Оформите заявку на услугу, мы свяжемся с вами в ближайшее
время и ответим на все интересующие вопросы.
Обеспечение электричеством потребителей всегда связано со строительством линий. Наибольшее распространение в сельской местности, на открытых пространствах получили именно воздушные линии электропередач. По сравнению с кабельными они имеют меньшую стоимость и плотность застройки. В городах и крупных населенных пунктах, как правило, этот вид не используется.
Однако без проектирования и строительства воздушных линий электропередач сейчас невозможно обойтись. С экономической точки зрения это наиболее выгодный способ передачи энергии на большие расстояния. Передача под высоким напряжением (110 кВ и выше) позволяет с минимальными потерями обеспечить отдаленные районы электричеством.
Воздушная линия электропередачи – это устройство, служащее для передачи электроэнергии по проводам. Расположены такие ЛЭП на открытом воздухе и представляют собой трассы, то есть полосы земли, на которых с определенным промежутком смонтированы опоры.
Расчет и проектирование воздушных линий электропередач является важной частью строительства, потому как от результатов будет зависеть не только стабильность и качество поставляемой в дома потребителей энергии, но и безопасность. Поэтому осуществлять все этапы должны только опытные профессионалы, которые имеют достаточную квалификацию.
Из чего состоит воздушная ЛЭП
Главные элементы трассы – опоры и провода. Также немаловажными конструктивными частями являются:
- Траверсы – специальные конструкции, не допускающие соприкосновения проводов на всем протяжении линии;
- Изоляторы – бывают двух видов. Штыревые могут применяться на линиях с напряжением до 35 кВ (включительно), они монтируются на опоры при помощи специальных крепежных элементов, а провода соединяются с ними при помощи проволочной вязки. Подвесные изоляторы могут быть установлены как на линии до 35 кВ, так и на ЛЭП 110 кВ и выше. Эти элементы состоят из фарфоровой или стеклянной основной части и соединяются при помощи металлической арматуры друг с другом в виде гирлянд. Провода крепятся зажимами и специальными деталями;
- Контуры заземления;
- Линейная арматура – необходима для соединения изоляторов и их элементов с проводами и опорами;
- Разрядники – аппараты для ограничения перенапряжений;
- Грозозащитные тросы – стальные или сталеалюминиевые канаты, стянутые из нескольких проволок.
Выбор проводов при проектировании воздушных ЛЭП
Основным токопроводящим материалом в настоящее время служит алюминий. Однако он не отличается высокой прочностью, поэтому при производстве проводов его используют вместе со сталью. Из этого материала выполняют сердечник провода, а затем вокруг обвивают тонкие алюминиевые проволоки. Многопроволочные провода отличаются гибкостью. Сталеалюминиевые провода монтируются на линиях с напряжением свыше 1000 В, алюминиевые чаще всего протягиваются на трассах до 35 кВ и в редких случаях – до 110 кВ.
Выбор опор при проектировании воздушных линий электропередач
Данные конструкции проектируются специально для протягивания высоковольтных линий. Устанавливаются они непосредственно в грунт или на оборудованный фундамент.
Однако в большинстве случаев используют именно опоры. Они могут быть разными в зависимости от их положения на линии и способа крепления проводов (анкерные или промежуточные). Изготавливаются из нескольких видов материалов:
- Железобетонные;
- Металлические.
ЖБИ. Могут устанавливаться на территориях с расчетной температурой воздуха до -55 градусов по Цельсию. Основой являются центрифугированные железобетонные стойки, в дополнение используются различные крепежные элементы (хомуты, сквозные болты, узлы крепления и т.д.). Установку таких опор производят в специально подготовленные цилиндрические котлованы. Достоинством ЖБИ является повышенная устойчивость к разрушающим факторам внешней среды.
Металлические опоры. Основным сплавом, применяемым при производстве, является сталь. Для продления срока службы их следует окрашивать, защищая таким образом от коррозии. Установку производят на железобетонные фундаменты. Могут применяться на линиях электропередач с напряжением 35 кВ и более.
По своему назначению опоры классифицируются на:
- Промежуточные. Устанавливаются на прямых участках трассы ЛЭП. Не предназначены для натяжения, служат лишь для поддержания проводов и тросов. Обычно промежуточные опоры составляют примерно 80-90% от всего числа конструкций на линии.
- Анкерные. Могут воспринимать нагрузки, создаваемые разностью натяжения проводов и тросов. Здесь могут использоваться железобетонные стойки повышенной прочности для усиления конструкций. Устанавливаются на прямых участках трассы ЛЭП, проходящих через естественные преграды и дороги для ограничения анкерного пролета и в местах изменений числа и марок проводов.
- Угловые. Эксплуатируются в местах смены направления трассы. Воспринимают нагрузки разного уровня: при небольших углах поворота до 30° монтируют угловые промежуточные опоры, а при повороте на величину более 30 градусов – анкерные.
- Концевые. Начинают или замыкают трассу воздушной ЛЭП. Сконструированы таким образом, чтобы выдерживать одностороннюю нагрузку, создаваемую тяжением проводом и тросов.
