Борис Узелков - Справочник по строительству и реконструкции линий электропередачи напряжением 0,4–750 кВ

Анатолий Кравцов, Борис Узелков, Ефим Гологорский

Справочник по строительству и реконструкции линий электропередачи напряжением 0,4–750 кВ

Предисловие

Единая электроэнергетическая система (ЕЭС) России охватывает всю территорию страны от западных границ до Дальнего Востока и является одним из крупнейших в мире централизованно управляемым энергообъединением, граничащим с энергообъединениями стран Европы и Азии.

Производственный потенциал электроэнергетики России составляют электростанции общей мощностью более 214 млн кВт. В электроэнергетике в настоящее время функционируют 2,5 млн км линий электропередачи всех классов напряжений, в том числе 447 тыс. км линий напряжением выше 110 кВ. Основная электрическая сеть объединенных энергосистем ЕЭС России в центральных и восточных объединениях сформирована с использованием напряжений 220–500 кВ, Северо-Запада РФ и частично ОЭС Центра – 330–750 кВ.

Одна из серьезнейших проблем в энергетике – старение основных фондов: свыше 5 тыс. км ВЛ 110–220 кВ и подстанций общей мощностью 8 млн кВА подлежат полной замене. К 2010 г. потребуется реконструкция 20 тыс. км воздушных линий электропередачи 110 кВ и выше.

В соответствии с генеральной схемой размещения объектов электроэнергетики, принятой за основу Правительством РФ, должны быть построены новые сети для обеспечения устойчивой работы Единой энергосистемы и надежного энергосбережения потребителей. Инвестиции в развитие сети по данным ОАО «ФСК ЕЭС» оцениваются в 5 трл руб.

С целью успешного решения поставленных задач в соответствии с программой реформирования электроэнергетики была создана Федеральная сетевая компания (ОАО «ФСК ЕЭС»).

В справочнике систематизированы материалы для специалистов по строительству и реконструкции линий электропередачи напряжением 0,4—750 кВ; приведены сведения по новым маркам опор, линейных изоляторов, арматуры, комплектующим изделиям, строительно-монтажным работам, эксплуатационным материалам, строительным машинам, средствам механизации; освещены вопросы технического обслуживания и ремонта строительных машин и транспортных средств, охраны труда и техники безопасности. За основу взят Справочник по строительству и реконструкции линий электропередачи напряжением 0,4—500 кВ (Гологорский Е. Г., Кравцов Н. Н., Узелков Б. М. – М.: Из-во НЦ ЭНАС, 2003). Настоящее издание Справочника дополнено сведениями о новых марках комплектных трансформаторных подстанций и распределительных устройств, строительных машин и автомобилей, оборудования и средств механизации, приведены данные о новых эксплуатационных материалах и комплектующих изделиях.

При подготовке справочника были использованы материалы институтов ОАО «РОСЭП», ОАО «Энергосетьпроект», ОАО «СевероЗападный энергетический инжиниринговый центр», ЗАО «Оргэнергострой», ОПТЭН ЛИМИТЕД, Самарского и Московского заводов «Электрощит», ООО «В-Л Комплект», Южно-Уральского арматурно-изоляторного завода, а также Алапаевского ОАО «Стройдормаш», ОАО «КамАЗ» и других предприятий.

Авторы выражают глубокую благодарность рецензентам Г. Н. Эленбогену и И. М. Погожеву за ценные замечания и предложения, направленные на улучшение содержания справочника, а также инженеру Г. Б. Харламовой за помощь, оказанную при подготовке рукописи.

Предложения и замечания просим направлять по адресу: 109428, Москва, Рязанский проспект, 30/15, ОАО «Проектэнергомаш».

Термины и определения

Таблица

Раздел 1

Воздушные линии электропередачи

1.1. СТРОИТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ И ИЗДЕЛИЯ

Строительные материалы и изделия, применяемые при строительстве линий электропередачи, должны соответствовать проектной документации, государственным стандартам (ГОСТ) и техническим условиям (ТУ) на их изготовление. Соответствие материалов и изделий этим требованиям должно подтверждаться паспортом или сертификатом на поступившую продукцию. Наличие сопроводительной документации не исключает необходимости проверки продукции перед ее использованием.

Материалы, применяемые в процессе строительно-монтажных работ на ВЛ и служащие для изготовления конструкций, можно условно разделить на следующие виды:

конструкционные (бетон, железобетон, металл, древесина), из которых изготовляют фундаменты, опоры и другие конструкции и детали;

проводниковые, из которых изготовляют провода, грозозащитные тросы, элементы заземляющих устройств, соединительные зажимы и т. д.;

изоляционные материалы и изделия, из которых изготовляют, в частности, изоляторы, обеспечивающие изоляцию проводов друг от друга и от конструктивных элементов опор.

