Подвеска поддерживающая
Подвеска поддерживающая: конструкция, назначение и применение в электротехнических и кабельных системах
Подвеска поддерживающая (ПП) представляет собой специализированную арматуру, предназначенную для крепления и поддержания проводов, грозозащитных тросов и самонесущих изолированных проводов (СИП) на промежуточных опорах воздушных линий электропередачи (ВЛ) и линий связи. Её основная функция – надёжная фиксация токоведущих элементов в расчётном положении, восприятие механических нагрузок от веса провода, гололёда и ветра, а также обеспечение необходимых изоляционных промежутков. В отличие от натяжной арматуры, используемой на анкерных опорах, поддерживающая подвеска воспринимает нагрузки, направленные преимущественно вертикально вниз, и не предназначена для восприятия значительных усилий вдоль оси провода.
Ключевые элементы конструкции поддерживающей подвески
Конструкция классической поддерживающей подвески для неизолированных проводов ВЛ представляет собой сложный узел, состоящий из нескольких взаимосвязанных элементов:
- Поддерживающий зажим (гильза): Основной элемент, непосредственно удерживающий провод. Изготавливается из алюминиевых сплавов или ковкого чугуна. Имеет жёлоб (канал), повторяющий форму провода, и прижимную крышку, фиксируемую болтами. Зажим предотвращает проскальзывание провода, но допускает его температурное перемещение в пределах гирлянды.
- Гирлянда изоляторов: Набор тарельчатых или стержневых изолирующих элементов, обеспечивающих электрическую изоляцию провода от заземлённой опоры. Количество изоляторов в гирлянде зависит от класса напряжения ВЛ, степени загрязнённости атмосферы и климатических условий.
- Траверса (кронштейн) опоры: Заземлённая металлическая конструкция на опоре, к которой крепится верхняя часть гирлянды.
- Соединительная арматура: Ушко, серьга, промежуточное звено, которые обеспечивают шарнирное соединение зажима с гирляндой, а гирлянды – с траверсой. Это позволяет гирлянде свободно отклоняться под действием ветра.
- Глухое (жёсткое) крепление: Провод жёстко зафиксирован в поддерживающем зажиме. Применяется на прямых участках трассы ВЛ. При температурных деформациях провод может перемещаться только внутри зажима на небольшое расстояние.
- Скользящее (свободное) крепление: Провод уложен в специальный канал или ролик, что позволяет ему свободно перемещаться при изменении температуры и нагрузок. Применяется реже, в основном на линиях с малыми пролётами или для специальных целей.
- Подвесная гирлянда: Наиболее распространённый тип. Гирлянда висит вертикально или наклонно, поддерживая провод снизу. Применяется на прямых и угловых опорах с небольшими углами поворота.
- Натяжная гирлянда: Устанавливается горизонтально или под углом, воспринимая тяжение провода. Относится к натяжной арматуре, а не к поддерживающей.
- Стойка (штыревая изоляция): Жёсткое крепление провода на штыревых изоляторах, закреплённых непосредственно на траверсе. Применяется на ВЛ до 35 кВ.
- Одноцепная: Подвеска проводов одной трёхфазной цепи.
- Двухцепная: Подвеска проводов двух независимых цепей на одной опоре.
- Сдвоенная и строенная: Используются для крепления двух или более проводов в одной фазе (расщеплённая фаза) на линиях высокого и сверхвысокого напряжения для уменьшения короны и потерь.
- Стеклянные или фарфоровые тарельчатые изоляторы (гирлянда ПС, ПФ).
- Полимерные (композитные) изоляторы (гирлянда ПП).
- Штыревые фарфоровые или стеклянные изоляторы.
- Поддерживающий зажим для СИП: Изготавливается из устойчивого к УФ-излучению пластика (чаще всего полиамид) или алюминиевого сплава с пластиковыми вкладышами. Конструкция обеспечивает надёжное удержание изолированного провода без повреждения его оболочки.
- Анкерный кронштейн или хомут: Для крепления зажима к опоре.
- Гаситель вибрации: Часто интегрируется в конструкцию или устанавливается рядом для подавления ветровых вибраций.
- Определение механических нагрузок: Расчёт веса провода/троса, гололёдной и ветровой нагрузки в соответствии с климатическим районом (по ПУЭ и СНиП).
- Выбор типа и количества изоляторов: В зависимости от напряжения ВЛ, степени загрязнённости (по ГОСТ 9920) и требуемой механической прочности.
- Проверка по условию схлёстывания: Для ВЛ 330 кВ и выше выполняется расчёт на предотвращение схлёстывания проводов в пролёте при сильном ветре, что может потребовать применения расщеплённых фаз или специальных гасителей вибраций.
- Учёт условий монтажа и эксплуатации: Температурный диапазон, агрессивность среды, возможность обслуживания.
- Подготовка и проверка: Визуальный осмотр всех элементов на отсутствие повреждений, сколов изоляторов, коррозии.
- Сборка гирлянды: Соединение изоляторов и арматуры на земле с применением динамометрического ключа для затяжки болтов до указанного момента.
- Крепление к траверсе: Установка собранной гирлянды на кронштейн опоры.
- Подъём и крепление провода: Провод заводится в зажим, после чего устанавливаются и равномерно затягиваются все прижимные болты. Крайне важно соблюдать момент затяжки, чтобы не повредить провод (особенно алюминиевый или СИП) и не ослабить крепление.
- Регулировка положения: Проверка и, при необходимости, регулировка положения гирлянды и провода для обеспечения правильных расстояний до опоры и между фазами.
Классификация и типы поддерживающих подвесок
Поддерживающие подвески классифицируются по нескольким ключевым признакам.
