Волоконно-оптические линии связи (ВОЛС) на основе ОК и современных цифровых систем передачи в настоящее время занимают ведущее место в системах связи различного назначения. Особенно перспективно применение ВОЛС, подвешенных на опорах воздушных линий (ВЛ) электропередачи высокого напряжения (ВОЛС-ВЛ), имеющих более высокую надежность, по сравнению с другими видами ВОЛС. Кроме того, ВОЛС-ВЛ обладают рядом конкурентных преимуществ, по сравнению с традиционными способами строительства оптических кабельных линий связи (КЛС). К ним можно отнести отсутствие необходимости отвода земли и согласования права на проход, уменьшение сроков введения линий в эксплуатацию, снижение капитальных и эксплуатационных затрат.
Универсальных рекомендаций по выбору технологии строительства ВОЛС-ВЛ на сегодняшний день не существует. Однако можно рекомендовать применение той или иной технологии ВОЛС-ВЛ исходя из обеспечения необходимой надежности ВОЛС и снижения общих затрат на строительство ВОЛС по сравнению с другими видами ОК. В настоящее время, при строительстве ВОЛС-ВЛ наибольшее применение находит оптический кабель, встроенный в грозозащитный трос (ОКГТ), составляющий более 70% от общего объема применения ОК.
ОКГТ является наиболее широко используемым решением при строительстве ВОЛС-ВЛ. Доля ОКГТ составляет около 80% всех ВОЛС-ВЛ на вновь строящихся и свыше 40% на реконструируемых ВЛ.
Однако, в большинстве случаев замена грозозащитного троса на ОКГТ в России производится только на отключенных ВЛ, т.е. со снятием напряжения.
Это в свою очередь, требует отключения межрайонных, межсистемных и магистральных ВЛ для замены существующего грозозащитного троса на ОКГТ (или на новый грозозащитный трос), что снижает возможность нормального электроснабжения различных народнохозяйственных объектов, ограничивает выдачу мощности с генерирующих центров и ее передачу потребителям.
В связи с этим возникает необходимость в применении новой технологии проведения работ по замене грозозащитного троса на ОКГТ без снятия напряжения с ВЛ.
Технология должна гарантированно обеспечивать безопасность электротехнического персонала, выполняющего работы по замене грозозащитного троса на ОКГТ без снятия напряжения.
При разработке данной технологии, специалистами АО «Электросетьстройпроект» был проведен сбор и анализ отечественного и зарубежного опыта проектирования и строительства при проведении работ по замене грозозащитного троса на ОКГТ без снятия напряжения. Проведен анализ технологических и конструкторских разработок, а также проведены консультации с научными работниками и опытным эксплуатационным персоналом, непосредственно работающим на действующих ВЛ под напряжением.
Изучалась специальная подготовка персонала, организация производства работ без снятия напряжения, разработка различных устройств, приспособлений, оборудования, малой механизации и обеспечения безопасности с применением защитных средств.
Анализируя собранную информацию по опыту проектирования, строительства, эксплуатации и технологии монтажа OPGW (ОКГТ) различными фирмами (Furukawa Electric Co. Ltd. Tokyo Japan (Токио. Япония), ТЕSMEC S.p.A. (Италия), LG CABLE LTD (Корея), Construcao e Manutencao Electromecanica, S.A (Португалия), Pirelli (Италия), а также предложенную ТК 78 МЭК технологию, изложенную в Техническом отчете TR 62263 «Работа под напряжением – Руководство по монтажу и техническому обслуживанию волоконно-оптических кабелей на воздушных высоковольтных линиях»), можно сделать вывод, что хотя разработанные этими фирмами технологии и отличаются друг от друга и имеют определенные особенности, связанные как с выбором типа ОКГТ на этапе проектирования, так и самим проектированием и строительством ВОЛС-ВЛ, тем не менее, они уже в значительной степени освоены, и на основании их опыта АО «Электросетьстройпроект» разработан наиболее перспективный способ замены грозотроса на ОКГТ.
Этот способ позволяет выполнить работу с использованием старого грозозащитного троса.
По старому грозозащитному тросу с помощью тяговой машины и двойных фиксирующих роликов перемещаются фиксирующий и тяговый канаты, с помощью которых затем вытягивают ОКГТ и демонтируется старый грозозащитный трос.
Для замены существующего грозозащитного троса на ОКГТ используется система тяговых и тормозных комплексов (ТТК), устройств механизмов и приспособлений для безопасного производства работ по замене грозозащитного троса на ОКГТ.
Технологическая схема выполнения работ по замене грозозащитного троса на ОКГТ без снятия напряжения представлена на рис. 1.
Рис.1 Технологическая схема выполнения работ по замене грозозащитного троса ОКГТ |
1-тягово-тормозной комплекс №1 (ТТК-1); 2-тягово-тормозной комплекс № 2 (ТТК-2); 3-площадка установки ТТК; существующий грозозащитный трос; 5-фиксирующий канат; 6-брезентовый настил; 7-ОКГТ; 8-тяговый канат; 9-вертлюг; 10-тяговая радиоуправляемая машина; 11-двойной подвесной ролик; 12-раскаточный ролик. |
Как выше указывалось, преимуществом этой системы является то, что не требуется отключать ВЛ, на которой производится замена грозозащитного троса на ОКГТ, а кроме того, имеется возможность проведения работ над пересекаемыми ВЛ без их отключения, а также над железными и автомобильными дорогами и т.д.
