; в — сое­динение способом скручивания; г — прессуемый соединительный зажим для сталеалюминевых проводов

 

При соединении проводов способом обжатия очищенные от грязи концы проводов смазывают смазкой ЗЭС и вводят внахлестку в соединитель. Обжатие соединителей (рис. 118, б) производят монтажными клещами или гидравли­ческим прессом, например типа МГП-12, развивающим ра­бочее усилие 12 т.

Соединение проводов способом скручивания овального соединительного зажима (типа СОАС или СОС) выполня­ют при помощи специального приспособления МИ-190, МИ-230. При этом соединитель с введенным в него прово­дом скручивается на 2—4,5 оборота. Для соединения сталеалюминевых проводов применяют соединители фасонного сечения (рис. 118, г). После соответствующей подготовки соединяемых концов провода сначала опрессовывается его стальная часть стальной трубкой, а затем алюминиевый корпус надвигается на стальную трубку и опрессовывается. Опрессование производится гидравлическим прессом.

Для защиты контактных зажимов от агрессивных сред в процессе монтажа применяется смазка ЗЭС или техни­ческий вазелин, заполняющие свободное пространство меж­ду жилами провода и зажимом.

Достаточно надежным способом соединения проводов ВЛ является термитная сварка. Сварка выполняется с при­менением термитных патронов при помощи специальных сварочных приспособлений, подающих провода навстречу друг другу внутри термитного патрона во время сварки. Сварка происходит благодаря сгоранию термитной массы, поджигаемой термитной спичкой.

 

 

Рисунок 119 Сварные соединения проводов в пролете ВЛ:

а — в виде петли; б — с шунтом

 

Сварные соединения в пролетах проводов ВЛ выполня­ются совместно с установкой прессуемых соединительных зажимов (рис. 119). При таком сочетании сварное соеди­нение создает хороший переходной электрический контакт, а прессуемый соединительный зажим воспринимает меха­ническую нагрузку.

Соединительные зажимы не подвергаются никаким ме­ханическим испытаниям. Электрические характеристики их определяют измерением переходного сопротивления. Периодичность контроля переходного сопротивле­ния болтовых зажимов установлена 1 раз в 6 лет. Электри­ческие измерения соединительных зажимов, выполненных обжатием, скруткой, опрессованием и сваркой, во время эксплуатации не производятся.

Часто встречающимися в эксплуатации повреждениями проводов и тросов являются частичные обрывы проволок. Если число поврежденных или оборванных проволок не более четырех, их закрепляют бандажами, при большем чис­ле устанавливают ремонтные муфты способом опрессования. При значительном уменьшении площади поперечного сечения (более 34 %) поврежденный участок провода или троса вырезается и заменяется новым.

При эксплуатации проводов и тросов ведется наблюде­ние за стрелами их провеса, которые не должны отличать­ся более чем на +5 % от проектных.

Для предотвращения коррозии стальных тросов их по­крывают антикоррозионными покрытиями.

 

«Эксплуатация опор воздушных линий»

 

Опоры предназначены для закрепления на них гирлянд изоляторов с проводами и тросов ВЛ. В зависимости от на­значения различают промежуточные, анкерные, угловые, концевые опоры, а также опоры специального назначения. Материалом для изготовления опор служат древесина, ме­талл и железобетон. Методы эксплуатации опор в основном зависят от материала, из которого они изготовлены.

Деревянные опоры находят широкое применение, что объясняется их низкой стоимостью, простотой изготовле­ния, достаточно хорошими механическими и другими ха­рактеристиками. Для опор применяется в основном древе­сина сосновых и еловых пород. Прочность деревянных опор зависит от влажности, плотности древесины и возраста де­рева. Повышенная влажность уменьшает прочность дерева. Механическая прочность заметно уменьшается при наличии «пороков» деревянных деталей: сучков, трещин, косослоя, червоточин. Однако самым опасным пороком является под­верженность древесины загниванию.

Для защиты от гниения деревянные детали опор пропи­тывают антисептирующими веществами. Если средний срок службы опор из непропитанной лиственницы состав­ляет 15—18 лет, из сосны —5 лет, то пропитка древесины антисептиком повышает срок службы опор до 20—30 лет. Основным антисептиком является креозотовое масло, полу­чаемое при перегонке каменноугольной смолы. Пропитыва­емый лес предварительно просушивается до влажности 18—20 %, а затем погружается в автоклавы с креозотовым маслом для пропитки.

