Цепь вильчатая ГОСТ 12996-90
Цепь вильчатая ГОСТ 12996-90: технические требования, конструкция и применение
ГОСТ 12996-90 «Цепи вильчатые. Технические условия» является основным нормативным документом, регламентирующим производство, параметры и приемку вильчатых цепей, используемых в качестве линейной арматуры на воздушных линиях электропередачи (ЛЭП) и в контактных сетях электрифицированного транспорта. Стандарт устанавливает требования к цепям, предназначенным для крепления гирлянд изоляторов к опорам, траверсам и кронштейнам, а также для натяжения и подвески проводов и грозозащитных тросов. Цепи данного типа относятся к категории серьговой арматуры и играют критически важную роль в обеспечении механической прочности и надежности линейных сооружений.
Область применения и назначение
Вильчатые цепи, согласно ГОСТ 12996-90, применяются для сборки поддерживающих и натяжных гирлянд изоляторов на воздушных линиях электропередачи напряжением 35-1150 кВ переменного тока, а также в контактных сетях. Их основное функциональное назначение:
- Соединение элементов гирлянды (изоляторов, арматуры) между собой и с крепежными узлами на опоре.
- Обеспечение необходимой подвижности гирлянды в плоскости, перпендикулярной оси линии, для компенсации ветровых и гололедных нагрузок.
- Передача механических нагрузок от провода (троса) на опору через гирлянду изоляторов.
- Создание регулируемого по длине звена в составе гирлянды для точной подгонки при монтаже.
- Вилка: Стальная штампованная деталь, имеющая на одном конце развилку (два «рога») с отверстиями для пальца, а на другом – ушко с отверстием для соединения с другим элементом гирлянды. Развилка обеспечивает надежное охватывание ушка серьги.
- Серьга: Стальная штампованная деталь в форме стержня с ушками на обоих концах. Одно ушко служит для соединения с вилкой, второе – для присоединения к изолятору, арматуре или опоре.
- Соединительный палец (ось): Стальной цилиндрический стержень, фиксируемый в отверстиях вилки и серьги с помощью шплинта. Палец обеспечивает шарнирное соединение, позволяющее элементам цепи вращаться относительно друг друга.
- Шплинт: Изготавливается из коррозионно-стойкой стали и служит для предотвращения самопроизвольного выпадения пальца в процессе эксплуатации.
- Товарный знак или наименование предприятия-изготовителя.
- Номинальное разрушающее усилие в килоньютонах (кН) или тонна-силах (тс).
- Год изготовления.
- Перед установкой необходимо провести визуальный контроль цепей на отсутствие повреждений, коррозии и дефектов покрытия.
- Сборка соединения (вставка пальца в отверстия вилки и серьги) должна производиться без применения ударных нагрузок. Палец должен входить в отверстия свободно, что свидетельствует о правильности геометрии деталей.
- Обязательна правильная установка и разводка усов шплинта. Усы должны быть загнуты вокруг пальца в разные стороны, что исключает его самопроизвольное выпадение от вибрации.
- Запрещается выправлять, подгибать или подвергать цепи ударным воздействиям в процессе монтажа.
- В процессе эксплуатации цепи подлежат периодическому осмотру в рамках плановых ремонтов ЛЭП. Особое внимание уделяется состоянию цинкового покрытия в зоне контакта деталей (ушко серьги и развилка вилки), так как здесь возможно механическое истирание и возникновение коррозии.
- 2.5 = 225 кН. Следует выбирать ближайший больший типоразмер – 250 кН (25 тс).
Эксплуатация цепей допускается в районах с умеренным и холодным климатом (от -60°С до +40°С) и в атмосфере типов I и II по ГОСТ 15150 (умеренная и холодная макроклиматические области).
Конструкция и материал
Вильчатая цепь представляет собой сборное изделие, состоящее из двух основных элементов: вилки и серьги, соединенных между собой через отверстия в ушках при помощи соединительного пальца (оси).
Все детали цепи, согласно ГОСТ 12996-90, должны изготавливаться из стали марки 20 или 20К по ГОСТ 1050. Допускается применение других матер иалов с механическими характеристиками не ниже указанных. Для защиты от коррозии цепи подвергаются горячему цинкованию по ГОСТ 9.307-89. Толщина цинкового покрытия должна быть не менее 50 мкм. По требованию потребителя возможно нанесение лакокрасочного покрытия поверх оцинковки.
Типоразмеры и основные параметры
ГОСТ 12996-90 устанавливает типоразмеры цепей в зависимости от номинального разрушающего усилия (НРУ). НРУ – это минимальное усилие, которое должна выдерживать цепь при статическом испытании на растяжение. Основные типоразмеры и их геометрические параметры приведены в таблице.
