Эксплуатация воздушных и кабельных линий электропередачи напряжением до 1000 в

ЭКСПЛУАТАЦИЯ ВОЗДУШНЫХ ЛИНИЙ

Чтобы обеспечить нормальную работу воздушных линий электропередачи, необходимо своевременно проводить соответствующие работы по техническому обслуживанию и ремонту оборудования.

Задачи эксплуатации могут быть решены при выполнении следующих условий: постоянное наблюдение за воздушными линиями (осмотры); соблюдение допустимых режимов работы по токам нагрузки; проведение измерений, профилактических испытаний и планово-предупредительных ремонтов; ведение технической документации; тщательное расследование причин аварий и разработка мероприятий по их устранению.

На воздушных линиях напряжением до 1000 В применяют деревянные опоры из антисептированной древесины, деревянные на железобетонных или деревянных (антисептиированных) приставках и железобетонные. Опоры рассчитывают по предельным механическим нагрузкам, возникающим в нормальных режимах работы воздушных линий. Расчетные сочетания механических нагрузок определяют в соответствии со строительными нормами и правилами (СНиП).

В местах, где есть опасность наезда транспорта на опоры, их защищают отбойными тумбами. На каждой опоре на высоте 2,5…3,0 м от земли пишут порядковый номер и год ее установки. Расположение проводов на опоре не зависит от района климатических условий. Нулевой провод располагают, как правило, ниже фазных проводов. Провода наружного освещения прокладывают совместно с проводами воздушных линий, но располагают под нулевым проводом.

Расстояние между проводами устанавливают в зависимости от района гололедности и длины пролета. Так, на воздушных линиях в I, II и III районах гололедности вертикальное расстояние между проводами на опорах должно быть не менее 40 см, а горизонтальное при пролетах более 30 м — не менее 30 см.

Горизонтальное расстояние между проводами при спусках на опорах должно быть не менее 15 см, а расстояние от провода до элементов опоры — не менее 5 см. Допускается совместно подвешивать на опорах провода сети напряжением 380/220 В с проводами радиотрансляционной сети. При этом провода воздушных линий располагают над проводами радиотрансляции, и расстояние от нижнего провода воздушной линии до верхнего провода радиотрансляции должно составлять не менее 1,5 м, а в пролете — не менее 1,25 м. В пролете допускается пересечение проводов воздушных линий с проводами связи. Провода воздушных линий должны быть расположены выше и иметь двойное крепление.

При наибольшей стреле провеса расстояние от проводов до поверхности земли в проезжей части улиц и дорог должно быть не менее 6 м. На ответвлениях к вводам в здания расстояние от проводов до тротуара и пешеходных дорожек может быть уменьшено до 3,5 м.

Ввод в эксплуатацию. После завершения работ по сооружению воздушных линий руководство предприятия электросетей назначает рабочую комиссию по приемке воздушных линий в эксплуатацию. В комиссию входят представители предприятия электросетей, подрядчика, субподрядчика, проектной организации, а также других заинтересованных организаций.

Рабочая комиссия представляет следующие технические документы: 1) рабочий проект воздушных линий с изменениями, внесенными в процессе строительства; 2) исполнительную схему сети с указанием марок и площадей сечения проводов, типов опор, защитных заземлений, средств грозозащиты и т. д.; 3) акты осмотров переходов и пересечений; 4) акты на скрытые работы по устройству заземлений и заглублений опор; 5) протоколы измерений сопротивления заземлителей; 6) паспорт линии.

Непосредственно перед сдачей в эксплуатацию вновь сооруженной или вышедшей из капитального ремонта воздушной линии проверяют следующее: техническое состояние и соответствие линии проекту; равномерность распределения нагрузки по фазам; заземляющие и грозозащитные устройства; стрелы провеса и расстояния до земли и на пересечениях.

После принятия воздушных линий рабочей комиссией и ликвидации всех недоделок воздушную линию представляют Государственной приемочной комиссии, назначенной районным энергетическим управлением.

Государственная приемочная комиссия на основании осмотра воздушной линии, актов рабочей комиссии, технической документации и ряда других дополнительных документов определяет качество работ, соответствие их проекту и возможность сдачи воздушной линии в эксплуатацию. После включения воздушной линии под напряжение и нормальной работы ее в течение суток Государственная приемочная комиссия подписывает акт приемки воздушной линии в эксплуатацию.