Контроль загнивания деталей деревянных опор прово­дится не реже 1 раза в 3 года, а также перед каждым подъемом на опору. Он включает в себя внешний осмотр и простукивание деталей опор, измерение глубины загни­вания в опасных сечениях. При внешнем осмотре определя­ется участок загнивания; простукиванием деталей молот­ком выявляется наличие внутреннего загнивания. Степень загнивания измеряется специальным прибором. Наиболь­шее распространение получили приборы, разработанные Мосэнерго. Работа прибора Мосэнерго основана на опреде­лении усилия, с которым стальная игла прибора (диаметр иглы в утолщении до 3,5 мм) способна проникнуть в древе­сину. Граница неповрежденной древесины определяется по резкому уменьшению усилия, замечаемого по шкале при­бора. По данным измерений подсчитывается эквивалентный диаметр равнопрочного сечения неповрежденной древе­сины.

Существенным недостатком деревянных опор является возможность их загорания при пожарах на трассах, пря­мых ударах молний или при прохождении токов утечки из-за дефектов изоляторов.

Металлические опоры. Для изготовления металлических опор в основном применяется малоуглеродистая сталь и не­которые сорта низколегированной стали, а также алюмини­евые сплавы, прошедшие специальную обработку. Стержни в узлах опор соединяются сваркой или болтами.

Основаниями под металлические опоры служат сборные (в некоторых случаях монолитные) и свайные железобе­тонные фундаменты. Стволы опор крепятся к основаниям анкерными болтами, заделанными в железобетон.

Механические повреждения металлических опор часто происходят в результате некачественной сварки стержней в узлах, прогиба стержней, непрочных болтовых соедине­ний отдельных секций.

Большой вред металлическим опорам наносит коррозия, приводящая к снижению несущей способности опор. Наи­более распространенным способом защиты металлических поверхностей от коррозии является нанесение защитных покрытий. Различают покрытия металлические и лакокрасочные. К металлическим покрытиям относится оцинковка деталей опор горячим или гальваническим способом, а также методом распыления расплавленного металла по об­рабатываемой поверхности.

Распространена окраска металлических опор с приме­нением компрессорных установок, краскораспылителей, а также вручную кистями. Процесс состоит из двух опера­ций: грунтования и окрашивания. С завода новые металло­конструкции поступают, как правило, покрытыми грунтом ВА-1ГП, суриком на олифе или другими грунтами. По грунту в два-три слоя наносятся красители. Из покрасоч­ных материалов применяются: масляная краска на желез­ном сурике, алюминиевая краска на битумной основе, перхлорвиниловая эмаль ПХВ-26 и др.

Ремонт металлических опор, которым нанесены механи­ческие повреждения, производится с помощью специальных приспособлений (домкратов, струбцин, скоб). При необхо­димости замены или усиления отдельных уголков сварные швы накладываются вдоль уголка, а не поперек, так как поперечные сварные швы снижают прочность. Усиление элементов производится с помощью накладок на болтах.

Железобетонные опоры изготавливаются из бетона и стали. В процессе изготовления металлическая арматура обволакивается бетоном, образуя монолитный железобетон­ный элемент, хорошо воспринимающий растягивающие и изгибающие усилия. Слой бетона надежно защищает сталь­ные элементы от коррозии. Возможность совместной рабо­ты этих материалов объясняется тем, что они имеют близ­кие по значению коэффициенты температурного расши­рения.

Для ВЛ напряжением до 35 кВ применяются опоры различных сечений из вибробетона, а при напряжении 35— 500 кВ — опоры с центрифугированными стойками цилинд­рической или конической формы.

Основным способом закрепления опор в грунте являет­ся установка без ригелей в пробуренные котлованы. В слабых грунтах опоры устанавливают в копаные котло­ваны и укрепляют ригелями. Стойки опор на оттяжках опи­раются на железобетонные подножники, а их стальные от­тяжки крепят к оголовку ствола и к зарытым в землю ригелям из железобетонных плит.

Распространенным видом повреждений являются тре­щины в стволах железобетонных опор. При этом волося­ные трещины не вызывают особых опасений, но раскрытие их и углубление до арматуры приводит к тому, что нагруз­ка начинает восприниматься лишь арматурой и несущая способность опоры резко снижается.

