ФАЗНЫЙ ЭЛЕКТРОПРОВОД ВОЗДУШНОЙ ЛИНИИ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ И СПОСОБ ПРОКЛАДКИ ФАЗНОГО ЭЛЕКТРОПРОВОДА ВОЗДУШНОЙ ЛИНИИ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ
PHASE ELECTRIC WIRE OF OVERHEAD POWER TRANSMISSION LINE AND METHOD OF WIRING OF THIS PHASE ELECTRIC WIRE OF OVERHEAD POWER TRANSMISSION LINE

Изобретение относится к электротехнике, конкретно к фазным электропроводам воздушных линий электропередачи и способам прокладки фазных электропроводов.
Известен способ прокладки электропроводов воздушной линии электропередачи, содержащей высотные опоры, на которых устанавливают монтажные ролики для протяжки фазного электропровода посредством лидер-троса, используя промежуточные поддерживающие монтажные элементы. В известном способе протяжку электропровода производят с использованием раскаточного агрегата тормозной и натяжной машин, устанавливаемых по концам строительно-монтажного участка линии электропередачи (Патент RU №2360345).
Недостатками известного способа прокладки фазного электропровода воздушной линии электропередачи являются повышенная трудоемкость, требующая применения дополнительных поддерживающих прокладываемый электропровод в пролете между смежными опорами при повышенной величине последнего, а также неотработанность неповреждающей электропровод технологии монтажа и последующей эксплуатации, что не гарантирует его сохранности при контакте с жесткими элементами монтажных роликов и не обеспечивает сохранности высоких электропроводных качеств при использовании эффективных высокотемпературных композитных многожильных электропроводов.
Задача, решаемая изобретением, заключается в разработке многожильного композитного высокотемпературного фазного электропровода воздушной линии электропередачи и технологии его монтажа в указанной линии, обеспечивающей максимальную неповреждаемость защитных оболочек и многожильной конструктивной системы электропровода на всех этапах подготовки к монтажу, прокладки и последующей эксплуатации в составе воздушной линии электропередачи
Поставленную задачу в части способа прокладки фазного электропровода воздушной линии электропередачи решают тем, что прокладывают высокотемпературный композитный многожильный электропровод, содержащий не менее одной композитной жилы и многожильный внешний повив; при этом для прокладки используют навитый на барабан электропровод индивидуальной длиной не менее полной анкерной строительной длины воздушной линии электропередачи или ее монтажного участка; раскаточный агрегат, выполненный с возможностью горизонтальной осевой навески барабана и раскатывания электропровода с верхней стороны барабана с точкой перевода в линию натяжения, располагаемой выше упомянутой оси навески; тормозную машину с тормозным барабаном и натяжную машину, совместно обеспечивающие раскатку электропровода с натяжением; лидер-трос со сцепными концевиками, концевые и промежуточные раскаточные ролики, натяжные и поддерживающие зажимы для крепления электропровода к опорам указанной линии электропередачи; устанавливают на высотные опоры концевые и промежуточные раскаточные ролики, которые для этого сконструированы с профилированным ложем, по меньшей мере, наружный контактный слой которого выполнен из упругодеформируемого материала с твердостью ниже твердости наружного слоя жил внешнего повива электропровода на величину, достаточную для обеспечения монтажно-технологической неповреждаемости электропровода при контакте с указанным ложем, рабочий профиль которого принят глубиной и шириной, превышающими габаритный диаметр поперечного сечения прокладываемого электропровода; при этом раскаточный агрегат и тормозную машину устанавливают на головной монтажной площадке перед первой опорой на расстоянии от нее, обеспечивающем угол наклона электропровода к горизонту на участке от упомянутого барабана тормозной машины до концевого раскаточного ролика на первой опоре указанной линии электропередачи, не превышающий 30°, а натяжную машину устанавливают и жестко фиксируют на основании конечной монтажной площадки с возможностью обеспечения аналогичного угла наклона лидер-троса и соответственно электропровода за последней опорой монтажного участка; монтируют на опорах указанной линии упомянутые натяжные и/или поддерживающие зажимы и в непосредственной близости от них навешивают упомянутые раскаточные ролики, пропускают по роликам в направлении к первой опоре и к тормозной машине; лидер-трос соединяют на период монтажа одним концом с прокладываемым электропроводом через тормозную машину, а другим через натяжную машину и осуществляют прокладку электропровода по раскаточным роликам с максимальным технологическим натяжением не более 0,7 от прочности электропровода на разрыв и минимальным радиусом изгиба на роликах не менее 40 габаритных диаметров электропровода, после чего производят под технологическим натяжением перекладку и закрепление электропровода в натяжных и поддерживающих зажимах.
