Зажим анкерный натяжной PA
Зажим анкерный натяжной PA: конструкция, назначение и применение в электроэнергетике
Зажим анкерный натяжной типа PA (также часто обозначаемый как PA-N, где N — номер типоразмера) представляет собой ключевой элемент арматуры воздушных линий электропередачи (ВЛ) и контактных сетей. Его основное функциональное назначение — создание надежного и долговечного анкерного крепления проводов и грозозащитных тросов (ГЗТ) на опорах, а также выполнение их натяжения. В отличие поддерживающих зажимов, анкерные воспринимают продольную (осевую) нагрузку от тяжения провода, возникающую в анкерных пролетах, и передают ее на опорные конструкции. Конструкция зажима PA обеспечивает удержание провода за счет силы трения, создаваемой специальным профилем корпуса и прижимной планкой (плашкой), что исключает повреждение токоведущей жилы или отдельных проволок в несущем тросе.
Конструктивные особенности и материалы
Зажим PA является разборным и состоит из нескольких основных компонентов, изготавливаемых методом ковки, литья или штамповки из высокопрочных материалов.
- Корпус (тело зажима): Изготавливается из алюминиевого сплава (чаще всего АД31Т по ГОСТ или аналогичного). Алюминиевый сплав обеспечивает высокую механическую прочность, коррозионную стойкость и хорошую электропроводность, что критически важно для использования на токоведущих проводах. Корпус имеет желоб определенного радиуса для укладки провода и проушину для крепления к гирлянде изоляторов или непосредственно к траверсе опоры через серьгу.
- Прижимная планка (плашка): Также изготавливается из алюминиевого сплава. Ее поверхность, контактирующая с проводом, имеет рифление (насечку) для увеличения коэффициента трения. Планка прижимает провод к корпусу, равномерно распределяя давление.
- Клиновой замок (клиновой зажим): Сердцевина механизма фиксации. Состоит из стального клина и ответной части в корпусе. При приложении тяговой нагрузки от провода (натяжении) клин затягивается, тем сильнее сжимая провод между планкой и корпусом. Это обеспечивает эффект самозатягивания: чем больше нагрузка, тем надежнее фиксация.
- Крепежные элементы: Болты, гайки, шайбы, шплинты из оцинкованной или нержавеющей стали. Предназначены для предварительной сборки зажима на проводе и фиксации прижимной планки до момента приложения рабочей нагрузки.
- Защитная крышка (для PA-H): В модификации PA-H (накладной) используется дополнительная крышка, закрывающая узел выхода провода из зажима, для защиты от вибрации и пляски провода.
- Подбор типоразмера зажима PA в строгом соответствии с маркой и диаметром монтируемого провода или троса.
- Визуальный осмотр и очистка внутренних поверхностей корпуса и прижимной планки от загрязнений и заусенцев.
- Надевание корпуса зажима на провод с последующей установкой прижимной планки и предварительной затяжкой болтов (без чрезмерных усилий, согласно инструкции).
- Соединение зажима с анкерной серьгой и гирляндой изоляторов.
- Приложение расчетного натяжения к проводу с помощью натяжного устройства. В этот момент происходит самозатягивание клинового механизма.
- Окончательная затяжка установочных болтов (если требуется по инструкции) и их шплинтовка для предотвращения самоотвинчивания.
- Наложение бандажа из алюминиевой проволоки на концы провода, выходящие из зажима, для гашения вибраций (актуально для модификаций без защитной крышки).
- Механическая прочность: Испытательное (разрушающее) усилие должно быть не менее 0.9 от номинальной прочности провода/троса, для которого предназначен зажим. Зажим не должен скользить по проводнику при нагрузке, составляющей 95% от РН.
- Электропроводность: Переходное сопротивление контакта «зажим-провод» не должно превышать сопротивления равноценного участка провода. Это предотвращает локальный перегрев.
- Коррозионная стойкость: Все детали должны быть защищены от коррозии (анодное оксидирование для алюминия, горячее цинкование для стали).
- Усталостная прочность: Зажим должен выдерживать циклические нагрузки от вибрации и пляски провода.
- Возможность повторного использования: При необходимости ремонта или перетяжки линии зажим может быть демонтирован и установлен заново.
