Зажим анкерный натяжной
Зажим анкерный натяжной: конструкция, назначение и применение в электроэнергетике
Зажим анкерный натяжной (ЗАН) – это специализированное электротехническое изделие, предназначенное для надежного крепления и механического натяжения проводов и грозозащитных тросов на анкерных опорах воздушных линий электропередачи (ВЛ) и контактной сети. Его основная функция – восприятие и передача на опору полного тяжения от натянутого провода или троса, обеспечение постоянного механического контакта и электрического соединения, а также защита проводника от повреждений в точке зажима. В отличие от поддерживающих зажимов, которые допускают продольное скольжение провода, анкерный зажим жестко и неразъемно фиксирует проводник, воспринимая нагрузки, направленные вдоль его оси.
Конструктивные особенности и материалы
Конструкция анкерного натяжного зажима является сборной и, как правило, включает несколько ключевых компонентов:
- Корпус (тело зажима): Основная силовая деталь, изготавливаемая методом литья или ковки из алюминиевых сплавов (АК7, АК7ч, АД31) для проводов и из чугуна или стали для грозозащитных тросов. Корпус имеет канавку (ручей), геометрия которой повторяет внешний контур провода, и проушины для крепления к гирлянде изоляторов или непосредственно к траверсе опоры.
- Прижимная планка (плашка): Съемная деталь, которая прижимает провод к корпусу. Часто имеет собственную профилированную канавку.
- Крепежные элементы: Стальные болты, гайки и шайбы (обычно оцинкованные или нержавеющие), обеспечивающие необходимое усилие обжатия. Критически важным является соблюдение момента затяжки, указанного производителем.
- Клиновой замок (в некоторых конструкциях): Дополнительный элемент, предотвращающий выскальзывание провода под нагрузкой.
- Защитная крышка (для ЗАНС): В зажимах для самонесущих изолированных проводов (СИП) используется диэлектрическая крышка, закрывающая точку контакта.
- Для неизолированных проводов (АС, А, М): ЗАН-XX (где XX – типоразмер). Имеют открытую конструкцию, рассчитаны на работу с алюминиевыми, сталеалюминевыми и стальными проводами.
- Для грозозащитных тросов (стальных канатов): ЗАТ-XX или НАГ-XX. Изготавливаются из стали или чугуна, обладают повышенной механической прочностью.
- Для самонесущих изолированных проводов (СИП): ЗАНС-XX. Оснащены диэлектрическим кожухом, обжимают как несущую нулевую жилу, так и фазные проводники СИП.
- Для волоконно-оптических кабелей (ОКГТ): Специализированные анкерные зажимы, обеспечивающие фиксацию без повреждения оптических волокон.
- С ушком для серьги изолятора: Наиболее распространенный тип. Зажим соединяется с гирляндой тарельчатых или подвесных изоляторов через серьгу.
- С монтажной скобой (прямого крепления): Позволяют крепить провод непосредственно к траверсе опоры, минуя гирлянду изоляторов (часто используется на ВЛ 0.4 кВ или для грозозащитных тросов).
- Однопроводные (индивидуальные).
- Сдвоенные (для крепления двух проводов в одной точке).
- Номинальное разрушающее усилие (НРУ): Минимальная нагрузка, которую зажим должен выдержать без разрушения. Должно превышать максимальное расчетное тяжение в проводе с учетом запаса прочности.
- Электрическая проводимость: Для зажимов на проводах ВЛ выше 1 кВ важна минимальная переходное сопротивление контакта. Конструкция должна обеспечивать надежный электрический контакт, сопоставимый с проводимостью самого провода.
- Климатическое исполнение и категория размещения: Зажимы должны быть рассчитаны на работу в конкретных климатических условиях (температурный диапазон, гололед, ветер, агрессивная среда).
- Совместимость с арматурой: Размер ушка должен соответствовать серьге изолятора.
- Подготовка: Проверка маркировки зажима и провода на соответствие. Визуальный контроль целостности деталей, отсутствия литейных раковин и трещин. Очистка канавок корпуса и плашки от консервационной смазки.
- Установка на провод: Корпус зажима надевается на провод в месте его будущей фиксации. Провод в месте контакта рекомендуется зачистить (для неизолированных проводов) щеткой с металлическим ворсом для снятия окисной пленки.
- Натяжение провода: С помощью натяжных устройств (лебедок, полиспастов) провод натягивается до проектного тяжения, контролируемого динамометром или по стреле провеса.
- Обжатие: Установка прижимной планки и болтов. Затяжка болтов производится динамометрическим ключом в определенной последовательности (как правило, от центра к краям) до момента, указанного в технической документации. Недотяжка ведет к проскальзыванию провода, перетяжка – к повреждению алюминиевых жил или корпуса.
- Завершение: Установка шплинтов или контргаек (если предусмотрено). Для СИП – монтаж защитного кожуха. Маркировка зажима биркой с датой монтажа.
- Проскальзывание провода: Причина – недостаточный момент затяжки, загрязнение контактных поверхностей, несоответствие зажима сечению провода.
- Растрескивание корпуса или жил провода: Чрезмерная затяжка болтов, использование бракованного зажима, усталостные разрушения от вибрации.