- Специальные. Это разные типы опор, предназначенные для решения особых задач:
- Перекрестные – для установки в местах пересечения ВЛ двух направлений;
- Ответвительные – для организации отводов дополнительных линий от основной магистрали;
- Транспозиционные – монтируются при необходимости изменения порядка расположения проводов;
- Противоветровые – призваны усилить механическую прочность и устойчивость данного участка трассы.
Значение проектирования при строительстве воздушных ЛЭП
Разработка проектной документации и необходимый для этого расчет основных параметров линии является обязательным этапом при строительстве ВЛ. Для реализации качественной и стабильно работающей линии специалистам необходимы следующие данные:
- Типы конструкций, узлов и деталей;
- Виды и количество опор, а также план их расстановке по трассе;
- Количество и сечения проводов, их марки и характеристики грозозащитных тросов;
- Схемы подключения и заземляющих устройств.
К проектной документации прилагаются и другие документы. В спецификации приводится список необходимых материалов и оборудования, а в сметах – расчет затрат по каждому из пунктов, включая транспортные услуги, трудовые затраты, организацию быта рабочих и проч.
Этапы проектирования
Ряд работ, проводимых в рамках планирования новой линии электропередач, можно разделить на 3 стадии.
Первый (предварительный) этап
Проводятся различные предпроектные работы. Для начала проектирования воздушной линии электропередач 110 кВ проводится ряд исследований и составляется техническое задание (ТЗ). Занимается формированием этого документа заказчик. ТЗ является важнейшей бумагой, без которой нельзя запускать проектные работы. В нем подробно описываются цели и задачи строительства новой ЛЭП, нюансы технологий и методов, которые будут использоваться при возведении линии. Также в техническом задании излагается следующая информация:
- Предполагаемая протяженность линии,
- Направление,
- Количество цепей,
- Рассчитанное сечение провода,
- Планируемая нагрузка,
- Типы опор, тросов, изолирующей арматуры и т.д.
Также на этапе подготовки решается вопрос о предоставлении права прокладки коридора для магистральной линии. Организации, содержащие электрические сети рассматриваемого региона, должны согласовать этот нюанс и предоставить соответствующие документы.
Проектирование воздушной линии электропередачи 110 кВ невозможно без проведения исследований местности. В процессе разработки проектной документации необходимо учитывать множество данных, которые уточняются в процессе инженерных изысканий:
- Геологических,
- Геодезических,
- Гидрологических,
- Экологических,
- Метеорологических и пр.
По результатам проектировщики не только получают необходимую информацию в текстовой форме, но и топографические схемы и карты с указанием существующих коммуникаций и строений, позволяющие наиболее точно спланировать расположение будущей линии. Как правило, предлагается несколько вариантов, среди которых выбирают один по принципам рационального землепользования, сохранения окружающей среды, обеспечения качественной и стабильной электроэнергией потребителей. Составляется акт выбора трассы, которая в дальнейшем будет тщательно спроектирована. На этом этапе также проходит получение технических условий, в которых изложены требования к разрешенной максимальной мощности ЛЭП.
Вторая (проектная) стадия
Осуществляются непосредственно расчеты и прорабатываются чертежи, на которых должны быть отражены линия и все необходимые объекты и сооружения. Специалисты при составлении документации опираются на требования строительных норм, правила и стандарты, действующее законодательство, правила устройства электроустановок и т.д.
Расчет и проектирование воздушных линий электропередач производится по следующим характеристикам:
- Длина и направление ЛЭП,
- Номинальное напряжение,
- Сечение проводов, которые будут использованы при строительных работах,
- Типы проводов (они бывают изолированные, самонесущие, неизолированные),
- Вид опор,
- Материалы оснастки,
- Крепежная арматура,
- Обеспечение электробезопасности потребителей,
- Способы их подключения к электросети,
- Нормы безопасности при обслуживании и эксплуатации ЛЭП.
Третья стадия – согласование
Для окончания работ по проекту и начала его реализации нужно получить разрешение от специализированных уполномоченных учреждений. Как правило, третий этап наиболее трудоемкий, он включает в себя проведение экспертизы проектной документации...
Для проведения непосредственно строительных работ по возведению воздушных ЛЭП подготавливается также рабочая документация по проекту. Затем переходят к этапу сооружения линии и ввода в эксплуатацию.
Расчеты при проектировании ВЛ
Ориентиром для специалистов служат ПУЭ, которые предписывают определенные значения технических параметров для разных климатических условий. Географическое расположение участка и погодные явления, актуальные для этого региона, играют решающую роль при просчете параметров воздушных линий электропередач. Необходимо принимать во внимание температурные показатели (максимальную и минимальную за год).
Поскольку воздушные линии эксплуатируются на открытом воздухе и круглогодично подвергаются внешним воздействиям, следует особо тщательно подбирать материалы и типы конструкционных элементов. Среди основных факторов можно выделить ветровые нагрузки и интенсивность гололедных явлений. Показатели этих воздействий в разных районах страны послужили основой для составления специальной карты, где указаны границы той или иной зоны. Специалисту нужно пользоваться данными графическими материалами, при необходимости уточняя их.