При эксплуатации ВЛИ зачастую выявляются дефекты, связанные с неправильным подбором арматуры, нарушением технологии монтажа, с отсутствием нормативно-технической документации, влияющие на надежность и безопасность работы воздушных линий электропередач. В статье рассматриваются необходимые требования к технологии проведения монтажных работ, к выбору оборудования, а также типичные ошибки, допускаемые при монтаже ВЛИ.

В период электрификации промышленных и сельских районов страны, который закончился в 70-х годах прошлого столетия, в России создана разветвленная сеть воздушных линий электропередачи (ВЛ). Протяженность В Л в распределительных сетях на напряжение 0,38 и 10-35 кВ по данным Федеральной Сетевой Компании Единой Энергетической Системы России (ФСК ЕЭС) составляет более 2 млн. км.
Значительная часть этих ВЛ эксплуатируется фактически за пределами нормативного срока службы. Учитывая создавшуюся ситуацию, и, принимая во внимание, что "Правила устройства электроустановок" (ПУЭ, седьмое издание) ориентируют на применение изолированных и защищенных проводов при сооружении новых ВЛ, в России сложились благоприятные условия для внедрения новых технологий при строительстве ВЛ.
Применение самонесущих изолированных (СИП) и защищенных (ПЗВ) проводов при сооружении воздушных изолированных линий (ВЛИ) и воздушных защищенных линий (ВЗ), позволяет в значительной мере повысить надежность и экономичность электроснабжения потребителей, и сократить эксплуатационные расходы.
По сравнению с традиционными ВЛ с неизолированными проводами ВЛИ имеет ряд преимуществ:

Основные преимущества ВЛИ с применением СИП

Необходимо заметить, что без качественной арматуры, грамотного проекта, использования качественных проводов и правильно выполненного монтажа, невозможно добиться надежной и безопасной работы ВЛИ в электрических сетях. В связи с этим возникла необходимость в подготовке нормативной документации и подборе качественного, высоко надежного оборудования для строительства и эксплуатации ВЛИ.
В 2005 году ОАО «РОСЭП» разработало проект «Одноцепные, двухцепные и переходные железобетонные опоры ВЛИ 0,38 кВ с СИП-2А ОАО «ИРКУТСККАБЕЛЬ» и линейной арматурой ООО «НИЛЕД», шифр 25.0017. В новом проекте разработаны одноцепные, двухцепные и переходные опоры ВЛИ 0,38 кВ, подвеска светильника на опоры ВЛ, установка переносного заземления на концевой опоре, установка ограничителя мощности на ответвлении от ВЛ к вводам, прокладка проводов СИП по стенам зданий, вводы в здания, железобетонные и стальные элементы, приведены эскизы и характеристики используемой арматуры фирмы «НИЛЕД», представлены расчетные пролеты и монтажные стрелы провеса проводов СИП-2А, рассчитанные с учетом требований ПУЭ 7-го издания. На сегодняшний день ведется работа по созданию типового проекта для строительства ВЛИ на напряжение 10-35 кВ.
С 1 июля 2006 года вводится в действие ГОСТ Р 52373-2005 «Провода самонесущие изолированные и защищенные для воздушных линий электропередачи. Общие технические условия». Стандарт распространяется на самонесущие изолированные провода для воздушных линий электропередачи на номинальное напряжение до 0,6/1 кВ включительно и самонесущие защищенные провода для воздушных линий электропередачи на номинальное напряжение 20 кВ (для сетей на напряжение 10, 15 и 20 кВ) и 35 кВ (для сетей на напряжение 35 кВ) номинальной частотой 50 Гц (далее - провода). Стандарт устанавливает основные требования к конструкциям и техническим характеристикам проводов, их эксплуатационные свойства и методы испытаний. Климатическое исполнение проводов - В, категории размещения - 1, 2 и 3 по ГОСТ 15150. В стандарте приводится классификация, основные параметры и размеры проводов, а также излагаются правила приемки, методы контроля, транспортирование и хранение, указания по эксплуатации и гарантии изготовителя.

