Штыревые изоляторы применяют на линиях электропередачи напряжением до 35 кВ, маркируют буквами, обозначающими конструкцию и назначение изолятора, и числами, указывающими рабочее напряжение. На ВЛ 0,4 кВ используют штыревые изоляторы ТФ, ШФН, РФО и НС, а на ВЛ 6—10 кВ — изоляторы ШС-10А, ШС-10В, ШФ-10Г. Штыревые изоляторы для ВЛ 20 и 35 кВ имеют сложную конструкцию и состоят из двух частей, соединяемых цементной связкой.

Подвесные изоляторы применяют на ВЛ 35 кВ и выше, а также на ВЛ 6—10 кВ, если требуются-изоляторы повышенной механической прочности (например, на больших переходах, на анкерных опорах с тяжелыми проводами). Подвесные изоляторы состоят из фарфоровой или стеклянной тарелки (изолирующая деталь), шапки из ковкого чугуна и стержня. Шапку и стержень скрепляют с изолирующей деталью портландцементом марки не ниже 500. Конструкция гнезда шапки и головки стержня обеспечивает сферическое шарнирное соединение изоляторов при комплектовании гирлянд.

Рис. 1. Штыревые изоляторы:
а — ТФ, б —ШФН. в — НС, г — ШС-10А, д— ШС-10В, е — ШФ-10Г, ж — ШФ-35Б

Рис. 2. Подвесные изоляторы:
а — нормальный (ПФ6-А), б и в — для загрязненных районов (ПР-3,5 и ПФГб-А); 1 — изолирующая деталь (тарелка), 2 — шапка, 3 — стержень

В маркировку подвесных изоляторов входят две буквы: П — подвесной, Ф — фарфоровый или С — стеклянный, и число, указывающее гарантированную механическую прочность изолятора в тоннах, а также буквы А, Б или В, обозначающие модификацию изоляторов (например, ПФ6-А — рис. 25, а или ПС16-Б).

В зонах интенсивного загрязнения воздуха, вблизи промышленных предприятий и на морских побережьях применяют специальные грязестойкие изоляторы ПР для поддерживающих и НФГ для натяжных гирлянд.

Чтобы обеспечить необходимую изоляцию проводов, подвесные изоляторы собирают в гирлянды и подвешивают к опорам. Количество изоляторов в гирлянде зависит от напряжения линии, материала опор и типа изоляторов. Различают поддерживающие гирлянды, несущие только массу провода в пролете, и натяжные, воспринимающие тяжение провода и крепящие провода к анкерным и угловым анкерным опорам. Гирлянды могут состоять из одной или нескольких цепочек изоляторов. Провод, прикрепленный к нижнему изолятору, может отклоняться в любую сторону, так как гирлянда в точке крепления и между отдельными изоляторами имеет шарнирные соединения.

Рис. 3. Гирлянды подвесных изоляторов:
а — поддерживающая, б —натяжная; 1 — скоба. 2 — серьга, 3 — изолятор, 4 — ушко, 5 — поддерживающий зажим, 6 — провод. 7 — монтажное звено, 8 — натяжной зажим

В последнее время проводят исследования по замене изоляторов изолирующими стеклопластиковыми стержнями, на концы которых напрессовывают чугунные или стальные оконцеватели (шапки). Применение их позволит осуществить безызоляторную подвеску проводов и увеличить полезную высоту опоры (на 10—15%). Кроме того, находятся в опытной эксплуатации траверсы опор BЛ 6—10 кВ, изготовленные из стеклопластика, внедрение которых позволит обходиться без изоляторов.

Арматура. Соединение изоляторов в гирлянды, крепление к ним проводов, подвеска гирлянд на опорах, соединение проводов и другие работы выполняются с помощью специальных типовых деталей, называемых арматурой. Арматура должна обладать большой механической прочностью, хорошей шарнирностью (для уменьшения механических нагрузок), высокой коррозионной стойкостью; материал арматуры должен иметь высокую усталостную прочность. В отдельных случаях к арматуре предъявляют требования хорошей электропроводности. Арматуру и комплектующие изделия изготовляют из ковкого чугуна и стали с коэффициентом запаса механической прочности не менее 2,5 и обязательно оцинковывают.

В зависимости от назначения арматура может быть условно разделена на три группы.

К первой группе относят элементы, монтируемые на проводах и тросах: зажимы (натяжные, поддерживающие и соединительные), дистанционные распорки и гасители вибрации. Их размеры и материал зависят от марки и сечения проводов.