При наличии в указанной линии электропередачи высотных опор, располагаемых с поворотом линии в плане под углом 5°<α≤60° для обеспечения минимально допустимого радиуса изгиба электропровода на раскаточных роликах, диаметр последних, считая по днищу ложа (желоба), принимают величиной не менее 60 габаритных диаметров электропровода, при этом упругодеформируемый контактный слой ложа роликов выполняют, например, прорезиненным или полиуретановым, а при наличии в линии одной и более угловых опор с углом поворота более 60° применяют ролики в аналогичном исполнении, но с минимальным диаметром не менее 1000 мм, либо применяют тандемы из двух или более роликов с креплением тандема к опоре через одну точку.
Кроме того, для прокладки электропровода в качестве лидер-троса могут использовать малокрутящийся канат с параллельно уложенными несущими прядями в защитной оболочке или в трубчатой рубашке крестовой свивки, имеющий длину, соответствующую строительной длине электропровода плюс не менее шести высот до точки подвеса указанного электропровода.
При этом в качестве лидер-троса могут применять многожильный плетеный металлический трос крестовой свивки, монтажные работы с лидер-тросом должны производить только на отключенных воздушных линиях, а лидер-трос на участках вблизи тормозной и/или натяжной машины следует снабдить роликовым заземлителем.
Причем барабан с лидер-тросом могут размещать на заанкеренной натяжной машине и в режиме реверса подавать лидер-трос к месту монтажа, вытягивая его натяжным механизмом, например натяжным механизмом с гидроприводом, и под минимальным натяжением могут заправлять на ролики, соединив с концом электропровода у тормозной машины.
Соединение конца электропровода с лидер-тросом могут выполнять через вертлюг, монтажную петлю и монтажный чулок в виде крестовой оплетки из мягкой проволоки и прокладки из защитной ленты, предотвращающей повреждаемость приконцевого участка электропровода.
Причем протяжку электропровода могут начинать с минимальной скоростью до 5 м/мин, а после прохождения им первой опоры линии увеличивать скорость протяжки до 100 м/мин, при этом вначале процесса могут включать в работу тормозную машину, которая начинает отпускать провод, регулируя стрелу провеса, после этого могут включать натяжную машину и производить протяжку.
Монтажные работы по прокладке электропровода могут выполнять с использованием натяжной машины, которая оснащена лебедкой с плавно изменяющейся скоростью протяжки, устройством реверса, прибором изменения тягового усилия, ограничителем заданного максимального натяжения и кабестаном, при этом кабестан имеет диаметр барабана меньше диаметра барабана тормозной машины и может быть предназначен для намотки только лидер-троса.
Тормозная машина может быть оснащена устройством плавного регулирования усилия торможения, чем могут обеспечивать регулирование натяжения и стрелы провеса электропровода, и, кроме того, указанная машина может быть оснащена сдвоенным тормозным барабаном с диаметром, превышающим минимально допустимый по условию неразрушающего изгиба электропровода, содержащего композитные жилы; причем работу тормозной и натяжной машин автоматически могут согласовывать с обеспечением требуемого натяжения во всем допустимом диапазоне скоростей протяжки электропровода.
Перекладку электропровода из ролика в поддерживающие зажимы могут производить с помощью монтажной балки с лебедкой.
При этом после монтажа в эксплуатационных подвесных зажимах электропровод могут оснащать виброгасителями.
Кроме того, могут прокладывать фазный высокотемпературный композитный многожильный электропровод воздушной линии электропередачи напряжением от 10÷0,4 кВт до напряжения класса 35÷330 кВт.
В качестве высокотемпературного композитного многожильного могут применять электропровод типа выпускаемых фирмой LUMPI-BERNDORF.