- Простота и скорость монтажа: Не требуются специальные пресс-инструменты, термообработка или заливка компаундами. Монтаж производится силами бригады электромонтажников с использованием стандартного натяжного оборудования.
- Надежность и самокомпенсация: Клиновой механизм автоматически регулирует силу зажатия в зависимости от нагрузки.
- Визуальный контроль: Состояние зажима легко проверить в ходе планового обхода ВЛ.
- Универсальность: Один типоразмер зажима, как правило, охватывает несколько марок проводов со схожим диаметром.
- Коррозионной стойкости материалов и покрытий (особенно в промышленных и приморских районах).
- Интенсивности вибрационных и ветровых нагрузок.
- Правильности первоначального монтажа и соблюдения графика технического обслуживания (ТО).
- Отсутствия повреждений (трещин, вмятин) при транспортировке и монтаже.
Принцип действия и монтаж
Принцип работы зажима PA основан на использовании клинового эффекта и силы трения. В подготовленный и собранный на проводе зажим прикладывается монтажное натяжение с помощью механических или гидравлических натяжных устройств. Под нагрузкой провод стремится выскользнуть из зажима, но увлекает за собой прижимную планку, которая, упираясь в скошенные поверхности клинового механизма, вызывает его поджатие. Это приводит к увеличению силы прижатия планки к проводу, а следовательно, и силы трения. Происходит самопроизвольная балансировка системы: сила трения становится равной внешней нагрузке, что гарантирует надежное удержание без проскальзывания и без превышения допустимого давления на провод.
Процесс монтажа включает следующие ключевые этапы:
Классификация, типоразмеры и технические характеристики
Зажимы PA классифицируются по нескольким параметрам: назначению (для провода или для троса), номинальному диаметру удерживаемого проводника, величине разрушающей нагрузки (РН) и конструктивному исполнению. Основным регулирующим документом в РФ является ГОСТ Р 58090-2018 «Арматура для воздушных линий электропередачи. Зажимы анкерные для проводов и грозозащитных тросов. Общие технические условия», а также серия ТУ 34.13-31084193-001 и аналоги.
Типоразмер обозначается как PA-Х или PA-N-X, где X — цифра, соответствующая определенному диапазону диаметров провода/троса и механической прочности. Для ГЗТ часто используется обозначение ПАГ (анкерный зажим для грозозащитного троса).
| Типоразмер зажима | Диаметр провода/троса, мм | Марки проводов (пример) | Минимальная разрушающая нагрузка (РН), кН, не менее | Масса, кг (приблизительно) |
|---|---|---|---|---|
| PA-2 | 13.0 — 18.0 | АС 150/24, АС 185/29 | 70 | 3.5 |
| PA-3 | 18.1 — 23.0 | АС 240/32, АС 300/39 | 90 | 5.2 |
| PA-4 | 23.1 — 28.0 | АС 400/51, АС 500/64 | 130 | 7.8 |
| PA-5 | 28.1 — 33.0 | АС 700/86 | 160 | 10.5 |
| ПАГ-50 | 10.0 — 12.0 | ТК 50 | 50 | 2.1 |
| ПАГ-70 | 12.1 — 14.0 | ТК 70 | 70 | 3.0 |
Ключевые технические требования:
Область применения и преимущества
Зажимы PA применяются на ВЛ всех классов напряжения (от 0.4 кВ до 1150 кВ) для анкерного крепления:
сталеалюминиевых (АС), алюминиевых (А), стальных (С) проводов,
а также грозозащитных тросов (ТК, ТКС) и оптических кабелей (ОКГТ).
