Согласно ПУЭ, местность, по которой проходит ВЛ, делится на три категории.
Рис. 1. Элементы пролета ВЛ
Населенная местность — территория городов, поселков, деревень, промышленных и сельскохозяйственных предприятий, портов, пристаней, железнодорожных станций, парков, пляжей с учетом их развития на ближайшие 10 лет. Ненаселенная местность — незастроенная территория, частично посещаемая людьми и доступная для транспорта и сельскохозяйственных машин, а также огороды, сады и территории с отдельно стоящими зданиями и сооружениями. Труднодоступная местность — территория, не доступная для транспорта и сельскохозяйственных машин.
Характер требований, которым должна отвечать ВЛ, зависит не только от категорий местности, но и от климатических условий (скорости ветра, толщины стенки гололеда, наименьшей и наибольшей температуры воздуха). По ПУЭ вся территория России разделена на семь районов по скорости ветра и на пять районов по толщине стенки гололеда. Для ВЛ напряжением до 1000 В расчетная скорость ветра принимается не менее 16 м/с, а толщина стенки гололеда — не менее 0,5 мм.
Длина пролета воздушной линии (рис. 1) обычно принимается равной от 25...30 до 40...45 м в зависимости от района гололедности. Чем больше порядковый номер района, тем меньшая длина пролета. Важнейшей характеристикой ВЛ является габарит Н — вертикальное расстояние от низшей точки провода в пролете до земли, воды, льда или пересекаемых инженерных сооружений. В случае, когда точки подвеса проводов А и В находятся на одинаковой высоте, габарит Н отмечается в середине пролета. Стрелой провеса провода h называется вертикальное расстояние между низшей точкой провода в пролете и воображаемой прямой линией, соединяющей точки подвеса проводов на опорах. Максимальная стрела провеса при одинаковой высоте точек А а В находится на середине пролета.
Усилие, с которым натягивают провод, и стрела его провеса зависят от материала и сечения провода, длины пролета и района климатических условий. Чем меньше прочность провода, больше длина пролета и выше номер района гололедности, тем больше должна быть стрела провеса h. На величину провеса в большой степени влияет также температура воздуха во время монтажа, изменение которой вызывает удлинение или укорочение провода. Поэтому стрелу провеса в каждом конкретном случае следует устанавливать достаточно точно. Для этой цели пользуются специальными монтажными таблицами или монтажными кривыми.
В качестве примера рассмотрим семейство монтажных кривых для алюминиевых проводов сечением от А-16 до А-70 (рис. 2). По горизонтали с интервалом 5 °С отложены температуры воздуха от —40° до +40°С, а по вертикали — стрелы провеса от 0,4 до 1,2 м. На графике изображены четыре кривые, которыми следует пользоваться: кривая 1 — для пролета длиной 30 м и IV района гололедности; 2 — для пролета длиной 35 м и II—III района гололедности; 3 — для пролета длиной 40 м и I—II района гололедности; 4 — для пролета длиной 45 м и. I района гололедности.
Рис. 2. Монтажные кривые для определения стрелы провеса
Например, требуется определить стрелу провеса при натяжке провода А-50 в пролете длиной 40 м. Известно, что ВЛ монтируется в I районе гололедности, работа производится летом при температуре +25 °С. Выбираем кривую 3 и по графику определяем, что для данных условий стрела провеса должна быть, примерно равна 1,1 м. Если натяжка провода производится зимой при температуре — 20 °С, по той же кривой легко, определить, что стрела провеса должна быть значительно меньше—0,8 м.
Требования к трассе воздушных линий
Для нормальной работы и безопасного обслуживания ВЛ их расстояния до различных объектов и сооружений должны соответствовать нормам, установленным ПУЭ.
Расстояние от проводов до земли или проезжей части улицы при наибольшей стреле провеса должно быть не менее 6 м. В труднодоступной местности его разрешается уменьшить до 3,5 м, а в недоступной местности (скалы, утесы и т. п.) — до 1 м. Если ответвление от ВЛ к вводу пересекает тротуар или пешеходную дорожку, расстояние от провода до земли также может быть уменьшено до 3,5 м (если это требование выполнить невозможно, устанавливают либо дополнительную опору, либо конструкцию на здании).
Судоходные реки и каналы, как правило, линиями III класса не пересекаются, но если линия пересекает небольшую реку, пруд или озеро, то габарит до наивысшего уровня воды должен быть не менее 2 м, а до поверхности льда — не менее 6 м, причем опора должна быть установлена от воды на расстоянии, равном или превышающем высоту опоры.
При пересечении железных дорог переходный пролет монтируют на анкерных опорах, сечение проводов в этом пролете берется не менее 70 мм2 (алюминиевые) или 35 мм2 (медные). Железные дороги необщего пользования (заводские, узкоколейки) с соблюдением тех же условий разрешается пересекать воздушными линиями на промежуточных опорах (установка опор с оттяжками не допускается). Между опорой ВЛ и строением или опорой контактной сети должно выдерживаться расстояние не менее высоты опоры плюс 3 м, а в стесненных условиях — не менее 3 м. Крепление проводов к опоре должно быть двойным.
Пересечение автомобильных дорог воздушными линиями производится с соблюдением следующих правил. Переход над автодорогой I категории осуществляется на анкерных опорах, над остальными дорогами разрешается использовать промежуточные опоры. В переходном пролете используют провода с минимальным сечением не менее 35 мм2 (алюминиевые) или 25 мм2 (сталеалюминиевые), а габарит до полотна дороги должен быть не менее 7 м. Опору переходного пролета располагают в точке, удаленной от бровки земляного полотна не менее чем на высоту опоры (в стесненных условиях не менее чем на 5 м).
Если трасса ВЛ проходит по населенному пункту, провода подвешивают не ближе 1,5 м от окон, террас и балконов и не ближе 1 м от глухих стен. Прохождение провода над зданиями (за исключением пристанционных служебных строений и домиков путевых обходчиков) вообще не разрешается. Опоры могут быть расположены не ближе 1 м от трубопроводов и кабелей, не ближе 2 м от колодцев подземной канализации и водоразборных колодцев, не ближе 10 м от бензоколонок. От подземных кабельных линий связи и сигнализации опору ВЛ следует устанавливать как можно дальше, но даже в стесненных условиях расстояние между опорой и кабелем не должно быть менее 0,5 м.
Очень важно правильное выполнение пересечений ВЛ. Пересечение двух линий напряжением до 1000 В чаще всего делают на перекрестных опорах (допускается пересечение в пролете при условии, что расстояние между ближайшими проводами при температуре воздуха + 15 °С без ветра будет не менее 1 м).
При пересечении ВЛ разных классов провода линии напряжением выше 1000 В располагают над проводами линии напряжением ниже 1000 В, а расстояние между ближайшими пересекающимися проводами должно быть не менее 2 м для линии с высшим напряжением 6...10 кВ и не менее 3 м — для линии с высшим напряжением 35...110 кВ. Место пересечения определяют по возможности ближе к опоре верхней пересекающей линии, но при этом расстояние между опорой верхней линии и проводами нижней линии (с учетом наибольшего отклонения проводов) должно быть не менее 6 м.
При пересечении ВЛ с линией связи вертикальное расстояние между ближайшими проводами разных линий должно быть не менее 1,5 м (провода линии связи располагают ниже проводов ВЛ).
