2. Высоковольтно-сигнальные линии

Основные конструктивные данные. Высоковольтные линии выполняются с применением стальных оцинкованных проводов диаметром 5 мм (по ГОСТ 1668-46). Система передачи трехфазная, с изолированной нейтралью. Номинальное напряжение 6 000 или 10 000 в.

Сигнальные провода стальные, диаметром 4 мм (по ГОСТ 1668-46) подвешиваются на траверсах, располагаемых на общих опорах, но на 2 м ниже высоковольтных проводов.

Высоковольтно-сигнальные линии автоблокировки проектируются с применением типовых опор. До сих пор для опор применяются деревянные столбы, пропитанные антисептиками. Такие опоры устанавливают непосредственно в грунт. С целью экономии металла и древесины, а также затрат на текущее содержание линий в настоящее время проводятся мероприятия по внедрению железобетонных опор, а применение рельсовых оснований под опоры запрещено. Непропитанные деревянные столбы допускается применять с установкой в железобетонные основания. В зависимости от условий образования гололеда высоковольтно-сигнальные линии проектируются трех типов:

• нормального (тип Н) для негололедных и слабо гололедных районов, где толщина стенки льда на проводах не превышает 10 мм;
• усиленного (тип У) для районов средней гололедности, где толщина стенки льда на проводах достигает 15 мм;
• особо усиленного (тип ОУ) для районов сильной гололедности, где толщина стенки льда на проводах достигает 20 мм.

Для районов с более интенсивными гололедами, сопровождаемыми сильными ветрами, высоковольтно-сигнальные линии строят по индивидуальным проектам. Отличительные особенности приведенных трех типов высоковольтно-сигнальных линий с применением опор из древесины сведены в табл. 34.

Таблица 34. Основные характеристики типовых высоковольтно-сигнальных линий автоблокировки

При железобетонных опорах изменяются размеры опор по диаметрам и окружностям, а остальные элементы линий остаются прежними. Определение степени гололедности районов производят по специальным картам, а также по данным метеорологических наблюдений за последние 5 лет.

Деревянные столбы для высоковольтно-сигнальных линий применяют (по ГОСТ 4371-48) длиной не менее 8,5 м, с диаметром в верхнем отрубе от 16 до 24 см. Для опор, устанавливаемых в железобетонные основания, можно применять столбы длиной 6,5 м и выше, с диаметром в верхнем отрубе также от 16 до 24 см.

Для высоковольтно-сигнальных линий применяются следующие типы опор:

• одинарные промежуточные опоры для установки на прямолинейных перегонах и станционных участках в обычном и болотистых грунтах. На этих опорах укрепляются трехполюсные разъединители, устраиваются транспозиции высоковольтных проводов, а также делаются разрезы и в ответвлениях сигнальных проводов;
• А-образные опоры для установки в качестве угловых на перегонах и станциях при обычном и болотистом грунтах. На этих опорах размещают линейные трансформаторы (по одному или по два);
• П-образные опоры для установки статических конденсаторов или для устройства мачтовой трансформаторной подстанции;
• АП-образные опоры для устройства на перегонах и станциях переходов воздушной линии в кабель, для удлиненных до 200 м пролетов; для мачтовых подстанций и для переходов через железнодорожные пути, автогужевые дороги и линии связи на углах.

Четырехногие опоры предназначены для устройства мачтовых распределительных пунктов.

Для всех типов линий высоковольтные провода подвешивают на двухштырной траверсе и верхушечном штыре и располагают их по вершинам равностороннего треугольника со стороной 1 м.

Сигнальные провода подвешивают независимо от типа линии на четырех-, шести- и восьмиштырных траверсах соответственно требуемому количеству проводов. На крюках могут быть подвешены один или два сигнальных провода.

Для питания сигнальных устройств на опорах высоковольтно-сигнальной линии монтируются понижающие линейные трансформаторы.

