Методические указания по типовой защите от вибрации и субколебаний проводов и грозозащитных тросов воздушных линий электропередачи напряжением 35-750 кВ. РД 34.20.182-90

Методические указания по типовой защите от вибрации и субколебаний проводов и грозозащитных тросов воздушных линий электропередачи напряжением 35-750 кВ
РД 34.20.182-90

Срок действия установлен
с 1 июня 1991 г. до 1 июня 1996 г.

ГАРАНТ:

По информации, приведенной в Общероссийском строительном каталоге (СК-1. Нормативные и методические документы по строительству), настоящий документ является действующим

1. Введение

Провода воздушных линий электропередачи (ВЛ) независимо от класса напряжения в той или иной степени подвержены колебаниям, вызываемым действием ветра. От характера колебаний, их интенсивности и эффективности применяемой защиты от колебаний в значительной мере зависит срок службы проводов и эксплуатационная надежность ВЛ в целом. К числу наиболее распространенных видов колебаний проводов, вызываемых ветром (без гололеда), относятся вибрация, часто называемая эоловой, и колебания проводов расщепленных фаз (полюсов), вызываемые действием аэродинамического следа и называемые субколебаниями. Оба названных вида колебаний могут быть причиной повреждений проводов, линейной арматуры, систем подвески проводов. Поэтому провода и тросы нуждаются в защите от таких колебаний.

Исследования факторов, наиболее существенно влияющих на интенсивность колебаний проводов и на их повреждаемость от действия колебаний, постоянно проводятся в СССР и во многих других странах. За период с 1982 г., когда была выпущена предыдущая редакция "Методических указаний по типовой защите от вибрации проводов и тросов воздушных линий электропередачи напряжением 35-750 кВ" [1], накоплен новый опыт защиты проводов от колебаний. Появились более современные высокоэффективные средства измерения и регистрации вибрации проводов ВЛ. Опубликованы результаты выполненных в последние годы теоретических исследований по вопросам оценки влияния вибрации и субколебаний на выносливость проводов. Обобщение результатов экспериментальных и теоретических исследований, проведенных за последние 10 лет, позволило внести уточнения и дополнения в разд. 2-5 Методических указаний, посвященный защите проводов и тросов от вибрации, дополнить указания новым разд. 6, где рассмотрены типовые методы защиты проводов от субколебаний.

Настоящие Методические указания распространяются на все типовые случаи защиты от вибрации и субколебаний проектируемых, сооружаемых и находящихся в эксплуатации ВЛ напряжением 35-750 кВ и с момента ввода в действие отменяют ранее изданные нормативные документы по типовой защите проводов и тросов ВЛ от вибрации и субколебаний. В тех случаях, когда по условиям проектирования или эксплуатации требуются специальные меры защиты проводов от колебаний (для ВЛ нетрадиционных конструкций, новых типов проводов и тросов, сверхдлинных пролетов, экстремальных климатических условий и т.д.), они разрабатываются специализированными организациями (головная организация - ВНИИЭ) на договорной основе.

2. Вибрация проводов, усталостные явления

2.1. Причины возникновения, характеристики вибрации

2.1.1. Эоловой вибрацией или просто вибрацией проводов называются вызываемые ветром периодические колебания натянутого в пролете ВЛ провода, происходящие, главным образом, в вертикальной плоскости и образующие на длине пролета L стоячие волны. Участки стоячих волн, где провод совершает наибольшие отклонения от положения равновесия, называются пучностями, а точки, где провод совершает только угловые колебания - узлами (рис. 2.1).

2.1.2. Измерения и расчеты показывают, что для вибрации проводов характерными являются диапазон частот колебаний от 3 до 150 Гц, длины полуволн колебаний (расстояние между двумя соседними узлами) от 1 до 30 м, размах (удвоенная амплитуда) колебаний 2A в пучности может несколько превышать по значению диаметр провода.

2.1.3. Интенсивность вибрации может характеризоваться следующими величинами:

размахом 2А или амплитудой А колебаний в пучности;

углом вибрации ;

изгибной амплитудой , которая в соответствии со сложившейся международной практикой определяется на расстоянии мм (рис. 2.2) от последней точки контакта провода с зажимом [2];

амплитудой деформации провода в зажиме;

амплитудой циклических напряжений в точке выхода провода из зажима.

2.1.4. Вибрация является результатом воздействия на провод поперечно направленного аэродинамического потока со скоростью от 0,6 до 7 м/с, создающего за проводом периодически возникающие и срывающиеся вихревые движения воздуха. Возникающие за проводом вихри уносятся воздушными потоками, способствуя образованию следующих вихрей с противоположным направлением вращения.

Струхалем было найдено безразмерное число устанавливающее взаимосвязь между скоростью потока, диаметром цилиндра и частотой вихрей [3]

(2.1)

где - частота образования вихрей;

D - диаметр цилиндра;

- скорость потока.

Для аэродинамики проводов характерны числа Струхаля в диапазоне от 0,18 до 0,22. Из выражения (2.1) получена удобная для практического использования формула для определения частоты образования вихрей

(2.2)

где - частота образования воздушных вихрей, Гц;

- скорость ветра, м/с;

D - диаметр провода, мм;

- число Струхаля.

В момент развития вихря скорость потока с одной стороны (например, верхней) несколько возрастает по сравнению со скоростью потока с противоположной (нижней) стороны; при образовании следующего вихря, с обратным направлением вращения, получается обратное соотношение скоростей потока. По закону Бернулли разнице скоростей потока соответствует разница давления - большей скорости соответствует меньшее давление и наоборот. Периодическому образованию вихрей сопутствуют периодические импульсы силы, поочередно действующие на провод на данном его участке то снизу, то сверху (рис. 2.3).

