РЕМОНТНЫЕ РАБОТЫ НА ВЛ ПОД НАПРЯЖЕНИЕМ
ЗАМЕНА ГРОЗОЗАЩИТНОГО ТРОСА

В России накоплен богатый опыт производства ремонтных работ под напряжением на воздушных линиях электропередачи классов напряжения 220 кВ и выше. Заменяются фарфоровые изоляторы, внутрифазовые распорки расщепленных проводов, гасители вибрации и др. На каждый вид работ разрабатываются технологические карты.
С недавнего времени перечень работ, выполняемых под напряжением, пополнился такой востребованной ремонтной операцией, как замена грозозащитного троса. Соответствующую методику, которая не требует отключения воздушных линий, разработали специалисты из Москвы и Новосибирска.

Алексей Батраков, Николай Коробков, Александр Овсянников, ОАО «Электросетьсервис ЕНЭС»

Замена старого грозозащитного троса (ГТ) на новый или на трос со встроенным оптоволоконным кабелем (ОКГТ) очень актуальна для России, так как на подавляющем большинстве воздушных линий электропередачи (ВЛ) старые тросы уже выработали свой ресурс и имеется большая потребность в прокладке волоконно-оптических кабелей связи, встроенных в ГТ. Для выполнения этой работы обычно применяются тягово-тормозные комплексы, позволяющие выполнять замену старого ГТ под тяжением.
В традиционных технологиях замена ГТ выполняется на отключенных ВЛ. На время работ отключаются также и все пересекаемые ВЛ. Понятно, что это влечет за собой большие издержки, а при электроснабжении предприятий с непрерывным циклом производства и отсутствии резервов питания (например, комбинаты производства алюминия) производить такие работы практически невозможно.
В подобных случаях наиболее привлекательным является выполнение работ под напряжением на ремонтируемой ВЛ.

ПЕРВАЯ ПРОБА

В конце 2006 г. бригадой «Электросетьсервиса» была проведена пробная замена одного из ГТ на двухцепной ВЛ 220 кВ под напряжением. В качестве лидера использовался старый ГТ. На время работ устройство автоматического повторного включения ремонтируемой ВЛ было выведено из работы. До начала протяжки был выполнен тщательный визуальный осмотр старого ГТ с использованием бинокля. Явных повреждений на нем обнаружено не было.
Для протяжки ГТ использовались тягово-тормозные (реверсивные) машины итальянской фирмы TESMEC. Тягово-тормозные машины обеспечивают автоматическое поддержание тяжения при протяжке грозотроса и не допускают опускания грозотроса при протяжке. В случае превышения установленной предельной величины тяжения протяжка автоматически прекращается. Для повышения безопасности операторов тягово-тормозных машин применялось радиоуправление.
Машины устанавливались на эквипотенциальные площадки в виде сетки с ячейкой 75.75 мм, выполненной из стального оцинкованного каната диаметром 4–5 мм (рис. 1), что обеспечивало безопасность персонала, обслуживающего тягово-тормозные машины, от индуктированных токов и в случае короткого замыкания во время работ. ГТ протягивался по алюминиевым раскаточным роликам, имеющим естественный металлический контакт с ГТ и опорой. Протяжка выполнялась с ослабленным тяжением, расстояние по вертикали от заменяемого ГТ до уровня ближайших проводов при протяжке составляло 3–4 метра. Во время протяжки периодически шел снег, температура воздуха была минус 10 OС, имели место порывы ветра до 6–7 м/с. При протяжке лопнула и начала расплетаться одна проволока старого ГТ. При порыве ветра из-за приближения конца расплетенной проволоки к фазному проводу произошло короткое замыкание с отключением ВЛ. Во время короткого замыкания на двух-трех соседних опорах наблюдалось искрение на раскаточных роликах. Место короткого замыкания было на расстоянии 2 км от питающей подстанции 500/220/110 кВ. Место повреждения старого ГТ было подтянуто к опоре, и проволочным бандажом было выполнено закрепление расплетенных проволок.