Натяжные зажимы предназначены для крепления на анкерных опорах проводов и тросов в натянутом состоянии. Провода закрепляют в зажимах клином (клиновые), болтами с плашками (болтовые) или опрес-сованием (прессуемые), а сами натяжные зажимы прикрепляют к гирляндам подвесных изоляторов или к опоре сцепной арматурой. Прочность закрепления (заделки) провода в зажимах должна быть не менее 90% прочности самого провода. Зажимы должны обеспечивать надежный и стабильный электрический контакт в течение всего периода эксплуатации.

Клиновые натяжные зажимы состоят из чугунного или стального корпуса, клина из алюминия или латуни (в зависимости от материала провода) и пальца. Клиновой зажим НК-1 служит для монтажа алюминиевых и медных проводов сечением до 95 мм2, а НКК-1, так называемый клин-коуш — ста-леалюминиевых проводов сечением до 50 мм2 и стальных тросов сечением до 90 мм2. Зажим НКК-1 имеет двусторонний клин из алюминия или ковкого чугуна. Провод или трос огибает клин с обеих сторон и прижимается к корпусу зажима. Оба зажима работают на принципе самозаклинивания, что упрощает их монтаж и исключает необходимость ревизии в процессе эксплуатации.

Рис. 4. Натяжные зажимы:
а и б — клиновые НК и НКК, в — болтовой НБН, г — прессуемый НАС; 1 — корпус, 2 — палец, 3 — провод, 4 — U-образный болт с плашкой, 5 — апкер

Болтовые натяжные зажимы НБН предназначены для монтажа проводов сечением от 70 до 240 мм2 и состоят из корпуса 1, к которому U-образными болтами с плашкой прижимается провод. Для монтажа медных и сталеалюминиевых проводов зажим комплектуется медной или алюминиевой прокладкой. Плашки изготовляют из алюминиевого сплава, а корпус — из ковкого чугуна. На корпусе имеется проушина для крепления зажима к гирлянде.

Клиновые и болтовые натяжные зажимы не требуют разрезания проводов и используются главным образом на линиях напряжением до 110 кВ.

Прессуемые натяжные зажимы НАС предназначены для монтажа сталеалюминиевых проводов сечением от 240 мм2 и выше и состоят из стального анкера, в который запрессовывается стальной сердечник провода, и алюминиевого корпуса I для закрепления алюминиевой части провода. Монтаж этих зажимов требует разрезания проводов. Корпус прессуемого натяжного зажима воспринимает не только механические нагрузки, но и является проводником электрического тока.

Стальные канаты (грозозащитные тросы и оттяжки опор) закрепляют зажимами НС, сталебронзовые провода — НБС, медные и бронзовые провода — НМБ, а полые провода — НАП или НМП.

Поддерживающие зажимы предназначены для крепления проводов и тросов к гирляндам подвесных изоляторов на промежуточных опорах и состоят из лодочки, в которой зажимным устройством закрепляют провод (трос), и подвески. В зависимости от усилия зажатия провода в лодочке (прочности заделки провода в зажиме) и конструкции зажимного устройства зажимы делятся на глухие—ПГН, ПГУ и ограниченной прочности заделки — ПОН, ПОУ.

В глухих зажимах провода жестко закрепляются в лодочке U-образными болтами 2 с алюминиевыми плашками. При обрыве провода нагрузка от его тяжения передается через зажим и гирлянду на промежуточную опору.

Зажимы с ограниченной прочностью заделки провода при обычных условиях эксплуатации (гололеде, ветре и т. п.) работают как глухие зажимы и имеют прочность заделки провода (усилие трогания) 700— 900 кгс. При обрыве провода в пролете под воздействием одностороннего тяжения с силой более 700—900 кгс специальное зажимное устройство 5 ограниченной прочности позволяет проводу проскользнуть в лодочке. Тяжение провода снижается, и зажимное устройство снова зажимает провод. Таким образом, перемещение провода происходит всего на пяти—семи опорах в каждую сторону от места обрыва, что ограничивает зону восстановительных работ. Применение зажимов ПОН целесообразно лишь для тяжелых проводов сечением от 300 мм2 и больше, для которых при использовании глухих зажимов требуются мощные промежуточные опоры.

На линиях с расщепленными фазами (на два или три провода в фазе) применяют зажимы 2ПГН, ЗПГУ, 2ПОН, ЗПОН, собранные в виде специальной конструкции — коромысла, обеспечивающей фиксированное положение проводов фазы в пространстве. При больших переходах через реки на промежуточных опорах используют поддерживающие многороликовые подвесы (из шести или четырех роликов), обеспечивающие плавный перегиб провода при значительной высоте переходных опор. Выпускаются также специальные поддерживающие зажимы для особо гололедных районов, промежуточно-угловых опор, грозозащитных тросов.