Вибрация провода возникает в результате совпадения частоты таких динамических импульсов с одной из собственных частот упругой системы, которую представляет собой натянутый в пролете провод. Такие аэродинамические импульсы приводят к постепенному нарастанию амплитуды колебаний. Возникающее колебательное движение провода координирует срыв вихрей на отдельных его участках, синхронизируя срыв вихрей с переменой направления движения провода. Развитие колебаний и рост их интенсивности продолжается до тех пор, пока не наступает состояние баланса между энергией ветра, воспринимаемой в виде аэродинамических импульсов, и потерями на рассеивание энергии колеблющимся проводом.

2.2. Опасность вибрации, характер и место повреждений, вызываемых вибрацией

2.2.1. Опасность вибрации проводов ВЛ состоит в том, что при периодических перегибах провода в нем возникают циклические механические напряжения. Складываясь со статическим напряжением натянутого в пролете провода и напряжениями от изгиба и сжатия в местах крепления, они приводят с течением времени к явлению усталости материала провода.

2.2.2. Повреждения провода, вызываемые вибрацией, обычно происходят в местах его закрепления либо в местах подвески на проводе устройств со значительной массой, где условия работы провода при вибрации особенно неблагоприятны, и могут проявляться в частичном износе поверхности провода или в последовательном изломе отдельных проволок. С увеличением числа оборванных проволок напряжение в оставшихся возрастает, разрушение приобретает нарастающий характер, пока не происходит полный обрыв провода.

Вызываемые вибрацией повреждения проволок и тросов (излом отдельных проволок) всегда имеют характерный вид, позволяющий отличить их от повреждений, вызванных другими причинами. Излом происходит в перпендикулярной или наклонной к оси проволоки плоскости, обычно с гладкой или мелкозернистой поверхностью, при этом место излома не имеет следов шейки, характерной для обычного разрыва.

2.2.3. Явлению вибрации и опасности повреждений, вызываемых ею, могут подвергаться все находящие применение на линиях провода и тросы вне зависимости от их материала и сечения.

Обрывы проволок по причине вибрации возникают большей частью в верхнем повиве провода, однако имеют место случаи возникновения первоначальных обрывов проволок внутренних повивов, особенно у сталеалюминевых проводов и проводов из алюминиевых сплавов.

2.2.4. Повреждения проводов вибрацией обычно ранее всего появляются в поддерживающих зажимах, где провод подвержен сосредоточенному действию наибольших статических и динамических напряжений и где скорее всего наступает явление усталости.

Вызываемые вибрацией повреждения проводов могут иметь место при всех типах применяемых в отечественной практике поддерживающих зажимов, в том числе в зажимах с качающейся "лодочкой" и в роликовых подвесных устройствах, где провод свободно лежит в канавке ролика.

Повреждения обычно концентрируются в местах выхода провода с опорной поверхности ложа зажима или ролика.

2.2.5. Повреждения проводов в натяжных зажимах происходят значительно реже, чем в поддерживающих, поскольку на выходе из натяжного зажима провод не испытывает статических напряжений изгиба, возникающих в местах схода проводов с поддерживающих зажимов.

Повреждения проводов в натяжных зажимах обычно происходят в зоне выхода из устья зажима.

2.2.6. Повреждения проводов от вибрации в пролетах наблюдаются крайне редко и могут возникать в местах выхода из соединителей большой длины, обладающих значительной массой, а также в местах установки в пролете шунтов, обводных петель и ответвлений.

Кроме того, сильная вибрация может приводить к обрыву проволок провода в местах некачественной заводской сварки проводов.

2.2.7. Вибрация проводов может явиться причиной износа и разрушения элементов подвески, деталей арматуры (в частности, внутрифазовых распорок расщепленных проводов).

3. Указания по защите от вибрации ВЛ с одиночными проводами

3.1. Определение линий и участков линий, не требующих защиты проводов или грозозащитных тросов от вибрации

3.1.1. Защита от вибрации не требуется в тех случаях, когда отсутствуют условия и причины вибрации проводов и тросов, создающей опасность их разрушения. Степень опасности вибрации определяется расположением ВЛ или ее участков относительно преобладающего направления ветров, условиями прохождения линии, тяжением проводов и тросов, конструктивными параметрами пролетов.

В табл. 3.1 представлены пять основных разновидностей топографических особенностей и категорий местности.

Таблица 3.1

Категория местности	Характерные особенности топографии
1	Ровная, открытая местность без преград со снежным покровом более 5 мес. в году, водная поверхность значительных размеров
2	Ровная, открытая местность без снежного покрова или со снежным покровом менее 5 мес. в году
3	Слабохолмистая местность, отдельные деревья и строения
4	Пересеченная местность, редкий или низкорослый лес, невысокая застройка
5	Горные районы, территория города с высокой застройкой, лесной массив

В зависимости от условий прохождения трассы линии и ее конструктивных параметров защита от вибрации одиночных проводов и тросов не требуется при длинах пролетов равных или меньших указанным в табл. 3.2, если расчетное механическое напряжение в проводах и тросах при среднегодовой температуре (при среднемесячной температуре самого холодного месяца года для районов Крайнего Севера) не превышает значений, указанных в табл. 3.3.