Осмотры и техническое обслуживание. В процессе эксплуатации воздушных линий проводят периодические и внеочередные осмотры. К периодическим осмотрам относятся дневные, ночные, верховые и контрольные.

Дневные осмотры проводят для проверки состояния элементов воздушных линий и ее трассы. При этом подтягивают бандажи и восстанавливают нумерацию опор. Элементы линии, недоступные для осмотра с земли невооруженным глазом, монтер-обходчик осматривает в бинокль.

Ночные осмотры проводят для выявления свечения или искрения в местах неплотных соединений, а также для выявления дефектных ламп уличного освещения.

При выполнении дневных и ночных осмотров линии обходчик не поднимается на опоры и линия не отключается.

Однако не все дефекты можно выявить при осмотре с земли. Поэтому не реже одного раза в шесть лет проводят верховой осмотр воздушных линий. Линию при этом отключают и заземляют. Во время верхового осмотра проверяют крепление изоляторов и арматуры, степень загрязнения изоляторов, состояние верхних частей опор, соединений проводов и т. п.

Для контроля за работой персонала, обслуживающего воздушную линию, проверки выполнения противоаварийных мероприятий, проведения оценки состояния воздушных линий и их трасс инженерно-технический персонал проводит выборочные контрольные осмотры линий.

Внеочередные осмотры воздушных линий электропередачи проводят при наступлении гололеда, сильных морозов (ниже -40 °С), после ледохода, разлива рек, при лесных и степных пожарах, а также после автоматического отключения линии.

Периодичность проводимых осмотров приведена в таблице 7.1.

При проведении периодических осмотров проверяют, чистая ли трасса, касаются ли провода ветвей деревьев; нет ли ожогов, трещин, боя изоляторов, обрывов проводов; обращают внимание на целостность вязок, регулировку проводов; на состояние опор и крен их вдоль и поперек линии, на целостность бандажей и заземляющих устройств,.

7.1. Периодичность осмотров воздушных линий

на состояние соединителей, наличие набросов и следов перекрытий, а также на состояние вводных ответвлений и предохранителей.

Все повреждения, нарушения, обнаруженные во время осмотров, заносят в листок осмотра.

При осмотрах воздушных линий выявляются не все неисправности. Поэтому правилами технической эксплуатации предусмотрено проведение следующих проверок и измерений:

проверка состояния деревянных опор с определением степени загнивания отдельных деталей — не реже одного раза в три года; измерение сопротивлений заземлений — не реже 1 раза в 6 лет; проверка состояния железобетонных опор и приставок с выборочным вскрытием грунта в зоне переменной влажности — делают после первых 3 лет эксплуатации и в дальнейшем один раз в 6 лет;

измерение расстояний от проводов воздушной линии до пересекаемых сооружений и до земли — во всех случаях, когда возникают сомнения в соответствии требуемых расстояний.

Загнивание разных частей деревянных опор возникает и развивается неодинаково. Этот процесс быстро прогрессирует при влажности 30…60%. Такая влажность наблюдается в подземной части приставок, в торцах деталей опор и в местах сопряжения деталей, где долго задерживается влага. Поэтому степень загнивания древесины опоры и приставки определяют на глубине 30…40 см ниже уровня земли, на уровне земли, на траверсе, а также у верхних бандажей в местах закрепления раскосов и распорок.

Наиболее часто происходит поверхностное круговое загнивание опоры — иногда только с одной стороны, обращенной на север, которая большую часть времени находится в тени. Реже древесина гниет с ядра ствола. В деталях опор гниение происходит вдоль трещин, где влага долго держится из-за плохого проветривания.

По глубине и характеру распространения загнивания можно определить эквивалентный диаметр оставшейся здоровой части древесины и решить вопрос о необходимости замены той или иной детали.

Проверка древесины на загнивание состоит из внешнего осмотра и простукивания деталей по всей их длине, а также измерения глубины загнивания в опасном сечении и глубины трещин.

