Стрелы провеса и натяжение СИП проводов. Монтажные таблицы.

Одним из наиболее важных моментов при монтаже провода СИП, является задание ему правильного тяжения.
При строительстве ВЛИ и ВЛЗ вы можете использовать современные и супердорогие инструменты и приспособления (мотолебедка), применять надежную европейскую арматуру (Ensto и Sicame), но стоит вам ошибиться всего лишь в одном моменте, грубо говоря перетянуть СИП больше положенного, и через год вся ваша работа пойдет насмарку.

Зимний период эксплуатации с нашими морозами не прощает таких ошибок.

Конечно любому электромонтеру понятно, что ни СИП, ни голые провода А или АС, и даже современные инновационные AEROZ нельзя натягивать в струну.

Хотя со стороны это визуально красиво, однако значительно снижает надежность эксплуатируемой ВЛ. Даже опоры, спокойно выдерживающие большие изгибающие моменты, начнут гнуться и наклоняться.

Либо какой-то из элементов анкерного крепления не выдержит нагрузки и обломится. При правильном монтаже крюка на опоре, в первую очередь должен разойтись замок на бандажной ленте.

Сам СИП при этом упадет на землю без серьезных повреждений оболочки. Но не всегда монтаж арматуры осуществляется при помощи стальной бандажной ленты.

Зачастую применяются сквозные крюки.

Как же правильно рассчитать тяжение изолированной линии с проводами СИП, чтобы при низких температурах не появлялось больших изгибающих моментов, а сам провод и арматура не подвергались повышенным нагрузкам?

Монтажные таблицы для СИП

В этом деле вам помогут монтажные таблицы. Они есть практически в любом типовом проекте.

Ознакомиться и скачать таблицы тяжений и расчетных стрел провеса (от Ensto) для провода СИП-4 можно отсюда (со страницы 32 до страницы 104).

Правда не забывайте пересчитывать именно монтажное тяжение во всем проводе. Так как в табличках стоят данные по механическому напряжению.

Также для перевода мПа в более удобный формат кгс или кН, применяемый на шкалах динамометров, можно воспользоваться удобным онлайн конвертером по ссылке отсюда.

Давайте в качестве примера рассмотрим два крайних случая:

• при монтаже используется минимальное сечение 4*25

• и наоборот максимальное 4*120

Из табличных данных хорошо видно, как меняется провис СИП у правильно натянутого провода в зависимости от температуры.

При длине пролета в 30 метров между опорами и температуре +20С, стрела провеса должна быть около полуметра. Тяжение для этого же провода не превышает 84кг.

Это не очень большая величина, и у многих возникает соблазн натянуть линию посильнее. Благо сделать это можно даже вручную двумя-тремя монтерами, без применения специальных лебедок.

Однако зимой, когда температура окружающего воздуха в течение долгого времени держится на уровне ниже 20 градусов и доходит до -30С, все резко меняется. Правильно натянутый СИП сечением 25мм2 уже провисает всего на 14см! А если вы его летом чуть-чуть перетянули, то вот тут и возникают лишние изгибающие и вырывающие усилия.

Это все передается опорам и анкерным зажимам. При -30С тяжение увеличивается в 4 раза и достигает 323кг.

Для СИП 4*120 при t=+20С, стрела провеса будет 86см. А при -30С поднимется до 0,6м. С одной стороны, визуально разница здесь будет не так заметна.

Однако сами посмотрите на усилие тяжения. Оно и летом то превышает 200кг, не говоря уже про зимний максимум или гололед.

Все эти таблицы рассчитаны таким образом, чтобы у вас при любых обстоятельствах, даже самых худших (температура минус 40С или минус 5С, но с гололедом), усилия тяжения достигались максимально возможных, но в то же время не выходили за норму.

То есть, если летом при хороших погодных условиях вы натяните провода по таблице, а не “на глазок”, то и зимой при самом плохом развитии событий, у вас ничего не сломается и не оборвется.

Монтажные таблицы и стрелу провеса для высоковольтного СИП-3 можно скачать отсюда (Пособия по проектированию — Книга 4.1 страница 26-50).

Сам по себе провод СИП очень прочный. Он существенно отличается по своим свойствам от не изолированного голого провода АС.

