Сооружению воздушных линий электропередачи (ВЛ) предшествуют проектно-изыскательские работы. Материалы изысканий трассы являются основными документами для составления проекта ВЛ.
В этой статье приводятся лишь некоторые положения, характерные для выполнения трассировочных работ по ВЛ (или участков ВЛ), сооружение которых предполагается в реальных или перспективных границах промышленных предприятий, городов, поселков и т. п.
Как показал многолетний опыт проектирования и сооружения линий электропередачи, методы изысканий подобных линий во многом отличаются по своему характеру и целевому направлению от методов, принятых при производстве изыскании магистральных, сельскохозяйственных и других ВЛ, располагаемых, как правило, вне застроенных и планируемых территорий.
Действительно, если в процессе изысканий трассы, например, магистральной воздушной линии электропередачи инженерная рекогносцировка составляет сравнительно небольшой объем в комплексе изыскательских работ (особенно в стадии предварительных изысканий) и занимает минимальное время, то при производстве изысканий трасс, расположенных в границах промышленных предприятий, городов и других населенных пунктов, инженерная рекогносцировка требует значительных затрат времени, связанных с тщательной проработкой вопросов трассировки ВЛ в условиях стесненной территории.
К таким вопросам в первую очередь относятся:
- увязка и согласование трассы с генеральным планом, промышленного предприятия (города, поселка);
- координация работ со смежными технологическими и специализированными проектными организациями, принимающими участие в проектировании (или реконструкции) всего комплекса промышленного предприятия;
- получение данных и сведений о предполагаемых возможных расширениях тех или иных объектов предприятия, которые не нашли своего отражения в проекте детальной застройки по генеральному плану, при этом все рекомендации и данные смежных организаций и других ведомств должны по возможности приниматься к сведению в процессе производства изыскательских работ;
- проработка вопросов о целесообразности реконструкции существующих инженерных сооружений (в частности, воздушных и кабельных линий), расположенных в зоне проектируемой линии электропередачи;
- определение возможности совмещения проектируемой трассы с трассами других существующих или проектируемых инженерных сооружений, например трассами воздушных линий электропередачи, эстакад и т. п.;
- тщательное сопоставление технико-экономических и эксплуатационных показателей различных вариантов трассы ВЛ с учетом сроков ввода в действие основных технологических объектов промышленного предприятия.
Для выбора технически грамотной и целесообразной для данных условий трассы ВЛ немаловажное значение имеет также специальность лиц, входящих в состав изыскательской группы, занятой на трассировке ВЛ.
Как было сказано выше, при производстве трассировочных работ по ВЛ, расположенных в границах промышленного предприятия, требуется решение ряда вопросов, выходящих за пределы сугубо геодезического характера, например, вопросов реконструкции существующих инженерных сооружений, сопоставления технико-экономических показателей различных вариантов трассы ВЛ и т. п.
Поэтому наличие в составе изыскательской партии инженера-электрика на основной период производства изыскательских работ представляется совершенно необходимым.
Опыт подсказывает, что при этом условии создаются необходимые предпосылки для качественного выполнения изысканий, а также в значительной степени сокращаются дальнейшие доработки при рабочем проектировании и полностью исключаются корректировочные работы в период сооружения линии электропередачи.
Ниже приводятся краткая характеристика и рекомендации по тем элементам изыскательских работ, с которыми наиболее часто приходится встречаться при трассировке воздушных линий электропередачи на территориях промышленных предприятий:
Трасса ВЛ между двумя пунктами, по длине приближающейся к теоретической прямой, не всегда являётся наивыгоднейшей в технико-экономическом отношении. Нередко строительство такой линии из-за наличия большого количества инженерных сооружений в зоне трассы обойдется значительно дороже сооружения по другому варианту, имеющему большую длину.
Пересечение этих объектов потребует установки значительного числа анкерных повышенных опор, значительно удорожающих стоимость линии. С другой стороны, всякое удлинение: трассы приводит к увеличению ежегодных потерь энергии в линии.
На основании опыта проектирования можно констатировать, что коэффициент прямолинейности (отношение теоретической прямой к фактической длине трассы) для ВЛ, располагаемых в границах застроенных или планируемых территорий, весьма низок и колеблется в пределах 0,6 — 0,8.
При сопоставлении двух вариантов трасс ВЛ — с низким и высоким: коэффициентом прямолинейности — необходимо до принятия окончательного решения по выбору того или иного варианта выполнить технико-экономический сопоставительный расчет.
Из оказанного следует, что коэффициент прямолинейности трассы ВЛ промышленного предприятия в отличие от трассы магистральной ВЛ или ВЛ сельскохозяйственного значения не является критерием, по которому можно охарактеризовать полностью технико-экономические и эксплуатационные показатели линии электропередачи.
Трасса ВЛ должна учитывать как существующие, так и перспективные границы промышленного предприятия.