При строительстве ВЛИ необходимо соблюдать следующие основные требования:

Остановимся подробней на некоторых этапах монтажа ВЛИ.
1.   Раскатка СИП в анкерном пролёте
Предпочтительно, чтобы барабан был расположен вблизи опоры, на которой производится окончательная регулировка стрел провеса и тяжения. Это позволит излишки провода оставить на барабане. Барабан устанавливается на расстоянии от опоры равном, по меньшей мере, высоте опоры от поверхности земли. Раскатку производят без рывков под тяжением. Во время раскатки, СИП не должен касаться земли, металлических и бетонных конструкций. Скорость раскатки СИП не должна превышать 5 км/ч.
2.   Натяжение и закрепление СИП в анкерном пролёте
В процессе натяжения и закрепления СИП в анкерном пролете выполняют установку анкерного зажима и закрепление СИП на первой анкерной опоре, натяжение СИП и закрепление его на второй анкерной опоре, закрепление СИП на промежуточных опорах. По монтажным таблицам в зависимости от температуры окружающего воздуха, марки, сечения СИП и расстановки опор в анкерном пролёте определяют величину усилия, с которым будет натягиваться несущая нулевая жила СИП. Допускается натягивать СИП с усилием, превышающим проектное значение не более чем на 5 %, учитывая удлинение СИП через несколько часов после окончания монтажа за счет освобождения от деформаций, возникших при намотке и хранении на барабане. Визуально (по стрелам провеса) оценивают качество натяжки СИП в анкерном пролете, после чего провод, как правило, до начала следующей смены оставляют "отвисеться".
3. Регулировка СИП
Измерение усилия в проводе осуществляется динамометром. Несоблюдение этого требования может привести к нарушению габаритов СИП или возникновению недопустимых нагрузок и воздействий на опоры ВЛИ. Подвеска СИП осуществляется с помощью крепежной арматуры, которая закрепляется только на несущую нулевую жилу (для магистральных СИП). В расчетах подвески СИП учитываются следующие климатические модели нагрузок рассчитанные по нормам применяемым в России:

Какими бы не были климатические условия (скоростные напоры ветра, температура, налипание снега, гололедно-изморозовые отложения) усилие, прикладываемое к несущей нулевой жиле СИП не должно превышать 700 даН. Тяжение при подвеске СИП на опорах В ЛИ 0,38 кВ определяется по графикам (монтажным таблицам) в зависимости от длины пролета и расчетных параметров.
4.   Установка зажима подвески на несущую нулевую жилу
Установка поддерживающего зажима ES 1500E на несущую нулевую жилу осуществляется вручную, монтажный инструмент при этом не требуется. Необходимо отделить несущую нулевую жилу от токопроводящих жил, используя отделительные клинья. Несущую нулевую жилу вложить в углубление поддерживающего зажима и закрепить провод в зажиме, нажимая с двух сторон на фиксатор. Проверить положение токопроводящих жил: они должны находиться под подвесным зажимом или перед ним. Скрепить провода стяжными хомутами на расстоянии примерно 15 см по обе стороны от зажима. Вставить стяжной хомут в отверстие в поддерживающем зажиме и скрепить провода под зажимом.
5.   Установка ответвительных анкерных зажимов.
Монтаж ответвлений от СИП магистрали к вводам в здание выполняют два электролинейщика. С бухты или катушки вручную отматывают СИП ответвления между опорой и зданием. Устанавливают анкерный зажим, поднимают провод на опору и навешивают анкерный зажим на крюк опоры или кронштейн. Другой электролинейщик поднимается к крюку или кронштейну, установленному на стене здания, натягивает провод ответвления, отмечает на нем место крепления второго анкерного зажима. Замерив расстояние от крюка или кронштейна до места соединения проводов ответвления с внутренней проводкой, электролинейщик секторными ножницами обрезает провод от бухты, устанавливает анкерный зажим и закрепляет на стене здания. На СИП накладывают стяжные хомуты, располагая их с обеих сторон анкерного зажима. Свободные торцы изолированных жил защищают колпачками во избежание попадания влаги внутрь жилы.
6.   Монтаж герметичных зажимов с прокалыванием изоляции
Присоединение ответвлений с применением СИП выполняют с помощью
специальных ответвительных зажимов. Выбор необходимой арматуры производят по проекту на монтаж ВЛИ. Соединение смонтированных проводов на опоре выполняет, как правило, один электролинейщик. Перед установкой зажима из СИП магистрали с помощью отделительных клиньев выделяют токопроводящую жилу или несущую нулевую жилу. Монтаж зажима происходит до момента срыва головки. Затяжка производится равномерно, без резких усилий. Не рекомендуется допускать значительных перекосов в местах контакта ключа и срывной головки. Герметичные зажимы не требуют срезания пластмассы с корпуса, чтобы поместить в него магистральные и ответвительные провода. При затягивании болта зубцы контактных пластин   прокалывают   изоляцию   проводника  и   создают   отличный   контакт. Оптимальное усилие затягивания срывной головки зажимов фирмы НИЛЕД гарантирует надежный контакт и не повреждает жилу. При монтаже ответвлений с применением герметичных прокалывающих зажимов, изоляцию с проводов магистрали не удаляют. Не требуется специальный инструмент для поддержки зажима, не нужен динамометрический ключ, чтобы определять нормированные значения усилия затяжки болтов зажимов, устанавливаемых на провода. При демонтаже прокалывающих зажимов места прокола изоляции СИП должны изолироваться изолирующей мастикой SCT 20. Повторное применение герметичных зажимов с одновременной затяжкой не допускается.
7.   Монтаж влагозащищённых ответвительных зажимов
Влагозащищенные   ответвительные   зажимы   обеспечивают   электрический
контакт проводников прокалыванием изоляции на проводе магистрали и снятием изоляции с провода ответвления. В верхней части зажима головка болта срывается, а в нижней затягивается нормированным усилием. Предназначены для алюминиевых и медных проводов. Допускается вторичный монтаж провода ответвления. Для ответвления провода сечением 2,5 мм2 необходимо удвоить этот провод, сложив его вдвое до того как поместить внутрь клеммы зажима Р 71 или Р 72.
8.   Применение соединительных зажимов типа MJPT и MJPB.
Зажимы применяются для соединения фазных проводов, а также несущего нулевого провода в пролете. Соединения с СИП в пролете при помощи ответвительных зажимов невозможно. Некоторые производители рекомендуют соединять СИП при помощи ответвительных зажимов в шлейфах на опорах, но это приводит, во-первых, к удорожанию линии, т.к. прокалывающие зажимы дороже соединительных, а во-вторых, остаются лишние куски СИП, которым в дальнейшем будет трудно найти применение. Поэтому, для ответвления СИП рекомендуется применять ответвительные зажимы, а для СИП соединения — соединительные зажимы.
9.   Характерные ошибки, допускаемые при монтаже СИП
В некоторых случаях при монтаже линий с изолированными проводами имеют место недостатки и нарушения, на которые следует обратить особое внимание. Некоторые строители выполняют работы с СИП так же, как на ВЛ с неизолированными проводами, не уделяется особого внимания важности сохранения целости изоляции проводов, обязательности использования инструмента и приспособлений, специально предназначенных для монтажа и ремонта СИП. Например, СИП раскатываются не по специальным роликам, а по земле.
Встречаются случаи повторного монтажа ответвительных зажимов, электрический контакт в которых обеспечивается прокалыванием изоляции проводников. Демонтаж зажимов возможен, но повторное их применение не допускается. Вторичный монтаж зажимов может привести к прекращению электроснабжения потребителей из-за высокого переходного электрического сопротивления контакта в ответвительных зажимах между проводами магистрали и ответвления к вводу. Если необходимо, то вторичный монтаж возможен на ответвлении с помощью зажимов типа Р 71, Р 72, Р 151. Эти зажимы обеспечивают надёжный электрический контакт при прокалывании изоляции провода магистрали и удалении изоляции с ответвительного провода.
Для монтажа СИП 2А применяются анкерные зажимы, которые требуют снятия изоляции с несущей нулевой жилы, в последствии это приводит к коррозии ВЛИ. Часто допускается монтаж анкерных зажимов DN 123 с нескрученными проводами ввода. У соединительных зажимов типа MJPT не спрессовываются стальные кольца, которые предназначены для обеспечения герметичности контакта.
При ответвлении СИП от неизолированных проводов следует стальной щёткой удалить с неизолированного провода окись алюминия и нанести смазку на неизолированный участок провода в месте установки зажима для предотвращения повторного образования окисной пленки.
Для уличного освещения используют два зажима Р 6 вместо трех, вставляя два провода по 1,5 мм2 со стороны ответвления. Герметичность контактного соединения в этом случае не может быть обеспечена.
Зачастую используются монтажные приспособления, не предназначенные для работы с СИП, в первую очередь, металлические раскаточные ролики без специального полимерного покрытия, монтажные зажимы для неизолированных проводов. Очень часто при раскатке СИП в длинных анкерных пролетах не используется вертлюг. Регулировка тяжения и стрел провеса выполняется, зачастую, без динамометра. Вместо специально разработанного для ВЛИ комплекта переносного заземления M6D и МАТ, применяют переносные заземления для неизолированных проводов, а это является нарушением технологии эксплуатации ВЛИ выполненных СИП.
В настоящее время на российском рынке присутствует большой ассортимент арматуры и инструмента для монтажа ВЛИ 0,38-35 кВ различных производителей. Учитывая многолетний опыт комплектации объектов энергетики и электрификации, Компания «БЭСТЭР» рекомендует использовать арматуру и инструмент производства ООО «НИЛЕД» и ЗАО ПКО «АСТОН-ЭНЕРГО». Продукция этих производителей отвечает самым высоким современным требованиям и позволяет получить существенную экономию при комплектации и строительстве ВЛИ.