Поэтому натягивать его в струну нельзя.

Если у вас нет специальных измерительных динамометров, то лучше пусть она провисает. Главное обеспечить габарит над дорогой.

По крайней мере, никаких захлестов и аварийных отключений из-за этого не будет. А ВЛИ-0,4кв спокойно прослужит свои отведенные 40 лет.

Как же воспользоваться этими таблицами на практике в реальных условиях? Для того чтобы правильно натянуть по ним линию СИП, можно применить два способа:

• воспользоваться динамометром

• замерить в одном пролете стрелу провеса вручную

Марки проводов

Для прокладки электропроводки лучше всего использовать две марки проводов – ВВГнг и ВВГ. Первый имеет окончание «-нг», что говорит о том, что изоляция не горит. Используется он для осуществления электропроводки внутри сооружений и зданий, а также в земле, на открытом воздухе. Стабильно работает в диапазоне температур -50… 50.
Внимательно смотрите на то, чтобы перед названием провода не было буквы «А» (например, АВВГ). Это говорит о том, что внутри жилы изготовлены из алюминия. Имеются также зарубежные аналоги – кабель марки NYM, имеющий круглую форму, соответствует стандартам, принятым в Германии (VDE0250). Жилы медные, изоляция не подвержена горению.

Тяжение СИП через динамометр

При использовании динамометра, одного усилия тяжение, взятого из таблицы не достаточно. Необходимо еще знать приведенный анкерный пролет. Что это такое?

Это пролет или пролеты на ВЛ между двумя анкерными опорами. Между ними может быть как одна, так и несколько промежуточных опор.

При этом в расчетных таблицах указываются данные именно для приведенных пролетов. Они представляют из себя некое среднее математическое значение.

Связано это с тем, что линии не бывают всегда равномерными. И расстояния между опорами иногда отличаются на несколько десятков метров.

Допустим, у вас есть два анкера и одна промежуточная опора между ними. Длина первого пролета 40 метров, а второго всего 10м. Понятно, что при одинаковом тяжении, в большем пролете стрела провеса всегда будет больше.

Поэтому само тяжение, определяется именно для усредненного значения. Рассчитывается средний приведенный пролет по следующей формуле:

• Li – это длина одного пролета в метрах или км

• ∑Li – сумма всех пролетов

Рассчитав значение по этой формуле, вы получите итоговый приведенный пролет. Для нашего случая (40м+10м) он будет 25м.

Далее с помощью интерполяции в таблице ищем требуемое тяжение. В табличных данных при пролетах до 40м, значения разбиты с шагом в 2м.

При более длинных расстояниях, обычно фигурируют целые значения 40-45-50м. Вам понадобится подобрать ближайшее.

Узнав требуемую величину, натягиваете СИП на конечной опоре через динамометр.

Для того, чтобы сделать это правильно — просто контролируйте показания шкалы измерительного прибора, дабы не выйти за границы этого усилия.

Рекомендации ПУЭ

Пуэ 7. правила устройства электроустановок. издание 7
Но можно воспользоваться сводом правил и стандартов. Имеется такой документ, как Правила устройства электроустановок, именно он регламентирует все нормы проведения монтажа проводки не только в частных владениях, но и на заводах, фабриках и т. д. По этим правилам стандарт электропроводки – это способность выдержать нагрузку в 25 ампер длительное время.

Чтобы вся электропроводка работала максимально безопасно, на вводе производится монтаж автоматического выключателя. Он обезопасит квартиру от коротких замыканий. Также в последнее время большинством владельцев жилплощадей производится монтаж устройств защитного отключения, которые моментально действуют на изменение сопротивления в цепи.

Другими словами, если вы случайно коснетесь оголенных проводов под напряжением, они моментально обесточатся и вы не получите удар. Автоматические выключатели необходимо рассчитывать по току, причем выбирать обязательно с запасом, чтобы всегда имелась возможность установить в доме какой-либо электроприбор.