Выходы из опорных подстанций, прохождение по территории предприятия целесообразнее всего решать централизованно в коридорах ВЛ. Сеть разобщенных ВЛ значительно затрудняет застройку и планировку промышленного предприятия и прилегающих к нему жилых поселков.
Как известно, при производстве изысканий обычных линий, расположенных на незастроенных территориях, не рекомендуется делать углы поворота более 60°, как значительно утяжеляющие опорные конструкции.
При изысканиях трасс ВЛ, располагаемых на территориях промышленных предприятий, городов и других населенных пунктов, величины и местоположение углов поворота обусловливаются генеральным планом и поэтому все остальные требования, ограничивающие величины углов поворота, в большинстве случаев при трассировке подобных ВЛ обычно во внимание не принимаются. Более того, нередки случаи, когда величины углов поворота трассы, обусловленные характером застройки или генеральным планом, несколько превышают 90°.
Наиболее сложные работы изыскательской партии приходится проводить в зонах-подходов ВЛ к питающим станциям и к опорным подстанциям завода. Здесь для вывода новой линии бывает необходимо частично реконструировать другие линии, отходящие от этих пунктов.
Кроме того, сооружение новой ВЛ в границах промышленного предприятия иногда требует частичной реконструкции линий связи и линий напряжением до 1 000 В.
В стесненных условиях бывает целесообразным прокладывать ВЛ по трассе упомянутых линий. В этом случае выполняются дополнительные работы по трассировке новых участков реконструируемых линий с производством необходимых согласований.
Расположение трассы ВЛ 110 кВ близ линий связи и их параллельное прохождение является, как правило, недопустимым, следовательно, и в этом случае требуется реконструкция линии связи.
В ряде случаев представляется целесообразным частично изменить по месту намеченную схему электроснабжения предприятия в связи с проектированием новой ВЛ.
Например, при значительных затруднениях с проложением трассы новой ВЛ вариантно может быть проработан вопрос об изменении источника питания или реконструкции узла электрических сетей данного района увеличение сечения линий, замена одноцеплых линий на двухцепные, повышение напряжения линий и т. п.
В условиях чрезвычайно стесненной трассы иногда целесообразно использование существующих или запроектированных эстакад, мостов и тому подобных инженерных сооружений для размещения на них проводов сооружаемой ВЛ.
При трассировке ВЛ по территориям промышленных предприятий иногда невозможно избежать пересечения того или иного здания или сооружения.
Действующими ПУЭ допускается пересечение несгораемых зданий и сооружений.
В том случае, когда пересекаемое здание или сооружение не может быть классифицировано как несгораемое, последние следует либо снести, либо, когда это технически осуществимо и экономически целесообразно, реконструировать, например произвести замену деревянной кровли на металлическую или железобетонную. При этом вопросы реконструкции или сноса сооружения или здания обязательно согласовываются с теми организациями и ведомствами, на балансе которых находится данное сооружение.
В обязанности изыскательской партии входит сбор исчерпывающих сведений о климатологии района, а также о загрязнении воздуха топочными уносами и газами предприятия.
Необходимо иметь в виду, что на предприятиях, имеющих собственные ТЭЦ из-за наличия градирен и брызгальных бассейнов наблюдаются явления микроклимата. Вследствие этого участки ВЛ, проходящие .вблизи указанных сооружений, проектируются на особые климатические условия с повышенными значениями гололедообразования на проводах.
Важным фактором для последующего выбора оснований под опорные конструкции линии является выявление механических и химических свойств грунта на отметке до 5 — 6 м от уровня земли.
Послойные образцы грунта (через 0,5 — 1 м) должны представляться в лабораторию для получения соответствующих анализов.
Проба грунта необходима ввиду применения в настоящее время свайных оснований как для слабых, так и для плотных грунтов. Химический анализ грунтов выполняется для выявления степени агрессивности среды по отношению к железобетону — основному материалу для изготовления фундаментов опор.
Помимо определения механических и химических свойств грунта, целесообразно выполнить замеры величины электрического сопротивления грунта, необходимой для дальнейших расчетов заземляющих устройств ВЛ.
Трасса ВЛ, проходящая по территории промышленной площадки и прилегающим к ней районам, должна быть согласована со всеми заинтересованными организациями и в первую очередь с отделом генплана проектной организации, проектирующего технологическую часть объекта.
Если строительство ВЛ начинается спустя длительное время после окончания проектно-изыскательских работ (например, после окончания сроков согласования), необходимы повторное согласование трассы и последующая корректировка проекта.
Вышеприведенные соображения показывают, что производство изысканий трасс ВЛ на территориях промышленных предприятий имеет много своеобразных черт, отличающих их от изысканий линий, выполняемых, например, в сельской местности.
Изыскание трасс в условиях промышленной площадки является не только решением определенной геодезической задачи, но содержит в себе и многие другие инженерные элементы.