Внешним осмотром выявляют поверхностные очаги загнивания (круговые или местные), трещины. При простукивании молотком (массой не более 0,4 кг) по звуку выявляют наличие внутреннего загнивания. После определения опасного сечения, наиболее подверженного гниению, измеряют глубину загнивания. Определяют ее специальными пружинными приборами или, при отсутствии таковых, щупом или буравчиком. Щуп — заостренный пруток или шило с нанесенными на нем делениями (через 0,5 см). Усилием рук щуп вводят в загнившие слои древесины. Встретив здоровые слой, он задерживается. Глубина проникновения щупа в древесину соответствует глубине загнивания. Щупом можно с достаточной для практики точностью определить глубину только наружного загнивания.

Рис. 7.1. Прибор для измерения глубины загнивания древесины при помощи буравчика:

1 — буравчик; 2 — рейки со шкалой; 3,5— пружины; 4,6— шкалы

Более точно глубину загнивания определяют буравчиком (рис. 7.1) или прибором ПД-1 (рис. 7.2), снабженным иглой. Прибором по ходу погружения иглы в древесину измеряется усилие прокалывания. Границу здоровой древесины определяют по резкому увеличению усилия прокалывания.

Степень загнивания деталей, расположенных вертикально или наклонно (стойки, приставки и т. д.) определяют в трех точках по окружности детали, а в горизонтально расположенных деталях (траверсы ит. д.) — в двух точках: сверху и снизу напротив первой.

Среднюю глубину поверхностного загнивания в каждом сечении находят как среднее арифметическое результатов измерений.

Диаметр здоровой части древесины (эквивалентный диаметр).

где D — наружный диаметр детали; Ь_ср — средняя глубина загнивания.

Рис. 7.2. Прибор ПД-1:

/ — ручка; 2 — винт; 3 — корпус; 4,9 — гайки; 5 — внутренний цилиндр; 6 — пружина; 7 — указатель; 8— цепь; 10— игла; 11 — ушки

Детали опоры бракуют, если диаметр здоровой части древесины меньше наименьшего допустимого в эксплуатации, определенного расчетом. Наименьшие допустимые диаметры (см) основных деталей опор (стойки или приставки у земли) высотой 7,2 м для линии электропередачи, несущей до девяти проводов (пять проводов марки АС50 и четыре провода марки ПС04), приведены ниже:

В целях упрощения расчета эквивалентного диаметра условно принимают, что при любой форме внутреннего загнивания здоровая часть древесины в сечении представляет собой либо круговое кольцо с полным внутренним загниванием (с ядром загнивания в центре), либо круговое кольцо со здоровым ядром в центре (неполное внутреннее загнивание).

По результатам измерений вычисляют среднюю толщину наружного здорового слоя, среднюю толщину гнилого слоя древесины и диаметр здоровой сердцевины.

Момент сопротивления загнившей детали, имеющей сечение в виде кольца,.

где D — наружный диаметр кольца; d — внутренний диаметр кольца.

Момент сопротивления на изгиб круга.

Эквивалентный диаметр загнившей древесины определяют путем подбора равнопрочной круглой детали с вполне здоровой древесиной по всему сечению.

Как показали испытания, момент сопротивления деталей при полном внутреннем загнивании снижается вследствие старения и прочих скрытых дефектов. Поэтому вводят поправочный коэффициент, учитывающий это ослабление прочности древесины, и эквивалентный диаметр рассчитывают по формуле.

Значение коэффициента к определяют в зависимости от толщины стенки 5_ср (см)здорового слоя:

Бракуют детали как и при наружном загнивании, путем сравнения диаметра равнопрочного сечения (эквивалентного диаметра) с минимально допустимым диаметром для данной детали.

При полном внутреннем загнивании и толщине здорового слоя меньше 2 см деталь подлежит немедленной замене. Если эквивалентный диаметр больше расчетного на 2…4 см, деталь остается в эксплуатации, но требуется ежегодная проверка, а при большем превышении эквивалентного диаметра над расчетным — проверка через 3 года.

Наличие на древесине сквозных трещин, крупных сучков расценивается как ослабление древесины по внутреннему загниванию на 1—2 см. Ослабление древесины по внутреннему загниванию врубками и притесами расценивается как наружное загнивание на глубину врубок. Отверстия, просверленные во время испытаний, необходимо забить деревянными пробками и хорошо замазать противогнилостным составом (суперобмазкой, креозотом, горячей смолой).