Не требуется также защита от вибрации при прохождении линии (участков линии) по просеке с высотой деревьев лесного массива более высоты подвеса всех проводов на опорах. Это относится и к грозозащитным тросам, если высота деревьев превышает высоту подвеса тросов на опорах.

Не требуется защита от вибрации проводов и грозозащитных тросов на участках линии, проходящих по низу горной долины и направленных вдоль нее.

Таблица 3.2

Провода (тросы)	Номинальное сечение*	Пролеты длиной более, м
		Местность категории 2 и 3	Местность категории 4	Местность категории 5
Сталеалюминиевые	25-95	80	90	100
Марки АС и из алюминиевого сплава со стальным сердечником марки АЖС	120-240	100	120	130
	300 и более	120	130	150
Алюминиевые марки А и из алюминиевых сплавов АН и АЖ и др.	35-95	80	90	100
	120-240	100	120	130
	300 и более	120	130	140
Медные марки М	25-50	80	90	100
	70-150	100	120	130
	185-400	120	140	150
Стальные	25 и более	120	140	150

______________________________

* Для комбинированных проводов указано сечение проводящей части.

Таблица 3.3

Провода (тросы)	Отношение сечений А/С	Механическое напряжение, обусловленное тяжением провода,
		Местность категории 2 и 3	Местность категории 4	Местность категории 5
Сталеалюминевые марки АС и из алюминиевого сплава со стальным сердечником марки АЖС	Менее 0,65	80	90	100
	0,65-1,0	70	84	90
	1,1-1,5	60	72	80
	1,5-4,4	45	50	54
	4,5-8,0	35	40	48
	8,1-11,4	33	35	40
	11,5 и более	30	35	40
Алюминиевые марки А и из алюминиевых сплавов марки АН и АЖ и др.		30	35	40
Медные марки М		100	120	140
Стальные		180	200	220

______________________________

* - механическое напряжение при среднегодовой температуре для средних и южных широт;

- механическое напряжение при среднемесячной температуре самого холодного месяца года для районов Крайнего Севера.

3.1.2. На линиях или участках линий, не оборудованных защитой от вибрации, в процессе эксплуатации должен производиться выборочный периодический контроль (не реже одного раза в 6 лет) состояния проводов и тросов в поддерживающих зажимах. При обнаружении начальных повреждений усталостного характера либо опасной вибрации (более 5-10') на линии должны быть установлены гасители вибрации.

3.1.3. На линиях, проходящих по лесу и не оборудованных защитой от вибрации, в случае вырубки леса при длинах пролетов больше указанных в табл. 3.2, и механических напряжениях в проводах выше указанных в табл. 3.3, должны быть установлены гасители вибрации.

3.2. Выбор способа защиты проводов от вибрации

3.2.1. Для защиты от вибрации алюминиевых проводов и проводов из алюминиевого сплава АН сечением 35-95 , сталеалюминиевых проводов и проводов из алюминиевого сплава АЖ сечением 25-70 , медных и стальных проводов и тросов сечением 25-35 рекомендуется применение гасителей вибрации петлевого типа. Основные размеры петлевых гасителей для указанных проводов приведены в табл. 3.4.

Конструкция и расположение петлевого гасителя у поддерживающего зажима показаны на рис. 3.1. Петлевой гаситель выполняется из отрезка провода той же марки, что и защищаемый провод. Гаситель крепится к основному проводу петлевыми плашечными зажимами (например, типа ПА, ПАБ, ПС).

Таблица 3.4

Марка проводов	Размеры петлевого гасителя, м
	а	b
М25, м35	0,75	0,12
АН35, АН50, А35, А50, АС25, АС35, АЖ25, АЖ35, С25, С35	1,0	0,15
А70, АН70, АС50, АЖ50	1,15	0,15
А95, АН95, АЖ70	1,35	0,20

3.2.2. Геометрические размеры петлевых гасителей для проводов, не вошедших в табл. 3.4, могут быть определены по формулам [4]

(3.1)

, (3.2)

где b - ширина провеса петли, м;

а - длина петли, м;

- коэффициент размерности, с/мм;

D - диаметр провода, мм;

- тяжение проводов при среднегодовой температуре, Н;

m - масса провода, кг/м.

3.2.3. Для защиты от вибрации алюминиевых проводов сечением 120-300 , проводов из алюминиевых сплавов АН и АЖ и других сечением 120-185 , сталеалюминиевых проводов сечением , стальных тросов сечением могут применяться гасители вибрации петлевого типа из трех петель, конструкция и размеры которых показаны на рис. 3.2. Петлевые гасители этого типа также выполняются из отрезков провода той же марки, что и защищаемый провод. Крепление петель производится трехболтовыми, плашечными, петлевыми зажимами типа ПА. Размеры петель определяются по формулам (3.1), (3.2). Трехпетлевой гаситель по эффективности гашения вибрации не уступает гасителям Стокбриджа.

Применение трехпетлевых гасителей рекомендуется в районах с частой пляской проводов, поскольку при возникновении пляски полностью отсутствует опасность повреждения защищаемого провода гасителем. В случае же применения гасителей Стокбриджа при возникновении пляски существует опасность повреждения провода в местах установки гасителей типа ГВН или ГПГ (ГПС), разрушения самих гасителей.

3.2.4. Основным способом защиты от вибрации ВЛ с одиночными проводами и тросами является применение гасителей Стокбриджа. Для защиты от вибрации алюминиевых проводов и проводов из алюминиевого сплава АН сечением 120 и более, сталеалюминевых проводов, проводов из алюминиевого сплава АЖ и проводов АЖС из алюминиевого сплава АЖ со стальным сердечником сечением 95 и более, медных и стальных проводов и тросов сечением 50 и более рекомендуется применение стандартных гасителей вибрации ГВН [5] или ГПГ [6].

