Арматура диаметром 18 мм
Арматура диаметром 18 мм: технические характеристики, стандарты и область применения в электротехнике
Арматура диаметром 18 мм, относящаяся к категории линейной арматуры воздушных линий электропередачи (ЛЭП), представляет собой стандартизированный типоразмер, предназначенный для монтажа, крепления и соединения проводов и тросов на опорах. Ее основное назначение – обеспечение надежного механического соединения, восприятие и передача нагрузок от проводов и тросов на опорные конструкции, а также обеспечение необходимых электрических характеристик (например, контроля градиента напряжения, предотвращения коронирования). Изделия данного диаметра преимущественно изготавливаются из высокопрочной стали (чаще всего сталь марки 20 или 09Г2С) с горячим цинкованием для защиты от коррозии. Номинальный диаметр 18 мм указывает на размер поперечного сечения несущего элемента (пальца, тяги, корпуса зажима), что напрямую коррелирует с его механической прочностью и допустимой нагрузкой.
Ключевые типы арматуры диаметром 18 мм и их назначение
Арматура классифицируется по функциональному назначению. Диаметр 18 мм характерен для ответственных узлов среднего и высокого классов напряжения.
- Натяжные зажимы (зажимы типа НГ, НР, NL и др.): Предназначены для закрепления проводов и грозозащитных тросов в натяжных гирляндах изоляторов. Обеспечивают не только механическое удержание, но и передачу тока через специальные токопроводящие вставки или конструкцию целиком (в случае тросовых зажимов). Корпус или серьга таких зажимов часто имеют диаметр 18 мм для соединения с ушком изолятора или другим элементом гирлянды.
- Поддерживающие зажимы (зажимы типа ПГ, ПР, PL): Используются для подвески проводов на промежуточных опорах в поддерживающих гирляндах. Позволяют проводу скользить внутри зажима при температурных удлинениях. Ответственные оси и серьги в таких конструкциях выполняются из прутка диаметром 18 мм.
- Соединительные арматурные элементы (кулисы, серьги, коромысла, пестики): Эти элементы служат для соединения изоляторов в гирлянды, крепления гирлянд к опорам, создания разветвлений (коромысла в двойных гирляндах). Диаметр 18 мм является распространенным для тяг и пальцев в серьгах типа СР, кулисах типа КД и т.д.
- Арматура для ВЛЗ (воздушных линий с защищенными проводами): Специализированные зажимы и крепления, учитывающие особенности изолированного провода, также часто используют стандартизированные элементы диаметром 18 мм в силовых узлах.
- Материал: Сталь конструкционная углеродистая или низколегированная. Предел прочности на разрыв (временное сопротивление) – не менее 500 МПа.
- Защитное покрытие: Горячее цинкование толщиной не менее 50-80 мкм (в зависимости от группы по ГОСТ 9.307-89).
- Механическая прочность: Арматура классифицируется по номинальной механической прочности (НМП). Для элементов диаметром 18 мм НМП обычно соответствует 160-200 кН (около 16-20 тонн). Это означает, что разрушающая нагрузка при статических испытаниях должна превышать это значение с установленным запасом.
- Электрические характеристики: Для токопроводящей арматуры нормируется электрическое сопротивление, которое не должно превышать сопротивления эквивалентной длины закрепляемого провода.
- Габаритные и присоединительные размеры: Стандартизируется диаметр отверстий под соединительный палец (обычно 20.5 мм для свободного прохода пальца диаметром 20 мм), расстояние между отверстиями в серьгах и кулисах.
- Контроль качества: Перед монтажом обязателен визуальный осмотр на отсутствие трещин, раковин, наплывов цинка, нарушающих геометрию. Резьбовые соединения должны проворачиваться без заеданий.
- Сборка узлов: Соединительные пальцы должны устанавливаться строго по схеме, шплинтоваться или закрепляться стопорными кольцами. Недопустимо использование пальцев меньшего диаметра или самодельных вставок.
- Моменты затяжки: Для резьбовых соединений (например, в натяжных зажимах) применяются динамометрические ключи с моментом, указанным в ТУ на конкретное изделие (обычно в диапазоне 100-200 Н·м для диаметра 18 мм).
- Эксплуатационный контроль: В процессе эксплуатации, особенно после аномальных погодных нагрузок (гололед, штормовой ветер), необходима проверка состояния узлов: отсутствие деформаций, коррозии, правильность положения зажимов.
- Совместимость: Арматура диаметром 18 мм предназначена для работы в комплекте с изоляторами, имеющими соответствующее монтажное отверстие (как правило, 20.5 мм), и применяется для проводов сечением примерно от 185/240 мм² до 400/500 мм², в зависимости от напряжения и климатических условий.