Поставленную задачу в части изобретения "фазный электропровод воздушной линии электропередачи" решают тем, что фазный электропровод воздушной линии электропередачи, включающей смонтированную на высотных опорах с траверсами токоведущую часть с многожильными фазными электропроводами, выполнен высокотемпературным композитным, содержит многожильный внешний повив, сердечник не менее чем с одной композитной жилой и проложен в указанной линии по любому из п.п.1-14 способа прокладки фазного электропровода воздушной линии электропередачи.
Технический результат, достигаемый изобретением, заключается в разработке многожильного композитного высокотемпературного фазного электропровода воздушной линии электропередачи и взаимно адаптированной с ним технологии монтажа, обеспечивающей максимальную неповреждаемость защитных оболочек и многожильной конструктивной системы электропровода на всех этапах подготовки к монтажу, прокладки и последующей эксплуатации в составе воздушной линии электропередачи, что достигается разработанным в изобретении набором монтажных машин, агрегатов, приемов их работы, параметров электропровода и деталей оборудования, с которыми электропровод взаимодействуют как в процессе его прокладки, так и в процессе последующей эксплуатации в составе воздушной линии электропередачи. Сохранение высокоэффективных характеристик монтируемого электропровода достигают также бесстыковым выполнением последнего в пределах ремонтно-монтажного участка воздушной линии электропередачи; протяжкой с соблюдением допустимого для данного вида электропровода натяжения и углов перегиба на барабанах тормозной машины и раскаточных роликах. Сохранность оболочек и всей конструкции электропровода повышает также наличие введенного в изобретении упругоподатливого слоя в элементах оборудования и подвески, с которыми соприкасается электропровод на всех этапах подготовки, прокладки и последующей эксплуатации электропровода в составе воздушной линии электропередачи.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где:
на фиг.1 - изображена воздушная линия электропередачи с высокотемпературным композитным многожильным электропроводом и технологическим оборудованием для его прокладки;
на фиг.2. - подвеска высокотемпературных композитных токоведущих проводов на траверсах опор воздушной линий электропередачи;
на фиг.3 - барабан с высокотемпературным композитным электропроводом в фазе навески на раскаточный агрегат, фронтальная проекция;
на фиг.4 - навеска барабана на раскаточный агрегат с верхней раскаткой высокотемпературного композитного электропровода;
на фиг.5 - монтажное соединение высокотемпературного композитного электропровода с лидер-тросом;
на фиг.6 - раскаточный ролик с ложем, выполненным с неповреждающим высокотемпературный композитный электропровод слоем, поперечно диаметральный разрез;
на фиг.7 - натяжной зажим в собранном виде, смонтированный на высокотемпературном композитном электропроводе;
на фиг.8 - схема перекладки высокотемпературного композитного электропровода из монтажного раскаточного ролика в поддерживающий зажим.
Возводят воздушную линию 1 на высотных опорах 2. Прокладывают многожильный композитный высокотемпературный электропровод 3, содержащий не менее одной композитной жилы и многожильный внешний повив (не показано). Для прокладки используют навитый на барабан 4 указанный электропровод 3 индивидуальной длиной не менее полной анкерной строительной длины воздушной линий 1 электропередачи или ее монтажного участка; раскаточный агрегат 5, выполненный с возможностью горизонтальной осевой навески барабана 4 и раскатывания электропровода 3 с верхней стороны барабана 4 с точкой перевода в линию натяжения, располагаемой выше оси навески 6; тормозную машину 7 с тормозным барабаном 8 и натяжную машину 9, которые, работая совместно, обеспечивают раскатку электропровода 3 с натяжением. Кроме того применяют лидер-трос 10, снабженный сцепным концевиком 11 для крепления электропровода 3. Также применяют монтажные концевые 12 и промежуточные 13 раскаточные ролики, натяжные 14 и поддерживающие 15 зажимы для крепления электропровода 3 к опорам 2 указанной линии 1 электропередачи.
