Оценка технического состаяния элеметов в л

Результаты обследования (визуальные и инструментальные) являются основными данными для установления причин возникновения дефектов и повреждений элементов, влияющих на надежную эксплуатацию ВЛ, и оценки технического состояния. Оценка технического состояния ВЛ производится специализированной организацией по полученным в результате обследования материалам путем проверки соответствия состояния элементов ВЛ действующим на момент обследования нормам и правилам.
К дефектам и повреждениям относятся отклонения параметров изделия от значений этих параметров, установленных в проектной и технологической документации. Дефекты являются следствием ошибок, допущенных при проектировании и изготовлении элементов ВЛ, а повреждения возникают при транспортировке, строительстве и в процессе эксплуатации линий.
Ошибки проектирования могут быть вызваны использованием недостоверных данных о состоянии грунтов, неточных данных о климатических нагрузках, не учетом особенностей коррозии конструкций в агресивных средах и др. Эти ошибки выявляются, в основном, при расследовании аварийных ситуаций.
Дефекты, возникающие при изготовлении конструкций в заводских условиях, могут быть обусловлены нарушением технологических процессов: при изготовлении металлических элементов - каверны в металле, сверхнормативные прогибы элементов, некачественное нанесение защитных покрытий и т. д.; при изготовлении железобетонных конструкций – выброс цементного молока, обвалы бетона, смещение арматурного каркаса, отступление от проекта при армировании и др.
Повреждения при транспортировке и строительстве ВЛ обусловлены нарушением правил транспортировки, которые приводят к деформации длинномерных металлических элементов, нарушению целостности защитных покрытий, повреждению поверхности железобетонных изделий и т.д.
Повреждения при строительстве ВЛ – это основная масса повреждений, которая заключается в несоответствии места установки опор, нарушении технологии установки сборных подножников, стоек железобетонных и металлических опор, нарушении технологии изготовления монолитных фундаментов; строительных дефектах провода (например, наезд на провод автотранспорта).
Повреждения элементов ВЛ в процессе эксплуатации: сколы поверхностного слоя бетона с оголением арматуры; разрушение защитных покрытий опор и фундаментов; коррозия элементов; износ проводов и грозозащитных тросов в результате вибрации; пляски и субколебаний; разрушение линейной арматуры в результате вибрации и пляски и т. д.
Оценка технического состояния элементов ВЛ основывается на сравнении выявленных дефектов и неисправностей с требованиями норм и допусками, приведенными в проектных материалах обследуемой ВЛ, в государственных стандартах, ПУЭ, СНиП и других нормативно-технических документах. При превышении нормативных значений допусков и отклонений в элементах ВЛ проводятся дополнительные расчеты и определяется возможность их дальнейшей эксплуатации.
Оценка фундаментов производится по совокупности обнаруженных нарушений и дефектов. Основными характеристиками фундамента является его деформативность и несущая способность. Деформативность отдельных подножников определяется вертикальными перемещениями, а стоек опор, заглубленных в котлован, - углом наклона. Если вертикальные перемещения или угол поворота фундаментов в течение года изменяются и приращения превышают допустимые значения, то необходимы мероприятия для закрепления грунта.
Несущая способность фундамента определяется по остаточной прочности бетона с учетом влияния всех дефектов. Суммарная остаточная прочность бетона должна составлять не менее 70%.
Оценка технического состояния опор производится по отклонениям опор от проектного положения, прогибам элементов, уменьшению поперечного сечения расчетных элементов в результате коррозии для металлических и гниения для деревян-ных элементов опор и другим параметрам, которые не должны превышать значений, указанных в [1-5], если в проекте конкретной ВЛ отсутствуют другие допуски.

4.1 Оценка металлоконструкций по прочности.

Метод оценки остаточной прочности (несущей способности) заключается в следующем.
1. По результатам натурных обследований уточняются фактические нагрузки и воздействия: расчетно - климатические нагрузки; природно-геологические; изменение нагрузок при замене проводов и тросов, принятых проектом; сравнение действительной расстановки опор по трассе с пролетами, принятыми при проектировании опор; учет дефектов и повреждений элементов (прогибы, отсутствие элементов, изменение условий закрепления и узлов сопряжения элементов).
2. Оценивается изменение расчетных характеристик материала и поперечных сечений элементов за счет коррозионных повреждений.
3. Производится перерасчет конструкции на уточненные нагрузки и данные о характеристиках материала и остаточной площади поперечного сечения элементов.
Методики отличаются лишь уровнем оценки изменений расчетных характеристик материала и поперечных сечений элементов за счет коррозии. В Методике ОАО «Институт Энергосетьпроект» детально проработаны способы измерения коррозионных потерь при обследовании прогнозирования коррозионного износа металлических конструкций во времени в зависимости от района эксплуатации и оценки долговечности металлических элементов ВЛ (времени, в течение которого элемент будет удовлетворять требованиям норм по прочности и устойчивости с учетом коррозионных повреждений). В методике Донбасской государственной академии строительства и архитектуры предложено учитывать неравномерность разрушения поверхности металла путем введения коэффициента питенгообразования.

