щодо улаштування та експлуатації лінії електропередачі 10 кВ підвищеної надійності.
Г. П. Крижов, канд. техн. наук, 0. А. Кравченко, інженер

В одному з попередніх випусків журналу (див. «ЭП», № 11, 2003 р.) були наведені загальні відомості про два нових нормативних документи щодо улаштування та експлуатації повітряних ліній (ПЛ) електропередачі 10 кВ підвищеної надійності ГКД 34.20.505-2003: «Керівні вказівки з улаштування повітряних ліній електропередачі 10(6) кВ» та ГКД 34.20.506-2003 «Керівні вказівки з організації експлуатації розподільчих мереж підвищеної надійності». Зокрема, йшлося про те, що необхідність розроблення цих документів значною мірою зумовлена високою у шкоджу ваністю ПЛ 10 кВ, побудованих в Україні  ще ЗО - 40 років тому, яка викликається руйнівною дією ожеледно-вітрових навантажень. Найтяжчі руйнівні наслідки дії таких навантажень трапляються у разі одночасного аварійного ушкодження основних і резервних ПЛ на значній території, через що велика кількість споживачів тривалий час залишається без електроенергії.
Враховуючи надзвичайну важливість вищезазначених нормативних документів для організації безперебійного електропостачання споживачів, особливо в сільській місцевості, суттєвого підвищення надійності роботи ПЛ 10 кВ, розподільних електромереж, зменшення кількості аварій та поліпшення умов експлуатації електромережевого обладнання, надаємо більш детальну інформацію про зміст основних розділів кожного з цих документів.
Галузевий керівний документ ГКД 34.20.505-2003 «Керівні вказівки з улаштування повітряних ліній електропередачі 10 (б) кВ», розроблений Українською науково-технічною електроенергетичною асоціацією «АсЕлЕнерго» та затверджений Наказом Мінпаливенер-го України від 12 травня 2003 р. № 223, регулює на всій території України відносини у сфері проектування, будівництва та експлуатації ліній електропередачі напругою 6-Ю кВ підвищеної надійності. Дія цього документа поширюється на ПЛ напругою 6-10 кВ, які виконані неізольо-ваними проводами, а також на ПЛ (їх скорочено позначають ПЛЗ), в яких застосовуються проводи із захисною ізолювальною оболонкою (захищені проводи).
Нормативний документ погоджений з Державним комітетом України з будівництва та архітектури, з Державним департаментом пожежної безпеки Міністерства внутрішніх справ України та з Державним комітетом України з нагляду за охороною праці.
Розглянемо основні розділи цього нормативного документа.
Перш за все слід зазначити, що в розділі «Визначення, позначення та скорочення» введено деякі відносно нові поняття (або нове їх трактування). Зокрема, це стосується таких понять:
• повітряна лінія електропередачі підвищеної надійності - лінія електропередачі (з ізольованими або неізольованими проводами), виконана на основі новітніх технологій з урахуванням нормативних документів, адаптованих до вимог міжнародних норм і правил, які прийняті до впровадження в Україні;
• режим роботи повітряних ліній -  стан  повітряних ліній, який  враховується під час розрахунків механічної частини   ліній   з   неізольованими   або ізольованими проводами.
В цьому документі визначено також:
• нормальний режим роботи ПЛ - режим  в умовах необірваних проводів, непошкоджених     ізоляторів      та      їх кріплень;
• аварійний режим - режим в умовах обірваних одного або декількох проводів,  пошкоджених ізоляторів  або їх кріплень, коли  руйнується  закріплення проводу до опори;
• монтажний режим - режим в умовах монтажу опор і проводів та устаткування на опорах;
• типи місцевості щодо умов впливу вітру на повітряні лінії - відкрита, місцевість середньої закритості, а також закрита місцевість;
• граничні стани елементів ПЛ - стани, за якими здійснюється розрахунок опор, фундаментів і основ ліній, коли  можуть скластися умови неможливості подальшої їх експлуатації або провадження робіт зі спорудження, а саме: втрата тримальної спроможності елементів або повна непридатність їх до експлуатації (перша група граничних станів); виникнення недопустимих деформацій, переміщення або відхилення елементів ПЛ, що порушують їх нормальну експлуатацію (друга група станів);
• посилене кріплення проводу з захисною оболонкою - кріплення проводу на штировому ізоляторі, що не допускає просковзання проводів у разі виникнення різниці тяжінь у суміжних прогонах у нормальному й аварійному режимах роботи ПЛЗ.