Устанавливают на высотные опоры 2 концевые 12 и промежуточные 13 раскаточные ролики, которые для этого сконструированы с профилированным ложем 16, по меньшей мере, наружный контактный слой 17 которого выполнен из упругодеформируемого материала с твердостью ниже твердости наружного слоя жил внешнего повива электропровода 3 на величину, достаточную для обеспечения монтажно-технологической неповреждаемости электропровода 3 при контакте с указанным ложем 16, рабочий профиль которого принят глубиной и шириной, превышающими габаритный диаметр поперечного сечения прокладываемого электропровода 3. На головной 18 монтажной площадке перед первой опорой 2 устанавливают раскаточный агрегат 5 и тормозную машину 6 на расстоянии от нее, обеспечивающем не превышающий 30° угол наклона электропровода 3 к горизонту на участке от упомянутого барабана 8 тормозной машины 7 до концевого 12 раскаточного ролика на первой опоре 2 указанной линии электропередачи 1. Натяжную машину 9 устанавливают и жестко фиксируют на основании конечной монтажной площадки 19 с возможностью обеспечения аналогичного угла наклона лидер-троса 10 и соответственно электропровода 3 за последней опорой 2 монтажного участка. На опорах 2 высоковольтной воздушной линии 1 монтируют натяжные 14 и/или поддерживающие 15 зажимы и в непосредственной близости от них навешивают на траверсах 20 раскаточные ролики 12, 13. Пропускают по роликам 12, 13 в направлении к первой опоре 2 и к тормозной машине 7 лидер-трос 10 и соединяют его на период монтажа одним концом с прокладываемым электропроводом 3 через тормозную машину 7, а другим через натяжную машину 9. Прокладку электропровода 3 по раскаточным роликам 12, 13 осуществляют с максимальным технологическим натяжением не более 0,7 от прочности электропровода 3 на разрыв и минимальным радиусом изгиба на роликах не менее 40 габаритных диаметров электропровода 3, после чего производят под технологическим натяжением перекладку и закрепление электропровода 3 в натяжных 14 и поддерживающих 15 зажимах. Минимальный радиус изгиба электропровода 3 на раскаточных роликах 12,13 при возведении воздушной линии 1 электропередачи на высотных опорах 2, располагаемых с поворотом линии в плане под углом 5°<α≤60° для обеспечения минимально допустимого радиуса изгиба электропровода 3 на раскаточных роликах 12, диаметр последних, считая по днищу ложа (желоба), принимают не менее 60 габаритных диаметров электропровода 3, при этом в качестве упругодеформируемого контактного слоя 17 ложа 16 роликов 12 последний выполняют, например, прорезиненным или полиуретановым. При наличии одной и более угловых опор с углом поворота более 60° применяют ролики 12 в аналогичном исполнении с минимальным диаметром не менее 1000 мм, либо применяют тандемы из двух или более роликов с креплением тандема к опоре через одну точку.
Для прокладки электропровода 3 в качестве лидер-троса 10 используют малокрутящийся канат с параллельно уложенными несущими прядями в защитной оболочке или в трубчатой рубашке крестовой свивки, имеющий длину, соответствующую строительной длине электропровода плюс не менее шести высот крайней опоры 2 до точки подвеса электропровода 3. В качестве лидер-троса 10 могут применять многожильный плетеный металлический трос крестовой свивки, при этом монтажные работы с лидер-тросом 10 производят только на отключенных воздушных линиях 1, а лидер-трос 10 на участках вблизи тормозной 7 и/или натяжной машины 9 снабжают роликовым заземлителем (не показан). Барабан 21 с лидер-тросом 10 размещают на заанкеренной натяжной машине 9 и в режиме реверса подают лидер-трос 10 к месту монтажа, вытягивая его натяжным механизмом (не показан), например натяжным механизмом с гидроприводом, и под минимальным натяжением заправляют на ролики 12, 13, соединив с концом электропровода 3 у тормозной машины 7. Соединение конца электропровода 3 с лидер-тросом 10 выполняют через вертлюг 22, монтажную петлю 23 и монтажный чулок 24 в виде крестовой оплетки из мягкой проволоки и прокладки из защитной ленты, предотвращающей повреждаемость приконцевого участка электропровода 3. Протяжку электропровода 3 начинают с минимальной скоростью до 5 м/мин, а