Эксперт по арматуре СИП
В прошлой статье, мы рассмотрели основные функциональные группы линейной арматуры СИП (далее – АСИП) и основные требования, которые к ней предъявляются.
В этой статье, мы подробнее рассмотрим требования, предъявляемые к анкерной арматуре.
Основная механическая характеристика анкерных зажимов – минимальная разрушающая нагрузка зажима (далее – МРНЗ), выражаемая в килоньютонах, кН. Данный параметр используется при расчете и проектировании воздушных линий СИП. Параметр задается изготовителем и обязательно указывается в паспорте или инструкции по монтажу изделия.
МРНЗ — это нагрузка, при которой происходит разрушение анкерного зажима. Под разрушением стоит понимать именно возникновение и развитие трещин в изделии или(и) его разделение на части при воздействии растягивающей нагрузки. В эксплуатации, такая нагрузка чаще всего возникает при падении объектов на провода ВЛ или других воздействиях.
При испытаниях, разрушающая нагрузка анкерного зажима проверяется следующим образом: два анкерных зажима устанавливаются на разрывную машину за крепежные элементы (петля металлического троса, крюк или другое), зажимы монтируются на металлический стержень вместо провода, во избежание возникновения проскальзывания провода при приложении растягивающего усилия (об этом ниже). Далее схема подвергается растяжению. Усилие (нагрузка), при которой возникло разрушение конструкции зажима долна быть не меньше заявленной МРНЗ.
Разрушение зажима при эксплуатации приводит к высоким затратам на ремонт и восстановление линии, вплоть до необходимости повторного монтажа ВЛ на протяженных участках. Поэтому необходимость соблюдения соответствия данного параметра установленным требованиям очевидна.
На картинках ниже представлены общие виды разрушений анкерных зажимов для СИП-1, 2.
На картинках ниже представлены общие виды разрушений анкерных зажимов для СИП-4
Данные разрушения были достигнуты в лабораторных условиях при испытаниях.
Второй по порядку, но не по значимости механический параметр – прочность заделки провода в анкерном зажиме, т.е. насколько жёстко провод закреплен в зажиме. Этот механический параметр влияет на эксплуатационные свойства анкерного зажима. Если прочность заделки провода зажима соответствует данному требованию, то при аварийных ситуациях, когда на провод воздействует значительная нагрузка (падение деревьев или других объектов), провод не будет проскальзывать в зажиме, тем самым сохраняя требуемую стрелу провеса. Соблюдение данного требования приводит к снижению расходов на восстановление ВЛ после аварии. Если данное требование не выполняется, то при эксплуатации необходимость в корректировке стрелы провеса будет возникать гораздо чаще. Прочность заделки качественного зажима должна составлять не менее 90% от МРНЗ (или 90 % от МРНП — минимальной разрушающей нагрузки провода).
На картинках ниже представлены результаты испытаний зажимов на прочность заделки. Белая отметка на проводе – обозначение начального положения провода для измерения смещения (проскальзывания) провода относительно зажима.
В соответствии с нормативными документами СТО ПАО «Россети» 34.01-2.2-002 и СТО ПАО «Россети» 34.01-2.2-007 требования к прочности заделки провода устанавливаются также при отрицательных температурах ( -20 0С) и при электротермическом нагреве провода в течение 500 циклов «нагрев-охлаждение», т.е. при ускоренной имитации процесса эксплуатации зажима.
Также, если зажим обеспечивает крепление провода за счет затяжки болтового соединения, то необходимо чтобы данное соединение не разрушало провод или(и) его изоляцию при затяжке. При этом прикладывается момент затяжки, превышающий на 20% момент, заявленный изготовителем зажима. Если болтовое соединение выполнено с использованием гайки или болта со срывной головкой*, то прикладывается момент, превышающий на 20% максимальный момент срыва головки.
*специальная конструкция болтового соединения, разрушающаяся при определенном моменте. Необходима для обеспечения требуемой изготовителем фиксации провода.