Технические требования и стандарты
Производство и испытания арматуры диаметром 18 мм регламентируются национальными и международными стандартами. В РФ основным документом является ГОСТ Р 59275-2020 (МЭК 61284:1997) «Арматура для воздушных линий электропередачи. Технические требования и методы испытаний». Ключевые параметры:
Таблица: Основные параметры типовых элементов арматуры с диаметром 18 мм
| Наименование элемента (тип) | Типовое обозначение | Номинальная механическая прочность (НМП), кН | Минимальная разрушающая нагрузка, кН | Масса, кг (примерная) | Основная область применения |
|---|---|---|---|---|---|
| Серьга изогнутая | СР-18-200 | 160-200 | 240 | 2.1-2.5 | Соединение элементов гирлянд, крепление к траверсе |
| Кулиса двойная | КД-18-200 | 160-200 | 240 | 4.0-4.8 | Соединение двух гирлянд на промежуточной опоре в подвеске «веер» |
| Палец соединительный | Пс-20 (для отверстия 20.5) | 160-200 | 240 | 0.3-0.4 | Шарнирное соединение элементов арматуры и изоляторов |
| Тяга натяжная | ТН-18 | 160 | 240 | Зависит от длины | Крепление натяжных гирлянд к анкерным опорам |
| Коронка крюка/штыря | КК-18 | 120-160 | 180 | 0.8-1.0 | Крепление изоляторов к крюкам и штырям на опорах до 35 кВ |
Особенности монтажа и эксплуатации
При работе с арматурой диаметром 18 мм необходимо строго соблюдать монтажные инструкции и правила безопасности.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем отличается арматура диаметром 18 мм от арматуры 16 мм и 20 мм?
Основное отличие – номинальная механическая прочность (НМП). Арматура 16 мм имеет НМП примерно 120-140 кН, 18 мм – 160-200 кН, 20 мм – 200-250 кН. Выбор зависит от расчетных нагрузок на линию (гололед, ветер, длина пролета), типа и сечения провода. Использование арматуры меньшего диаметра, чем требуется по расчету, недопустимо по соображениям безопасности.
Можно ли использовать арматуру 18 мм на линиях 6-10 кВ?
Да, но это, как правило, нерационально. На линиях 6-10 кВ чаще применяется арматура диаметром 12-16 мм, так как сечения проводов и нагрузки меньше. Арматура 18 мм может использоваться на ответственных переходах, в тяжелых гололедных районах или на анкерных опорах.
Как определить, что цинковое покрытие на арматуре соответствует норме?
Качественное горячее цинкование дает равномерный блестящий или матово-серый слой без отслоений. Толщину проверяют магнитным или вихретоковым толщиномером. Минимальная толщина на элементах диаметром 18 мм должна быть не менее 50 мкм. Ржавчина (белый или красный налет) в течение первых месяцев эксплуатации указывает на некачественное покрытие.
Что означает маркировка «СР-18-200»?
Это условное обозначение: «СР» – серьга, «18» – диаметр несущего элемента (прутка) в мм, «200» – номинальная механическая прочность в кН. Маркировка может незначительно отличаться у различных производителей, но ключевые параметры (диаметр и НМП) указываются всегда.
Каков срок службы оцинкованной арматуры диаметром 18 мм?
При соблюдении условий эксплуатации (отсутствие агрессивной промышленной атмосферы) и качестве покрытия по ГОСТ 9.307, срок службы до первого капитального ремонта составляет 25-30 лет. В агрессивных средах рекомендуется применять арматуру с усиленным цинковым покрытием или дополнительным лакокрасочным слоем.
Какие основные причины выхода из строя данной арматуры?
1. Коррозионный износ при повреждении или некачественном цинковом покрытии.
2. Усталостные трещины в зонах концентрации напряжений (резьба, отверстия) при длительных вибрационных нагрузках от провода.
3. Пластические деформации или разрыв при механических перегрузках (обрыв провода, аварийные ситуации).
4. Износ контактных поверхностей в токопроводящих зажимах из-за электрической эрозии.
Заключение
Арматура диаметром 18 мм является критически важным стандартизированным элементом в конструкции воздушных линий электропередачи среднего и высокого напряжения. Ее корректный выбор, основанный на расчетах механических нагрузок, соблюдение стандартов при производстве и монтаже, а также регулярный эксплуатационный контроль напрямую определяют надежность и бесперебойность работы энергосистемы. Использование качественной арматуры с соответствующими характеристиками – это экономически оправданная мера, предотвращающая аварии и снижающая затраты на обслуживание ЛЭП в долгосрочной перспективе.