Конструкция гасителей типа ГВН, ГПГ дана в приложении 1 (рис. П1.6) геометрические и физические параметры приведены в табл. П1.3, П1.4 приложения. Гаситель ГПС отличается от гасителей ГПГ только конструкцией зажима.

3.2.5. В зависимости от длины пролетов и тяжения проводов (тросов) гасители вибрации Стокбриджа устанавливаются на проводах с обеих сторон пролета (рис. 3.3, а), либо только с одной стороны пролета (рис. 3.3, б).

Односторонняя установка гасителей допускается в следующих случаях:

в пролетах длиной менее 150 м, независимо от значения механического напряжения в проводах (тросах); при этом не допускается односторонняя установка гасителей, если трасса ВЛ проходит по местности категории 1;

в пролетах длиной 150-200 м, если расчетное механическое напряжение в проводах (тросах) при среднегодовой температуре не превышает значений, указанных в табл. 3.3.

3.2.6. Выбор типов гасителей Стокбриджа для проводов различных марок, предназначенных для установки в обычных пролетах ВЛ, производится согласно табл. 3.5. В заказной спецификации на поставку гасителей ГВН необходимо указывать только тип гасителя. В спецификации на поставку гасителей ГПГ необходимо указывать как тип гасителя, так и марку плашечного зажима гасителя.

3.2.7. При установке гасителя Стокбриджа место его установки выбирается с таким расчетом, чтобы во всем диапазоне опасных частот вибрации гасители не были расположены в узлах колебаний. Опасная вибрация проводов и тросов наблюдается при скоростях ветра до 7 м/с. Минимальные значения длин полуволн колебаний, соответствующие максимальной скорости ветра, могут быть определены по формуле (П1.5) приложения 1.

При установке одного гасителя на пролет (см. рис. 3.3, б) он должен отстоять от места крепления провода на расстоянии:

, (3.3)

где - расстояние от середины гасителя до места выхода провода из поддерживающего или натяжного зажима, м (см. рис. 3.4, 3.5).

Таблица 3.5

Материал и номинальное сечение провода,						Характерный диапазон частот вибрации провода, Гц	Тип гасителя	Марка плашечного зажима гасителя	Номинальный диаметр отверстия плашечного зажима (), мм
АС	АЖС	А, АН	АЖ	М	Канаты стальные ТК
-	-	-	-	50	35-50	20-130	ГВН-2-9 или ГПГ-0,8-9,1-300	ГПГ-1-2	10
70/11	-	-	70	70	70	17-88
95/16	70/39	95	95	95	100	15-74	ГВН-2-13 или ГПГ-0,8-9,1-350	ГПГ-1-3	13
120/19	-	120	120	120	-	13-71	ГВН-3-13 или ГПГ-1,6-11-450	ГПГ-1-4	16
70/72; 120/27; 150/19; 150/24; 150/34	-	150	150	150	-	11-65	ГВН-3-17 или ГПГ-1,6-11-350	ГПГ-1-4	16
-	-	-	-	150	120	11-71	ГВН-4-14 или ГПГ-2,4-11-400	ГПГ-1-4	16
95/141; 185/24; 185/29; 185/43; 205/27	-	185	185	185	-	10-57	ГВН-4-22 или ГПГ-2,4-11-400	ГПГ-1-5	20
185/28; 240/32; 240/39; 240/56	-	240	240	240	-	9-51	ГВН-4-22 или ГПГ-2,4-11-500	ГПГ-1-6	23
300/39; 300/48; 300/66; 300/67; 330/30; 330/43; 400/18	-	300-400	300-400	300-400	-	8-42	ГВН-5-25 или ГПГ-3,2-13-500	ГПГ-1-6	23
300/204; 400/22; 400/51; 400/64; 400/93; 450/56; 500/26; 500/27; 500/64	-	450-550	450-550			6-39	ГВН-5-30 или ГПГ-3,2-13-550	ГПГ-1-7	31
550/71; 600/72; 650/79	-	600-650	600-650	-	-	5-31	ГВН-5-34 или ГПГ-3,2-13-600	ГПГ-1-8	35
500/336; 700/86; 750/93; 800/105	500/33 6	-	-	-	-	5-28	ГВН-5-38 или ГПГ-3,2-13-650	ГПГ-1-9	38

При установке одного гасителя с каждой стороны пролета эффективность работы гасителей повышается, если в начале и в конце пролета месторасположение гасителей несколько различается и определяется по формулам

(3.4)

Вычисленные расстояния мест установки гасителей от зажима и округляются до ближайшего значения, кратного 0,05 м.

3.2.8. При установке гасителей у анкерных, анкерно-угловых и транспозиционных опор с обводными петлями (шлейфами), присоединяемыми к проводам с помощью ответвительных зажимов, располагаемых на некотором расстоянии от натяжных зажимов, на этих проводах гасители вибрации следует устанавливать за ответвительным зажимом на одном из указанных выше расстояний ( - в начале пролета и - в конце), считая от места выхода провода из ответвительного зажима в сторону пролета.

При установке гасителей Стокбриджа необходимо следить, чтобы гаситель был расположен строго под проводом и надежно закреплен.

3.2.9. На вновь сооружаемых ВЛ, во избежание повреждений проводов вибрацией, перекладка их в поддерживающие зажимы и установка гасителей вибрации должны производиться не более, чем через 10 сут. после монтажа проводов.