Линейные трансформаторы защищают от грозовых разрядов и перенапряжений установкой на опорах с трансформаторами разрядников (РВП-6 при 6 кв и РВП-10 при 10 кв). Разрядники устанавливаются также на опорах в местах перехода высоковольтной линии в кабель.

Для защиты линейных трансформаторов от токов короткого замыкания в цепь первичной обмотки включают комбинированные однополюсные разъединители ПКН с плавкими предохранителями на 0,75 а в прямом и обратном проводах.

Для возможности испытаний и ремонта высоковольтные линии секционируются трехполюсными разъединителями, устанавливаемыми специальных опорах. Секционирование зависит от системы электропитания. При смешанной системе трехполюсные разъединители устанавливаются как на однопутных, так и на двухпутных участках, по одному у каждого входного светофора (рис. 213, а) с тем, чтобы иметь возможность выключать весь перегон или всю станцию.

Рис. 213

При системе электропитания переменным током трехполюсные разъединители устанавливаются на магистральных однопутных участках, так же как и при смешанной системе питания, т. е. по одному у каждого входного светофора, а на двухпутных и на пригородных однопутных участках - по два у каждого линейного трансформатора (рис. 213, б).

В сети высокого напряжения все доступные для прикосновения металлические части, которые могут оказаться под напряжением вследствие повреждения изоляции, заземляют. К устройствам, подлежащим заземлению, относятся: корпуса кабельных муфт, свинцовая оболочка и броня высоковольтных кабелей, кожухи линейных трансформаторов, кожухи статических конденсаторов, цоколи (скобы) предохранителей, цоколи и приводы разъединителей и разрядники. Заземления устраивают у силовых опор, оконечных кабельных опор, у опор с разъединителем и статическими конденсаторами, у киосков с трансформаторами, у мачтовых подстанций и мачтовых распределительных пунктов. Сопротивление заземления в любое время года должно быть не более 10 ом.

На опорах, где имеются сети низкого и высокого напряжений, все заземления в сети низкого напряжения должны быть выполнены отдельно от заземлений в сети высокого напряжения; при этом заземлители обеих систем должны быть расположены возможно дальше друг от друга, но, во всяком случае, на расстоянии не менее 5 м. В сети низкого напряжения заземляют разрядники типа РА-350.

Сопротивление заземления должно быть: не более 20 ом при числе разрядников до 10; не более 10 ом при числе разрядников до 20.

Если выполненное заземление будет иметь повышенное сопротивление, но не превышать нормальное более чем в два раза, то величина его может быть приведена к норме увеличением количества заземлителей или забивания заземлителей в более токопроводящий слой, например ниже уровня грунтовых вод.

В грунтах с пониженной проводимостью допускается производить обработку грунта поваренной солью.

Трасса высоковольтно-сигнальной линии. При проектировании высоковольтно-сигнальных линий автоблокировки одним из главнейших вопросов является выбор трассы. Желательно, чтобы трасса высоковольтно-сигнальной линии проходила в наименьшем расстоянии от полотна железной дороги, но с соблюдением требуемых габаритов. Это дает хорошее обозрение линии с пути и сокращает длины кабелей от линейных трансформаторных подстанций до сигнальных устройств.

В то же время высоковольтно-сигнальная линия по возможности должна относиться от линий связи для уменьшения влияния высоковольтной линии на телефонные и телеграфные цепи.

Для защиты линий связи от влияния высоковольтных линий автоблокировки высоковольтные провода скрещиваются. Цикл транспозиции устанавливается длиной 9 км; при этом провода меняются местами равномерно через каждые 3 км. Если на длине плеча не уложится целое количество циклов транспозиции, то на этой длине делают самостоятельный цикл транспозиции. Остаток линии длиной менее 3 км не транспонируется.

Для того чтобы мешающее влияние высоковольтных линий на провода связи не превосходило установленных норм, высоковольтно-сигнальная линия располагается по отношению к линии связи на расстояниях по табл. 35, 35а и 35б.

