Кабельно-проводниковая продукция и аксессуары

Спиральная арматура. Преимущества и недостатки

08.08.2016
Рубрика: Кабельно-проводниковая продукция и аксессуары

Обсудить на форуме

Информация предоставлена: ПО "Форэнерго"

40323 просмотра

Спиральная арматура является относительно новым альтернативным типом арматуры для традиционных видов арматуры, предназначенной для проводов высоковольтных воздушных линий электропередачи, молниезащитных тросов и оптических кабелей.

Разработанная инженером Томасом Петерсоном концепция спирали быстро нашла применение в энергетике США. Суть данной концепции заключается в использовании спиральных преформированных проволок для надежной фиксации и защиты проводов воздушных линий электропередачи. В 1947 г. была организована компания Preformed Line Products (PLP), начавшая выпуск новых изделий, конструкция которых была основана на принципе спирали – натяжных и поддерживающих спиральных зажимов.


Производство спиральной арматуры
ООО «САРМАТ»

В России первой производство спиральной арматуры в 1995 году начала компания «Электросетьстройпроект» (г. Москва), выпуская как защитные протекторы, так и зажимы: поддерживающие, ремонтные, натяжные, соединительные. В начале двухтысячных к производству спиральной арматуры подключился завод «МЗВА» (г. Москва, г. Чкаловск), в 2011 году началось производство спиральной арматуры в рамках совместного российско-испанского проекта на предприятии «САРМАТ» (г. Саранск). Есть информация о производстве ограниченной номенклатуры изделий несколькими небольшими российскими компаниями. И, наконец, в 2016 году о старте собственного производства спиральной арматуры в России заявлено российским представительством компании «PLP» – ООО «ПЛП РУС».

Некоммерческое партнёрство разработчиков, производителей и поставщиков изоляционных устройств и материалов, арматуры и защитных устройств для электрических сетей «Электросетьизоляция» активно участвует в создании межгосударственных и национальных стандартов, разрабатывает по согласованной программе более пятидесяти стандартов организации ПАО «Россети». В Партнёрстве действует экспертный совет, в котором работают ведущие эксперты отрасли. Вопрос применения спиральной арматуры на сетевых объектах неоднократно обсуждался в ходе различных заседаний и встреч специалистов и руководство НП «Электросетьизоляция», учитывая большой интерес к данной проблематике, решило опубликовать материал по актуальной теме.

В данной статье авторы поставили перед собой задачу определить оптимальную область применения спиральной арматуры, рассказать о её преимуществах и недостатках. Известны следующие виды спиральной арматуры: натяжная, поддерживающая, соединительная, ремонтная, защитные протекторы и другая защитная арматура. В некоторых конструкциях линейной арматуры присутствуют различные узлы на основе спиральных прядей.


Поддерживающий спиральный зажим
Компания PLP

Широкое применение спиральной арматуры при строительстве, эксплуатации и ремонте воздушных линий электропередачи и воздушных волоконно-оптических линий связи обусловлено её некоторыми преимуществами перед другими типами линейной арматуры. Возможно, главным является отсутствие необходимости применения специального инструмента и приспособлений для её монтажа, использование которых в полевых условиях просто невозможно или затруднительно. Второе преимущество – скорость и удобство монтажа, по которым спиральная арматура уступает только клиновой (или клиносочлененной). Однако, многоэлементные спиральные зажимы, например: соединительные или ремонтные, по скорости монтажа сопоставимы или даже уступают прессуемым. Третье, сама конструкция спиральной арматуры позволяет распределить нагрузку, передаваемую на проводник, на большую его площадь и, следовательно, сделать условия работы системы «зажим-провод» более щадящими.

Применение спиральной арматуры с ОКСН (оптический кабель самонесущий неметаллический)

Для ОКСН применение спиральной арматуры является оптимальным и, практически, безальтернативным, о чём свидетельствует широчайший положительный российский и международный опыт её применения на воздушных волоконно-оптических линиях связи. Можно отметить лишь три недостатка, связанных с конструкцией спиральной арматуры для ОКСН. Первое, не универсальность. Подбор арматуры необходимо делать с точностью 0,2-1,0 мм и зачастую для конкретного типа и маркоразмера ОКСН необходимо разрабатывать специальный зажим, что требует достаточно большого времени. Второе, в ряде случаев, например, при совместной подвеске на ВЛ 0,4-10 кВ, применение спиральной арматуры может быть ограниченно из-за малого расстояния до проводов ВЛ. Монтаж в этом случае может быть затруднён и небезопасен. И третье, спиральная арматура может быть применена только для оптических кабелей, имеющих круглое сечение.


