Провода ВЛЗ могут быть подвешены на общих опорах с проводами ВЛ напряжением 6-20 кВ, а также с проводами ВЛ и ВЛИ напряжением до 1 кВ (2.5.96).
Вопрос. Какие требования должны соблюдаться при подвеске на общих опорах проводов ВЛЗ напряжением 6-20 кВ и ВЛ напряжением до 1 кВ или ВЛИ?
Ответ. Должны соблюдаться следующие требования:
ВЛ до 1 кВ или ВЛИ должны выполняться по расчетным условиям ВЛЗ;
провода ВЛЗ 6-20 кВ должны располагаться выше проводов ВЛ до 1 кВ или ВЛИ;
расстояние по вертикали между ближайшими проводами ВЛЗ 6-20 кВ и проводами ВЛ до 1 кВ или ВЛИ на общей опоре и в пролете при температуре +15 °C без ветра должно быть не менее 0,4 м для ВЛИ и 1,5 м для ВЛ;
крепление проводов ВЛЗ 6-20 кВ на штыревых и подвесных изоляторах должно выполняться усиленным (2.5.96).
Изоляторы и арматура
Вопрос. Какие изоляторы должны применяться на ВЛ?
Ответ. На ВЛ напряжением 110 кВ и выше должны применяться подвесные изоляторы. Допускается применение стержневых и опорно-стержневых изоляторов.
На ВЛ 35 кВ должны применяться подвесные или стержневые изоляторы. Допускается применение штыревых изоляторов.
На ВЛ 20 кВ и ниже должны применяться:
на промежуточных опорах – любые типы изоляторов;
на опорах анкерного типа – подвесные изоляторы. Допускается применение штыревых изоляторов в районе по гололеду I и в ненаселенной местности (2.5.97).
Вопрос. Как следует производить крепление проводов к подвесным изоляторам и крепление тросов?
Ответ. Следует производить при помощи глухих поддерживающих или натяжных зажимов. Крепление проводов к штыревым изоляторам следует производить проволочными вязками или специальными зажимами (2.5.104).
Вопрос. Какое количество соединений допускается в одном пролете ВЛ?
Ответ. Допускается не более одного соединения на каждый провод и трос.
В пролетах пересечения ВЛ с улицами (проездами), инженерными сооружениями, водными пространствами одно соединение на провод (трос) допускается:
при сталеалюминиевых проводах с площадью сечения по алюминию 240 мм и более независимо от содержания стали;
при сталеалюминиевых проводах с отношением А/С ≤ 1,49 для любой площади сечения алюминия;
при стальных тросах с площадью сечения 120 мм и более;
при расщеплении фазы на три сталеалюминиевых провода с площадью сечения по алюминию 150 мм и более (2.5.114).
Защита от перенапряжений, заземление
Вопрос. Как должны быть защищены от прямых ударов молнии ВЛ с металлическими и железобетонными опорами?
Ответ. ВЛ напряжением 110–750 кВ должны быть защищены тросами по всей длине. Сооружение ВЛ 110–500 кВ или их участков без тросов допускается:
в районах с числом грозовых часов в году менее 20 и в горных районах с плотностью разрядов на землю менее 1,5 на 1 км в год;
на участках ВЛ в районах с плохо проводящими грунтами; на участках трассы ВЛ с расчетной толщиной стенки гололеда более 25 мм;
для ВЛ с усиленной изоляцией провода относительно заземленных частей опоры при обеспечении расчетного числа грозовых отключений линии, соответствующего расчетному числу грозовых отключений ВЛ такого же напряжения с тросовой защитой.
БЛ напряжением 110–220 кВ, предназначенные для электроснабжения объектов добычи и транспорта нефти и газа, должны быть защищены от прямых ударов молнии тросами по всей длине независимо от интенсивности грозовой деятельности и удельного эквивалентного сопротивления земли (2.5.116).
Вопрос. Какими аппаратам должны защищаться гирлянды изоляторов единичных металлических и железобетонных опор, а также крайних опор участков с такими опорами и другие места с ослабленной изоляцией на ВЛ с деревянными опорами?
Ответ. Должны защищаться защитными аппаратами, в качестве которых могут использоваться вентильные разрядники (РВ), ограничители перенапряжения нелинейные (ОПН), трубчатые разрядники (РТ) и искровые промежутки (ИП) (2.5.119).
Вопрос. Чем необходимо руководствоваться при выполнении защиты ВЛ от грозовых перенапряжений тросами?
