Проблеми монтажу штирьових ізоляторів - Енергетика та промисловість України - № 15-16 (203-204)
Протягом кількох останніх років ми часто стикаємося з претензіями монтажних організацій, пов'язаними з руйнуванням штирьових ізоляторів у процесі їх монтажу.
Зараз чомусь вважається, що ВЛЕП 10 кВ вміють будувати все, і проводити монтаж ізоляторів можуть усі – буквально одразу після школи. Не вивчають Правила монтажу, навіть Інструкцій з монтажу більшість таких монтажних організацій не мають. Залишилися вони хіба що лише у спеціалізованих монтажних управліннях, які існували ще за часів СРСР. Канула в Лету та практика організації робіт власними монтажними бригадами при енергосистемах.
Все це призводить до економічних втрат під час експлуатації. Втрати пов'язані не лише з подорожчанням обслуговування, а й із втратами електроенергії у разі використання штирьових порцелянових ізоляторів. Справа в тому, що при неправильному монтажі найчастіше в шийці та головці ізолятора виникають напруги та мікротріщини. Скляний ізолятор при цьому руйнується, і це очевидно, а от порцеляновий залишається на вигляд цілим (неушкодженим) і шунтує лінію на землю. У скляних ізоляторах поява мікротріщин виключена, вони руйнуються з видимими руйнуваннями, що унеможливлює втрати електроенергії.
Проблема монтажу настільки серйозна, що конструктори і технологи, які розробляють нові ізолятори, жартома називають монтажників «найсильнішим стихійним лихом». Небезпідставно наші конструктори вважають, що якщо ізолятор вижив після монтажу, то двадцять п'ять років йому ніщо не загрожує.
Розглянемо основні слабкі місця штирьових ізоляторів та основні помилки та помилки під час монтажу.
Головка ізолятора - найбільш напружене місце ізолятора як в механічному, так іелектричний аспект. Це місце кріплення ізолятора на штирі, місце кріплення дроту на шиї, місце з найменшою відстанню від фази до землі і, як наслідок, місце найбільшої напруженості електричного поля. Механічно це місце сприймає як згинальні навантаження від тяжіння дроту, так і вертикальні навантаження під вагою прольоту плюс розривні навантаження від конусного різьблення.
Міф 1. Поліетиленовий ковпачок краще клоччили з суриком
Повсюдне застосування ковпачків в останні десять-п'ятнадцять років продиктовано зручністю монтажу, швидкістю і простотою процесу. З 2005 року ми зустріли лише одну організацію, яка правильно монтувала ковпачки на штир та ізолятор на ковпачку – це була фірма з Казахстану. Мало хто знає, що поліетиленові ковпачки на штир слід насаджувати в розігрітому стані, а розігрів виробляють у гарячій воді, щоб температура була не більше 100 градусів. І насаджують ковпачки з цієї причини переважно на штирі траверс на землі, а не тоді, коли вони встановлені на опори. Зрозуміло, працювати з окропом на висоті неможливо, тому більшість монтажників просто забивають ковпачок на штир молотком чи киянкою. Ті монтажники, які чули необхідність попереднього розігріву ковпачків при монтажі, іноді гріють їх газовими пальниками. У будь-якому разі на існуючій лінії правильно виконати монтаж ізоляторів із поліетиленовими ковпачками надзвичайно складно.
Самі поліетиленові ковпачки мають різні розміри. У нашій країні вісім виробників виготовляють ковпачки, що мають при ідентичному маркуванні різні геометричні розміри, різну довжину різьблення та різну товщину. Деяким споживачам ми комплектуємо на заводі ізолятори відразу з ковпачками, щоб уникнути поломки ізоляторів у тихважкодоступних місцях, де їх монтуватимуть. При цьому треба врахувати, що в цьому випадку монтажна організація не винна, що її постачальники закупили ковпачки, які призводять до поломки ізоляторів через невідповідність їх параметрів. У всіх виробників ковпачки зазвичай мають маркування К-7 або КП-22.
Крім того, треба враховувати, що штир на практиці не завжди має діаметр 22 мм і далеко не завжди на ньому є насічка для ковпачка. У нашій країні тільки два-три підприємства мають у своєму розпорядженні офіційну конструкторську документацію на траверси і штирі і виготовляють їх відповідно до цієї КД. Більшість траверс і штирів монтажники виготовляють з підручних куточків і прутків - безпосередньо на місцях. Нам часто зустрічалися штирі, виготовлені із періодичної будівельної арматури. Монтаж ковпачків на такі штирі взагалі неможливий, а ізолятори, змонтовані після цього на ковпачки, зазнають пошкоджень, «несумісних з електроізоляцією». Внутрішня напруга, яка створює такий монтаж, у кращому випадку призводять до руйнування скляних ізоляторів та внутрішніх невидимих тріщин у фарфорових ізоляторах. У таких випадках старий метод кріплення ізоляторів на штир – на намотану клоччя з суриком – має переваги, тому що не піддає ізолятор внутрішнім напругам у період монтажу. Сурик після застигання набуває форми різьбової конічної частини ізолятора і щільно фіксує його на штирі без додаткових напруг.