Рис. 5. Поддерживающие зажимы:
а — ПГН для одного провода в фазе, б — ЗПОН для трех проводов в фазе; 1 — лодочка, 2 — U-образный болт, 3 — подвеска, 4 — провод, 5 —зажимное устройство ограниченной прочности, 6 — коромысло

Соединительные зажимы предназначены для соединения проводов и тросов в пролетах и петлях анкерных опор. В пролетах провода соединяют овальными соединительными зажимами (обжимая или скручивая их) или соединительными прессуемыми зажимами, (опрессовкой), а в петлях анкерных опор — петлевыми соединительными зажимами.

Овальные соединительные зажимы представляют собой трубку (из того же материала, что и провод) с развальцованными краями. Обжимают зажимы клещами или прессом. Места обжатий, располагаемые в шахматном порядке, создают волнообразные изгибы проводов и соединителя, что обеспечивает достаточную механическую прочность и надежный электрический контакт соединения. Более надежным является соединение проводов скручиванием овального соединителя. Овальными соединительными зажимами (СОМ, СОЛС и СОС) соединяют медные, алюминиевые и сталеалюминиевые провода сечением до 185 мм2, а также стальные провода сечением до 70 мм2.

Соединительные прессуемые зажимы предназначены Для соединения проводов большой механической прочности и представляют собой гильзу с цилиндрическим отверстием, соответствующим диаметру провода. Зажим САС для сталеалюминиевых и полых проводов сечением от 240 до 600 мм2 состоит из корпуса и стального сердечника. Стальные канаты (грозозащитные тросы) сечением от 50 до 150 мм2 соединяют зажимами СВС.

Рис. 6. Соединительные зажимы:
а — овальный, монтируемый обжатием или скручиванием, б — прессуемый; 1 — корпус, 2— сердечник

К прессуемым зажимам относят также зажим (муфту) PAG, используемый при ремонте сталеалюминиевых проводов.

Открытым продольным пазом зажим надевают на провод в месте повреждения проволок, после чего продольный паз закрывают крышкой и опрессовывают зажим по всей длине.

Петлевые соединительные зажимы применяют для соединения и отпайки проводов сечением от 10 до 185 мм2 в петлях анкерных опор. Для алюминиевых и сталеалюминиевых проводов используют плашечные зажимы ПА и ПАБ, корпус и плашки которых изготовлены из алюминия. Для соединения медных проводов используют плашечные зажимы ПМ, стальных —ПС, алюминиевых с медными— ПАМ с наваренной медной пластинкой. Грозозащитные тросы к заземляющим спускам присоединяют плашечными зажимами ПС или прессуемыми зажимами ЗПС. Плашечные зажимы ПАБ используют также при анкерном креплении проводов на штыревых изоляторах.

Рис. 7. Петлевые соединительные зажимы:
а — плашечный ПА, б — переходный прессуемый ПП; 1 — корпус, 2— плашка, 3 — пружинная шайба, 4 — гайка, 5 — болт

Рис. 8. Дистанционная распорка РГН:
1 — провод, 2 — плашка, 3 — тяга

Для соединения проводов различных марок в петлях анкерных опор служат переходные прессуемые зажимы ПП. При переходах с двух проводов в фазе на один применяют петлевые зажимы ППТ, а с трех проводов на два — ППР.

Дистанционные распорки предназначены для удержания на заданном расстоянии проводов расщепленных фаз ВЛ. Изготовляют распорки с глухим (РГН, РН, РВН) и шарнирным (РГШ, РВШ) креплением на проводах. Кроме того, для плавки гололеда на каждом проводе расщепленной фазы применяют изоляционные распорки РГИ-4-430 со стеклянным изолятором или РГИ-400/600-11 с тягой из стеклопластика.

Дистанционные распорки состоят из двух комплектов плашек, закрепленных на проводах болтами, и тяги, устанавливаемой между плашками. Тягу крепят жестко или шарнирно. Распорки с шарнирным креплением (выпускающие) в обычных условиях удерживают провода неподвижно относительно друг друга. При обрыве одного из проводов происходит расцепление тяг с плашками, и оборвавшийся провод освобождается от сцепления с остальными, чем обеспечивает нормальное срабатывание поддерживающего зажима ограниченной прочности заделки. Как правило, дистанционные распорки на линиях с расщепленными на три провода фазами монтируют группами по 3 шт. на расстоянии 40— 50 м между группами.