Таблица 1. Основные параметры вильчатых цепей по ГОСТ 12996-90
| Типоразмер (НРУ), кН (тс) | Диаметр серьги d, мм, не менее | Длина серьги L, мм | Диаметр отверстий под палец, мм | Масса, кг, не более |
|---|---|---|---|---|
| 70 (7) | 20 | 160 | 22 | 1.8 |
| 100 (10) | 24 | 180 | 26 | 2.7 |
| 120 (12) | 26 | 200 | 26 | 3.3 |
| 160 (16) | 30 | 220 | 30 | 4.8 |
| 210 (21) | 34 | 240 | 30 | 6.2 |
| 250 (25) | 36 | 260 | 36 | 7.8 |
| 300 (30) | 40 | 280 | 36 | 9.5 |
Допускается изготовление цепей с другими длинами серьги (L) по требованию заказчика, но с обязательным соблюдением требований по прочности. Конструктивные размеры вилки (ширина развилки, радиусы закруглений) также строго регламентированы стандартом для обеспечения правильного сопряжения деталей и исключения концентраторов напряжений.
Технические требования и испытания
К вильчатым цепям предъявляются жесткие требования, гарантирующие их безотказную работу в течение всего срока службы ЛЭП.
1. Механические испытания
Каждая цепь в сборе (вилка + серьга + палец) подвергается приемо-сдаточным испытаниям на статическое растяжение. Цепь нагружается до номинального разрушающего усилия (НРУ) и выдерживается под этой нагрузкой не менее 10 секунд. После снятия нагрузки не должно оставаться остаточных деформаций, трещин или других повреждений. Периодически проводятся контрольные испытания на разрушение – цепь растягивается до разрыва. Разрушающая нагрузка должна быть не менее НРУ, указанного в маркировке.
2. Требования к материалу и покрытию
Механические свойства стали (временное сопротивление, предел текучести, относительное удлинение) должны соответствовать ГОСТ 1050 для марки 20. Цинковое покрытие проверяется на толщину, адгезию (методом нанесения сетки надрезов) и равномерность. Не допускаются наплывы, пузыри, отслоения и непокрытые участки.
3. Геометрические параметры и допуски
Проверяется соответствие всех размеров чертежам и стандарту. Особое внимание уделяется соосности отверстий, параллельности «рогов» вилки, отсутствию заусенцев и острых кромок. Отклонения по длине серьги не должны превышать ±3 мм.
4. Маркировка
На вилке и серьге каждой цепи должны быть четко и несмываемо нанесены методом клеймения:
Правила монтажа и эксплуатации
Монтаж вильчатых цепей должен производиться в соответствии с ПУЭ (Правила устройства электроустановок) и проектной документацией. Ключевые моменты:
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
В чем основное отличие вильчатой цепи от П-образного рым-болта (скобы)?
Вильчатая цепь обеспечивает шарнирное соединение с двумя степенями свободы (качание в двух плоскостях), что критически важно для работы гирлянды под переменными ветровыми нагрузками. П-образная скоба, как правило, обеспечивает жесткое или ограниченно подвижное соединение. Цепь лучше распределяет нагрузки и снижает риск излома изоляторов.
Можно ли использовать цепь с НРУ 100 кН на линии, где расчетная нагрузка на гирлянду составляет 90 кН?
Нет, это недопустимо. Согласно нормативам, необходимо применение коэффициента запаса прочности. Для линейной арматуры он обычно составляет не менее 2.5-3.0 от максимальной рабочей нагрузки. Следовательно, для нагрузки в 90 кН минимальное НРУ цепи должно быть 90
Что делать, если при осмотре обнаружена поверхностная коррозия (ржавчина) на цепи?
Цепи с поврежденным цинковым покрытием подлежат замене. Временная мера – зачистка поврежденного участка до металлического блеска и нанесение защитного цинк-наполненного состава (холодное цинкование) – возможна только как краткосрочное решение до ближайшего планового ремонта с полной заменой элемента.
Допускается ли изготовление цепей по собственным чертежам предприятия, отличным от ГОСТ 12996-90?
Да, допускается, но только при условии, что все технические и механические характеристики готового изделия будут не ниже требований государственного стандарта. При этом изделие должно пройти все типы испытаний, предусмотренные ГОСТ.
Как правильно подобрать типоразмер цепи для конкретной гирлянды?
Подбор осуществляется на стадии проектирования ЛЭП на основе расчета механических нагрузок: вес провода/троса, гололед, ветровое давление, климатический район. НРУ цепи должно быть равно или превышать максимальную расчетную нагрузку на гирлянду, умноженную на требуемый коэффициент запаса прочности, указанный в проектной документации или отраслевых нормах (СНиП, РД).
Заключение
Вильчатая цепь ГОСТ 12996-90 – стандартизированный, высоконадежный и проверенный десятилетиями элемент линейной арматуры. Строгое соблюдение требований стандарта при производстве, корректный подбор типоразмера в соответствии с проектными нагрузками и правильный монтаж являются залогом долговечной и безопасной эксплуатации воздушных линий электропередачи любого класса напряжения. Понимание конструкции, параметров и условий применения данного изделия является обязательным для инженерно-технического персонала, занятого в проектировании, строительстве и обслуживании объектов электроэнергетики.