Міф 2. Ізолятор повинен бути настільки міцним, щоб витримувати будь-які дії під час монтажу
Всі штирьові ізолятори мають міцність на вигин 12,5 кН, що дорівнює приблизно 1250 кГс зусилля в старій системі вимірювання. При цьому штирі при навантаженнях понад 300 кгс вже гнуться. Опора має міцність,розраховану на ще менше зусилля у верхній точці, де кріпляться дроти до ізоляторів. У разі аварії та обриву дроту на опорі, що підтримує, бажано, щоб більш слабкою ланкою виявилося кріплення ізолятора до траверси, ніж опора. Відновлення опори набагато витратніша процедура, ніж заміна ізолятора. Норми міцності ізоляторів дісталися сучасним ізоляторам з полімерів та скла від попередників з порцеляни, у яких було багато прихованих дефектів та великий розкид характеристик по механічній та електричній міцності. Тому для порцелянових ізоляторів наперед завищувалися вимоги та параметри, щоб при розкиданні значень мінімальні потрапляли до нормативних.
Міф 3. Ізолятор потрібно накручувати якнайсильніше
Якщо ізолятор накручений до «характерного хрускоту», то, швидше за все, він вже зруйнований. Ми ніколи не бачили у монтажників динамометричних пристроїв для закручування ізолятора на ковпачку з нормованим зусиллям. Більшість закручує "в міру людських сил" (цитата з листів монтажників про те, як вони здійснювали монтаж). Мало хто з монтажників знає, що після закручування на ковпачку потрібно відвернути на чверть оберту ізолятор, щоб зняти напругу, що виникла, при закручуванні.
Міф 4. Монтаж на ковпачки простий та зручний
Написане раніше мало переконати, що монтаж на ковпачок – непроста операція. Від цієї операції здебільшого залежить надійність електропостачання, частота відключень та втрати електроенергії.
Необхідно мати достатню кваліфікацію, необхідний інструмент та умови для монтажу ізоляторів на ковпачки. Якщо це неможливо забезпечити, краще кріпити на клоччя з суриком або застосовувати ізолятори зі спеціальним кріпленням на штир.
З 2009 року Литкаринськийарматурно-ізоляторний завод пропонує ізолятори типу ШТІЗ із кріпленням на штир хомутом (див. малюнок). Вартість ізолятора дорівнює вартості ізоляторів з різьбовим кріпленням для монтажу на ковпачок або клоччя. При монтажі потрібно лише насадити трубчастий кінець на штир і затягнути гвинт хомута. Якщо штир не діаметром 22 мм, ізолятор просто неможливо змонтувати. Металевий віконник захищає ізолятор від штирів, виготовлених не за ГОСТом, захищає від неправильних дій монтажника. Максимальні збитки монтажником можуть бути завдані лише хомуту, який легко замінити. Ізоляційні властивості ізолятора при цьому від дій монтажника не страждають. Час монтажу скорочується до 30 с. в порівнянні з 5-10 хвилинами при монтажі на ковпачку. Вимоги до кваліфікації монтажника мінімальні. Для монтажу не потрібний спеціальний інструмент – лише стандартний гайковий ключ. Є можливість і зручність монтувати не тільки на нові лінії, а й на реконструйовані.
Відсутність ковпачка з поліетилену знімає проблему його крихтіння на морозі під впливом сонячного випромінювання та атмосфери. Так як відсутній поліетиленовий ковпачок, ізолятору не страшна сонячна радіація та морози.
Сподіваємося, що матеріали цієї статті допоможуть монтажним організаціям уважніше поставитися до монтажу штирьових ізоляторів, а організаціям, що експлуатують, – до вибору монтажних організацій для виконання робіт з будівництва та реконструкції ВЛЕП. Якщо ж проектна організація вже на етапі проектування передбачає застосування ізоляторів ШТІЗ, можна буде уникнути помилок на етапі монтажу без зміни бюджету та кошторисів, що, у свою чергу, забезпечить надійне електропостачання споживачів.
Литкаринський арматурно-ізоляторний завод
140080, Московськаобласть, р. Литкаріно, Паркова вул., буд. 1 www.laiz.ru Тел. +7 (495) 552-95-83, 744-52-49
Провід, Ізолятор, Ізоляція, ЛЕП, Напруга, Радіація, Енергопостачання, Електроенергія, Енергія, Кабельна арматура