2.5.238

При пересечении ВЛ с подземным кабелем связи и ПВ (или с подземной кабельной вставкой) должны соблюдаться следующие требования:

1) угол пересечения ВЛ до 500 кВ с ЛС и ЛПВ не нормируется, угол пересечения ВЛ 750 кВ с ЛС и ЛПВ должен быть по возможности близок к 90°, но не менее 45°;

2) расстояние от подземных кабелей ЛС и ЛПВ до ближайшего заземлителя опоры ВЛ напряжением до 35 кВ или ее подземной металлической или железобетонной части должно быть не менее:

в населенной местности — 3 м;

в ненаселенной местности — расстояний, приведенных в табл.2.5.26.

Таблица 2.5.26 Наименьшие расстояния от подземных кабелей ЛС (ЛПВ) до ближайшего заземлителя опоры ВЛ и ее подземной части

Расстояние от подземных кабелей ЛС и ЛПВ до подземной части незаземленной деревянной опоры ВЛ напряжением до 35 кВ должно быть не менее:

в населенной местности — 2 м, в стесненных условиях указанное расстояние может быть уменьшено до 1 м при условии прокладки кабеля в полиэтиленовой трубе на длине в обе стороны от опоры не менее 3 м;

в ненаселенной местности: 5 м — при эквивалентном удельном сопротивлении земли до 100 Ом·м; 10 м — при эквивалентном удельном сопротивлении земли от 100 до 500 Ом·м; 15 м — при эквивалентном удельном сопротивлении земли от 500 до 1000 Ом·м; 25 м — при эквивалентном удельном сопротивлении земли более 1000 Ом·м;

3) расстояние от подземных кабелей ЛС и ЛПВ до ближайшего заземлителя опоры ВЛ 110 кВ и выше и ее подземной части должно быть не менее значений, приведенных в табл.2.5.26;

4) при прокладке подземного кабеля (кабельной вставки) в стальных трубах, или при покрытии его швеллером, уголком, или при прокладке его в полиэтиленовой трубе, закрытой с обеих сторон от попадания земли, на длине, равной расстоянию между проводами ВЛ плюс 10 м с каждой стороны от крайних проводов для ВЛ до 500 кВ и 15 м для ВЛ 750 кВ, допускается уменьшение указанных в табл.2.5.26 расстояний до 5 м для ВЛ до 500 кВ и до 10 м для 750 кВ.

Металлические покровы кабеля в этом случае следует соединять с трубой или другими металлическими защитными элементами. Это требование не относится к оптическим кабелям и кабелям с внешним изолирующим шлангом, в том числе с металлической оболочкой. Металлические покровы кабельной вставки должны быть заземлены по концам. При уменьшении расстояний между кабелем и опорами ВЛ, указанных в табл.2.5.26, помимо приведенных мер защиты необходимо устройство дополнительной защиты от ударов молнии путем оконтуровки опор тросами в соответствии с требованиями нормативной документации по защите кабелей от ударов молнии;

5) вместо применения швеллера, уголка или стальной трубы допускается при строительстве новой ВЛ использовать два стальных троса сечением 70 мм, прокладываемых симметрично на расстоянии не более 0,5 м от кабеля и на глубине 0,4 м. Тросы должны быть продлены с обеих сторон под углом 45° к трассе в сторону опоры ВЛ и заземлены на сопротивление не более 30 Ом. Соотношения между длиной отвода тросов и сопротивлением заземлителя должны соответствовать значениям и , приведенным в табл.2.5.27;

Таблица 2.5.27 Сопротивления заземлителей при защите кабеля ЛС и ЛПВ на участке пересечения с ВЛ

Находим a

В предыдущем разделе нам не удалось представить уравнение первого параметра цепной линии: . Так получилось, потому что в этом случае нет лаконичного решения, способного вычислить его точное значение. На самом деле, при любых попытках вывода мы придём к следующему трансцендентному уравнению: Иными словами, мы не можем преобразовать это уравнение в более простой вид так, чтобы не находилась и в правой части уравнения. Иногда трансцендентные уравнения можно переписать в таком виде, но часто это требует бесконечного количества операций (например, использования рядов или интеграла).
Когда такое происходит, то это значит, что нам нужен другой способ вычисления значения . Если не получается решить задачу аналитически, то приходится использовать численные решения. То есть нам нужно использовать алгоритм для поиска приблизительного решения. Об этом мы поговорим в следующей статье.