Ответ. Необходимо руководствоваться следующим:
одностоечные металлические и железобетонные опоры с одним тросом должны иметь угол защиты не более 30°, а опоры с двумя тросами – не более 20°;
на металлических опорах с горизонтальным расположением проводов и с двумя тросами угол защиты по отношению к внешним проводам для ВЛ напряжением 110–330 кВ должен быть не более 20°, для ВЛ 500 кВ – не более 25°, для ВЛ 750 кВ – не более 22°.В районах по гололеду IV и более и в районах с частой и интенсивной пляской проводов для ВЛ напряжением 110–330 кВ допускается угол защиты до 30°;
на железобетонных и деревянных опорах портального типа допускается угол защиты по отношению к крайним проводам не более 30°;
при защите ВЛ двумя тросами расстояние между ними на опоре должно быть не более 5-кратного расстояния по вертикали от тросов до проводов, а при высоте подвеса тросов на опоре более 30 м расстояние между тросами должно быть не более 5-кратного расстояния по вертикали между тросом и проводом на опоре, умноженного на коэффициент, равный
где h – высота подвеса троса на опоре (2.5.120).
Вопрос. Какими должны быть расстояния по вертикали между тросом и проводом ВЛ в середине пролета без учета отклонения их ветром по условиям защиты от грозовых перенапряжений?
Ответ. Должны быть не менее приведенных в табл. 2.5.16 Правил и не менее расстояния по вертикали между тросом и проводом на опоре (2.5.121).
Вопрос. Как заземляются тросы на анкерных участках?
Ответ. На каждом анкерном участке длиной до 10 км тросы должны быть заземлены в одной точке путем устройства специальных перемычек на анкерной опоре. При большей длине анкерных пролетов количество точек заземления в пролете выбирается таким, чтобы при наибольшем значении продольной электродвижущей силы, наводимой в тросе при КЗ на ВЛ, не происходил пробой ИП (2.5.122).
Вопрос. Чем должны быть шунтированы изоляторы, на которых подвешен трос?
Ответ. Должны быть шунтированы ИП. Размер ИП выбирается минимально возможным по следующим условиям:
разрядное напряжение ИП должно быть ниже разрядного напряжения изолирующего тросового крепления не менее чем на 20 %;
ИП не должен перекрываться при однофазном КЗ на землю на других опорах;
при перекрытиях ИП от грозовых разрядов должно происходить самопогасание дуги сопровождающего тока промышленной частоты (2.5.122).
Вопрос. Как должны быть защищены от грозовых перенапряжений кабельные вставки в ВЛ?
Ответ. Должны быть защищены по обоим концам кабеля защитными аппаратами. Заземляющий зажим защитных аппаратов, металлические оболочки кабеля, корпус кабельной муфты должны быть соединены между собой по кратчайшему пути. Заземляющий зажим защитного аппарата должен быть соединен с заземлителем отдельным проводником.
Не требуют защиты от грозовых перенапряжений:
кабельные вставки напряжением 35-220 кВ длиной 1,5 км и более в ВЛ, защищенные тросами;
кабельные вставки в ВЛ напряжением до 20 кВ, выполненные кабелями с пластмассовой изоляцией и оболочкой, длиной 2,5 км и более и кабелями других конструкций длиной 1,5 км и более (2.5.124).
Вопрос. Каким должно быть наименьшее изоляционное расстояние по воздуху (в свету) от токоведущих частей до заземленных частей опоры для ВЛ, проходящих на высоте до 1000 м над уровнем моря?
Ответ. Должно быть не менее приведенных в табл. 2.5.17 Правил. Допускается снижение этих значений при условии уменьшения общего уровня грозоупорности ВЛ не более чем на 20 % (2.5.125).
Вопрос. Какими должны быть наименьшие расстояния на опоре между проводами ВЛ в месте их пересечения между собой при транспозиции, ответвлениях, переходе с одного расположения проводов на другое?
Ответ. Должны быть не менее приведенных в табл. 2.6.18 Правил (2.5.126).
Вопрос. Какие элементы должны быть заземлены на ВЛ?
Ответ. Должны быть заземлены:
опоры, имеющие грозозащитный трос или другие устройства молниезащиты;
железобетонные и металлические опоры ВЛ 3-35 кВ;
опоры, на которых установлены силовые или измерительные трансформаторы, разъединители, предохранители и другие аппараты;
металлические и железобетонные опоры ВЛ 110–500 кВ без тросов и других устройств молниезащиты, если это необходимо по условиям обеспечения работы РЗиА.