Проверка наличия и ширины трещин в бетоне опор производится 1 раз в 6 лет. Размер трещин измеряется специальным оптическим прибором — микроскопом Бринелля. Если ширина раскрытия и количество трещин в бе­тоне более установленных нормами, применяются следую­щие виды ремонта: покрытие поверхности бетона в зоне об­разования трещин краской; заделка трещин, раковин и ско­лов полимерцементным раствором; усиление опор устрой­ством железобетонных или металлических бандажей.

Отклонение железобетонной опоры от вертикальной оси снижает механическую прочность опоры. Установлено, что при наклоне только на 2° несущая способность опоры уменьшается на 8—10 %. Выправка опор производится при помощи механизмов, обеспечивающих плавное увеличение тяжения.

Применение опор с оттяжками особенно целесообразно в тех случаях, когда закрепление основания опоры затруд­нено (например, в болотистых грунтах). Устойчивость дос­тигается предварительной натяжкой оттяжек. Оттяжкам задается тяжение 20—25 % расчетного. В процессе эксплу­атации тяжение проверяется.

Подъем на железобетонные опоры производится при помощи телескопических вышек или с применением специ­альных приспособлений (лестниц, лазов, когтей).

 

«Средства защиты линии от грозовых перенапряжений»

 

К основным средствам грозозащиты относятся стержневые и тро­совые молниеотводы, трубчатые разрядники и искровые промежутки. Эффективно также автоматическое повторное включение линии (АПВ, ОАПВ), поскольку при грозовом отключении в 80—90 % случаев элек­трическая прочность изоляции линии полностью восстанавливается после снятия с нее рабочего напряжения.

На линиях ПО кВ и выше с металлическими и железобетонными опорами применяется тросовая защита по всей длине. При тросовой защите отключение линии может произойти как вследствие прорыва молнии на провода в случае недостаточного защитного угла, прини­маемого в обычных условиях равным 20—30°, так и вследствие обрат­ного перекрытия с опоры на провод при ударе молнии в опору или трос. Обратные перекрытия происходят при больших значениях тока молнии и сопротивлений заземлений опор. Чтобы исключить обратные перекрытия, сопротивление заземления опор линий под тросами стре­мятся довести до возможно меньших значений. Значения сопротивления заземления в зависимости от удельного сопротивления грунта приведе­ны ниже:

Удельное сопротивление грунта, Ом∙м.. до 100 100—500 500—1000 Более 1000

Сопротивление заземления, Ом 10 15 20 30

 

Рисунок 120 Система заземления тросов на ВЛ 500 кВ

 

На линиях 220—500 кВ подвеска троса на опорах производится на изоляторах с шунтирующими их искровыми промежутками (рис. 120). При этом трос заземляют в одной точке каждого анкерного пролета. Такая подвеска троса позволяет снизить потери электрической энергии в замкнутых контурах на линиях с двумя тросами и контурах трос — опоры от токов, наводимых вследствие электромагнитной индукции. Включение тросов через искровые промежутки не снижает их защит­ного действия, так как пробой искровых промежутков и перевод троса в глухозаземленный режим практически происходят уже в процессе формирования лидера. Стержневые молниеотводы применяются на ВЛ для защиты отдельных опор или пролетов линии.

Трубчатые разрядники (РТ) представляют собой аппараты много­кратного действия, предназначенные для защиты линейной изоляции, а в совокупности с другими средствами защиты — изоляции станций и подстанций. Конструкция трубчатого разрядника показана на рис. 121.

Внешние искровые промежутки разрядников устанавливаются в зависимости от рабочего напряжения и режима нейтрали сети.

Значение внутреннего искрового промежутка регламентируется для каждого типа РТ в зависимости от его дугогасящих свойств.

Размещение разрядников на опорах должно быть таким, чтобы зоны выхлопа газов различных фаз не пересекались. Открытый конец разрядника располагается ниже закрытого, чтобы избежать скопления влаги во внутренней полости разрядника.

1 — газогенерирующая трубка из фибры или винипласта; 2 — внутренний элект­род; 3 — кольцевой электрод; 4 — зажим для крепления электрода к арматуре; S₁ и S₂ — внутренний и наружный искровые промежутки

 

Рисунок 121 Устройство трубчатого разрядника

 

Эксплуатация РТ состоит в надзоре за их состоянием, п