4.2 Оценка стоек железобетонных опор по прочности.

Для железобетонных стоек опор допускаются следующие отклонения:
• толщина стенки бетона ± 5 мм; кривизна стойки вдоль продольной оси не более 2 мм на 1 м погонной длины;
• толщина защитного слоя бетона - не менее диаметра стержня арматуры (для продольной рабочей арматуры) и не менее 10 мм при толщине конструкции стойки до 250 мм;
• прочность бетона при обследовании конструкций не менее проектной; допуски по ширине раскрытия трещин, щелей, раковин, выколов.
В. Оценка оттяжек опор по прочности. Тяжение в тросовых оттяжках опор при скорости ветра не более 8 м/с и отклонении опор в пределах допусков должно соответствовать проекту и составлять при подвешенных поводах и грозозащитных тросах в пределах 20-50 кН. Допускается уменьшение площади пеперечного сечения троса оттяжки при коррозионном износе до 10 %. При обрыве отдельных проволок - до 10 % с условием закрепления оборванных проволок бандажом, а при обрыве проволок до 20% - при условии установки ремонтных зажимов, монтируемых методом опрессования.
Фактическая прочность оттяжек может быть определена по формуле:
РФАКТ. = РРАЗ.. SФАКТ./ SПР. и ΤМАКС ≤ РФАКТ/2,
где Р ФАКТ – фактическое разрывное усилие троса; Р РАЗ – проектное разрывное усилие троса; SФАКТ.,SПР – фактическая и проектная площадь сечения троса; ΤМАКС – максимальное тяжение в оттяжке.
Оценка технического состояния проводов и тросов. Допускается уменьшение площади поперечного сечения в результате коррозионного износа для тросов – 10 %, а для стального сердечника комбинированных проводов – 20 %.
Допускается уменьшение площади поперечного сечения по обрывам отдельных проволок проводов и тросов из одного материала и проводящей части комбиированных проводов и тросов:

· до 17 %, но не более четырех проволок при закреплении оборванных или поврежденных проволок бандажом;

· до 34 % при установке ремонтных зажимов, монтируемых методом опрессования.

Обрыв проволок стального сердечника комбинированных проводов не допускается.
Определение фактической прочности провода (троса), длительное время находящегося в эксплуатации, производится по разрывному усилию провода на основании результатов испытаний на разрыв его отдельных проволок по формуле:
РРАЗ. ФАКТ. = ΣР РАЗ.ПР. + ΣР РАЗ.СТ,
где ΣР РАЗ.ПР. – суммарное разрывное усилие проволок проводящей части комбиниро-ванных проводов; ΣР РАЗ.СТ – суммарное разрывное усилие стального сердечника с учетом потери сечения.
Фактическая прочность провода должна удовлетворять требованиям табл. 2.5.7 ПУЭ.
РРАЗ. ФАКТ. / Τ ФАКТ. ≥ 2 ÷ 2,86, где
ΤФАКТ – фактическое тяжение провода при наибольшей нагрузке и низшей температуре.
Разрегулировка проводов различных фаз и грозозащитных тросов одного относительно другого должна составлять не более 10 % проектной стрелы провеса провода (троса).
Разрегулировка проводов в расщепленной фазе не должна превышать 20 % расстояния между проводами в фазе для ВЛ 330-500 кВ и 10 % для ВЛ 750 кВ, угол разворота проводов в фазе не должен превышать 100.
Разворот коромысла поддерживающего зажима в расщепленной фазе допускается 5 %.
Сварные соединения проводов бракуются, если поврежден наружный повив провода, нарушается сварка при перегибе провода руками, имеется усадочная раковина в месте сварки глубиной более 1/3 диаметра провода (для сталеалюминевых проводов сечением 150-600 мм2 – не менее 6 мм).
Определение остаточного срока службы проводится по замеренным циклам колебаний по методике, приведенной в [2].

