Унификация элементов сети - Типизация ВЛ на базе унификации ее конструктивных элементов

Технико-экономические показатели (капиталовложения, расход материалов и трудозатраты на 1 км) воздушных линий электропередачи зависят не только от характеристики и параметров ее конструктивных элементов, но в большой степени от условий трассы: рельефа, количества пересечений, количества углов поворота и др. Поэтому создание комплексного типового проекта ВЛ с определенными удельными технико-экономическими показателями (капиталовложениями, расходом основных материалов, трудозатратами на сооружение) невозможно. Тем не менее комплексная типизация ВЛ на базе унификации ее конструктивных элементов позволит:
упростить и ускорить процесс проектирования;
улучшить условия комплектации строительства, создать большую гибкость в маневрировании материальными ресурсами;
облегчить условия механизации и индустриализации строительства за счет создания ограниченной номенклатуры инструментов, приспособлений, средств малой механизации;
разработать удельные технико-экономические показатели для унифицированных линий, сооружаемых в разных регионах, с разными характеристиками трассы (количество углов поворота и пересечений на 1 км, коэффициент использования расчетного пролета), для облегчения планирования электросетевого строительства и оценки экономичности проектов конкретных ВЛ.
Наиболее сложной задачей является унификация опор и фундаментов вследствие влияния на их конструктивное выполнение наибольшего количества факторов (см. табл. 22). Основной целью унификации опор является создание ограниченного количества типоразмеров высокоэкономичных конструкций, которые максимально учитывали бы разнообразие климатических условий и характера местности, необходимость повышения технологичности и индустриальности при изготовлении опор и в строительстве.
В СССР накоплен большой опыт строительства воздушных линий электропередачи на унифицированных опорах Первая унификация опор осуществлена в 1959—1965 гг. Действующая серия унифицированных опор разработана в 1968—1973 гг. [59]. В процессе применения унифицированных опор осуществлялась работа по уточнению номенклатуры, дальнейшему сокращению количества типоразмеров, разработке и внедрению новых типов опор по мере освоения их заводами и строительными организациями. В ныне действующей серии унифицированных опор количество типоразмеров сокращено по сравнению с первой унификацией примерно на 40 %. Поскольку основная часть эксплуатируемых ВЛ сооружена после 1960 г. (более 80 %), большинство линий сооружено на унифицированных опорах.
Отличительной особенностью унификации опор является широкое использование железобетонных конструкций, основой которых являются центрифугированные железобетонные трубы с предварительно напряженной арматурой. Применение железобетонных опор позволило снизить расход стали примерно на 40 % по сравнению с расходом стали при использовании металлических опор, существенно снизить трудозатраты на пикетах за счет упрощения сборки и закрепления опор в грунте без фундаментов в сверленых котлованах. Поэтому в настоящее время большая часть линий сооружается на железобетонных опорах.
В табл. 29 приведены данные об удельном весе эксплуатируемых опор ВЛ 110—330 кВ по цепности и материалу по состоянию на конец X пятилетки.

В последнее десятилетие деревянные опоры для строительства ВЛ 110 кВ и выше практически не применяются. Удельный вес строительства ВЛ на железобетонных οпоpax увеличивается за счет расширения их области применения. В частности, разработаны и внедряются анкерноугловые опоры из железобетона, для которых ранее применялись только металлические конструкции. Применение железобетонных опор ограничивается в основном следующим:
геологическими условиями трассы (в слабых грунтах невозможно закрепление опор в сверленых котлованах, что предопределяет применение металлических опор на специальных фундаментах);
расположением заводов железобетонных конструкций, а также транспортными ограничениями по доставке железобетонных стоек в труднодоступные районы;
невозможностью их использования в ряде случаев на пересечениях природных препятствий и инженерных сооружений из-за недостаточной высоты опор.
Несмотря на это, применение железобетонных опор составляет в настоящее время более 70 % при строительстве ВЛ 110—330 кВ.

Крепление проводов к опорам осуществляется с помощью натяжных и поддерживающих гирлянд, состоящих из подвесных изоляторов и сцепной арматуры. Для ВЛ заданного напряжения тип гирлянды зависит от типа выбранного по механическим нагрузкам изолятора (в зависимости от сечения провода и климатического района) и их количества в гирлянде (для разной степени загрязнения атмосферы установлены соответствующие нормативы удельного пути утечки — от 1,3 до 3,5 см/кВ).
На гирлянды изоляторов для крепления проводов и элементов крепления тросов имеется типовой проект, разработанный применительно к типовым конструкциям унифицированных опор. Однако практику проектирования и комплектации этого важного конструктивного элемента линии нельзя считать соответствующей современным требованиям. В выдаваемых заказных спецификациях указываются все изделия сцепной арматуры и изоляторы. В результате спецификация для средней ВЛ 110 кВ содержит 25—30 наименований и 10—15 тыс. ед. изоляторов и арматуры, ВЛ 330 кВ — соответственно 65—70 наименований и 150—180 тыс. единиц. С учетом изготовления необходимых изделий разными заводами не обеспечивается своевременная и комплектная их поставка, необходимая для поточного строительства ВЛ. Кроме того, возможная в процессе комплектации замена типов одних изделий не увязывается с поставкой других, что приводит к неувязкам на строительстве.
Оптимальным решением проблемы являются утверждение типовых унифицированных гирлянд для всех условий (с присвоением им соответствующих шифров), составление спецификаций только с указанием типов гирлянд, комплектная поставка их на строительство ВЛ, которую должно координировать объединение изоляторных и арматурных заводов. При этом будет обеспечиваться оперативная замена отдельных изделий, снимаемых с производства [60].
Таким образом, на базе унификации номенклатуры сечений проводов, типов опор и фундаментов, гирлянд изоляторов и элементов крепления тросов могут быть созданы серии типовых ВЛ каждого класса напряжений. Для каждого типа линии можно разработать шифр (обозначение), охватывающий полную техническую характеристику линии. В качестве примера такого обозначения может служить шифр 110—120—1,5—II—Б, где 110 — номинальное напряжение, кВ; 120 — сечение сталеалюминиевого провода, мм²; 1,5 — уровень изоляции (длина пути утечки, см/кВ); II — район по гололеду; Б — материал массовых опор (Б — железобетонные, М — металлические).