Таблица 35. Минимальные расстояния между высоковольтными линиями автоблокировки 6 кв и телеграфными линиями МПС на всей длине сближения

Таблица 35а. Минимальные расстояния между высоковольтными линиями автоблокировки 6 кв и телеграфными линиями МПС на всей длине сближения

Таблица 35б. Ориентировочные расстояния сближения высоковольтной линии автоблокировки 10 кв с линией связи в м

Примечание. Так как фидеры высоковольтных линий автоблокировки имеют земляную защиту, то в расчетах принимается исправное состояние линии.

Минимальные расстояния по таблицам определены для линий с изолированной нейтралью и при условии, что высоковольтные линии находятся в исправном состоянии, а на питающих пунктах установлены приборы земляной защиты.

Для линий связи, имеющих как телеграфные, так и телефонные цепи, расстояние между высоковольтной линией автоблокировки и линией связи определяется по обеим таблицам, но из двух величин берется наибольшая. Длина телеграфной цепи по табл. 35 определяется между двумя оконечными аппаратами или между соседними трансляциями на участке сближения. В табл. 35 а буквой n обозначено число усилительных участков телефонной цепи низкой частоты, подверженной влиянию высоковольтной линии автоблокировки.

Для линий Министерства связи минимальные расстояния определяются расчетом или принимаются не менее 20 м. Для уменьшения вредных влияний на линии связи нагрузка высоковольтной линии, включенная между любыми двумя фазами, на всей длине плеча питания распределяется по возможности равномерно. Неравномерность нагрузки не должна превышать 10%. Изоляция соединенных между собой всех проводов высоковольтной линии по отношению к земле, измеренная постоянным током при выключенных линейных трансформаторах в самых неблагоприятных атмосферных условиях (дождь, туман), должна быть не менее 0,7 мгом*км, а сопротивление изоляции каждого из высоковольтных и сигнальных проводов по отношению к земле при тех же условиях не должно быть менее 2 мгом*км.

В местах, где невозможно выдержать все требуемые габариты и нормы сближения с линиями связи, высоковольтные линии или линии связи переводятся в кабель. Высоковольтно-сигнальные линии допускается переводить в кабель при прохождении их по территории городов, а также через реки и различные искусственные сооружения.

При проектировании трассы надо избегать ее крутых поворотов, частых пересечений с железнодорожными путями и различными воздушными линиями. Нельзя прокладывать линии среди зеленых насаждений, над складами огнеопасных материалов, над деревянными зданиями, а также над зданиями из любого материала, но имеющими сгораемые кровли. При прокладке линии среди леса и кустарника производится вырубка просек. При выборе ширины просеки в лесных массивах и зеленых насаждениях следует руководствоваться Правилами охраны высоковольтных электрических сетей, изложенными в приказе МПС № 174/Ц от 3 декабря 1953 г.

При прокладке трассы высоковольтно-сигнальной линии обычно встречается ряд препятствий; застроенные территории, поселки и группы жилых домов и других строений, близко расположенных от полотна железной дороги, высоковольтные линии и различные воздушные линии, городские улицы, скверы и т. п. Преодолеть такие препятствия можно различными путями: устройством специальных переходов, отноской мешающих воздушных линий или их каблированием или каблированием самой высоковольтной сигнальной линии. Эти вопросы решаются на основе технико-экономических сравнений различных вариантов. Здесь можно указать только несколько общих правил.

Пересечения высоковольтно-сигнальными линиями полотна железных и автогужевых дорог, контактных и токонесущих проводов электротяги (в том числе контактных проводов трамвая и троллейбуса), а также проводов различных воздушных линий выполняют по возможности под углом 90° или уменьшают угол до 45°. Пересечения делают в пролетах между опорами, при этом опоры в пересекающем пролете не должны быть угловыми.

В отдельных случаях, в условиях стесненной трассы, допускается совмещение угловых и переходных опор с установкой в этих местах АП-образных опор. Для изменения направления линии при пересечении под углом, близким к 90° или равным 90°, перед переходной опорой следует установить две угловые опоры, а при пересечении под углом ближе к 45° - одну угловую опору; при этом длины пролетов, смежных с угловыми опорами, должны быть взяты не более половины длины нормального пролета, принятого для данного типа линий.