4. Защита от вибрации больших воздушных переходов ВЛ с одиночными проводами или тросами

4.1. Особенности вибрации проводов и тросов в больших воздушных переходах

Большие длины переходных пролетов при пересечении речных и горных долин, образующих своеобразное русло, направляющее воздушный поток поперек линии, большая высота расположения проводов и тросов над ровной поверхностью воды и речной поймы, а также большие значения тяжения проводов и тросов создают условия, благоприятствующие проявлению устойчивой интенсивной вибрации в более широком диапазоне частот, чем в обычных пролетах, с относительной продолжительностью до 40-50%.

Большое тяжение проводов и тросов в таких пролетах способствует также и увеличению опасности вибрации. Вибрация проводов и тросов при отсутствии защиты от нее неоднократно служила причиной сильных усталостных повреждений и даже обрыва проводов и тросов в больших переходных пролетах. Известны случаи сильных повреждений вибрацией и обрыва проводов в больших переходных пролетах уже через 1,5-6 мес. после монтажа.

Интенсивная вибрация также может привести к обрыву проволок провода в пролете в местах заводской сварки, где ремонт провода очень затруднен, вызвать самоотвинчивание болтовых соединений и повреждения шплинтовых соединений деталей линейной арматуры, а также вызвать резонансные колебания защитной арматуры гирлянд (защитные рога и кольца) и конструктивных элементов опор (тяги, элементы решетки) и привести к их разрушению.

Поэтому, учитывая повышенные требования к эксплуатационной надежности больших воздушных переходов, необходимо предусматривать защиту их от вибрации независимо от эксплуатационного тяжения проводов и тросов.

4.2. Выбор схемы защиты, типов гасителей вибрации и места их установки

4.2.1. Схема установки гасителей вибрации на проводах и тросах перехода, типы гасителей и их месторасположение определяются схемой перехода, длиной пролетов, маркой проводов и тросов и их эксплуатационным тяжением.

4.2.2. В переходных пролетах длиной до 500 м рекомендуется установка на каждом проводе и тросе по одному гасителю с каждой стороны пролета (рис. 4.1.). Такая же схема защиты может быть применена при пересечении горных долин в пролетах до 600 м.

Выбор типов гасителей производится в зависимости от диаметра провода и диапазона эксплуатационных тяжений, согласно табл. 4.1. Месторасположение гасителей определяется по формулам (3.4).

4.2.3. В переходных пролетах через реки и водоемы длиной 500-1500 м, а также через горные долины длиной 600-1500 м, где вибрация проявляется более интенсивно и обычно в более широком диапазоне частот, рекомендуется установка с каждой стороны пролета по два гасителя (рис. 4.2), обладающих разными характеристиками. Выбор их типов производится согласно табл. 4.2.

4.2.4. При установке гасителей вибрации у натяжных гирлянд опор, а также у поддерживающих гирлянд с креплением проводов на промежуточных опорах в глухих зажимах применяются гасители вибрации с глухим креплением к проводу типа ГПГ.

У промежуточных переходных опор с подвеской проводов на роликовых поддерживающих устройствах рекомендуется применение гасителей вибрации сбрасывающегося типа ГПС. Сбрасывающиеся гасители имеют особую конструкцию зажима: при обрыве провода гаситель вместе с проводом, набегая на поддерживающее устройство, ударяет торцом груза об укрепленный перед роликами отбойный щит и в результате срабатывания сбрасывающего механизма падает на землю, не препятствуя прохождению провода по роликам (рис. 4.3).

4.2.5. При защите пролета гасителями двух типов, устанавливаемыми попарно у мест крепления проводов, их оптимальное расположение определяется следующими условиями:

а) первый, более тяжелый (основной) гаситель, предназначенный для гашения наиболее опасных низких и средних частот вибрации, должен быть расположен так, чтобы в диапазоне частот своей эффективной работы не попадать в узел вибрации, и при частотах, когда второй гаситель будет находиться в узле вибрации, работать наиболее эффективно;

б) второй гаситель (дополнительный), предназначенный для гашения высоких частот вибрации, должен быть расположен так, чтобы при высоких частотах опасной вибрации, когда защитное действие первого гасителя недостаточно, не находиться около узла вибрации; при наиболее часто возникающих средних частотах вибрации, оба гасителя должны находиться возможно ближе к пучности волны.

Места установки указанных в табл. 4.2 сочетаний гасителей определяются по формулам:

для первого (более тяжелого) гасителя

(4.1)

для второго гасителя

(4.2)

Полученные по формулам (4.1) и (4.2) расстояния округляются до ближайшего значения, кратного 0,05 м.

4.2.6. Расположение гасителей на проводах и тросах у анкерных опор при установке по одному гасителю показано на рис. 3.5, а при установке по два гасителя - на рис. 4.4. Установка гасителей у многороликового подвесного устройства показана на рис. 4.5. В случае, если провод, подвешенный на роликовых устройствах, имеет защитные муфты, гасители устанавливаются на заданных расстояниях и от края последней муфты.

