Опыт применения комплектных переходных пунктов при переустройстве ВЛ 110 кВ в населенной местности

Page 1
background image

Page 2
background image

64

ВОЗДУШНЫЕ

ЛИНИИ

Опыт применения комплектных 
переходных пунктов при 
переустройстве ВЛ 110 кВ 
в населенной местности

АО

 «

НПО

 «

Стример

» 

предлагает

 

на

 

российском

 

рынке

 

комплектные

 

переходные

 

пункты

 

на

 

многогранных

 

опорах

 

ПКПО

-

КВ

 

уже

 

более

 

трех

 

лет

За

 

это

 

время

 

накоплен

 

значитель

-

ный

 

опыт

 

решения

 

задач

 

в

 

части

 

разработки

 

технических

 

решений

 

и

 

поставки

 

оборудова

-

ния

 

для

 

переходных

 

пунктов

 

на

 

многогранных

 

опорах

 

классов

 

напряжения

 35 

и

 110 

кВ

.

Ермошина

 

М

.

С

.,

к.ф.-м.н., руководитель 

направления альтер-

нативного проектирования 

АО «НПО «Стример»

Глинский

 

С

.

А

.,

главный инженер 

направления альтер-

нативного проектирования 

АО «НПО «Стример»

Александрова

 

М

.

В

.,

ведущий специалист 

направления альтер-

нативного проектирования 

АО «НПО «Стример»

Н

а  первый  взгляд,  все  пере-

ходные  пункты  для  соеди-

нения  воздушных  и  кабель-

ных  частей  ЛЭП  должны 

иметь  общую  конструкцию  в  схожих 

обстоятельствах.  Эти  обстоятельства 

определяются  назначением  самих 

переходных пунктов и предпосылками 

к организации перехода из ВЛ в КЛ:

 

– ограниченное  пространство  для 

размещения;

 

– расположение в зонах интенсивной 

жизнедеятельности человека;

 

– необходимость  организации  стро-

ительства  и  эксплуатации  согласо-

ванно с другими технологическими, 

инфраструктурными  и  граждански-

ми объектами;

 

– жесткие требования к безопасности 

людей и окружающей среды;

 

– высокая эксплуатационная надеж-

ность  переходных  пунктов  как 

элементов электросетевого хозяй-

ства.

На практике для каждого отдельно-

го  случая  требуется  индивидуальное 

техническое  решение.  Индивидуаль-

ность определяется не только различи-

ями в базовых параметрах ЛЭП, таких 

как класс напряжения и количество це-

пей,  но  и  множеством  сопутствующих 

нюансов:

 

– задачи, решаемые за счет организа-

ции кабельной линии;

 

– электрические режимы ЛЭП;

 

– накопленный  опыт  и  сложившиеся 

традиции  эксплуатации  в  электро-

сетевой организации;

 

– климатические и геологические осо-

бенности местности;

 

– наличие  в  составе  ЛЭП  дополни-

тельного  оборудования,  например, 

систем связи или мониторинга, ком-

мутационного оборудования [1];

 

– близость к другим технологическим 

и  инфраструктурным  сооружениям 

и характеристики этих сооружений;

 

– близость к жилым и общественным 

зданиям;

 

– отводимые на строительство сроки, 

допустимая 

продолжительность 

отключения ЛЭП.

В  зависимости  от  сочетания  этих 

и  других  факторов  конструкции  пере-

ходных  пунктов  могут  варьироваться 

от  самых  простых  решений  —  откры-

тых, расположенных на земле, до вы-

сокотехнологичных,  предполагающих 

защищенное  размещение  большого 

количества  первичного  и  вторичного 

оборудования на опоре ВЛ.

Весной  2020  года  перед  АО  «НПО 

«Стример»  была  поставлена  задача 

в кратчайшие сроки разработать и из-

готовить  два  переходных  пункта  для 

переустраиваемой  КВЛ  110  кВ  Уча  — 

Долгопрудная  /  Уча  —  Жостово  в  го-

родском  округе  Мытищи  Московской 

области. В двухцепной ВЛ 110 кВ нужно 

было организовать кабельную вставку 

длиной 450 м, по концам которой пред-

лагалось установить отрытые переход-

ные пункты на опорах. 

Специфика  расположения  пере-

устраиваемого  участка  ВЛ  заключа-

лась  в  его  нахождении  в  населенной 

местности и одновременно в зоне по-

летов  малой  авиации.  При  этом  один 

из  переходных  пунктов  предполага-

лось  установить  в  непосредственной 

близости  от  многоквартирных  жилых 

домов.  Исходя  из  этих  обстоятельств 

требовалось  предложить  конструкцию 

переходного  пункта,  которая,  с  одной 

стороны,  была  бы  максимально  ком-

пактной  и  требовала  бы  минималь-

ных  отклонений  от  существующей 

охранной  зоны  сохраняемой  части 


Page 3
background image

65

Рис

. 1. 

Переходной

 

пункт

 

ПКПО

-

КВ

-110.1-2.1 

расположен

 

в

 

непо

-

средственной

 

близости

 

от

 

жилой

 

застройки

Рис

. 2. 

Сухая

 

муфта

заход

 

силового

 

кабеля

 

с

 

кабельной

 

лестницы

 

на

 

траверсу

площадка

 

для

 

обслужива

-

ния

ВЛ, а с другой стороны, была бы 

максимально  безопасна  для  жи-

телей  микрорайона.  Кроме  того, 

переустраиваемая часть ВЛ была 

оборудована ВОЛС, выполненной 

на основе ОКГТ, смонтированного 

на  штатных  тросостойках  опор, 

что  требовало  предусмотреть  на 

переходных пунктах комплекс ре-

шений  для  перевода  воздушной 

ВОЛС в подземное исполнение.

Другим  фактором,  накладыва-

ющим  определенные  требования 

к конструкции, стали сжатые сроки, 

отводимые  на  поставку  и  монтаж 

переходных  пунктов,  обусловлен-

ные продолжительностью согласо-

ванного окна отключения ВЛ.

За основу была взята конструк-

ция  унифицированного  комплект-

ного переходного пункта на сталь-

ной многогранной опоре ПКПО-КВ 

класса напряжения 110 кВ в двух-

цепном 

исполнении 

высотой 

30  м  —  ПКПО-КВ-110.1-2.1  (ри-

сунок  1).  Высота  и  размах  тра-

верс  были  приняты  по  аналогии 

со  схемой  основной  анкерной 

опоры  переустраиваемой  ВЛ  — 

У110-2+5. Это позволило одновре-

менно  сохранить  существующие 

габариты от проводов ВЛ до земли 

и  пересекаемых  объектов,  не  ме-

няя  принципиально  конструкцию 

ВЛ,  и  предложить  компактное  ре-

шение,  требующее  существенно 

меньшего  землеотвода  в  срав-

нении  с  традиционными  типами 

переходных  пунктов  портального 

или наземного исполнения и пере-

ходными пунктами на решетчатых 

опорах.  В  качестве  фундаментов 

были  применены  многогранные 

сваи-оболочки,  изготавливаемые 

по  той  же  технологии,  что  и  тело 

опоры.  Опоры  были  поставлены 

на  стройплощадку  в  виде  раз-

дельных  секций,  готовых  траверс 

и  комплекта  крепежа.  Благодаря 

телескопическому 

соединению 

секций опор и применению метода 

вибропогружения  для  установки 

фундаментов  установка  конструк-

ций  обоих  переходных  пунктов 

была выполнена за 3 дня.

Поскольку  АО  «НПО  «Стри-

мер»  осуществляет  разработку 

и поставку комплектных переход-

ных  пунктов,  необходимо  было 

уделить внимание не только кон-

структивным  особенностям,  но 

и вопросам безопасности, особен-

но при выборе оборудования.

Ключевым  элементом  пер-

вичного  оборудования  кабельно-

воздушного  переходного  пункта, 

обеспечивающим  его  основной 

функционал,  являются  концевые 

кабельные  муфты,  предназна-

ченные  для  соединения  фазного 

провода  ВЛ  и  подземного  кабеля 

КЛ. Традиционно для переходных 

пунктов 110 кВ применялись мас-

лонаполненные муфты. Несмотря 

на  простоту  и  широкое  распро-

странение  за  годы  эксплуатации 

масляных  муфт  был  накоплен 

негативный  опыт  (такие  муфты 

требовательны  в  обслуживании, 

сложны  в  установке  и  монтаже, 

возможны  утечки  изолирующе-

го  масла,  зафиксированы  слу-

чаи  взрывов  маслонаполненных 

муфт,  сопровождавшихся  разле-

том  относительно  крупных  фраг-

ментов  корпусов,  в  результате 

которых наносились повреждения 

другому  оборудованию  переход-

ных пунктов и причинялся ущерб 

здоровью  и  имуществу  третьих 

лиц, находившихся за пределами 

объектов  электросетевого  хозяй-

ства). Поскольку переходные пун-

кты  предполагалось  установить 

в  непосредственной  близости  от 

жилых домов, по требованию экс-

плуатирующей организации были 

применены  концевые  кабельные 

муфты 110 кВ сухого исполнения, 

поставляемые  компанией  Тайко 

Электроникс  (рисунок  2).  Такая 

муфта обладает теми же массога-

баритными  и  эксплуатационными 

характеристиками,  что  и  масло-

наполненная,  но  при  этом  не  со-

держит  жидкого  изолирующего 

наполнителя  и  полностью  взры-

вобезопасна.  Все  изоляционные 

свойства  полностью  обеспечива-

ются за счет композитного корпу-

са. Это решение, с одной стороны, 

повышает надежность переходно-

го пункта ПКПО-КВ, а с другой, га-

рантирует  сохранность  здоровья 

и имущества жителей района. 

Безопасность  и  удобство  пер-

сонала,  обслуживающего  пере-

ходной  пункт,  также  ценны,  как 

и  безопасность  жителей.  По-

этому  для  облегчения  доступа 

к  электрооборудованию  и  вы-

полнения регламентных работ по 

обслуживанию  муфт  в  конструк-

ции  переходных  пунктов  были 

предусмотрены  и  реализованы 

специальные  площадки  возле 

оснований траверс и в непосред-

ственной  близости  от  концевых 

муфт,  на  которых  сотрудник  экс-

плуатирующей  организации  мо-

жет находиться во время подъема 

на опору и работы с муфтами (ри-

сунок  2).  Также  для  обеспечения 

безопасности  персонала  каждый 

ПКПО-КВ  оборудован  страховоч-

ным профилем и анкерной систе-

мой безопасности.

 6 (63) 2020


Page 4
background image

66

Еще одним обязательным эле-

ментом  оборудования  переход-

ных  пунктов  являются  ограничи-

тели  перенапряжения  [2].  Выбор 

характеристик ОПН для переход-

ного пункта должен был быть под-

твержден  расчетом.  Требования, 

предъявляемые  к  выбору  ОПН, 

были  соблюдены,  а  сами  ОПН 

удалось  разместить  на  опоре, 

жестко  закрепив  с  нижней  сторо-

ны траверс. 

Не менее важной задачей, чем 

выбор  и  размещение  оборудо-

вания,  поставляемого  в  составе 

ПКПО, является обеспечение раз-

мещения  оборудования,  относя-

щегося к устройству ВЛ, КЛ, и их 

системам.

В первую очередь должно быть 

обеспечено  корректное  размеще-

ние силового кабеля на опоре пе-

реходного пункта. Силовой кабель 

должен  быть  надежно  закреплен 

на  протяжении  всей  трассы  про-

кладки  по  конструкциям  переход-

ного  пункта,  выход  кабеля  из-под 

земли на опору должен быть обе-

спечен под прямым углом, а на за-

ходе  в  концевые  муфты  наличие 

угла,  наоборот,  не  допускается. 

При  этом  серьезным  препятстви-

ем,  ограничивающим  действия 

инженеров  и  строителей,  являет-

ся  требование,  устанавливаемое 

производителем  силового  кабеля 

в  части  соблюдения  минималь-

ного  радиуса  изгиба  кабеля.  Для 

одиночного силового кабеля в изо-

ляции из сшитого полиэтилена ра-

диус изгиба должен быть не менее 

15 внешних диаметров самого ка-

беля.  Таким  образом  минималь-

ный  радиус  изгиба  для  кабеля 

диаметром 9 см составляет 1,35 м, 

а эта величина сопоставима с рас-

стояниями  от  вертикальной  оси 

опоры  до  монтажных  площадок 

муфт.  При  этом  сам  кабель  обла-

дает  высокими  жесткостью  и  со-

противлением  изгибу.  Поскольку 

переходной пункт представляет из 

себя объемную конструкцию, про-

кладка шести силовых кабелей от 

уровня земли до ввода в концевую 

муфту  превращается  в  сложную 

пространственную  задачу.  Вер-

тикальная  прокладка  кабелей  от 

уровня  земли  до  уровня  траверс 

осуществляется  вдоль  тела  опо-

ры по кабельной лестнице, входя-

щей  в  состав  переходного  пункта 

ПКПО-КВ,  посредством  размеща-

емых на ней специализированных 

кабельных  креплений.  Соосность 

кабелей  и  кабельных  муфт  в  ме-

стах  соединения  обеспечивается 

специальными  рамами,  жестко 

установленными на траверсах под 

монтажными  площадками  муфт 

(рисунок 3). 

В  таких  условиях  корректный 

изгиб  кабеля  сразу  в  нескольких 

плоскостях и его закрепление при 

переходе  с  кабельной  лестницы 

на  траверсу  становятся  отдель-

ной  задачей  повышенной  слож-

ности. Чтобы ситуация в процессе 

монтажа не стала неразрешимой, 

специальное  3D-крепление  было 

разработано  и  реализовано  в  со-

ставе ПКПО-КВ. Последнее перед 

заходом на раму кабельной муфты 

крепление каждого кабеля выпол-

нено  не  жестко  закрепленным  на 

кабельной  лестнице  или  специ-

альном кронштейне, как это дела-

ется  обычно,  а  на  регулируемой 

в трех плоскостях шарнирной кон-

соли  (рисунок  2).  Таким  образом, 

больше  не  требуется  подгонять 

кабель  к  существующей  жесткой 

конструкции  переходного  пункта, 

рискуя нарушить требования к ра-

диусу  изгиба,  а  можно  поступить 

наоборот  —  придать  кабелю  на 

переходе с кабельной лестницы на 

траверсу любую форму, обеспечи-

вающую  соблюдение  допустимых 

изгибов  и  требуемых  углов  захо-

да, а кабельное крепление опоры 

зафиксировать  болтами  по  месту 

фактического  положения  кабеля. 

То есть не кабель следует за опо-

рой, а опора за кабелем, что дела-

ет процесс монтажа более гибким, 

быстрым и безопасным для сило-

вого кабеля. 

В связи с тем, что обе опоры пе-

реходных  пунктов  ПКПО-КВ  уста-

навливались в зоне полетов малой 

авиации,  в  соответствии  с  требо-

ваниями  действующей  норматив-

ной  документации  в  части  обе-

спечения  безопасности  полетов 

на опоры была нанесена дневная 

маркировка в виде чередующихся 

горизонтальных  полос  красного 

и белого цветов, а в верхней части 

опор были размещены системы ог-

ней  светоограждения  с  питанием 

от солнечных батарей.

Возможность быстрой и гибкой 

адаптации  базовой  конструкции 

ПКПО-КВ  к  специфическим  тре-

бованиям  заказчика  и  условиям 

строительства позволила создать 

и применить индивидуальное ком-

плексное  техническое  решение, 

соответствующее  действующим 

нормативам  и  обеспечивающее 

не  только  надежность  и  безопас-

ность  в  процессе  эксплуатации, 

но  и  сочетание  удобства  с  высо-

кой скоростью выполнения строи-

тельно-монтажных работ.  

Р

Рис

. 3. 

Переход

 

силового

 

кабеля

 

с

 

кабельной

 

лестницы

 

на

 

траверсы

 

и

 

ввод

 

в

 

муфты

ЛИТЕРАТУРА

1.  Ермошина  М.С.,  Александрова  М.В., 

Глинский С.А. Кабельно-воздушные ли-

нии 35–110 кВ. Обеспечение коммутаций 

на переходных пунктах // Новости Элек-

тротехники,  2019,  №  2(116).  С.  54–56.

2.  Ермошина М.С., Александрова М.В. За-

щита от перенапряжений и заземление 

переходных  пунктов  для  соединения 

высоковольтных  воздушных  и  кабель-

ных  ЛЭП  //  ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ.  Пере-

дача  и  распределение,  2019,  №  2(53). 

С. 64–66.

ВОЗДУШНЫЕ

ЛИНИИ


Читать онлайн

АО «НПО «Стример» предлагает на российском рынке комплектные переходные пункты на многогранных опорах ПКПО-КВ уже более трех лет. За это время накоплен значительный опыт решения задач в части разработки технических решений и поставки оборудования для переходных пунктов на многогранных опорах классов напряжения 35 и 110 кВ.

Поделиться:

«ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ. Передача и распределение»