В розділі «Загальні вимоги» уніфіковано загальні вимоги до всіх елементів ПЛ (ПЛЗ), - як до елементів ПЛ (ПЛЗ), що споруджуються, так і до тих, на яких здійснюється реконструкція. Ці вимоги нормативного документа мають особливе значення, оскільки ще зовсім недавно реконструкція ПЛ, зруйнованих внаслідок дії ожеледно-вітрових навантажень, нерідко здійснювалась через необхідність термінового відновлення електропостачання відповідно до тих норм, які були чинними на час будівництва зруйнованих ПЛ, тобто за нормами 20-30-річної давності, що призводило до нових неминучих руйнувань ПЛ. В цьому розділі чітко визначено, що загальні вимоги до ПЛ повинні відповідати вимогам таких чинних в Україні нормативних документів та міждержавних стандартів:
• Правила охорони електричних мереж.  Затв.   пост.   КМУ  від  04  березня 1997 р. № 209.
• Державні санітарні норми і правила захисту населення від впливу електромагнітних випромінювань. Затв. наказом МОЗ України від 01 серпня 1996 р. № 239.
• Санитарные нормы и правила защиты населения от воздействия электрического поля, создаваемого воздушными линиями  электропередачи  переменного тока промышленной частоты. Затв. Заст. головного    санітарного    лікаря    СРСР 28.02.84 № 2971-84.
• Методические указания по определению электромагнитного поля воздушных линий электропередачи и гигиенические требования к их размещению. Затв. МОЗ СРСР 30.05.86 № 4109-86.
• ДНАОП   0.03-3.13-85.   Предельно допустимые уровни магнитных полей частотой 50 Гц.
• ДНАОП  0.03-3.21-91.  Санитарные нормы и правила выполнения работ в условиях воздействия электрических полей промышленной частоты.
Цей перелік нормативних документів, вимогам яких повинні відповідати ПЛ 10 (6) кВ підвищеної надійності, показує, що для таких ПЛ в сучасних умовах особливого значення набувають норми, за яких не допускається перевищення науково обгрунтованих рівнів впливу електричних і магнітних полів навколо електроустаткування ПЛ як на персонал, який обслуговує і ремонтує устаткування цих ліній, так і на населення, яке перебуває в зоні дії електромагнітних полів або може потрапити в цю зону.
Слід підкреслити, що в розділі «Захист повітряних ліній від впливу навколишнього середовища» наведено підвищені норми захисту ПЛ порівняно з тими, що були чинними до цього часу. Так, зокрема, обов'язковим є захист ПЛ від корозії та електрокорозії шляхом відповідного захисту металевих деталей залізобетонних і дерев'яних опор, бетонних і залізобетонних конструкцій, а також деревини елементів дерев'яних опор. Передбачено також захист ПЛ у разі можливих зсувних процесів, проходження ПЛ по просадних грунтах, у районах солончаків, засолених пісків, піщаних степів у прибережних зонах морів і солоних озер, підтоплень льодоходів та інших видів зовнішніх природних пошкоджень.