Таблица 4.1

Диаметр провода или троса, мм	Марка плашечного зажима гасителя	Характерный диапазон частот вибрации провода, Гц	Тип гасителя при диапазоне эксплуатационных тяжений, кН
			5-12	10-25	20-35	30-55	50-100	90-180
9,0-11,0	ГПГ-1-2	18-110	0,8-9,1-300	1,6-13-350	1,6-13-350	-	-	-
11,1-14,0	ГПГ-1-3	14-90	0,8-9,1-300	1,6-13-400	1,6-13-400	1,6-13-400	-	-
14,1-17,0	ГПГ-1-4	12-70	0,8-9,1-350	1,6-13-450	1,6-13-450	2,4-13-400	2,4-13-400	-
17,1-20,0	ГПГ-1-5	10-60	1,6-11-350	1,6-13-450	1,6-13-450	2,4-13-450	2,4-13-450	2,4-13-450
20,1-26,0	ГПГ-1-6	8-50	1,6-11-450	1,6-11-450	2,4-11-400	2,4-13-500	3,2-13-450	3,2-13-450
26,1-32,0	ГПГ-1-7	7-40	1,6-11-500	1,6-11-500	2,4-11-450	3,2-13-450	3,2-13-500	4,0-13-500
32,1-35,0	ГПГ-1-8	6-30	-	1,6-11-550	2,4-11-500	3,2-13-500	3,2-13-550	4,0-13-550
35,1-38,0	ГПГ-1-9	5-29	-	-	2,4-11-550	3,2-13-550	3,2-13-600	4,0-13-550
38,1-47,0	ГПГ-1-10	4-27	-	-	-	3,2-13-600	4,0-13-500	4,0-13-600

Примечания: 1. Если тяжение проводов может быть отнесено к двум графам настоящей таблицы, то рекомендуется применять гасители, соответствующие графе с более высоким тяжением.

2. При заказе гасителей перед приведенными в таблице цифровыми индексами следует указать исполнение гасителя ГПГ или ГПС, а также марку плашечного зажима гасителя. Например: ГПГ-3,2-13-500, плашечный зажим ГПГ-1-7.

Таблица 4.2

Диаметр провода или троса, мм	Марка плашечного зажима гасителя	Характерный диапазон частот вибрации провода, Гц	Тип гасителей при диапазоне эксплуатационных тяжений, кН
			8-12	10-25	20-35	30-55	50-100	90-180
9,0-11,0	ГПГ-1-2	11-155	0,8-9,1-400 0,8-9,1-300	1,6-11-400 0,8-9,1-300	2,4-11-400 1,6-13-350	-	-	-
11,1-14,0	ГПГ-1-3	9-125	1,6-11-450 0,8-9,1-300	1,6-11-500 1,6-13-350	2,4-13-500 1,6-13-350	2,4-13-500 1,6-13-350	-	-
14,1-17,0	ГПГ-1-4	7-100	1,6-11-550 0,8-9,1-300	1,6-11-550 1,6-13-350	2,4-13-550 1,6-13-350	2,4-13-500 1,6-13-350	2,4-13-450 1,6-13-350	-
17,1-20,0	ГПГ-1-5	6-80	1,6-11-550 1,6-13-350	2,4-11-450 1,6-13-400	2,4-13-550 1,6-13-400	2,4-13-550 1,6-13-400	2,4-13-500 1,6-13-400	3,2-13-600 2,4-13-450
20,1-26,0	ГПГ-1-6	5-70	-	2,4-11-500 1,6-13-450	2,4-13-600 1,6-13-400	2,4-13-600 1,6-13-400	2,4-13-550 1,6-13-400	3,2-13-650 2,4-13-450
26,1-32,0	ГПГ-1-7	4-55	-	3,2-13-600 1,6-11-400	3,2-13-600 2,4-13-400	3,2-13-550 2,4-13-400	3,2-13-550 2,4-13-400	4,0-13-600 2,4-13-450
32,1-35,0	ГПГ-1-8	4-45	-	3,2-13-650 1,6-11-450	3,2-13-650 2,4-13-450	3,2-13-600 2,4-13-450	3,2-13-550 2,4-13-400	4,0-13-600 3,2-13-450
35,1-38,0	ГПГ-1-9	3-40	-	3,2-13-650 3,2-13-450	4,0-13-600 3,2-13-450	4,0-13-600 3,2-13-450	4,0-13-600 3,2-13-450	4,0-13-600 3,2-13-450
38,1-47,0	ГПГ-1-10	3-35	-	-	4,0-13-600 3,2-13-500	4,0-13-600 3,2-13-500	4,0-13-600 3,2-13-500	4,0-13-600 3,2-13-500

Примечания: 1. Если тяжение проводов может быть отнесено к двум графам настоящей таблицы, то рекомендуется применять гасители, соответствующие графе с более высоким тяжением.

2. Гаситель, указанный в первой строке (основной), устанавливается первым, указанный во второй строке (дополнительный) - вторым.

3. При заказе гасителя перед приведенными в таблице цифровыми индексами следует указать исполнение гасителя - ГПГ (глухие) или ГПС (сбрасывающиеся). Также следует указать марку плашечного зажима. Например: ГПГ - 3,2-13-600, плашечный зажим ГПГ-1-7.

4.2.7. Учитывая, что в результате интенсивной вибрации повреждение проводов и тросов в больших переходных пролетах может наступить в течение первых же месяцев после монтажа, установка гасителей вибрации в таких пролетах должна производиться не более, чем через 5 сут. после монтажа проводов и тросов.

4.2.8. Защита от вибрации проводов и тросов в пролетах длиной более 1500 м, а также независимо от длины пролета для проводов работающих при тяжении более 180 кН, должна производиться по специальному проекту.

4.2.9. Порядок установки гасителей вибрации в больших переходных пролетах приведен в приложении 1.