- Повышенный нагрев контакта (термирование): Выявляется тепловизионным контролем. Причины: ослабление контакта из-за ползучести алюминия, коррозия, плохая зачистка.
- Коррозия: Повреждение защитного покрытия (цинк, алюминиевое напыление) приводит к электрохимической коррозии, особенно в местах контакта разнородных металлов (алюминий-сталь).
- ГОСТ Р 58090-2018 «Арматура линейная. Общие технические условия».
- ГОСТ 13793-2019 «Арматура линейная для воздушных линий электропередачи. Типы и основные параметры».
- Серия стандартов СТО 56947007-29.120.70 (бывшие «Гидроэнергоремонт-ВНИИЭ») на конкретные типы зажимов (ЗАН, ЗАТ, ЗАНС).
- Правила устройства электроустановок (ПУЭ), глава 2.5 «Воздушные линии электропередачи напряжением выше 1 кВ».
Классификация и типы зажимов
Анкерные зажимы систематизируют по нескольким ключевым признакам:
1. По типу закрепляемого проводника:
2. По способу крепления к опоре:
3. По количеству зажимаемых проводов:
Технические характеристики и выбор зажима
Выбор конкретного типоразмера анкерного зажима регламентируется проектом ВЛ и осуществляется на основе строгого соответствия параметров зажима параметрам монтируемого провода/троса. Ключевые характеристики приведены в таблице.
| Марка зажима | Тип проводника | Диапазон сечений проводника, мм² | Номинальное тяжение, кН (тс), не менее | Момент затяжки болтов, Н·м |
|---|---|---|---|---|
| ЗАН-70 | Провод АС | 50 – 70 | 27.0 (2.7) | 40 – 50 |
| ЗАН-120 | Провод АС | 95 – 120 | 45.0 (4.5) | 60 – 70 |
| ЗАТ-70 | Стальной трос | 50 – 70 | 70.0 (7.0) | 90 – 100 |
| ЗАНС-150 | СИП-3 70-150 мм² | 70 – 150 | 30.0 (3.0) | Согласно инструкции |
Помимо соответствия сечения, при выборе учитывают:
Технология монтажа и контроль
Правильный монтаж – залог долговечной и безопасной работы анкерного зажима. Процесс включает следующие этапы:
Дефекты, причины выхода из строя и диагностика
Наиболее распространенные проблемы, связанные с анкерными зажимами:
Нормативная база и стандарты
Производство и применение анкерных натяжных зажимов в РФ регулируется рядом национальных и отраслевых стандартов:
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем отличается анкерный зажим от поддерживающего?
Анкерный зажим предназначен для жесткой фиксации провода в точках, где заканчивается анкерный пролет, и воспринимает полное тяжение провода, направленное вдоль его оси. Поддерживающий зажим удерживает провод в промежуточной точке пролета, допуская его продольное перемещение (например, при изменении температуры) и воспринимает в основном вертикальные нагрузки.
Можно ли использовать один типоразмер зажима для разных сечений провода из указанного диапазона?
Да, это допустимо и предусмотрено конструкцией. Однако необходимо строго следовать указаниям производителя по выбору конкретного паза или положению плашки для каждого сечения. Момент затяжки также может варьироваться.
Как часто необходимо проводить термографический контроль анкерных зажимов?
Рекомендуемая периодичность – не реже одного раза в 6 лет для ВЛ 110-220 кВ и не реже одного раза в 4 года для ВЛ 330 кВ и выше (согласно РД 153-34.0-20.363-2002). После обнаружения дефекта и его устранения контроль на данном участке учащают.
Что делать, если момент затяжки, указанный в паспорте, не может быть достигнут из-за «срыва» резьбы?
Это указывает на возможный брак крепежного элемента или его коррозию. Категорически запрещается использовать такой зажим. Болтовой узел должен быть заменен на исправный от того же производителя.
Допустимо ли повторное использование анкерного зажима после демонтажа?
Не рекомендуется. В процессе эксплуатации и обжатия происходит необратимая деформация (ползучесть) алюминиевых деталей и провода, износ резьбы и контактных поверхностей. Повторное применение может не обеспечить требуемой механической прочности и электрического контакта. Исключение могут составлять стальные зажимы для тросов после тщательной дефектоскопии.
Как защитить алюминиевый зажим от электрохимической коррозии в месте контакта со стальным болтом?
Конструктивно это учтено: стальные болты имеют цинковое или кадмиевое покрытие. Дополнительно при монтаже на контактные поверхности алюминиевых деталей часто наносят кварцевазириновую или цинкнаполненную пасту, которая создает защитный слой и улучшает электропроводность.
Заключение
Зажим анкерный натяжной является критически важным элементом арматуры ВЛ, от надежности которого зависит механическая и электрическая целостность всей линии. Правильный выбор типоразмера в соответствии с сечением проводника и проектными нагрузками, строгое соблюдение технологии монтажа с контролем момента затяжки, а также регулярный диагностический контроль в процессе эксплуатации – обязательные условия для обеспечения долговечности и бесперебойной работы воздушных линий электропередачи любого класса напряжения. Постоянное развитие материалов (применение высокопрочных алюминиевых сплавов, композитов) и конструкций (оптимизация формы, снижение веса) направлено на повышение надежности и эффективности данного вида линейной арматуры.