4.3 Оценка линейной арматуры
Прочность заделки проводов и тросов в соединительных зажимах, установленных в пролетах ВЛ, должна составлять не менее 90 % разрывного усилия проводов и тросов (проверяется выборочно, если есть возможность вырезать кусок провода с соединительным зажимом).
Геометрические размеры соединительных и натяжных зажимов должны соответствовать требованиям ведомственных технологических карт. На их поверхности не должно быть трещин, коррозии и механических повреждений, кривизна опресованного зажима не должна превышать 3 % его длины.
На соединителях, смонтированных методом скручивания, число витков должно быть для сталеалюминевых проводов в пределах 4-4, 5 (для проводов марки АЖС 70/39 – 5-5,5).
болтовые соединители бракуются, если падение напряжения или сопротивление на участке соединения более чем в два раза превышает падение напряжения или сопротивление на участке целого провода той же длины.
Контактные соединения ВЛ бракуются также по температурным критериям, приведенным в действующих Методических указаниях по тепловизионному обследованию.
Контролю состояния контактных соединений воздушных линий электропередачи напряжением 35 кВ и выше.
Линейная арматура не должна иметь трещин, раковин. Размеры осей и деталей шарнирных соединений не должны отличаться от проектных более, чем на 10 %, площади опасных сечений не должны быть ослаблены более чем на 20 %.

4.4 Оценка изоляторов

Подвесные фарфоровые изоляторы должны браковаться, если:

· имеются радиальные трещины, бой фарфора (больше 25 % объема фарфора), оплавления или ожого глазури, стойкое загрязнение поверхности фарфора, трещины, искревления и выползание стержня, трещины в шапках изоляторов,

· они не выдерживают напряжения (нулевые изоляторы) при измерении штангой с постояннм искровым промежутком;

· они выдерживают не боле 50 % напряжения, нормально приходящегося на изолятор;

· при проверке мегаомметром нанапряжение 2,5 кВ сопротивление сухих изоляторов менее 300 МОм.

Стеклянные изоляторы бракуются, если разрушена стеклодеталь, если на поверхности стекла имеются волосяные трещины, имеется стойкое загрязнение поверхности стекла.
Для выявления фактических электрических характеристик линейных изоляторов проводятся их электрические испытания. Результаты испытаний сравниваются с паспортными электрическими характеристиками данного типа изолятора.

4.5 Оценка заземляющих устройств

Отклонение от проектного значения (требований ПУЭ) сопротивление заземляющего устройства опор не должно превышать 10%. Заземлитель не соответствует требованиям, если разрушено более 50% его сечения.
Оценка просеки. Ширина просеки, расстояния от ВЛ до различных объектов должны соответствовать требованиям, приведенным в гл. 2.5 ПУЭ.
Оценка технического состояния ВЛ. Заключение о техническом состоянии ВЛ в целом дается на основании оценки состояния отдельных элементов и узлов.
ВЛ признается исправной, если дефекты и повреждения в элементах ВЛ отсутствуют, конструктивные решения, материалы и условия эксплуатации соответствуют действующей нормативно-технической и проектной документации.
ВЛ признается работоспособной, если ее элементы соответствуют требованиям норм по прочности, имеющие допустимые дефекты и повреждения (а также дефекты незначительно превышающие допустимые значения, но надежность которых подтверждена расчетом), качество конструкционных материалов обеспечивает ее нормальную эксплуатацию,.
ВЛ признается неработоспособной, если имеющиеся дефекты и повреждения могут вызвать потерю несущей способности, препятствуют ее нормальной эксплуатации или влекут нарушения правил техники безопасности.
ВЛ считают неработоспособной независимо от количества и категории оклонений, если не обеспечиваются условия безопасного подъема и перемещения по элементам стоек, травес и тросостоек (например, для металлических опор в случае отрыва раскосов от поясов, по которым производится подъем и перемещение работающего).

4.6 Критерии оценки технического состояния ВЛ

1. К категории А относятся дефекты и повреждения особо ответственных элементов и соедине-ний, представляющие непосредственную опасность разрушения (сквозные трещины, разрывы основ-ных элементов, срез сварных швов, болтов, заклепок и т.д.).
2. К категории Б относятся дефекты и повреждения, не представляющие в момент обследования непосредственной опасности для конструкции, но могущие в дальнейшем привести к повреждениям других элементов и узлов или при развитии повреждений перейти в категорию А;

3. К категории В относятся дефекты и повреждения локального характера, которые при после-дующем развитии не могут оказать влияние на другие элементы.