5. Защита от вибрации проводов расщепленной фазы

5.1. Особенности вибрации пучка проводов расщепленной фазы

Система расщепленных фаз из двух, трех, четырех или пяти проводов, соединенных распорками, находит широкое применение на линиях электропередачи напряжением 330-750 кВ. Распорки, связывающие провода между собой, делят пролет на отдельные короткие участки (подпролеты), при этом наличие связей между проводами способствует увеличению рассеивания энергии вибрации. Поэтому провода расщепленной фазы в меньшей степени подвержены вибрации, нежели одиночные провода ВЛ.

Подверженность вибрации проводов расщепленной фазы зависит от числа проводов в пучке, их взаимного расположения и расстояний между ними, а также от схемы расположения, числа и конструкции распорок, установленных в пролете.

5.2. Защита от вибрации пучка из двух проводов

5.2.1. На ВЛ с расщепленной фазой из двух проводов и со сдвоенными тросами защита от вибрации пучка из двух проводов или тросов, соединенных распорками, необходима при длинах пролетов более 150 м, если расчетное механическое напряжение в проводах (тросах) при среднегодовой температуре превышает значения, указанные в табл. 3.3. При прохождении трассы ВЛ по местности категории 1 (см. табл. 3.1) защита от вибрации требуется при длинах пролетов более 120 м.

5.2.2. Для защиты от вибрации пучка из двух проводов (тросов) рекомендуется применение стандартных гасителей вибрации Стокбриджа типа ГВН или ГПГ, устанавливаемых по одному с каждой стороны пролета на обоих проводах пучка. Выбор гасителей производится согласно табл. 3.5. Определение места установки гасителей производится в соответствии с указаниями п.п. 3.2.7 и 3.2.8.

5.2.3. Для ВЛ и их участков, где гасители вибрации не установлены, следует учитывать указания п. 3.1.2.

5.3. Защита от вибрации пучков из трех и более проводов

5.3.1. На проектируемых и сооружаемых ВЛ с расщепленной фазой из трех проводов в пролетах длиной менее 500 м и при групповой установке парных дистанционных распорок с интервалами до 40 м на местности категорий 1, 2, 3 (по табл. 3.1) и с интервалами до 60 м на местности категорий 4,5 установка гасителей вибрации не требуется.

На действующих ВЛ с расщепленной фазой из трех проводов в пролетах длиной менее 500 м и при групповой установке парных дистанционных распорок с интервалами до 60 м на местности категорий 1, 2, 3 рекомендуется установка двух дополнительных групп распорок в двух ближайших к опорам подпролетах: в первом - у опоры на расстоянии, равном одной третьей части его длины, и во втором - у первой основной группы распорок на расстоянии одной третьей части длины второго подпролета.

(Измененная редакция, N 1)

5.3.2. На ВЛ с расщепленной фазой из трех проводов в пролетах длиной более 500 м рекомендуется применять стандартные гасители Стокбриджа типа ГВН или ГПГ по одному с каждой стороны пролета на всех проводах фазы. Гасители выбираются согласно табл. 3.5. Определение места установки гасителей производится в соответствии с указаниями п.п. 3.2.7, 3.2.8.

5.3.3. На ВЛ с расщепленной фазой из 4-5 проводов применение гасителей вибрации не требуется.

5.4. Защита от вибрации пучка проводов в больших переходных пролетах

5.4.1. Защита от вибрации пучка из двух проводов в больших переходных пролетах длиной до 1500 м (при пересечении крупных рек, водоемов и горных долин) должна осуществляться путем установки гасителей с обеих сторон пролетов в соответствии с рекомендациями пп. 4.2.2 - 4.2.8 настоящих Методических указаний.

5.4.2. Защита от вибрации пучка из трех и более проводов переходных пролетов длиной до 1500 м (при пересечении крупных рек водоемов и горных долин) должна осуществляться установкой по одному гасителю на каждом из проводов фазы с обеих сторон переходных пролетов в соответствии с рекомендациями пп. 4.2.2, 4.2.4, 4.2.7 и 4.2.8 настоящих Методических указаний.

На ВЛ 750 кВ конструкция гасителей вибрации должна быть такой, чтобы на проводах не возникала видимая корона.

5.4.3. В больших переходных пролетах при защите от вибрации пучка из двух и более проводов установка гасителей только с одной стороны пролета не допускается.

6. Указания по защите ВЛ от колебаний, вызываемых аэродинамическим следом

6.1. Средства защиты проводов от колебаний, создаваемых аэродинамическим следом, порядок их установки

6.1.1. Для защиты проводов от колебаний в подпролетах рекомендуются различными способами устанавливаемые распорки дистанционные внутрифазовые, предназначенные для фиксации проводов фазы ВЛ на заданном расстоянии друг от друга.

Распорки парные типа РГ [8] для установки на проводах диаметром от 15,2 до 46,5 мм с расстояниями между проводами 300, 400, 500, 600, 650, 850 и 970 мм.

Распорки сосредоточенные трехлучевые типа 3РГ - для пучка из трех проводов диаметром от 27,5 до 30,6 мм и шага расщепления (расстояния между соседними проводами) 400 мм.

Распорки сосредоточенные четырехлучевые типа 4РГ - для пучка из четырех проводов диаметром от 27,5 до 37,7 мм и шага расщепления 400 и 600 мм.

Распорки сосредоточенные пятилучевые типа 5РГ - для пучка из пяти проводов диаметром от 21,6 до 46,5 мм и шага расщепления 300, 400 и 600 мм.

6.1.2. Для защиты от колебаний в подпролетах расщепленных проводящих грозозащитных тросов используются распорки изолирующие типа РГИ [9], предназначенные для установки на проводах диаметром от 15,2 до 30,6 мм с тягами или расстояниями между точками крепления зажимов распорок к проводам 400, 430, 500, 600 и 850 мм.