ПРОБЛЕМА ПРОВОЛОК

В связи с этим инцидентом разработка технологии замены ГТ под напряжением была продолжена. Первой была решена проблема оборванных проволок, которые, возможно, имеются, но не обнаружены при визуальных осмотрах или могут появиться в процессе протяжки ГТ. Для предотвращения дальнейшего расплетания уже оборванных проволок старого ГТ, которые удалось обнаружить в процессе предварительного осмотра, были применены специальные муфты, которые закрепляли (заклинивали) оборванные проволоки.
Кроме того, было решено, что заменяемый ГТ перед протяжкой должен обматываться специальным (армированным) скотчем, который не даст расплетаться проволокам, лопнувшим в процессе протяжки ГТ. Для обмотки ГТ скотчем был разработан соответствующий механизм (рис. 2а) с простой кинематической схемой передачи крутящего момента от опорного ходового ролика на обмоточный механизм. Конструкция механизма позволяет ему проходить через соединительные зажимы, ремонтные муфты и расплетенные проволоки ГТ. Перемещение механизма в пролете по ГТ производится с земли при помощи изолирующих канатов или при помощи радиоуправляемого мотобуксира.

ЗАЩИТА ПЕРЕСЕКАЕМЫХ ЛИНИЙ

Вторая проблема была связана с необходимостью отключения пересекаемых ВЛ, как правило, более низких классов напряжения, на всё время замены троса на ремонтируемой ВЛ. Отключение пересекаемых ВЛ требовало компенсации ущерба от недоотпуска электрической энергии владельцам этих ВЛ, что сводило к нулю экономический эффект от работ, проводимых на ремонтируемой ВЛ. Для решения этой проблемы была разработана защита, устанавливаемая над пересекаемыми ВЛ, которая позволяет выполнять замену ГТ без отключения пересекаемых ВЛ. Защита устанавливается под заменяемым ГТ на проводах ремонтируемой ВЛ (рис. 3). Конструкция защиты позволяет устанавливать и снимать её под напряжением. Защита монтируется рядом с пересечением, а затем при помощи изолирующих канатов протягивается по проводам и устанавливается над пересечением. Для предотвращения непроизвольного перемещения защиты по проводам применяются изолирующие канаты-оттяжки, закрепляемые к якорям, установленным на земле. Защита создает своеобразный сетчатый экран, препятствующий опусканию или падению ГТ на пересекаемую ВЛ при аварийной ситуации во время протяжки. В случае обрыва ГТ или при неисправности тягово-тормозных машин заменяемый ГТ или новый ОКГТ падает на защиту, при этом пересекаемые ВЛ не отключаются и не повреждаются.
Защита выполнена из стальных стропов и капроновой сетки шириной 3,5 м с ячейками 50.50 мм, подвешенных на линейных полимерных изоляторах к проводам ремонтируемой ВЛ (рис. 4).

ВЫВОДЫ

В 2008 г. по разработанной технологии проведено несколько работ по замене ГТ на ОКГТ на ВЛ 220 кВ с общим объемом почти 90 км. В число новых объектов вошел переход ВЛ 220 кВ через р. Ока.
Опыт данной разработки привлек внимание Технического комитета 78 Международной электротехнической комиссии, который продолжает разработку проекта международного стандарта по данному виду работ. Дело в том, что существующие зарубежные технологии замены ГТ, которые и легли в основу проекта стандарта, более трудоемкие. В них предусматривается навешивание роликовой линии на старый ГТ, протяжка по этой роликовой линии нового ОКГТ с помощью изолированных канатов, переворот старого и нового тросов и вытягивание старого ГТ также с помощью изолированных канатов. В нашей технологии ролики монтируются только на траверсах опор, а в качестве лидера для протяжки нового ОКГТ используется старый ГТ, что значительно сокращает трудозатраты и не создает дополнительной нагрузки на старый ГТ. И, конечно, архиважными технологическими приемами эксперты МЭК признали обмотку старого ГТ скотчем и навешивание защит над пересекаемыми ВЛ. Все указанные особенности такой технологии замены ГТ обеспечили ей лидирующее положение в мире.