У підрозділі «Кліматичніумови і навантаження», зокрема, зазначається, що під час виконання розрахунків ПЛ та їх елементів необхідно обов'язково враховувати тиск вітру, товщину стінки ожеледі, температуру повітря, інтенсивність грозової діяльності, пляску проводів, вібрацію та інші прояви впливу на ПЛ навколишнього середовища. Визначення розрахункових умов щодо вітру і ожеледі має здійснюватись на підставі відповідних карт кліматичного районування території з уточненням (за необхідності) їхніх параметрів убік збільшення або зменшення відповідно до регіональних карт і матеріалів багаторічних спостережень гідрометеорологічних станцій та метеопостів за швидкістю вітру, масою, розмірами і видом ожеледно-паморозевих відкладень. У разі відсутності таких карт їх потрібно розробити в межах дії однієї або декількох електропередавальних організацій. Карти районування повинні переглядатись не рідше, ніж 1 раз на 5 років.
Районування території за ожеледно-вітровим навантаженням має здійснюватись з урахуванням таких умов: за максимальної товщини стінки відкладення ожеледі циліндричної форми при щільності 0,9 г/см3 на проводі діаметром 10 мм, розташованому на висоті 10 м над поверхнею землі, повторюваністю цього явища 1 раз на 25 років. Інтенсивність грозової діяльності повинна визначатись за картами районування території за кількістю грозових годин протягом року, регіональними картами з уточненням (за необхідності) відповідно до даних метео-станцій про середньорічну тривалість гроз.
У підрозділах «Навантаження на проводи» і «Навантаження на опори» цього розділу наведені важливі відомості (у вигляді розрахункових формул, значень відповідних коефіцієнтів тощо) для різних умов роботи проводів у прогоні та на опорах, причому здійснено диференційований підхід до умов роботи ПЛ та ПЛЗ, магістралей чи відгалужень, типів матеріалів, конструктивних особливостей ліній тощо. Зокрема, в цих підрозділах наведено формули для визначення нормативних значень: вітрового навантаження на проводи та на конструкцію опори, навантаження на опори ПЛ від ваги проводів, ізоляторів, конструкцій опор за першою групою граничних станів, лінійного ожеледного навантаження на 1 м проводу тощо. Нормативні та розрахункові навантаження на опори ПЛ від тяжіння проводів визначаються для різних кліматичних умов як в нормальному, так і в аварійному режимах роботи ПЛ за наявності і відсутності ожеледі на проводах ПЛ, за умови різної (найвищої, середньої та найнижчої) температури довкілля при різних значеннях вітрового навантаження на проводи. Розробники нормативного документа враховують також можливість наближення струмопровід-них частин ПЛ до крон дерев, елементів опор ПЛ і до споруд як у разі робочої напруги, так і у разі грозових і внутрішніх перенапруг за умови поєднання різних кліматичних умов: температури довкілля, вітрового тиску тощо.
В розділі «Проводи, опори, ізолятори й арматура» наведені нормативні вимоги до кожного з цих елементів ПЛ. Так, на ПЛ напругою до 10 кВ, виходячи з умов механічної міцності проводів, повинні застосовуватись багатодротові проводи: алюмінієві та з нетермообробленого алюмінієвого сплаву мінімального поперечного перерізу 70-95 мм2, з термообробленого алюмінієвого сплаву мінімального перерізу 50-70 мм2, а також сталеалюмінієві проводи різного перерізу з різним співвідношенням алюміній / сталь.
На ПЛ, як відомо, застосовуються два основних види опор: анкерні, які повністю сприймають тяжіння проводів у суміжних з опорою прогонах, і проміжні, які не сприймають тяжіння проводів або сприймають його лише частково. В нормативному документі наведені підвищені вимоги порівняно з тими, що були прийняті раніше, до застосування обох з цих видів опор. Зокрема, в документі зазначається, що для підвищення надійності ПЛ проміжні опори можуть бути як гнучкої, так і жорсткої конструкції, а анкерні опори ПЛ 10 кВ, як правило, повинні бути жорсткими. Наведена норма визначення жорсткості опор: відхилення верхівки жорсткої опори у разі впливу розрахункових навантажень за другою групою граничних станів не повинно перевищувати 1/100 висоти опори. У разі відхилення верхівки опори більше 1/100 висоти опори така опора вважається опорою гнучкої конструкції.