Перед началом выполнения работ по замене грозозащитного троса на ОКГТ, проводится оценка технического состояния иремонт (при необходимости) заменяемого грозозащитного троса.
В соответствии с технологическими картами (ТК), подготавливаются площадки для размещения тягово-тормозных машин, механизмов, оборудования, оснастки, защитных средств, приспособлений, приборов, инструмента и материалов, применяемых при производстве работ по замене грозозащитного троса на ОКГТ без снятия напряжения, монтируются контуры заземления и укладывается токопроводящее покрытие эквипотенциальных площадок в зоне расположения тягово-тормозных комплексов.
Эквипотенциальные площадки оборудуются двойными ограждениями для защиты от поражения электрическим током персонала, выполняющего работы. Длина и ширина площадок определяются в зависимости от габаритов устанавливаемогооборудования. Поверхность внутренней эквипотенциальной площадки покрывается металлической оцинкованной сеткой с ячейками 5х5 см. По периметру сетки, на расстоянии около 0,6 м внутрь от неё, вплетается голый заземляющий проводсечением не менее 25 мм2, соединенный со всеми заземляющими штырями. Эта площадка должна быть ограждена вторым не токопроводящим барьером высотой 1,5 м. Внутренний барьер должен быть выполнен как изгородь. Наружныйбарьер может быть, выполнен, либо изгородью, либо синтетическим канатом. Расстояние между этими барьерами должно быть не менее 1,5 м. Вход в зону между барьерами запрещен. Вход на саму эквипотенциальную площадку должен быть только один. На входе должны быть уложены диэлектрические коврики.
На наружном ограждении вывешиваются плакаты, предупреждающие об опасности приближения к площадкам.
Измерения сопротивлений заземляющих контуров, напряжённости электрического и магнитного поля проводятся в местах, указанных в ТК. При необходимости забиваются дополнительные заземляющие штыри.
При подъеме на опору запрещается поднимать с собой арматуру, оборудование, материалы.
Перед выполнением работ подготавливается диэлектрический тяговый канат для протяжки его по всей длине участка ВЛ, на котором производится замена грозозащитного троса на ОКГТ, и отрезки фиксирующего каната по числу пролётов и их длин (с учетом высоты опор). На отрезки фиксирующего каната через каждые 15 м наносятся цветные метки (изолентой или несмывающимся маркером) для последующего закрепления на них двойных подвесных роликов. При большой длине участка ВЛ, на котором будет производиться замена грозозащитного троса на ОКГТ, тяговый и фиксирующий канатымогут составляться из нескольких длин, соединенных при помощи соединительных скоб (соединителей).
Одним из основных механизмов при замене грозотроса на ОКГТ по этой технологии является тяговая радиоуправляемая машина.
Она передвигается по подлежащему демонтажу грозозащитному тросу, с прикрепленными к ней диэлектрическим тяговым и фиксирующим канатами и равномерно размещенными, и закрепленными на фиксирующем канате двойными подвесными роликами.
Двойные подвесные ролики имеют два окна и открывающиеся боковые стенки. В верхнее окно двойного подвесного ролика пропускается грозозащитный трос, подлежащий демонтажу, а в нижнее окно сначала пропускается тяговый канат, а потом по нему же будет перемещаться ОКГТ и демонтируемый грозозащитный трос.
После подъема и установки радиоуправляемого тягового буксира на грозозащитном тросе к нему с помощью карабинов присоединяются тяговый канат и первый отрезок фиксирующего каната. После запуска тягового радиоуправляемогобуксира на фиксирующем канате в месте каждой метки закрепляется двойной подвесной ролик так, чтобы в его верхнем окне разместился грозозащитный трос, а в нижнем окне тяговый канат. Во время установки двойного подвесного ролика буксир требуется останавливать.
Таким образом, производится постепенное и равномерное размещение и закрепление на отрезках фиксирующих канатовдвойных подвесных роликов, в каждом пролете, от опоры, расположенной вблизи ТТК-1 до опоры, расположенной вблизи ТТК-2.
Тяговый канат должен быть такой длины, чтобы обеспечить замену грозозащитного троса на всем участке ВЛ, на котором производится замена грозозащитного троса на ОКГТ с учетом запаса на длину подъема и спуска на опорах, расположенных вблизи ТТК-1 и ТТК-2.
После перемещения буксира к тросостойке очередной промежуточной или анкерной опоры, расположенной между ТТК-1 и ТТК-2, конец фиксирующего каната отцепляется от буксира и закрепляется за тросостойку. Затем буксир переставляется (вокруг тросостойки) с помощью специального манипулятора (или другим способом) на грозозащитный трос в следующий пролет и закрепляется на нем. К буксиру карабином зацепляется поднятый с земли очередной отрезок фиксирующего каната.