На переходах высоковольтно-сигнальной линии через полотно железных дорог без электротяги и линии связи I и II классов необходимо:

• при длинах пересекающих пролетов до 75 м для линий типа Н и до 60 м для линий типов У и ОУ подвешивать: для высоковольтных цепей многопроволочные стальные провода марок ПС и ПМС или стальные тросы; для сигнальных цепей при этом могут быть сохранены стальные провода диаметром 4 мм;
• при длинах пересекающих пролетов более 75 м для линий типа Н и более 60 м для линий типов У и ОУ как для высоковольтных, так и для сигнальных цепей подвешивать многопроволочные стальные провода ПС или ПМС или стальные тросы.

На переходах высоковольтно-сигнальной линии автоблокировки через полотно железных дорог с электротягой через контактные провода трамвая и троллейбуса необходимо:

• при длинах пересекающих пролетов до 50 м для линий типа Н и до 40 м для линий типов У и ОУ как для высоковольтных, так и для сигнальных цепей подвешивать многопроволочные стальные провода марок ПС и ПМС или стальные тросы;
• при длинах пересекающих пролетов от 51 до 75 м для линий типа Н и от 41 до 60 м для линий типов У и ОУ для высоковольтных цепей подвешивать многопроволочные стальные провода марки ПС или ПМС или стальные тросы, а сигнальные цепи заключать в кабель;
• при длинах пересекающих пролетов более 75 м для линий типа Н и более 60 м для линий типов У и ОУ сигнальные цепи заключать в кабели. Высоковольтную цепь заключать в кабель или подвешивать многопроволочные стальные провода марки ПС, ПМС или стальные тросы. В последнем случае переход высоковольтной цепи выполняют по индивидуальным проектам.

На переходах высоковольтно-сигнальной линии через реки, овраги и другие естественные препятствия допускается устройство удлиненных пролетов длиной до 200 м для линий типа Н и до 150 м для линий типов У и ОУ. Удлиненным пролетом для каждого типа линии следует считать такой пролет, длина которого превышает нормальную длину пролета более чем на 25%.

В пределах удлиненного пролета более 100 м для линии типа Н и более 75 м для линий типов У и ОУ для высоковольтной цепи подвешиваются стальные многопроволочные провода марок ПС и ПМС или стальные тросы. Сигнальные цепи заключаются в кабель марки СОБ или СШВБ или выполняются стальными многопроволочными проводами указанных марок.

Для устройства воздушных переходов высокбвольтно-сигнальных линий автоблокировки через полотно железных дорог и линий связи применяются А-образные опоры.

При пересечении воздушными высоковольтными сигнальными линиями рек, оврагов и других естественных препятствий применяют следующие типы опор:

• одинарные промежуточные для пролетов, имеющих нормальную длину или превышающих ее, но не более чем на 25%;
• А-образные - для удлиненных пролетов до 100 м на линиях типа Н и до 75 м на линиях типов У и ОУ;
• АП-образные опоры для пролетов от 100 до 200 м на линиях типа Н и до 150 м на линиях типов У и ОУ.

При устройстве переходов и удлиненных пролетов на высоковольтно-сигнальных линиях автоблокировки применяются многопроволочные стальные провода и тросы следующих типов:

• стальной многожильный провод марки ПС-25 или ПМС-25;
• стальной многожильный провод марки ПС-35 или ПМС-35;
• стальной трос 1×7-4,2 (ГОСТ 3062-46);
• стальной трос 1×7-6,0 (ГОСТ 3062-46).

В зависимости от степени гололедности района (типа линии) и длины переходного пролета трос выбирают в соответствии с данными, приведенными в табл. 36.

Таблица 36. Применение многопроволочных проводов и тросов в зависимости от типа линии и длины пролета

Длина переходных опор выбирается с учетом стрелы провеса при гололеде и температуре -5°С.