На ПЛ 6 - 10 кВ повинні застосовуватись такі ізолятори: підвісні - на проміжних опорах магістральних ділянок ПЛ; будь-які типи ізоляторів - на проміжних опорах відгалужень від магістральних ділянок ПЛ; підвісні - на опорах анкерного типу, крім того, допускається застосування штирових ізоляторів на відгалуженнях у ненаселеній місцевості, яка належить до І - II районів по ожеледі, тобто до районів, в яких 1 раз на 25 років нормативне значення товщини стінки ожеледі зі щільністю 0,9 г / см3 може становити відповідно 10 і 15 мм. Вибір типу і матеріалу ізоляторів повинен здійснюватись з урахуванням кліматичних умов (температури та зволоження) і умов забруднення, причому перевага повинна надаватись скляним або полімерним ізоляторам, що не потребують періодичного контролю та дозволяють зменшити експлуатаційні витрати.
На відміну від раніше застосовуваних способів кріплення проводів у новому нормативному документі встановлені такі нові норми:
• кріплення  проводів до  штирових ізоляторів ПЛ 6-Ю кВ, як правило, повинно здійснюватись за допомогою антивібраційних затискачів;
• в окремих випадках (за спеціальним обгрунтуванням) припустимо виконувати кріплення проводів до штирових ізоляторів дротовим в'язанням;
• кріплення підвісних ізоляторів потрібно виконувати за допомогою глухих підтримувальних чи натяжних затискачів.
У розділі «Розташування проводів та відстані між ними» допускається будь-яке розташування проводів на опорі: горизонтальне, вертикальне, змішане.
Підвіска на спільних опорах проводів ПЛ 6-10 кВ і ПЛ напругою до 1 кВ допускається за таких умов:
• ПЛ напругою до 1 кВ повинні виконуватись за розрахунковими умовами ПЛ вищої напруги (6 - 10 кВ);
• проводи ПЛ 6-10 кВ повинні розташовуватись вище проводів ПЛ напругою до 1 кВ, причому відстань між найближчими  проводами  ПЛ  різних  напруг на опорі, а також усередині прогону за температури довкілля плюс 15 °С без вітру повинна бути не менше 2 м;
• кріплення проводів вищої напруги на  штирових ізоляторах  повинно бути подвійним.
Проводи ПЛЗ можуть бути підвішені на спільних опорах із проводами ПЛ 6 - 10 кВ, а також із проводами ПЛ і ПЛІ (повітряна лінія електропередачі з ізольованими проводами) напругою до 1 кВ. Відстань по вертикалі між найближчими проводами ПЛЗ і ПЛ 6-10 кВ на загальній опорі й у прогоні за температури плюс 15°С без вітру повинна бути не менше 1,0 м.
У разі підвішування на спільних опорах проводів ПЛЗ 6-Ю кВ і ПЛ (або ПЛІ) напругою до 1 кВ потрібно дотримуватись таких вимог:
• ПЛ (або ПЛІ) до 1 кВ повинні виконуватись  за  розрахунковими  умовами ПЛЗ;
• проводи  ПЛЗ б -  10  кВ  повинні розміщуватись вище  проводів  ПЛ  (або ПЛІ) до 1 кВ;
• відстань  по  вертикалі  між  найближчими проводами ПЛЗ 6 - 10 кВ і проводами ПЛ (або ПЛІ) до 1 кВ на спільній опорі    й   у   прогоні    за   температури довкілля плюс 15°С без вітру повинна бути не менше 1,0 м;
• кріплення проводів ПЛЗ б - 10 кВ на штирових ізоляторах повинно бути посиленим.