Основные преимущества перед другими типами анкерной арматуры (например, прессуемыми или заливными муфтами):
Сравнение с другими типами анкерных зажимов
| Тип зажима | Принцип крепления | Требуемый инструмент | Возможность повторного использования | Скорость монтажа | Основная область применения |
|---|---|---|---|---|---|
| Натяжной клиновой (PA) | Сила трения, клиновой эффект | Гаечный ключ, натяжное устройство | Да | Высокая | ВЛ всех напряжений, контактные сети |
| Прессуемая муфта (типа МА, МТ) | Неразъемное обжатие | Гидравлический пресс, матрицы | Нет | Средняя (требуется прессовка) | Ответственные узлы ВЛ, переходы через препятствия |
| Заливная муфта | Адгезия и механический замок заливным компаундом | Набор для заливки, нагреватель | Нет | Низкая | Специальные применения, СИП |
| Болтовой зажим (тип ТА) | Сила трения от затяжки болтов | Динамометрический ключ | Да | Высокая | ВЛ низкого и среднего напряжения, СИП |
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
1. Как правильно выбрать типоразмер зажима PA для конкретного провода?
Выбор осуществляется по двум основным параметрам: наружному диаметру провода (по ГОСТ или ТУ) и его расчетному максимальному натяжению (тяжению). Диаметр провода должен попадать в диапазон, указанный в технических характеристиках зажима. Кроме того, номинальная разрушающая нагрузка (РН) зажима должна быть не менее чем на 10-15% выше максимального рабочего натяжения провода в данном анкерном пролете с учетом климатических условий (гололед, ветер). Всегда следует руководствоваться проектными указаниями и таблицами соответствия производителя арматуры.
2. Можно ли использовать зажим PA на проводах с защитной смазкой?
Нет, это категорически запрещено. Наличие любой смазки (консервационной, графитовой) на поверхности провода в зоне контакта с зажимом резко снижает коэффициент трения. Это может привести к проскальзыванию провода («сползанию») под нагрузкой, ослаблению натяжения и аварии. Перед монтажом зажима участок провода должен быть тщательно очищен от смазки и загрязнений растворителем (например, уайт-спиритом) и зачищен щеткой.
3. Чем отличается зажим PA от PA-H (PA-N)?
Буква «H» или «N» в маркировке обычно означает «накладной» (от слова «накладка»). Зажим PA-H имеет дополнительную защитную крышку, которая закрывает место выхода провода из корпуса. Эта крышка служит для гашения вибраций провода в непосредственной близости от точки зажима, снижая усталостные напряжения и риск усталостного разрушения отдельных проволок. Модификация PA-H рекомендуется для использования на участках ВЛ, подверженных сильным ветровым колебаниям.
4. Что важнее при монтаже: предварительная затяжка болтов или усилие натяжения?
Критически важным является именно создание расчетного усилия натяжения провода с помощью натяжного устройства. Предварительная затяжка болтов служит только для сборки зажима на проводе и предотвращения его рассоединения до приложения нагрузки. Чрезмерное затягивание болтов до этапа натяжения может деформировать провод или нарушить геометрию клинового механизма. Окончательная затяжка (дотяжка) болтов, если она предусмотрена инструкцией производителя, выполняется после приложения рабочего натяжения и самозатягивания клина.
5. Какой срок службы у зажима PA и от чего он зависит?
Номинальный срок службы качественного зажима PA, изготовленного в соответствии с ГОСТ, составляет не менее 30 лет. Фактический ресурс зависит от:
В ходе ТО проверяют состояние покрытия, отсутствие самоотвинчивания болтов, следов проскальзывания провода и повреждений от вибрации.
6. Можно ли использовать зажим PA для соединения двух проводов?
Нет. Зажим PA является исключительно анкерным (натяжным) и предназначен только для крепления конца провода к опорной конструкции. Для соединения проводов в пролете необходимо использовать специальные соединительные зажимы (например, типа САС, СА или прессуемые овальные соединители), которые рассчитаны на передачу механической и электрической нагрузки через место стыка.
Заключение
Зажим анкерный натяжной PA представляет собой отработанную, надежную и технологичную конструкцию, являющуюся отраслевым стандартом для анкерного крепления проводов и тросов на воздушных линиях электропередачи. Его эффективность базируется на простом и надежном принципе клинового самозатягивания, что в сочетании с правильным подбором типоразмера, соблюдением технологии монтажа и требований технического обслуживания обеспечивает долговечную и безопасную эксплуатацию анкерных узлов ВЛ на протяжении всего срока службы. Понимание конструкции, принципа действия и нормативных требований к данным изделиям является обязательным для инженерно-технического персонала, занимающегося проектированием, строительством и эксплуатацией электрических сетей.