При проверке заземляющих устройств их осматривают и измеряют сопротивление. Заземляющие устройства, находящиеся в земле, проверяют выборочно со вскрытием грунта. Обращают внимание на глубину заложения (не менее 0,5 м, а в пахотной земле 1 м). Размеры стальных заземлителей и заземляющих проводников должны быть не менее 6 мм² в сечении, а при прямоугольном сечении — не менее 48 мм² и т. д. Сопротивление заземляющих устройств следует измерять в периоды наименьшей проводимости почвы: летом — при наибольшем просыхании почвы, зимой — при наибольшем промерзании. Сопротивление заземляющих устройств не должно превышать значения, нормируемого по Правилам устройства электроустановок, более чем на 10%.

Измеряют сопротивление заземляющих устройств специальными приборами МС-07, МС-08 и М-416. В сетях с занулением для наиболее удаленных электроприемников 1 раз в 5 лет измеряют прибором М417 сопротивление фаза — нуль. Для надежной работы плавких вставок предохранителей или во время отключения автоматов при однофазном коротком замыкании в конце линии сопротивление петли фаза — нуль должно быть таким, чтобы сила тока короткого замыкания превышала по крайней мере втрое силу номинального тока плавкой вставки или в 1,4 раза силу тока отключения мгновенного расцепителя автоматического выключателя.

При проверке состояния железобетонных опор и приставок их осматривают, измеряют ширину раскрытия трещин, определяют размеры раковин и сколов. На железобетонных опорах допускаются раковины и выбоины размером не более 10 мм (по глубине, ширине и длине) и числом не более двух на 1 м длины. Для железобетонных опор с ненапряженной арматурой на 1 м длины допускается не более шести кольцевых трещин шириной до 0,2 мм. Для опор с частично напряженной арматурой допускается ширина раскрытия трещин до 0,05 мм. На опорах с полностью напряженной арматурой трещины не допускаются. Размеры трещин измеряют набором щупов или оптическим трещиномсром. Обнаруженные трещины промазывают полимерцементным раствором и краской.

Стрелы провеса и габариты измеряют во всех случаях, когда их соответствие проектным данным вызывает сомнение.

Габариты воздушных линий можно измерять без снятия и со снятием напряжения. Без снятия напряжения измерения выполняют при помощи теодолита, специальных оптических угломерных приборов или изолирующими штангами. Простым и удобным прибором для измерения габаритов является также карманный высотомер. Для непосредственного измерения габаритов линий применяют изолирующие штанги: один монтер касается провода линии концом штанги, другой измеряет расстояние от нижнего конца штанги до земли.

Со снятием напряжения расстояние от проводов воздушной линии до поверхности земли измеряют при помощи веревки, рулетки или рейки. Расстояние по горизонтали от проводов до строений, деревьев и других предметов, расположенных вблизи линий, измеряют непосредственно. Стрелы провеса измеряют угломерными приборами либо путем глазомерного визирования; фактически стрела провеса может отличаться от нормируемой не более чем на 5%.

Стрелы провеса и габариты линии не рекомендуется измерять при скорости ветра, превышающей 8… 10 м/с.

Соблюдение режимов работы по токовым нагрузкам. Провода воздушных линий при протекании по ним электрического тока нагреваются. Правилами устройств электроустановок (ПУЭ) установлена предельно допустимая температура голых проводов при длительном протекании тока, равная 70 «С. Для проводов воздушных линий предусмотрены длительно допустимые токовые нагрузки, рассчитанные из условия того, что температура окружающей среды равны 25 °C (длительно допустимые токовые нагрузки голых проводов на открытом воздухе приводятся в ПУЭ и ПТЭ).

Если температура окружающей среды отличается от 25 °C, длительно допустимую нагрузку (А) определяют с учетом поправочного коэффициента:

где /_пр — предельно допустимая температура нагрева провода *С; Г_окр — температура окружающей среды «С.

где /_н — сила тока нагрузки А;

Предельно допустимые токовые нагрузки допускаются только в аварийных случаях. Во всех остальных случаях сила тока должна быть не более рабочей максимальной, взятой в качестве. исходного параметра при расчете и выборе проводов низковольтной сети. Режим напряжения линии контролируется на вторичных зажимах трансформатора (на вводах потребителя). Если отклонение напряжения выше допустимого, то пользуются переключателем трансформатора (в отключенном состоянии).