У розділах «Проходження ПЛ по різних видах місцевості і технічних конструкціях» і «Перетинання і зближення ПЛ і ПЛЗ між собою і технічними спорудами» переглянуто в бік підсилення норм зближення ПЛ і ПЛЗ між собою і технічними спорудами з метою підвищення безпеки, зниження взаємних впливів тощо. Зокрема, у разі використання ізольованих і неізо-льованих проводів найменша відстань від проводів повітряної лінії до поверхні землі в ненаселеній і важкодоступній місцевості повинна бути не меншою за наведену в табл. 1, а в населеній місцевості найменша відстань по вертикалі від проводів ПЛ (ПЛЗ) 6 - 10 кВ до поверхні землі, виробничих будинків і споруд повинна прийматись не меншою за наведену в табл. 2.
У разі проходження ПЛ по населеній місцевості кріплення проводів ПЛ на проміжних опорах з підвісними і полімерними ізоляторами повинно виконуватись глухими затискачами, а у разі застосування штирових ізоляторів повинно бути подвійним.
Проводи ПЛЗ у разі застосування підтримувальних підвісних ізоляторів повинні кріпитись за допомогою глухих підтримувальних затискачів, а у разі застосування штирових ізоляторів кріплення проводів має бути посиленим (не менш ніж двома спіральними пружинними в'язками з полімерним покриттям).
Прокладання ПЛ б - 10 кВ на мостах, як правило, забороняється; воно допускається лише у разі обгрунтованої необхідності по мостах, виконаних з негорючих матеріалів. При цьому опори або підтримувальні пристрої, що обмежують прогони з берега на міст, повинні бути анкерними. Всі інші підтримувальні пристрої на мостах можуть бути проміжного типу, проводи повинні бути підвішені в глухих затискачах. Застосування штирових ізоляторів не допускається, крім ПЛЗ.
Відстані від проводів нижньої (перетнутої) ПЛ до опор верхньої (перетинаючої) ПЛ по горизонталі і від проводів верхньої (перетинаючої) ПЛ до опор нижньої (перетнутої) ПЛ у світлі повинні бути не менше 3 м - за найбільшого відхилення проводів і б м -за невідхиленого положення проводів. Для ПЛЗ і ПЛІ ці відстані за найбільшого відхилення проводів мають бути не менше 1,5 м для ПЛЗ і 0,5 м — для ПЛІ.
Допускається в окремих випадках виконання перетинань ПЛ і ПЛЗ 6-10 кВ між собою і з ПЛ (ПЛІ) напругою до 1 кВ на загальній опорі.
Відстані по горизонталі від крайніх проводів ПЛ 10 кВ за найбільшого їх відхилення повинні бути такими:
• до найближчих частин виробничих, складських, адміністративно-побутових і громадських будинків і споруд - не менше 2 м;
• до будинків і споруд із вибухопожежонебезпечними приміщеннями, а також  вибухопожежонебезпечними установками - не менше 20 м;
• до дерев, розташованих уздовж вулиць, у парках і садах, а також до тросів підвіски дорожніх знаків - не менше 3 м.
Повітряну лінію, що споруджується у районі зближення з будівлями, спорудами та технологічним устаткуванням зовнішнього розташування, які пов'язані з видобутком, переробкою, виготовленням, використанням або зберіганням вибухонебезпечних, вибухопожежонебезпечних чи пожежонебезпечних речовин, необхідно виконувати із застосуванням захищених (ізольованих) проводів.
На закінчення короткого огляду цього нормативного документа слід зазначити його особливо важливе значення для проектувальників, монтажників та експлуатаційного персоналу найпоширеніших в нашій країні електричних мереж 6-10 кВ, особливо з огляду на те, що в Україні до теперішнього часу ще не розроблені нові Правила улаштування електроустановок (ПУЕ), а редакція створених ще за часів Радянського Союзу старих Правил (так звані ПУЕ-86) давно вже не відповідає сучасним вимогам. Очевидно, що основні положення розглянутого вище документа повинні бути якнайширше використані під час перероблення розділу ПУЕ-86, у якому викладені вимоги щодо улаштування ПЛ напругою вище 1 кВ.
 
Таблиця 1

Таблиця 2