Затем буксир, с закрепленным на нем тяговым отрезком фиксирующего каната, продолжает перемещаться по грозозащитному тросу в следующих пролетах до опоры, расположенной вблизи ТТК2.
После протяжки тягового каната по всей длине анкерного участка, на котором производится замена грозозащитного троса на ОКГТ, его конец опускается и закрепляется на тяговом механизме (тяговой машине) ТТК-2.
На ТТК-1 конец тягового каната с помощью монтажного чулка и вертлюга соединяется с ОКГТ.
Тяговым канатом, с помощью тягового механизма, у опоры, расположенной вблизи ТТК-2, вытягивается вся строительная длина ОКГТ.
После протягивания ОКГТ он дополнительно натягивается, что приводит к перевороту двойных подвесных роликов на 180%. Процесс переворота и изменение положения двойных подвесных роликов показан на рис. 2.
Рис. 2 Изменение положения двойных подвесных роликов
1 – двойной подвесной ролик; 2 – существующий грозозащитный трос; 3 – фиксирующий канат; 4 – ОКГТ
После переворота двойных подвесных роликов ОКГТ оказывается в верхнем окне двойного подвесного ролика, а подлежащий демонтажу грозозащитный трос внизу, т.е. в нижнем окне двойного подвесного ролика.
На опоре, расположенной вблизи ТТК-2, грозозащитный трос, подлежащий демонтажу, с помощью монтажного чулка,через вертлюг, соединяется с тяговым канатом для последующего вытягивания в сторону ТТК-1.
На опоре, расположенной вблизи ТТК-1, грозозащитный трос с помощью монтажного чулка, через вертлюг, соединяется с дополнительным канатом, второй конец которого закреплен на тяговой машине. Монтажные чулки фиксируется с помощью бандажей, которые обматываются несколькими защитными слоями изоляционной ленты.
Демонтируемый грозозащитный трос наматывается на барабаны, расположенные на ТТК-1.
После удаления грозозащитного троса, на конец ОКГТ, закрепленный на опоре, расположенной вблизи ТТК-2, устанавливается и закрепляется тормозное устройство для удаления, тягового и фиксирующего канатов, а также двойных подвесных роликов. К тормозному устройству с помощью карабинов прикрепляется тяговый и фиксирующий канаты. Тяговый канат вытягивается с помощью тяговой машины, расположенной на ТТК-1.
По мере передвижения тормозного устройства от ТТК-2 к ТТК-1 и приближения его к очередной анкерной или промежуточной опоре на каждой из них с отрезка фиксирующего каната производится демонтаж двойных подвесных роликов, которые затем опускаются на землю. Тормозное устройство переставляется вокруг тросостойки на ОКГТ в следующий пролет, пока не приблизится к опоре, расположенной вблизи ТТК-1, после чего демонтируется и опускается на землю.
Работы по замене существующего грозозащитного троса на ОКГТ на металлических опорах линии электропередачи 220 кВ без снятия напряжения разрешается производить при следующих атмосферных условиях: температура воздуха - 20°С до + 40°С;
относительная влажность воздуха не более 90%;
скорость ветра не более 10 м/сек;
отсутствие осадков в виде дождя и снега, тумана, инея, гололеда на опорах и проводах;
отсутствия признаков приближения грозы.
При ухудшении погодных условий за указанные выше пределы начатые работы должны быть прекращены, электротехнический персонал удален от рабочих мест и токоведущих частей; устройства, приспособления и средства защиты сняты с линии и уложены в места хранения.
В случае автоматического отключения ремонтируемой линии, запрещается повторное ручное включение ее без согласования с руководителем работ.
В случае необходимости, по сигналу руководителя работ диспетчер должен срочно отключить ВЛ, на которой производится замена грозозащитного троса на ОКГТ.
Подъем устройств и приспособлений на траверсу и их спуск должны производиться с помощью кольцевого каната итолько внутри тела опоры.
К работам по замене грозозащитного троса на ОКГТ без снятия напряжения допускаются электромонтеры, прошедшие медицинский осмотр и допущенные к работам в электроустановках в качестве электромонтера-линейщика, а также к верхолазным работам.
При возникновении непредвиденных трудностей, препятствующих проведению запланированной работы, руководитель работ обязан ее прекратить.
После окончания работ руководитель работ должен сообщить об этом
дежурному диспетчеру, осуществляющему управление ВЛ.
При производстве работ по замене грозозащитного троса на ОКГТ должна быть обеспечена надежная связь между операторами тягово-тормозных механизмов, руководителем работ, электромонтерами и наблюдателями в опасных местах монтируемой части линии таких, как пересечение с линиями под напряжением и т.д.
Выводы.
Разработанная технология по замене грозозащитного троса на ОКГТ обладает значительными преимуществами, так как не требуется отключения ВЛ.
Разработанная АО «Электросетьстройпроект» нормативная и технологическая документация по замене грозозащитного троса на ОКГТ без снятия напряжения может быть использована при производстве работ на ВЛ 110-500 кВ, в том числе и при замене старого грозозащитного троса на новый.
