Руководство по выбору поперечин: угловые стальные поперечины с горячим оцинкованием для воздушных линий напряжением от 11 кВ до 33 кВ

Поперечина выходит из строя одним из трех способов: она поворачивается под действием неуравновешенного натяжения проводов из-за того, что растяжка не была включена в заказ; она корродирует в месте соединения с опорой, потому что покрытие было указано как общий стандарт, а не толщина; или она поставляется с отверстиями, не совпадающими с штифтом верхней части опоры, поэтому кто-то сверлит отверстия на месте и снимает покрытие со стали.

Назначение поперечины и места ее отказа

Поперечина задает горизонтальное положение каждого провода и передает возникающие нагрузки на опору. На прямом участке нагрузка в основном вертикальная — от веса провода плюс обледенения. На угловой или конечной конструкции нагрузка становится преимущественно поперечной, и поперечина вместе с растяжкой должна выдерживать изгибающий момент, во много раз больший, чем на промежуточной опоре.

Вот почему отказы поперечин концентрируются на угловых конструкциях: сечение, которое хорошо работает на прямом участке напряжением 11 кВ, может быть недостаточным на углу 30 градусов при 33 кВ. Выбор сечения должен определяться расчетной нагрузкой, а не только напряжением.

Вторая зона отказа — место соединения поперечины с опорой. При отсутствии шайб или слишком большом монтажном отверстии поперечина расшатывается при прогибе опоры, и оцинкованная поверхность стирается. Диаметр крепежных деталей и квадратные шайбы здесь имеют большее значение, чем признается в большинстве спецификаций.

Типы поперечин: прямые, натяжные и удлиненные

Три типа покрывают большинство работ по распределению электроэнергии. Прямая или промежуточная поперечина расположена под прямым углом к линии с проводами в плоском расположении. Натяжная поперечина, также называемая анкерной или поперечиной Н-образной рамы, воспринимает натяжение проводов непосредственно на конечных опорах и углах. Удлиненная поперечина отодвигает провода дальше от опоры для обеспечения зазора.

Это различие имеет коммерческое значение, потому что натяжные поперечины обычно имеют более тяжелое сечение и поставляются с растяжками в комплекте. Заказ прямой поперечины для конечной опоры — это распространенная и дорогостоящая ошибка, поскольку поперечина часто уже оцинкована, прежде чем кто-то заметит проблему.

Для сельской электрификации угловая стальная поперечина размером 75 × 75 × 6 мм длиной 2 м является основной рабочей единицей. Там, где требуется большее межфазное расстояние, распространены поперечины длиной 2,4 м или 3 м из угловой стали 90 × 90 × 8 мм с соответствующей растяжкой и опорой поперечины, рассчитанной на ту же нагрузку.

Выбор поперечины с горячим оцинкованием: сечение и длина

Сечение выбирается в зависимости от изгибающего момента. На практике угловая сталь размером 75 × 75 × 6 мм, 75 × 75 × 8 мм, 90 × 90 × 8 мм и 100 × 100 × 10 мм подходит для распределительных сетей вплоть до легких линий передачи, а швеллерные сечения подходят для поперечин, несущих платформу или кабельный наконечник.

Марка стали обычно — конструкционная или коммерческая углеродистая сталь с заявленным минимальным пределом текучести, и сертификат завода-изготовителя должен прилагаться к заказу. Если тендер требует инспекционных документов, обычной спецификацией является EN 10204 3.1, поэтому подтвердите это на этапе запроса, а не после размещения заказа.

Длина определяется межфазным расстоянием и зазором до тела опоры, с шагом около 0,3 м. Добавление 0,6 м длины без добавления растяжки — это ложная экономия: изгибающий момент на опоре увеличивается, и более гибкая поперечина сильнее поворачивается при сходе обледенения, что вызывает перекрытие при восстановлении режима.

Поперечина с горячим оцинкованием — это изделие фабрикации, поэтому спецификация покрытия обычно соответствует ISO 1461, а не ASTM A153/A153M. Два документа, опубликованные ISO и ASTM International, по-разному формулируют требования к покрытию, поэтому указание стандарта без указания толщины вызывает споры.

Проектирование поперечины для 33 кВ: зазор и штифты изоляторов

При 33 кВ поперечина должна обеспечивать зазоры, выдерживающие коммутационные перенапряжения, а в загрязненных районах она может потребоваться длиннее просто для того, чтобы путь утечки изолятора находился подальше от поверхности опоры. Обычная последовательность — сначала закрепить изолятор, затем подобрать размер поперечины, так что для штифтового изолятора нужен штифт верхней части опоры с правильным диаметром стержня, а для опорного изолятора — правильный шпилька и кронштейн. Правильный порядок действий исключает случай, когда поперечина поставляется с отверстием 16 мм, а изолятор — со шпилькой 19 мм.

Межфазное расстояние в схеме поперечины для 33 кВ обычно составляет около 1,2–1,5 м между соседними проводами, при этом зазор до опоры держится выше местного минимума, чтобы учесть размах проводов. Когда цепь 33 кВ разделяет опору с цепью более низкого напряжения, вертикальное расстояние между цепями обычно является определяющим размером.

Крепежные детали для изоляторов указываются в спецификации вместе с поперечиной. Наши арматура для изоляторов изготовлены под стандартные размеры стержней, а для воздушных самонесущих кабелей подходящей деталью является угловая стальная поперечина 11 кВ для воздушных кабелей.

Нагрузки натяжной поперечины на угловых и конечных конструкциях

На угловой или конечной конструкции нагрузка принципиально отличается, и вот тут натяжная поперечина оправдывает свое назначение. Поперечина воспринимает равнодействующую натяжений проводов с обеих сторон, которая на крутом углу может приближаться к полному натяжению провода.

Три параметра определяют, достаточна ли поперечина. Расчетная поперечная нагрузка, обычно указываемая в килоньютонах и полученная из натяжения провода при контролирующем условии. Высота точки приложения нагрузки над корнем поперечины, поскольку изгибающий момент равен нагрузке, умноженной на плечо. И схема раст