после прохождения им первой опоры 2 линии 1 увеличивают скорость протяжки до 100 м/мин, при этом вначале процесса включают в работу тормозную 7 машину, которая начинает отпускать электропровод 3, регулируя стрелу провеса. После этого включают натяжную 9 машину и производят протяжку. Монтажные работы по прокладке электропровода 3 вариантно могут выполнять с использованием натяжной машины 9, которая оснащена лебедкой (не показана) с плавно изменяющейся скоростью протяжки, устройством реверса, прибором изменения тягового усилия, ограничителем заданного максимального натяжения и кабестаном (не показаны), при этом кабестан имеет диаметр барабана меньше диаметра барабана 8 тормозной машины и предназначен для намотки только лидер-троса 10. Тормозная машина 7 оснащена устройством плавного регулирования усилия торможения, чем обеспечивают регулирование натяжения и стрелы провеса электропровода 3. Кроме того, указанная машина 7 может быть оснащена сдвоенным тормозным барабаном 8 с диаметром, превышающим минимально допустимый по условию неразрушающего изгиба, содержащего композитные жилы электропровода 3. Работу тормозной 7 и натяжной 9 машин автоматически согласуют с обеспечением требуемого натяжения во всем допустимом диапазоне скоростей протяжки электропровода 3. Перекладку электропровода 3 из ролика 12, 13 в поддерживающие зажимы 15 производят с помощью монтажной балки 25 с лебедкой 26. После монтажа в эксплуатационных подвесных зажимах 15 электропровод 3 оснащают виброгасителями (не показаны). Могут прокладывать электропровод 3 в линии 1 напряжением 10÷0,4 кВт. Кроме того, электропровод 3 могут прокладывать в линии 1 напряжением класса 35÷330 кВт. В качестве высокотемпературного композитного могут применять электропровод 3 типа электропроводов фирмы LUMPI-BERNDORF.
Фазный электропровод 3 воздушной линии 1 электропередачи смонтирован на высотных опорах 2 с траверсами 20 в составе токоведущей части линии 1. При этом электропровод 3 выполнен многожильным высокотемпературным композитным, содержит многожильный внешний повив и сердечник, имеющий не менее чем одну композитную жилу, при этом электропровод 3 проложен в указанной линии 1 по любому из пп.1-14 способа прокладки фазного электропровода воздушной линии электропередачи.
Пример реализации изобретения. Для прокладки фазного электропровода 3 воздушной линии 1 электропередачи напряжением 10÷0,4 кВт длиной 12 км используют многожильный композитный высокотемпературный электропровод 3 типа TAL/HACIN 97/56. Монтажные работы по прокладке электропровода 3 производят, разбивая линию 1 на 4 строительно-монтажных участка, один из которых принимают длиною 3 км. Перед первой высотной опорой 2 указанного участка оборудуют головную 18, а за его последней опорой 2 конечную 19 монтажные площадки. На головной площадке 18 монтируют раскаточный агрегат 5 и тормозную машину 7, вынося ее перед первой высотной опорой 2 на расстояние не менее шести высот указанной опоры 2, а на концевой площадке 19 аналогично монтируют натяжную машину 9. На высотных опорах 2 монтируют натяжные 14 и поддерживающие 15 зажимы для крепления указанного электропровода 3 и навешивают концевые 12 и промежуточные 13 раскаточные ролики с профилированным ложем 16, обеспечивающим неповреждаемость оболочки и конструкции указанного композитного высокотемпературного электропровода 3.
На раскаточный агрегат 5 навешивают барабан 4 с многожильным композитным высокотемпературным электропроводом 3 индивидуальной длиной не менее полной анкерной строительной длины строительно-монтажного участка, располагая его на оси навески 6 для верхней раскатки электропровода 3. На натяжную машину 9 навешивают барабан 21 лидер-тросом 10, предпочтительно также с верхней раскаткой. Протягивают лидер-трос 10 по раскаточным роликам 12, 13 в направлении от последней до первой высотной опоры 2 и тормозной машины 7, соединяют с концом монтируемого многожильного композитного высокотемпературного электропровода 3, осуществляют его протяжку под технологическим натяжением по упомянутым раскаточным роликам 12, 13 и совершают перекладку в натяжные 14 и поддерживающие зажимы 15 с подвеской к гирляндам изоляторов.