Выше мы рассмотрели основные механические характеристики анкерных зажимов. Теперь перейдем к требованиям к электрическим характеристикам.
Анкерный зажим не является проводником электрической энергии, как например ответвительные или соединительные зажимы, соответственно требования к надежности и качеству электрического контакта не предъявляются. Основная электрическая характеристика для анкерных зажимов – электрическая прочность.
Электрическая прочность анкерного зажима характеризует его способность обеспечивать надежное крепление СИП к опорам не нарушая изоляцию провода, а также безопасность при монтаже (возможность установки на ВЛ, находящиеся под напряжением). Проверяется данный параметр приложением повышенного напряжения (6 кВ) к зажиму со смонтированным проводом (или металлическим стержнем). При испытании не должно возникнуть электрического пробоя на конструкцию (корпус) зажима. Если данное требование не выполняется, то при монтаже или при возникновении нагрузки на линию при эксплуатации может произойти разрыв изоляции провода, что значительно скажется на сроке службы ВЛ.
Если в конструкции анкерных зажимов присутствуют металлические компоненты, то к зажиму предъявляется требования по коррозионной стойкости. Анкерные зажимы проверяются на соответствие данному требованию двумя способами:
— проверкой толщины и прочности сцепления покрытия;
— проведением ускоренных коррозионных испытаний в среде соляного тумана.
В первом способе, толщина и прочность сцепления покрытия проверяются на соответствие характеристик требованиям НД для данного типа покрытия. Самые распространенные типы покрытий для АСИП: горячее цинкование, гальваническое и термодиффузионное.
Второй способ нагляднее и интереснее, т.к. позволяет сымитировать воздействие условий агрессивной среды на изделие. Изделие помещают в специальную камеру, в которой создаются условия агрессивной среды – влажность, соляной туман, пары двуокиси среды или другие компоненты (в зависимости от степени агрессивности среды). Анкерный зажим выдерживается в такой атмосфере от 700 до 1000 часов. После выдержки в камере, на зажимах следы красной ржавчины не должны превышать по площади более 10% от площади изделий и должно выполняться требование по прочности заделки провода.
На рисунке ниже представлен анкерный зажим, который был подвержен воздействию соляного тумана в течение 700 часов.
Если в конструкции анкерного зажима присутствуют пластмассовые элементы, то к нему предъявляются требования стойкости к климатическому старению. Данное требование определяет способность зажима выдерживать циклическое воздействие комбинированных факторов: ультрафиолетовое излучение, влажность и распыление воды, высокие значения температуры. Условия воссоздаются в специальных климатических камерах. Всего изделие подвергается воздействию от 1000 до 1300 часов, после чего изделие должно сохранить идентификацию (маркировку) и успешно пройти диэлектрические испытания, а также испытания на прочность заделки.
Помимо указанных выше требований к анкерным зажимам также предъявляются требования к внешнему виду изделий. Кроме отсутствия визуальных дефектов (трещины, раковины, заусенцы, рыхлоты и т.д.), зажим должен обладать четкой и читаемой маркировкой. Маркировка должна содержать: торговую марку или товарный знак изготовителя, наименование изделия, диапазон сечений, с которыми допустимо применение данного изделия, год изготовления. Указанные сведения являются обязательными. Отсутствие указаний в маркировке одного из требований может привести к неправильному монтажу и отказу в работе ВЛ в будущем.
Подводя итог можно сказать, что несмотря на простую конструкцию анкерных зажимов, требования к ним предъявляются на самом строгом уровне. И это правильно, ведь невыполнение указанных требований может привести к отказам в работе ВЛ (в том числе и авариям) и серьезным последствиям как для энергокомпаний, так и для обычных жителей населенных пунктов.
Руководитель лаборатории АрмЭнергоТест Дмитрий Морозов.
2003-2024 © АРМАТЕХ НИЛЕД — Эксперт по арматуре СИП — Арматура для СИП — линейная арматура СИП