Гаситель вибрации состоит из отрезка стального троса, на концах которого жестко закреплены чугунные грузы, а в середине расположен зажим для крепления к проводу. Вибрация провода в месте крепления гасителя вызывает колебания чугунных грузов, отстающие по времени от колебаний провода. Встречные колебания провода и грузов взаимно компенсируются и амплитуда вибрации провода снижается или гасится совсем. Выпускаются гасители вибрации ГВИ с глухим креплением и сниженными магнитными потерями, ГПГ (вместо ГВПН) — глухие с немагнитными плашками и ГПС (вместо ГВСН) — сбрасывающиеся.

Ко второй группе относится сцепная арматура, применяемая для крепления зажимов к гирляндам изоляторов, а также гирлянд и грозозащитных тросов к опорам. Размеры сцепной арматуры определяются типом изоляторов, количеством гирлянд и механическими нагрузками и не зависят от марки и сечения проводов. Соединение сцепной арматуры с изоляторами, как правило, шарнирное трех типов: сферическое (сопряжение головки серьги с шапкой изолятора), цепное (соединение двух скоб между собой дугами) и в виде пальца-проушины (соединение пальца скобы с отверстием серьги).

Третий тип сопряжения обеспечивает шарнир-ность только в одной плоскости, поэтому его необходимо чередовать с другими сопряжениями.

Детали сцепной арматуры маркируют первыми буквами их наименования и числами, показывающими тип арматуры и разрушающую нагрузку. Сцепную арматуру изготовляют литьем или штамповкой.

К сцепной арматуре относятся серьги, ушки, скобы, промежуточные звенья, коромысла, а также узлы крепления гирлянд к опорам.

Серьги применяют для крепления изоляторов й гирлянд к опорам или коромыслам. Головку серьги вставляют в гнездо шапки изолятора и запирают стальным пружинным замком. Размеры головки серьги определяются типом изолятора, с которым она сочленяется. Проушины серьги бывают: цилиндрические (для соединения серьги с пальцем скобы или звена) — рис. 10, а и скругленные (для сопряжения с U-образными болтами на опоре) — рис. 10, б.

Ушки, используемые для соединения стержней изоляторов с арматурой, бывают однолапчатые У1 и двухлапчатые У2. Выбор ушек зависит от конструкции деталей, с которыми они сцепляются, и типа изоляторов. Стержни изоляторов вставляются в гнездо ушек и запираются замком.

Рис. 9. Гаситель вибрации ГВН:
1 — грузы, 2 — провод, 3— зажим, 4 — стальной трос

Скобы применяют для составления гирлянд и крепления их к опоре. Выпускают одинарные скобы СК из круглой стали, двойные плоские 2СК.

Рис. 10. Сцепная арматура:
а и б — серьги с цилиндрической и скругленной проушинами, в и г — однолапчатое и двухлапчатое ушки, д и е — одинарная и двойная скобы

Промежуточные звенья служат в качестве Удлиняющих элементов гирлянд изоляторов. Звенья ПР и 2ПР позволяют удлинить гирлянду, не изменяя плоскости шарнирного соединения. В звеньях ПРС одна проушина овальная для сцепления со скобой СК. Звенья ПРТ и ПРП имеют с одной стороны двух-лапчатую проушину, а с другой — однолапчатую. Звенья Г1РВ состоят из круглого стержня с однолап-чатыми проушинами на концах, развернутых друг относительно друга на 90°.

Регулируемые звенья ПРР состоят из четырех щек, которые попарно образуют двухлапчатую и однолапчатую части. Перестановкой пальцев в отверстиях можно изменять длину звена и тем самым длину гирлянды. Звенья ПТР (талрепы) имеют винтовую нарезку на подвижных деталях и позволяют плавно регулировать длину гирлянды.

Промежуточные монтажные звенья ПТМ обеспечивают удобный монтаж и эксплуатацию гирлянд. Короткий конец звена выполнен в виде двухлапчатой проушины и обычно используется для закрепления такелажного троса.

Коромысла предназначены для равномерного распределения нагрузок между отдельными цепями изоляторов многоцепных гирлянд. Выпускаются литые или штампованные однореберные К и двухреберные КД, а также специальные коромысла.

Узлы крепления предназначены для крепления к опорам поддерживающих КГП и натяжных и поддерживающих КГ гирлянд изоляторов. Особую группу составляют узлы крепления гирлянд к деревянным опорам.

К третьей группе арматуры относят защитные кольца и разрядные рога.

Рис. 11. Промежуточные звенья:
а — нормальное ПР, б — регулируемое ПРР, в — монтажное трехлапчатое ПТМ

Защитные кольца НКЗ устанавливают на нижних концах натяжных гирлянд ВЛ более 330 кВ для уменьшения потенциала на первых от проводов изоляторах.