Деревянные опоры и деревянные опоры с металлическими траверсами ВЛ без грозозащитных тросов или других устройств молниезащиты не заземляются (2.5.129).
Вопрос. Что может быть использовано в качестве естественных заземлителей?
Ответ. Могут быть использованы железобетонные фундаменты опор ВЛ напряжением 110 кВ и выше при осуществлении металлической связи между анкерными болтами и арматурой фундамента и отсутствии гидроизоляции железобетона полимерными материалами (2.5.130).
Вопрос. Какие проводники следует использовать для заземления железобетонных опор?
Ответ. В качестве заземляющих проводников следует использовать те элементы напряженной и ненапряженной продольной арматуры стоек, металлические элементы которых соединены между собой и могут быть присоединены к заземлителю.
Оттяжки железобетонных опор должны использоваться в качестве заземляющих проводников дополнительно к арматуре (2.5.132).
Вопрос. Каким должно быть сечение каждого из заземляющих спусков на опоре ВЛ?
Ответ. Должно быть не менее 35 мм, а для однопроволочных спусков диаметр должен быть не менее 10 мм (сечение 78,5 мм). Количество спусков должно быть не менее двух (2.5.133).
Вопрос. На какой глубине должны находиться заземлители опор ВЛ?
Ответ. Должны находиться, как правило, на глубине не менее 0,5 м, а в пахотной земле – 1 м. В случае установки опор в скальных грунтах допускается прокладка лучевых заземлителей непосредственно под разборным слоем над скальными породами при толщине слоя не менее 0,1 м. При меньшей толщине этого слоя или его отсутствии рекомендуется прокладка заземлителей по поверхности скалы с заливкой их цементным раствором (2.5.134).
Опоры и фундаменты
Вопрос. На какие основные виды разделяются опоры ВЛ?
Ответ. Разделяются на два основных вида:
анкерные опоры, полностью воспринимающие тяжение проводов и тросов в смежных с опорой пролетах;
промежуточные опоры, не воспринимающие тяжение проводов или воспринимающие его частично.
На базе анкерных опор могут выполняться концевые и транспозиционные опоры. Промежуточные и анкерные опоры могут быть прямыми и угловыми.
Взависимости от количества подвешиваемых цепей опоры разделяются на одноцепные, двухцепные и многоцепные.
Опоры могут выполняться свободностоящими или с оттяжками. Опоры могут быть гибкой и жесткой конструкции. Анкерные опоры должны быть жесткими. Допускается применение анкерных опор гибкой конструкции для ВЛ напряжением до 35 кВ (2.5.135).
Вопрос. На какие группы подразделяются предельные состояния, по которым производится расчет опор, фундаментов и оснований ВЛ?
Ответ. Подразделяются на две группы.
Первая группа включает предельные состояния, которые ведут к потере несущей способности элементов или к полной непригодности их в эксплуатации, то есть к их разрушению любого характера. К этой группе относятся состояния при наибольших внешних нагрузках и при условиях, которые могут привести к наибольшим изгибающим или крутящим моментам на опоры, наибольшим сжимающим или растягивающим усилиям на опоры и фундаменты.
Вторая группа включает предельные состояния, при которых возникают недопустимые деформации, перемещения или отклонения элементов, нарушающие нормальную эксплуатацию. К этой группе относятся состояния при наибольших прогибах опор (2.5.137).
Вопрос. На какие виды подразделяются нагрузки, воздействующие на строительные конструкции ВЛ, в зависимости от продолжительности действия?
Ответ. Подразделяются на постоянные и временные.
К постоянным нагрузкам относятся:
собственный вес проводов, тросов, строительных конструкций, гирлянд изоляторов, линейной арматуры;
тяжение проводов и тросов при среднегодовой температуре и отсутствии ветра и гололеда; воздействие предварительного напряжения конструкции, а также нагрузки от давления воды на фундаменты в руслах рек.
К временным нагрузкам относятся:
длительные нагрузки – нагрузки, создаваемые воздействием неравномерных деформаций оснований, не сопровождающихся изменением структуры грунта, а также воздействием усадки и ползучести бетона;
кратковременные нагрузки – давление ветра на провода, тросы и опоры (свободные от гололеда и покрытые гололедом);
вес отложений гололеда на проводах, тросах, опорах; тяжение проводов и тросов сверх их значений при среднегодовой температуре;
нагрузки от давления воды на опоры и фундаменты в поймах рек и от давления льда;
нагрузки, возникающие при изготовлении и перевозке конструкций, а также при монтаже строительных конструкций, проводов и тросов;
особые нагрузки – нагрузки, возникающие при обрыве проводов и тросов, а также нагрузки при сейсмических воздействиях (2.5.138).
