Краны LD полнопроходные
Краны LD полнопроходные: конструкция, применение и технические аспекты выбора
Краны LD полнопроходные представляют собой специализированный тип запорной арматуры, предназначенный для установки в высоковольтных кабельных линиях с бумажно-масляной изоляцией на напряжение от 110 кВ и выше. Их основное функциональное назначение – создание видимого разрыва электрической цепи для безопасного проведения работ на кабеле или оборудовании, а также для оперативного переключения схем. Конструктивно кран LD является проходным изолятором с контактной системой, обеспечивающей возможность отсоединения и соединения токоведущих частей под рабочим напряжением с помощью специального съемного заземляющего ножа.
Принцип действия и конструктивные особенности
Кран LD функционирует по принципу поворотного контакта. Основными элементами конструкции являются:
- Проходной изолятор: Обеспечивает необходимую изоляцию между токоведущей частью (шиной) и заземленным корпусом крана. Выполняется из фарфора или полимерных материалов. Внутри изолятора находится токоведущая шина.
- Неподвижный контакт (палец): Расположен на торцевой части крана и жестко соединен с токоведущей шиной. Предназначен для подключения к кабельной концевой муфте или другому оборудованию.
- Подвижный контакт (ножевая система): Установлен на поворотной траверсе внутри корпуса крана. Имеет форму ножа или вилки. Соединен с выводом для подключения к шине распределительного устройства или следующему участку цепи.
- Механизм управления: Рычажный или штанговый механизм, позволяющий оператору дистанционно или вручную поворачивать подвижный контакт, замыкая или размыкая цепь.
- Клемма для заземления: На корпусе крана расположена специальная клемма для наложения стационарного заземления после отключения и проверки отсутствия напряжения.
- На вводах силовых трансформаторов: Устанавливаются между концевой кабельной муфтой и вводом трансформатора. Позволяют отключить трансформатор от питающей кабельной линии для ремонта или испытаний.
- В КРУЭ: Служат для создания видимого разрыва цепи после отключения элегазового выключателя, обеспечивая безопасность персонала.
- На границе ответственности сетевых компаний и потребителей: Часто используются как точка подключения, позволяющая отключить потребителя для проведения работ на его стороне.
- Проверку целостности изолятора и состояния контактных поверхностей.
- Надежное крепление крана к металлоконструкциям с учетом ветровых и ледовых нагрузок.
- Строго горизонтальную установку для обеспечения правильной работы контактной системы и механизма.
- Подсоединение токоведущих частей с использованием рекомендованных методов и материалов (пайка, болтовое соединение).
- Регулировку и проверку легкости хода механизма управления, четкости фиксации в положениях «ВКЛ» и «ОТКЛ».
- LD – тип изделия (кран).
- 110 – номинальное напряжение, кВ.
- 1000 – номинальный ток, А.
- УХЛ1 – климатическое исполнение (умеренный и холодный климат, категория размещения 1 – на открытом воздухе).
- Отключить линию высоковольтным выключателем с двух сторон.
- Убедиться в отсутствии напряжения на кабеле с помощью высоковольтного указателя.
- Перевести рукоятку крана LD в положение «Отключено», создав видимый разрыв.
- Наложить переносное заземление на токоведущие части со стороны линии (после повторной проверки отсутствия напряжения).
- Для дополнительной безопасности можно также подключить стационарное заземление к специальной клемме на корпусе крана, если это предусмотрено конструкцией и инструкцией.
- Загрязнение и растрескивание поверхности фарфорового изолятора.
- Ослабление болтовых контактных соединений, ведущее к перегреву.
- Окисление и подгорание рабочих поверхностей ножевого контакта.
- Заедание или тугой ход механизма поворота из-за отсутствия смазки или коррозии.
- Разгерметизация масляного канала (в случае, если кран является частью маслонаполненной системы).
Ключевая особенность «полнопроходного» исполнения заключается в том, что внутренний диаметр токоведущего канала крана соответствует внутреннему диаметру кабеля или шины, что минимизирует переходные сопротивления и не создает местных перегревов при протекании номинального тока.