1. Универсальность
Линейная арматура фирмы НИЛЕД (прокалывающие зажимы, соединительные зажимы, наконечники и другие приспособления) подходит под все конструкции СИП. Ответвительные прокалывающие зажимы перекрывают в магистрали весь диапазон магистральных СИП от 16 до 150 мм2 (Р6 - магистраль: 16-150, ответвление: 1,5-6; Р645 - магистраль: 16-150, ответвление: 6-25; Р95 - магистраль: 16-150, ответвление: 16-95).
2. Надежность. Ответвительные герметичные зажимы.
Испытания на прочность изоляции зажимов осуществляется в баке с водой в течение 1 минуты действующим значением напряжения 6 кВ. Зажимы рассчитаны на монтаж и эксплуатацию при низких температурах (монтаж до -20оС, эксплуатация до -50оС). Коррозионная стойкость металлических деталей испытывается в камере соляного тумана и камере влажного газа SO2. Контактные пластины зажимов НИЛЕД имеют пирамидальную форму, что обеспечивает устойчивый электрический контакт и исключает попадания воды в провод. Монтаж ответвительных зажимов фирмы «НИЛЕД» не влияет на уменьшение механической прочности фазного и нулевого провода. Усовершенствованная герметичная прокладка позволяет отказаться от применения смазки на контактных поверхностях. Все герметичные зажимы имеют срывную головку 13 мм (допускается применение любого гаечного или накидного ключа 13 мм). Болт со срывной головкой не имеет контакта с токоведущим проводником, поэтому возможен монтаж под напряжением. Срок службы зажимов данного класса, не менее 40 лет.
3.   Удобство монтажа
Арматуру НИЛЕД удобно монтировать не только с вышки, но и с опоры, так как зажимы находятся в открытом положении, это облегчает его соединение с проводом. При монтаже зажимов НИЛЕД не требуется применять держатели зажимов и динамометрический ключ, а также срезать с корпуса зажима пластмассу, чтобы поместить в зажим магистральный и ответвительный провод. Зажимы легко удерживаются в руке, что позволяет сорвать срывную головку обеспечив надежный электрический контакт и не повредив провод.
4. Сохранение магистральной линии.
Одно из главнейших задач при проектировании и строительстве ВЛИ является сохранение магистральной линии, т.е. всех её составляющих. Поэтому линейная арматура разработана таким образом, чтобы при механических нагрузках превышающих прочность опоры или СИП, разрушались отдельные элементы ограниченной прочности в линейной арматуре.
Например: поддерживающий зажим PS 1500 LM+E, - при нагрузке свыше 1500 кг. разрушается подвижное звено LM+E.
При выборе конструкции СИП 2 или СИП 2А и арматуры выполненной с элементами ограниченной прочности исключается обрыв несущего нулевого провода выполненного из сплава в случае падения опоры или падения дерева на линию.
Службе эксплуатации нужно будет заменить отдельные элементы в линейной арматуре и поднять провод СИП 2 или СИП 2А с земли на опору, что с экономической точки зрения дешевле, чем восстанавливать упавшую опору или порванный провод.
Таким образом, основными условиями обеспечения высоких эксплуатационных качеств ВЛИ являются:   

ЛИТЕРАТУРА
[1]. ГОСТ-Р 52373-2005 «Провода самонесущие изолированные и защищенные для воздушных линий электропередачи. Общие технические условия».
[2]. Правила устройства электроустановок. -- 7-е изд. - М.: изд-во НЦ ЭНАС, 2003.
[3]. М.К. Каменский, Г.И. Мещанов, Ю.В. Образцов. Провода изолированные и защищенные для воздушных линий электропередачи. Основные параметры и эксплуатационные свойства. ОАО ВННИКП2005.
[4]. Рекомендации по применению самонесущих изолированных проводов на воздушных линиях 0,38 кВ. ООО «НИЛЕД», 2005