Натяжной спиральный зажим для ВОЛС

Применение спиральной арматуры с грозотросами, в том числе ОКГТ (оптический кабель в грозотросе)

Применение спиральной арматуры для обычных грозотросов может быть ограничено только её высокой стоимостью, так как прессуемая арматура многократно дешевле. А вот для ОКГТ такое применение оптимально и безальтернативно. Недостаток один – не универсальность.


Натяжной спиральный зажим для крепления грозотроса ООО «САРМАТ»

Применение спиральной арматуры с проводами защищёнными изоляцией (СИП 3 по ГОСТ 31946-2012) на ВЛ 6-10 кВ

Спиральная арматура (вязки спиральные) широко используется для крепления проводов СИП 3 к штыревым и линейным опорным изоляторам. А вот в качестве натяжных зажимов спиральная арматура практически не используется, хотя предусмотрена Европейским стандартом CENELEC EN 50397-2:2009. Основная причина – невозможность обеспечить высокую (90-95% от разрушающей нагрузки провода) прочность заделки при нормальной и повышенной температуре провода, а также нагрев и потери на перемагничивание (более подробный материал в статье Е.Д. Кима и Б.М. Жукова «Оценка влияния спиральных зажимов на тепловое состояние провода»).


Вязки спиральные для ВЛЗ ООО «МЗВА»

Применение спиральной арматуры с неизолированными проводами ВЛ 35-750 кВ

К сожалению, с неизолированными проводами ВЛ применять спиральную арматуру возможно ограниченно и только при соответствующем обосновании. Причина в данном случае в больших потерях на перемагничивание, возникающих в зажиме и приводящих к его существенному нагреву – свыше допустимых значений. Явление это возникает в изделиях спиральной арматуры, имеющих в своей конструкции спирали из ферромагнитных материалов: оцинкованной или алюминированной проволоки. Для высокотемпературных проводов ситуация усугубляется тем, что значения протекающих в них токов превышают величины токов в обычных проводах, следовательно величина потерь электроэнергии существенно возрастает. Следует отметить, что в России сегодня существует широкая практика применения таких зажимов со всеми вытекающими отрицательными последствиями.

Есть положительный зарубежный опыт. Данная проблема успешно решена, например, компанией ПЛП, в конструкции соединительных и ремонтных зажимов которой используются токопроводящие повивы из проволок из алюминиевого сплава повышенной прочности с нанесенным токопроводящим компаундом. На производство зажимов аналогичной конструкции в настоящий момент переходит ООО «САРМАТ». Для натяжных зажимов проблема перемагничивания может быть решена путем замены ферромагнитных материалов на не магнитные (например, аустенитные стали).

В России работы по исследованию процессов перемагничивания и возникающих потерь в спиральных зажимах для неизолированных проводов в инициативном порядке ведёт компания «Форэнерго–инжиниринг». На недавних испытаниях, проводившихся в аккредитованном «Испытательном центре линейной арматуры и высоковольтных изоляторов «ЧЭМЗ» – «МЗВА», присутствовали представители ПАО «ФСК ЕЭС», ОАО «ЦИУС ЕЭС» и предприятий-производителей спиральной арматуры. Испытания по определению потерь на перемагничивание существующих конструкций спиральной арматуры и поддерживающих и натяжных зажимов, изготовленных из магнитных материалов, которые прошли в аккредитованном «Испытательном центре линейной арматуры и изоляторов ООО «ЧЭМЗ» – ООО «МЗВА», подтвердили наличие значительных потерь, связанных с перемагничиванием, а также перегрев зажимов, изготовленных из магнитных материалов или имеющих в конструкции протекторы-фиксаторы, изготовленные из магнитных материалов. (С результатами проведенных испытаний можно ознакомиться в статье Е.Д. Кима и Б.М. Жукова «Оценка влияния спиральных зажимов на тепловое состояние провода»). Присутствовавшие на испытаниях специалисты считают необходимым учесть требования по потерям на перемагничивание в основных нормативных технических документах ПАО «Россети».


В испытательном центре в г. Чкаловск Нижегородская область

Таким образом, применение спиральной арматуры для строительства современных воздушных линий электропередачи должно учитывать особенности её использования с различными типами проводов. Особенно важно, с точки зрения авторов, при проектировании новых объектов учитывать наличие значительных потерь на перемагничивание, возникающих в спиральных зажимах и приводящих к их существенному нагреву, превышающему нормируемые значения, при применении с неизолированными проводами.

ПОДРОБНЕЕ О КОМПАНИИ

Обсудить на форуме

Нужен кабель? Оформи заявку бесплатно