Основные технические характеристики и параметры выбора
Выбор крана LD осуществляется на основе комплекса параметров, строго регламентированных стандартами и условиями эксплуатации.
| Параметр | Типичные значения / Описание | Значение при выборе |
|---|---|---|
| Номинальное напряжение, Uн | 110 кВ, 150 кВ, 220 кВ, 330 кВ | Определяет уровень изоляции и габариты проходного изолятора. |
| Номинальный ток, Iн | 630 А, 1000 А, 1250 А, 2000 А | Должен быть равен или превышать максимальный рабочий ток линии. |
| Номинальный сквозной ток короткого замыкания (Iк.з.), термической стойкости (Iт) | От 31.5 кА до 50 кА (действующее значение за время t) | Характеризует способность выдерживать тепловое действие тока КЗ без повреждений. |
| Номинальный ток электродинамической стойкости (iдин) | От 80 кА до 128 кА (амплитудное значение) | Характеризует способность выдерживать электродинамические усилия при КЗ. |
| Время термической стойкости, tт | 3 с или 4 с | Время, в течение которого кран выдерживает ток термической стойкости. |
| Масса | От 60 кг (110 кВ) до 250 кг (220 кВ и выше) | Важно для расчета нагрузок на конструкции и организации монтажа. |
Области применения и схемы установки
Краны LD являются неотъемлемым элементом высоковольтных кабельных вводов в силовые трансформаторы, реакторы, а также на линейных концах кабельных линий в КРУЭ (комплектных распределительных устройствах элегазовых) и на открытых распределительных устройствах (ОРУ).
Монтаж, эксплуатация и техническое обслуживание
Монтаж кранов LD должен производиться квалифицированным персоналом в строгом соответствии с проектной документацией и инструкцией завода-изготовителя. Основные этапы включают:
Эксплуатация требует периодических осмотров (в соответствии с графиком ППР), в ходе которых проверяются: отсутствие сколов и загрязнений на изоляторе, состояние контактных соединений на предмет перегрева (термография), смазка трущихся частей механизма, четкость маркировки положений.
Преимущества и недостатки по сравнению с альтернативными решениями
По сравнению с другими способами создания видимого разрыва (например, с использованием разъединителей), краны LD имеют специфические особенности.
| Преимущества | Недостатки |
|---|---|
| Компактность и возможность установки в стесненных условиях, особенно на кабельных вводах. | Ограниченная коммутационная способность. Не предназначены для отключения токов нагрузки, только для операций без тока. |
| Полная герметичность конструкции, защита от атмосферных воздействий. | Высокая стоимость, особенно на классы напряжения 220 кВ и выше. |
| Наличие встроенной клеммы для безопасного наложения заземления. | Сложность ремонта в полевых условиях. Чаще требуется замена целиком. |
| Надежность и долговечность при правильной эксплуатации. | Требовательность к качеству монтажа и соблюдению моментов затяжки контактных соединений. |
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем отличается кран LD от обычного разъединителя?
Кран LD является специализированным разъединителем, конструктивно интегрированным в кабельную линию. Его ключевые отличия: проходная конструкция, ориентированная на соединение с кабельной концевой муфтой; компактные размеры; часто – наличие только одного разрыва (в отличие от двух у линейных разъединителей); работа в составе предварительно собранного узла (кран-муфта).
Можно ли отключать ток нагрузки краном LD?
Нет, категорически запрещено. Краны LD предназначены исключительно для операций «вхолостую», то есть для создания видимого разрыва цепи, уже обесточенной выключателем. Попытка отключения тока нагрузки приведет к возникновению дуги, интенсивному горению и взрыву масла в кабеле, тяжелой аварии с человеческими жертвами и разрушением оборудования.
Как часто необходимо проводить техническое обслуживание кранов LD?
Периодичность ТО регламентируется местными инструкциями и графиком ППР, но в общем случае включает: внешний осмотр не реже 1 раза в 6 месяцев (при интенсивном загрязнении – чаще); проверку момента затяжки болтовых соединений и термографический контроль нагрева контактов не реже 1 раза в год; полную ревизию с разборкой контактной группы (при необходимости) в сроки, установленные производителем, но обычно не реже 1 раза в 8-12 лет.