Распорки типа РГИ имеют недостаточно прочные и надежные изолирующие тяги, ненадежную конструкцию наконечников из алюминиевого сплава, поэтому их рекомендуется устанавливать попарно на расстояниях 0,5 м одна от другой.

Более надежной является конструкция распорок типа РГИФ, разработанных для проводов диаметром от 15,2 до 18,9 мм с шагом расщепления 400 и 600 мм. Распорки этого типа могут устанавливаться на заданном расстоянии друг от друга поодиночке.

6.1.3. Установка дистанционных распорок должна производиться на смонтированных расщепленных фазах (грозотросах) в срок, не превышающих 10 дн. с момента окончания монтажа проводов. На участках ВЛ, отличающихся повышенной подверженностью колебаниям, вызываемым аэродинамическим следом (см. п. 2.2 приложения 2), установка распорок должна производиться немедленно после завершения монтажа данной фазы.

6.2. Защита от колебаний в подпролетах пучка из двух проводов

6.2.1. Линии электропередачи с расщепленными фазами (грозотросами) из двух проводов, расположенных в горизонтальной плоскости, оборудуются парными дистанционными распорками. Расстояния между распорками, устанавливаемыми в пролете, не должны превышать 40 м при прохождении ВЛ по местностям категории 1, 2 и 3 (см. табл. 3.1). При прохождении ВЛ по местностям категории 4 и 5 расстояния между распорками могут быть увеличены до 60 м. Крайние в пролетах распорки должны устанавливаться на расстоянии 20 м от поддерживающих (натяжных) зажимов.

6.2.2. На ВЛ, проходящих в районах с сильными порывистыми ветрами, с целью предотвращения опрокидывания пучка из двух проводов в промежуточных пролетах на расстоянии 20 м от поддерживающих зажимов следует устанавливать по две распорки с тягами увеличенной длины под углом 45° к плоскости поперечного сечения пучка навстречу друг другу.

6.3. Защита от колебаний в подпролетах пучка из трех проводов

6.3.1. Линии электропередачи с расщепленными фазами из трех проводов, расположенных по вершинам треугольника, рекомендуется оборудовать группами из трех дистанционных распорок. Парные распорки группы связывают попарно составляющие расщепленной фазы и устанавливаются в трех поперечных сечениях фазы на расстояниях 1 м одна от другой.

6.3.2. Расстояния между группами из трех распорок, устанавливаемых в пролетах ВЛ, проходящих по местностям категории 1, 2 и 3, не должны превышать 40 м. При прохождении ВЛ по местностям категории 4 и 5 расстояния между группами распорок могут быть увеличены до 60 м. Крайние в пролетах группы распорок должны устанавливаться на расстоянии 20 м от поддерживающих (натяжных) зажимов.

6.4. Защита от колебаний в подпролетах пучка из четырех и более проводов

6.4.1. Для защиты от колебаний в подпролетах пучков из четырех и более проводов рекомендуется установка сосредоточенных распорок и групп парных распорок с числом распорок в группе по числу проводов пучка, чередуя сосредоточенные распорки с группами парных через 40 м на местностях категорий 1, 2 и 3; через 60 м - на местностях категорий 4 и 5.

6.4.2. Крайними в подпролетах должны устанавливаться сосредоточенные распорки на расстоянии 20 м от поддерживающих (натяжных) зажимов.

Список литературы

1. Методические указания по типовой защите от вибрации проводов и тросов воздушных линий электропередачи напряжением 35-750 кВ. - М.: СПО Союзтехэнерго, 1982.

2. Report on aerolian vibration. Electra, N 124, May 1989.

3. Transmission Line Reference Book. Wind-induced conductor motion. EPRI, USA.

4. Д.С. Савваитов. Защита от вибрации проводов малых сечений с поддерживающими зажимами. - Электрические станции, 1972, N 8.

5. Технические условия ТУ 34-27-11096-86 "Гасители вибрации с глухим креплением типа ГВН". - М.: ВПО "Союзэлектросетьизоляция", 1986.

6. Технические условия ТУ 34-27-11030-86 "Гасители вибрации типа ГПГ (ГПС)-1 для воздушных линий электропередачи и больших переходов". - М.: ВПО "Союзэлектросетьизоляция", 1986.

7. Endurance capability of conductors. CIGRE final report. WG 22-04, 1988.

8. Технические условия ТУ 34.13.11050-90 "Распорки дистанционные внутрифазовые". - М.: ВПО "Союзэлектросетьизоляция", 1990.

9. Технические условия ТУ 27-294-86 "Распорки изолирующие типа РГИ". - М.: ВПО "Союзэлектросетьизоляция", 1986.

10. Олнат, Прайс, Танстол. Ограничение колебаний в подпролетах многопроводных пучков проводов воздушных линий. ШГРЭ, 1980. Сборник. "Воздушные линии электропередачи" - М.: Энергоиздат, 1982.

11. Маддок, Алнут, Фергюсон, Левич, Свифт, Танстол. Исследование старения ВЛ. СИГРЭ, 1986. Сборник "Воздушные линии электропередачи". - М.: Энергоатомиздат, 1988.

12. A. Qualitative Guide for Bundled Conductor Spacer Systems. CIGRE. 1980.

13. А.И. Полевой. Расчет усилий, действующих на лучевые распорки воздушных линий электропередачи с расщепленными фазами. - Электрические станции, 1987, N 2.