1. По типу крепления провода
2. По положению гирлянды
3. По количеству цепей и проводов
4. По типу изолирующей части
Поддерживающая подвеска для СИП (Самонесущих Изолированных Проводов)
Для линий с самонесущими изолированными проводами применяются специализированные поддерживающие подвески, принципиально отличающиеся от арматуры для голых проводов. Основные элементы:
Особенностью подвески СИП является то, что несущий нулевой провод (если он есть) крепится в верхней части зажима, а фазные провода – ниже, с соблюдением необходимых расстояний.
Нормативная база и стандарты
Конструкция, испытания и применение поддерживающих подвесок регламентируются рядом национальных и международных стандартов.
| Обозначение стандарта | Наименование | Область применения |
|---|---|---|
| ГОСТ Р 58025-2017 (МЭК 61897:1998) | Арматура линейная. Требования и испытания | Общие требования ко всей линейной арматуре, включая поддерживающие зажимы. |
| ГОСТ 17613-80 | Арматура для воздушных линий электропередачи. Общие технические условия | Классификация, маркировка, общие технические требования. |
| СТО 56947007-29.120.70.101-2011 | Арматура для воздушных линий электропередачи напряжением 6-35 кВ. Технические требования | Требования к арматуре для ВЛ распределительных сетей. |
| ТУ 3441-033-05755716-2005 и аналоги | Зажимы поддерживающие для СИП | Технические условия на конкретные типы арматуры для изолированных проводов. |
Расчёт и выбор поддерживающей подвески
Выбор конкретного типа подвески является результатом комплексного инженерного расчёта, который включает:
Ключевые параметры, которые должны быть указаны в спецификации:
| Параметр | Описание | Пример |
|---|---|---|
| Тип зажима | Маркировка по ГОСТ (напр., ПГ, ПС) или по каталогу производителя | ПГ-70 |
| Диаметр провода/троса, мм | Диапазон диаметров, для которых предназначен зажим | 10,5 — 13,0 |
| Номинальная нагрузка, кН | Максимальная допустимая вертикальная нагрузка | 40 |
| Материал | Материал основного корпуса и прижимных элементов | Алюминиевый сплав АД31Т |
| Тип изолятора и количество в гирлянде | Марка и число изоляторов | ПС120-Б, 7 шт. |
Монтаж и эксплуатация
Монтаж поддерживающей подвески выполняется в соответствии с проектом производства работ (ППР) и инструкциями завода-изготовителя. Основные этапы:
При эксплуатации основное внимание уделяется периодическому осмотру состояния изоляторов (отсутствие трещин, пробоев, загрязнений), проверке целостности зажимов и отсутствию следов перегрева или коррозии на металлических элементах.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
В чём принципиальная разница между поддерживающей и натяжной арматурой?
Поддерживающая арматура фиксирует провод на промежуточных опорах, воспринимая в основном вертикальные нагрузки (вес, гололёд). Она допускает небольшое продольное перемещение провода. Натяжная арматура (зажимы, серьги) применяется на анкерных опорах, ограничивающих анкерный пролёт, и воспринимает полное тяжение провода, не допуская его продольного смещения.
Как правильно выбрать поддерживающий зажим для СИП?
Выбор осуществляется по трём основным параметрам: 1) Тип и сечение СИП (СИП-1, СИП-2, СИП-3 и его номинальное сечение); 2) Материал опоры (дерево, железобетон, металл) – от этого зависит тип крепёжного хомута; 3) Наличие/отсутствие встроенного гасителя вибрации. Всегда необходимо руководствоваться рекомендациями производителя кабеля и арматуры.
Каковы последствия неправильного затяжки болтов поддерживающего зажима?
Недостаточный момент затяжки приводит к проскальзыванию провода в зажиме, его истиранию, возникновению искрения и перегрева в точке контакта. Чрезмерная затяжка может вызвать механическое повреждение провода (деформацию, надрез жил, разрушение изоляции СИП), что снижает его механическую прочность и может привести к обрыву.
Когда применяется сдвоенная поддерживающая подвеска?
Сдвоенная (или строенная) подвеска применяется для крепления расщеплённых фаз на ВЛ 330 кВ и выше. Это снижает напряжённость электрического поля у поверхности проводов, уменьшая потери на корону и радиопомехи. Каждый подпровод в фазе крепится в отдельном поддерживающем зажиме, которые монтируются на общей траверсе или дистанционной распорке.
Как часто необходимо проводить диагностику состояния поддерживающих подвесок?
Плановые визуальные осмотры должны проводиться не реже 1 раза в 6 месяцев для ВЛ 110 кВ и выше и 1 раза в год для ВЛ 6-35 кВ. Тепловизионное обследование для выявления перегрева контактных соединений рекомендуется проводить не реже 1 раза в 2-3 года, а также после прохождения пиковых нагрузок в зимний период. В районах с высокой загрязнённостью атмосферы частота осмотров изоляторов увеличивается.
Заключение
Поддерживающая подвеска является критически важным элементом воздушных линий электропередачи, обеспечивающим их механическую целостность и электрическую безопасность. Правильный выбор, монтаж и эксплуатация этой арматуры, основанные на требованиях актуальных стандартов и результатов инженерных расчётов, напрямую влияют на надёжность и долговечность всей энергетической системы. Современные тенденции развития поддерживающих подвесок связаны с применением новых материалов (композитные изоляторы, высокопрочные полимеры), оптимизацией конструкции для снижения веса и упрощения монтажа, а также интеграцией элементов мониторинга состояния (датчиков натяжения, температуры) в состав арматурных узлов.