Вопрос. Как должен производиться расчет опор, фундаментов и оснований фундаментов в зависимости от той или иной группы предельных состояний?
Ответ. Расчет на прочность и устойчивость должен производиться на нагрузки первой группы предельных состояний.
Расчет на выносливость и по деформациям производится на нагрузки второй группы предельных состояний.
Расчет оснований по деформациям производится на нагрузки второй группы предельных состояний без учета динамического воздействия порывов ветра на конструкцию опоры.
Опоры, фундаменты и основания должны рассчитываться также на нагрузки и воздействия внешней среды в конкретных условиях (воздействие размывающего действия воды, давления волн, навалов льда, давления грунта и т. п.), которые принимаются в соответствии со строительными нормами и правилами или другими нормативными документами (2.5.139).
Вопрос. Какие факторы дополнительно учитываются при расчетах?
Ответ. Дополнительно учитывается следующее:
возможность временного усиления отдельных элементов конструкций в монтажных режимах;
расчет железобетонных опор и фундаментов по раскрытию трещин в нормальных режимах производится на нагрузки второй группы предельных состояний, причем кратковременные нагрузки снижаются на 10 %; при использовании опор и фундаментов в условиях агрессивной среды снижение кратковременных нагрузок не производится;
отклонение верха опоры при воздействии расчетных нагрузок по второй группе предельных состояний не должно приводить к нарушению установленных настоящими Правилами наименьших изоляционных расстояний от токоведущих частей (проводов) до заземленных элементов опоры и до поверхности земли и пересекаемых инженерных сооружений;
расчет опор гибкой конструкции производится по деформированной схеме (с учетом дополнительных усилий, возникающих от весовых нагрузок при деформациях опоры, для первой и второй групп предельных состояний);
расчет опор, устанавливаемых в районах с сейсмичностью свыше 6 баллов, на воздействие сейсмических нагрузок должен выполняться в соответствии со строительными нормами и правилами по строительству в сейсмических районах; при этом расчетные нагрузки от веса гололеда, от тяжения проводов и тросов в нормальных режимах умножаются на коэффициент сочетаний, равный 0,8 (2.5.139).
Вопрос. Как должны рассчитываться промежуточные опоры ВЛ с поддерживающими гирляндами изоляторов и глухими зажимами?
Ответ. Должны рассчитываться в аварийном режиме по первой группе предельных состояний на расчетные условные горизонтальные статические нагрузки.
Расчет производится при следующих условиях:
оборваны провод или провода одной фазы одного пролета (при любом числе проводов на опоре), тросы не оборваны;
оборван один трос пролета (для расщепленного троса – все его составляющие), провода не оборваны (2.5.141).
Вопрос. Как должны рассчитываться опоры анкерного типа?
Ответ. Должны рассчитываться в аварийном режиме по первой группе предельных состояний на обрыв тех проводов и тросов, при обрыве которых усилия в рассматриваемых элементах получаются наибольшими.
Расчет производится на следующие условия:
для опор ВЛ с алюминиевыми и стальными проводами всех сечений, проводами из алюминиевых сплавов всех сечений, сталеалюминиевыми проводами и проводами из термообработанного алюминиевого сплава со стальным сердечником с площадью сечения алюминиевой части для обоих типов проводов до 150 мм: оборваны провода двух фаз одного пролета при любом числе цепей на опоре, тросы не оборваны (анкерные нормальные опоры); оборваны провода одной фазы одного пролета при любом числе цепей на опоре, тросы не оборваны (анкерные облегченные и концевые опоры);
для опор ВЛ со сталеалюминиевыми проводами и проводами из термообработанного алюминиевого сплава со стальным сердечником площадью сечения алюминиевой части для обоих типов проводов 185 мм и более, а также со стальными канатами всех сечений, используемыми в качестве проводов: оборваны провода одной фазы одного пролета при любом числе цепей на опоре, тросы не оборваны (анкерные нормальные и концевые опоры);
для опор ВЛ независимо от марок и сечений подвешиваемых проводов: оборван один трос одного пролета (при расщепленном тросе – все составляющие), провода не оборваны (2.5.145).
Вопрос. На какие условия должны проверяться опоры анкерного типа в монтажном режиме по первой группе предельных состояний?
Ответ. Должны проверяться на следующие условия: