Полимерные изолирующие траверсы — перспективные решения для современных воздушных линий электропередачи 110–220 кВ

64

в

о

з

д

у

ш

н

ы

е

 

л

и

н

и

и

воздушные линии

Полимерные изолирующие 
траверсы — перспективные 
решения для современных 
воздушных линий 
электропередачи 110–220 кВ

ООО

 «

ИНСТА

», 

входящее

 

в

 

ПО

 «

ФОРЭНЕРГО

», 

с

 2005 

года

 

спе

-

циализируется

 

на

 

разработке

 

и

 

производстве

 

современных

 

полимерных

 

изоляторов

 

третьего

 

и

 

четвертого

 

поколений

 (

по

-

вышенной

 

надежности

) 

и

 

изолирующих

 

конструкций

 

для

 

воз

-

душных

 

линий

 

электропередачи

 

и

 

подстанций

. 

Предприятием

 

произведено

 

и

 

отгружено

 

потребителям

 

более

 10 

млн

 

изолято

-

ров

 

на

 

различные

 

классы

 

напряжения

 

и

 

механических

 

нагру

-

зок

. 

Многие

 

изделия

 

были

 

освоены

 

в

 

серийном

 

производстве

 

впервые

 

в

 

России

. 

К

 

ним

 

относятся

 

и

 

полимерные

 

изолирую

-

щие

 

траверсы

, 

создание

 

которых

 

руководители

 

и

 

технические

 

специалисты

 

ПО

 «

ФОРЭНЕРГО

» 

и

 

ООО

 «

ИНСТА

» 

всегда

 

счита

-

ли

 

перспективным

 

инновационным

 

направлением

. 

С

егодня

 

применение

 

на

 

ВЛ

 

изо

-

лирующих

 

траверс

 

предусмот

-

рено

 

действующей

 

технической

 

политикой

 

ПАО

  «

Россети

», 

и

 

предприятием

 

серийно

 

выпускаются

 

различные

 

изолирующие

 

траверсы

 

на

 

классы

 

напряжений

 35–220 

кВ

 

для

 

со

-

здания

 

компактных

 

воздушных

 

линий

, 

то

 

есть

 

линий

, 

в

 

которых

 

провода

 

фаз

 

сближены

 

до

 

минимально

 

допустимых

 

расстояний

 

с

 

учетом

 

технических

 

огра

-

ничений

 (

рисунки

 1 

и

 2). 

В

 

каких

 

случаях

 

целесообразно

 

строительство

 

компактных

 

линий

? 

В

 

первую

 

очередь

 

это

 

актуально

 

при

 

прохождении

 

трассы

 

ВЛ

 

по

 

особо

 

охраняемым

 

природным

 

территори

-

ям

, 

в

 

условиях

 

городской

 

застройки

, 

по

 

территории

 

лесов

 

первой

 

группы

, 

в

 

зеленых

 

зонах

 

и

 

т

.

д

. 

При

 

реконструкции

 

ВЛ

 

с

 

переводом

 

на

 

более

 

высокий

 

класс

 

напряжения

, 

используя

 

полимерные

 

изолирующие

 

траверсы

, 

становится

 

возможным

 

оставаться

 

в

 

прежних

 

габаритах

 

ли

-

нии

. 

Также

 

возможно

 

осуществить

 

реконструкцию

 

ВЛ

 

с

 

восстановлени

-

ем

 

габарита

 

до

 

земли

 

или

 

сооруже

-

ний

 

без

 

замены

 

опор

 

при

 

вытяжке

 

проводов

 

вследствие

 

их

 

длительной

 

эксплуатации

, 

а

 

также

 

из

-

за

 

возмож

-

ных

 

ошибок

 

при

 

проектировании

 

или

 

строительстве

. 

Следует

 

отметить

, 

что

 

в

 

классе

 

напряжений

 35–220 

кВ

 

строи

-

тельство

 

компактных

 

линий

 

дешевле

, 

чем

 

строительство

 

ВЛ

 

в

 

традицион

-

Рис

. 1. 

Опора

 

ВЛ

 110 

кВ

Рис

. 2. 

Изолирующие

 

тра

-

версы

 

опоры

 

ВЛ

 110 

кВ

Рис

. 3. 

Эффективность

 

изолирующих

 

траверс

65

ных

 

габаритах

. 

Особенно

 

это

 

про

-

является

 

при

 

строительстве

 

ВЛ

 

на

 

земле

 

с

 

высокой

 

стоимостью

 

и

 

при

 

необходимости

 

вырубки

 

просеки

. 

Также

 

конструкция

 

компактных

 

ВЛ

 

позволяет

 

повысить

 

пропускную

 

способность

 

ВЛ

. 

При

 

уменьшении

 

межфазного

 

расстояния

 

снижа

-

ется

 

индуктивное

 

сопротивление

 

фаз

 

линии

, 

увеличивается

 

емкост

-

ная

 

проводимость

, 

то

 

есть

 

снижа

-

ется

 

волновое

 

сопротивление

, 

что

 

приводит

 

к

 

увеличению

 

натураль

-

ной

 

мощности

. 

Особенности

 

конструкции

 

ком

-

пактных

 

воздушных

 

линий

:

– 

изолирующие

 

траверсы

, 

кото

-

рые

 

позволяют

 

сблизить

 

фазы

 

до

 

минимально

 

допустимых

 

расстояний

, 

исключающих

 

не

-

обходимость

 

учета

 

возможных

 

боковых

 

отклонений

, 

обуслов

-

ленных

 

воздействием

 

ветра

;

– 

компактные

 

стойки

  (

сталь

-

ные

 

многогранные

, 

железо

-

бетонные

, 

композитные

 

стой

-

ки

, 

узкобазовые

 

опоры

 

из

 

гнутого

 

стального

 

профиля

) 

для

 

уменьшения

 

зоны

 

отчуж

-

дения

 

земли

 

под

 

опоры

, 

а

 

так

-

же

 

стойки

 

меньшей

 

высоты

 

за

 

счет

 

исключения

 

необходимо

-

сти

 

учета

 

строительной

 

вы

-

соты

 

изолирующих

 

подвесок

 

с

 

применением

 

традиционных

 

гирлянд

 

изоляторов

;

– 

применение

 

межфазных

 

изо

-

лирующих

 

распорок

 

для

 

до

-

полнительного

 

безопасного

 

сближения

 

проводов

 

ВЛ

. 

Эффективность

 

применения

 

изолирующих

 

траверс

 

определя

-

Табл

. 1. 

Конструктивные

 

преимущества

 

применения

 

изолирующих

 

траверс

 

и

 

достигаемый

 

эффект

Конструктивные

 

преимущества

 

Достигаемый

 

эффект

Увеличение

 

высоты

 

подвеса

 

проводов

 

на

 

длину

 

гирлянды

 

(

рисунок

 4)

Увеличение

 

длины

 

габарит

-

ного

 

пролета

 

и

 

сокращение

 

количества

 

опор

 

ВЛ

 

и

, 

как

 

следствие

, 

снижение

 

матери

-

алоемкости

 

и

 

трудоемкости

 

строительства

 

ВЛ

Уменьшение

 

меж

-

фазных

 

расстояний

 

(

рисунок

 5)

Повышение

 

пропускной

 

способ

-

ности

 

ВЛ

 

и

 

уменьшение

 

полосы

 

отчуждения

 

земли

Применение

 

полимер

-

ных

 

изоляторов

Повышение

 

надежности

 

в

 

условиях

 

загрязнения

 

и

 

уменьшение

 

массы

 

опоры

ется

 

фиксированным

 

положением

 

проводов

 

ВЛ

 

относительно

 

стойки

 

опоры

, 

ведь

 

при

 

установке

 

метал

-

лических

 

траверс

 

и

 

типовых

 

под

-

весных

 

гирлянд

 

под

 

воздействи

-

ем

 

ветра

 

подвеска

 

с

 

проводом

 

на

 

опоре

 

может

 

отклоняться

 

в

 

сторо

-

ну

 

в

 

среднем

 

до

 40 

градусов

, 

что

 

не

 

позволяет

 

сблизить

 

провода

 

на

 

опоре

. 

При

 

установке

 

полимерных

 

изолирующих

 

траверс

 (

рисунок

 3) 

можно

 

отметить

 

следующие

 

кон

-

структивные

 

преимущества

 

и

 

до

-

стигаемый

 

эффект

 (

таблица

 1). 

Специалистами

 

ПО

  «

ФОР

-

ЭНЕРГО

» 

выполнено

 

технико

-

эко

-

номическое

 

обоснование

 

приме

-

нения

 

полимерных

 

изолирующих

 

траверс

 — 

сравнение

 

стоимости

 

комплекта

 

традиционных

 

метал

-

лических

 

траверс

 (

металлическая

 

траверса

 

с

 

установленными

 

пти

-

цезащитными

 

устройствами

, 

изо

-

лирующими

 

подвесками

) 

и

 

ком

-

плекта

 

изолирующих

 

полимерных

 

траверс

  (

траверса

 

с

 

поддержива

-

ющими

 

зажимами

):

– 

комплект

 

для

 

опоры

 

ПБ

110-5 

(

три

 

стандартные

 

металличе

-

ские

 

траверсы

, 

птицезащит

-

ные

 

устройства

 

и

 

гирлянды

 

подвесных

 

изоляторов

 

типа

 

ПС

 (10 

шт

.) 

с

 

поддерживаю

-

щими

 

зажимами

 

из

 

немагнит

-

ных

 

материалов

 

с

 

защитными

 

спиральными

 

протекторами

) 

≈

 150 

тыс

. 

руб

. 

с

 

НДС

;

– 

комплект

 

для

 

опоры

 

ПБИ

110-5 

(

три

 

изолирующих

 

траверсы

 

с

 

поддерживающими

 

зажима

-

ми

 

из

 

немагнитных

 

материа

-

лов

 

с

 

защитными

 

спиральными

 





L

1

L

1

L

2

L

2

И



H

1

H

1

H

1

И

Рис

. 4. 

Увеличение

 

высоты

 

подвеса

 

провода

 

без

 

увели

-

чения

 

высоты

 

стойки

 (

устранение

 

негабарита

)

Рис

. 5. 

Уменьшение

 

габаритов

 

опоры





L

1

L

1

L

2

L

2

И

H

1



L

2



L

2

L

прИ

L

прИ

L

пр

№

 3 (84) 2024

66

ВОЗДУШНЫЕ

ЛИНИИ

протекторами

) 

≈

 140 

тыс

. 

руб

. 

с

 

НДС

.

При

 

прохождении

 

ВЛ

 

в

 

лесной

 

зоне

 

дополнительно

 

учитывалась

 

стоимость

 

сплошной

 

вырубки

 

просеки

 

в

 

смежном

 

пролете

  (

по

 

охранной

 

зоне

 

ВЛ

), 

которая

 

при

 

установке

 

изолирующих

 

траверс

 

уменьшается

 

на

 1,77 

м

 (

рисунок

 5): 

– 

комплект

 

для

 

опоры

 

ПБ

110-5 

и

 

вырубка

 

просеки

 

в

 

пролете

 

300 

м

 

≈

 150+396=546 

тыс

. 

руб

. 

с

 

НДС

;

– 

комплект

 

для

 

опоры

 

ПБИ

110-5 

и

 

вырубка

 

просеки

 

в

 

пролете

 

300 

м

 

≈

 140+377=517 

тыс

. 

руб

. 

с

 

НДС

.

Например

, 

при

 

длине

 

ВЛ

 110 

кВ

 

в

 100 

км

, 

проходящей

 

в

 

лесистой

 

местности

, 

применение

 

полимер

-

ных

 

изолирующих

 

траверс

 

дает

 

пря

-

мую

 

экономию

 

около

 10 

млн

 

руб

.

Увы

, 

сегодня

 

в

 

условиях

 

отсут

-

ствия

 

готовых

 

типовых

 

проектных

 

решений

 

для

 

компактных

 

ВЛ

 

ос

-

новной

 

запрос

 

от

 

заказчиков

 

по

 

изолирующим

 

траверсам

 — 

это

 

восстановление

 

габарита

 

до

 

зем

-

ли

 

или

 

до

 

пересекаемых

 

объектов

 

без

 

замены

 

существующих

 

опор

 

за

 

счет

 

исключения

 

поддержива

-

ющих

 

подвесок

 (

рисунок

 6). 

Такое

 

решение

 

оказывается

 

в

 2–3 

раза

 

дешевле

 

замены

 

опоры

 

ВЛ

.

По

 

данным

 

запросам

 

специали

-

сты

 

ООО

 «

ФОРЭНЕРГО

-

ИНЖИНИ

-

РИНГ

» 

разрабатывают

 

технические

 

решения

, 

в

 

которых

 

определяется

 

расположение

 

изолирующих

 

тра

-

верс

 

после

 

проведения

 

следующих

 

расчетов

: 

– 

проверка

 

нормируемого

 

угла

 

защиты

 

грозотроса

; 

– 

расчет

 

минимального

 

расстоя

-

ния

 

между

 

проводами

 

в

 

проле

-

те

, 

проверка

 

на

 

схлестывание

;

– 

расчет

 

габаритов

 

до

 

земли

, 

определение

 

возможности

 

уста

-

новки

 

траверс

 

только

 

с

 

одной

 

стороны

 

пролета

;

– 

проверка

 

необходимости

 

ис

-

пользования

 

балластов

 

на

 

смежных

 

опорах

, 

то

 

есть

 

выяв

-

ление

  «

подтягивания

» 

поддер

-

живающих

 

гирлянд

 

вверх

.

В

 

результате

 

расчетов

 

опреде

-

ляется

 

оптимальная

 

конструкция

 

изолирующих

 

траверс

.

Изолирующая

 

траверса

 

кон

-

структивно

 

состоит

 

из

:

– 

консольного

 

полимерного

 

изо

-

лятора

 

с

 

цельнолитой

 

крем

-

нийорганической

 

оболочкой

 

на

 

стеклопластиковом

 

стержне

;

– 

тяги

 

из

 

полимерного

 

изолятора

 

типа

 

ЛК

;

– 

узла

 

крепления

 

изоляторов

 

траверсы

 

к

 

стойке

 

опоры

.

Изоляторы

 

производства

 

ООО

 «

ИНСТА

» 

отличаются

:

– 

наиболее

 

высоким

 

уровнем

 

ис

-

пытательных

 

и

 

разрядных

 

на

-

пряжений

; 

– 

заходом

 

цельнолитой

 

крем

-

нийорганической

 

оболочки

 

на

 

оконцеватели

, 

что

 

обеспечи

-

вает

 100%-

ную

 

герметизацию

 

и

 

долговечность

 

изоляторов

;

– 

уникальной

 

технологией

 

изготов

-

ления

, 

гарантирующей

 

отсутствие

 

скрытых

 

повреждений

 

стержня

 

по

-

сле

 

опрессования

 

оконцевателей

;

Рис

. 6. 

Восстановление

 

габарита

 

до

 

земли

 

или

 

до

 

пересекаемого

 

объек

-

та

 (

автодороги

)

Рис

. 7. 

Траверса

 

изолирующая

 

полимерная

 

фиксированная

 

на

 

напряжение

 

220 

кВ

 

ТФТ

 220-G60

Т

8R45C45-3

Ж

490

– 

наилучшей

 

антикоррозийной

 

защитой

 

оконцевателей

 

с

 

ис

-

пользованием

 

технологии

 

тер

-

модиффузионного

 

цинкования

.

В

 

комплект

 

траверсы

 

также

 

входит

 

узел

 

крепления

 

для

 

под

-

держивающего

 

зажима

. 

ООО

  «

ИНСТА

» 

производит

 

фиксированные

 

и

 

поворотные

 

траверсы

. 

Фиксированные

 

тра

-

версы

 

рассчитаны

 

на

 

горизон

-

тальную

 

нагрузку

 

от

 8 

кН

 

до

 

12,5 

кН

 

в

 

зависимости

 

от

 

модифи

-

кации

  (

рисунок

 7). 

У

 

поворотных

 

траверс

 

усилие

, 

выдерживаемое

 

монтажным

 

стопором

, 

составляет

 

3 

кН

. 

При

 

нагрузке

 

более

 3 

кН

 

тра

-

версы

 

поворачиваются

 

вдоль

 

ли

-

нии

, 

и

 

растягивающая

 

допустимая

 

нагрузка

 

уже

 

будет

 

составлять

 

70 

кН

 (

рисунок

 8). 

Для

 

выполнения

 

регламент

-

ных

 

и

 

ремонтных

 

работ

 

в

 

процес

-

се

 

эксплуатации

 

на

 

изолирующих

 

траверсах

 

применяется

 

стандарт

-

ный

 

трап

 

лестничного

 

типа

, 

кото

-

рый

 

устанавливается

 

на

 

провод

 

с

 

помощью

 

крюков

 

и

 

крепится

 

к

 

опоре

 

двумя

 

стропами

.

Для

 

выполнения

 

работ

, 

свя

-

занных

 

с

 

опусканием

 

провода

 

на

 

землю

, 

трап

 

оснащается

 

съемным

 

кронштейном

 

с

 

роликами

, 

хомутом

 

и

 

талрепами

. 

С

 

помощью

 

допол

-

нительного

 

оснащения

 

нагрузка

 

от

 

трапа

 

передается

 

с

 

провода

 

на

 

кон

-

соль

 

траверсы

 

и

 

позволяет

 

безопас

-

но

 

произвести

 

демонтаж

 

провода

.

Общий

 

вид

 

установленного

 

трапа

 

на

 

изолирующей

 

траверсе

 

приведен

 

на

 

рисунке

 9.

67

ООО

 «

ИНСТА

»

618900, 

Пермский

 

край

, 

г

. 

Лысьва

, 

ул

. 

Каракулова

, 

д

. 2

тел

. (34249) 6-47-48

[email protected]

www.zaoinsta.ru

Рис

. 8. 

Траверса

 

изолирующая

 

полимерная

 

консольная

 

с

 

тягой

 

поворотная

 

на

 

напряжение

 110 

кВ

 

ТКП

 110-G70

Т

3R70C45-

Ж

4

Технические

 

требования

, 

предъ

-

являемые

 

к

 

полимерным

 

изолирую

-

щим

 

траверсам

, 

определяются

 

дей

-

ствующим

 

СТО

 

ОАО

  «

ФСК

 

ЕЭС

» 

56947007-29.120.90.033-2009 «

Тра

-

версы

 

изолирующие

 

полимерные

 

для

 

опор

 

ВЛ

 110–220 

кВ

. 

Общие

 

технические

 

требования

, 

прави

-

ла

 

приемки

 

и

 

методы

 

испытаний

». 

В

 

настоящее

 

время

 

специалисты

 

ПО

 «

ФОРЭНЕРГО

» 

в

 

составе

 

рабо

-

чей

 

группы

 

Ассоциации

  «

Электро

-

сетьизоляция

» 

принимают

 

участие

 

в

 

разработке

 

новых

 

нормативно

-

технических

 

документов

: 

СТО

 

ПАО

  «

Россети

» «

Траверсы

 

изоли

-

рующие

 

полимерные

 

для

 

опор

 

ВЛ

 

6–220 

кВ

. 

Общие

 

технические

 

ус

-

ловия

» 

и

 

ГОСТ

 

Р

 «

Траверсы

 

изоли

-

рующие

 

полимерные

 

на

 

напряже

-

ние

 6–220 

кВ

. 

Общие

 

технические

 

условия

», 

в

 

которых

 

будет

 

учтен

 

опыт

 

разработки

 

и

 

эксплуатации

 

инновационных

 

изолирующих

 

кон

-

струкций

. 

Изолирующие

 

траверсы

 

ООО

  «

ИНСТА

» 

успешно

 

прошли

 

необходимые

 

механические

 

и

 

элек

-

трические

 

испытания

 

в

 

аттесто

-

ванных

 

испытательных

 

центрах

 

ПО

  «

ФОРЭНЕРГО

». 

Изоляторы

, 

входящие

 

в

 

состав

 

траверс

, 

атте

-

стованы

 

в

 

ПАО

  «

Россети

», 

заявка

 

на

 

проведение

 

процедуры

 

аттеста

-

ции

 

траверс

 110–220 

кВ

 

будет

 

на

-

правлена

 

в

 

ближайшее

 

время

.

Изолирующие

 

траверсы

 

для

 

ВЛ

 110–220 

кВ

 

производства

 

ООО

  «

ИНСТА

» 

успешно

 

прошли

 

опытную

 

эксплуатацию

 

в

 

филиа

-

лах

 

ПАО

  «

Россети

»: «

Россети

 

Мо

-

сковский

 

регион

», «

Нижнов

 

энерго

», 

«

Ивэнерго

», «

Калугаэнерго

», «

Тул

-

энерго

», 

МЭС

 

Центра

. 

По

 

результа

-

там

 

ОПЭ

 

отмечается

, 

что

 

примене

-

ние

 

изолированных

 

траверс

 

опор

 

обеспечивает

 

возможность

 

устра

-

нения

 

негабаритных

 

расстояний

 

между

 

проводами

 

и

 

поверхностью

 

земли

  (

различными

 

объектами

) 

за

 

счет

 

поднятия

 

точки

 

крепления

 

проводов

, 

а

 

поворотные

 

траверсы

 

обеспечивают

 

устранение

 

обрыва

 

проводов

 

и

 

уменьшение

 

нагрузки

 

на

 

стойку

. 

ПО

  «

ФОРЭНЕРГО

» 

будет

 

про

-

должать

 

работу

 

в

 

данном

 

направ

-

лении

 — 

в

 

стадии

 

разработки

 

на

-

ходятся

 

изолирующие

 

траверсы

 

на

 

напряжение

 330 

кВ

. 

Совре

-

менные

 

технические

 

решения

 

в

 

этой

 

области

 

обеспечивают

 

на

-

дежную

 

и

 

эффективную

 

работу

 

ООО

 

ПО

 

«

ФОРЭНЕРГО

»

111398, 

г

. 

Москва

, 

ул

. 

Лазо

, 

д

. 9

тел

./

факс

 (495) 305-58-73

[email protected]

www.forenergo.ru

ВЛ

 

с

 

минимальными

 

затратами

, 

а

 

небольшой

 

отечественный

 

опыт

 

эксплуатации

 

подтверждает

 

пер

-

спективность

 

применения

 

поли

-

мерных

 

изолирующих

 

траверс

 

для

 

создания

 

компактных

 

воздушных

 

линий

 

электропередачи

. 

Это

 

все

-

ляет

 

надежду

, 

что

 

скоро

 

в

 

России

 

появятся

 

компактные

 

ВЛ

 

высо

-

кой

 

надежности

 

и

 

безопасности

, 

объединяющие

 

в

 

себе

 

все

 

самые

 

современные

 

достижения

 

отече

-

ственной

 

промышленности

 

в

 

обла

-

сти

 

линейного

 

строительства

. 

Р

7

Рис

. 9. 

Общий

 

вид

 

трапа

: 1 — 

трап

, 2 — 

хомут

, 3 — 

съемный

 

кронштейн

, 

4 — 

талрепы

, 5 — 

ролики

, 6 — 

тяговый

 

трос

, 7 — 

стяжной

 

ремень

, 

8 — 

канатный

 

строп

7

8

1

4

3

6

5

2

№

 3 (84) 2024