Массы основных строительных материалов приведены в табл. 1.1.

Таблица 1.1

Массы основных строительных материалов

1.1.1. Бетон и железобетон

При строительстве линий электропередачи бетон применяется в основном при сооружении фундаментов под переходные опоры. Рабочие характеристики бетона определяются нормируемыми марками при проектировании. Марки бетона устанавливаются по прочности, морозостойкости и водонепроницаемости.

По прочности на сжатие установлены следующие марки бетонов: 15, 50, 75, 100, 150, 200, 250, 300, 400, 500, 600.

По морозостойкости – в циклах попеременного замораживания и оттаивания: 10, 15, 25, 35, 50, 100, 200, 300.

По водонепроницаемости установлены марки В-2, В-4, В-6, В-8, обеспечивающие водонепроницаемость бетона при давлении воды соответственно не менее 20, 40, 60 и 80 Па.

В соответствии со СНиП 52-01-2003 основными нормируемыми и контролируемыми показателями качества бетона являются: класс по прочности на сжатие В, класс по прочности на осевое напряжение В(, марка по морозостойкости F, марка по водонепроницаемости W, марка по средней плотности D.

По СНиП 2.03.01–84* марки бетона по прочности на сжатие заменены на классы бетона по прочности на сжатие. Соответствие марок и классов бетонов по прочности приведено в табл. 1.2.

Классы бетона по прочности на сжатие отвечают значению гарантированной прочности бетона, МПа с обеспеченностью 0,95.

Таблица 1.2

Классы и марки бетона по прочности

Класс бетона по прочности на осевое растяжение В( соответствует значению прочности бетона на осевое растяжение в МПа с обеспеченностью 0,95 и принимается в пределах от 0,4 до 6.

Марка бетона по морозостойкости F соответствует минимальному числу циклов попеременного замораживания и оттаивания, выдерживаемых образцом при стандартном испытании, и принимается в пределах от 15 до 1000.

Марка бетона по водонепроницаемости W соответствует максимальному значению давления воды (МПа-10-1), выдерживаемому бетонным образцом при испытании, и принимается в пределах от 2 до 20.

Марка по средней плотности D соответствует среднему значению объемной массы бетона в кг/м3 и принимается в пределах 200 до 5000.

По объемной массе в сухом состоянии бетон подразделяется на особо тяжелый – более 2500 кг/м3, тяжелый – от 1800 до 2500 кг/м3, легкий – от 500 до 1800 кг/м3, особо легкий – до 500 кг/м3.

Марка бетона по прочности – это предел прочности бетона при сжатии, Па, бетонного образца – куба с ребрами 200 мм после 28-суточного твердения при температуре 20 ± 2 °C и относительной влажности 90 %.

Для увеличения прочности в бетон закладывается стальная арматура, принимающая на себя растягивающие усилия. Бетон прочно сцепляется с арматурой, оба материала почти одинаково расширяются при нагревании. Это обеспечивает их совместную работу и монолитность железобетона. Однако при растяжении сталь может увеличиться в 5–6 раз больше, чем бетон, и при этом в бетоне появляются трещины, ведущие к порче конструкции. Во избежание этого при изготовлении опор ВЛ широко применяют предварительное натяжение стальной арматуры. Предварительно напряженный железобетон прочнее, легче, долговечнее и экономичнее обычного.

Показатели жесткости бетонной смеси и расход цемента для бетонных конструкций приведены в табл. 1.3 и 1.4.

Таблица 1.3

Жесткость бетонных смесей, укладываемых в различные конструкции

Таблица 1.4

Ориентировочный расход цемента в бетонных конструкциях

Коэффициенты нарастания прочности бетона при нормальных условиях твердения:

на 3-й день…………………………… 0,33

на 7-й день …………………………… 0,59

на 28-й день …………………………. 1

через 3 мес …………………………… 1,32

через 6 мес …………………………… 1,58

через 12 мес………………………….. 1,76

1.1.2. Арматура и стальной прокат

Для армирования железобетонных конструкций применяется сталь арматурная, отвечающая требованиям соответствующих государственных стандартов (ГОСТ 5781—82*). В зависимости от механических свойств арматурная сталь подразделяется на классы А-I (А240) гладкого профиля и А-II (А300), Ас-II (Ас300), А-III (А400), А-IV (А600), А-V (А800), А-VI (А1000) периодического профиля.