Блог
При работе с самонесущими изолированными проводами на воздушных линиях электропередачи возникает необходимость точно дозировать усилие натяжения каждой нити. Для этой цели применяется специализированное устройство – тягомер ЭД-20/2-2РМ, который относится к категории динамометров растяжения с пружинным механизмом.
Конструктивно устройство выполнено в виде прочного корпуса, внутри которого расположена калиброванная пружина, связанная со стрелочным индикатором или цифровым отсчётным узлом. Модификация ЭД-20/2-2РМ имеет верхний предел измерений 20 килоньютонов, что соответствует усилию около 2000 килограмм-сил.
Такая характеристика покрывает потребности при монтаже распространённых сечений СИП: от 35 до 120 квадратных миллиметров для алюминиевых жил с несущей стальной сердцевиной. Нижний порог чувствительности составляет 0,4 кН, поэтому малые усилия (к примеру, при регулировке ответвлений к вводу в здание) фиксируются с приемлемой погрешностью.
Класс точности прибора равен 2,5, то есть относительная ошибка не превышает 2,5% от измеряемой величины в рабочем диапазоне. Для практики это означает, что при натяжении провода до 10 кН реальное усилие будет лежать в пределах 9,75–10,25 кН.
Такая точность полностью удовлетворяет требованиям действующих правил устройства электроустановок, где допустимое отклонение для стрел провеса составляет
5% от расчётного значения. Шкала проградуирована одновременно в килоньютонах и в тонно-силах, что удобно при использовании нормативных таблиц, где часто приводятся данные в обеих единицах.
Подготовка измерителя к работе начинается с визуального осмотра корпуса и крюков. Две проушины, расположенные на противоположных торцах, изготавливаются из легированной стали и рассчитаны на многократное приложение пиковых нагрузок, превышающих номинал в 1,5 раза без остаточных деформаций.
Перед каждым сезоном эксплуатации рекомендуется проводить контрольную проверку на стенде – эта операция подтверждает, что пружина не потеряла упругость из-за длительного пребывания под постоянным напряжением. В полевых условиях можно выполнить быструю оценку, подвесив к одному из крюков эталонный груз известной массы (к примеру, 200 кг соответствует 1,96 кН) и сверив показания.
Настоящий монтаж СИП с использованием тягомера выглядит следующим образом. Сначала на анкерной опоре закрепляется натяжной зажим, после чего через специальную серьгу или скобу подключается динамометр.
Далее лебёдка или таль соединяется со свободным концом устройства, и начинается плавное увеличение тяги. Показания снимаются в момент, когда провод перестаёт провисать и достигает проектного положения – это фиксируется по шкале. Нельзя допускать рывков, потому что пружинный механизм инерционен и может зафиксировать ложное пиковое значение, значительно превышающее реальное установившееся усилие.
Для типового пролёта длиной 40 метров между промежуточными опорами с проводом СИП-2 3х70+54,6 (сечение несущей жилы 70 мм²) расчётное натяжение при среднегодовой температуре составляет около 1,8–2,2 кН. В случае с более тяжёлыми магистральными ветками, использующими СИП-3 1х120, усилие возрастает до 6–8 кН.
Аппарат ЭД-20/2-2РМ перекрывает оба этих диапазона с большим запасом, но следует помнить, что работать на пределе 18–19 кН следует лишь в исключительных ситуациях – постоянное пребывание в верхней трети шкалы ускоряет износ возвратного механизма.
Присоединительные размеры проушин стандартизованы под пальцы диаметром 12 миллиметров, что совместимо с большинством такелажных скоб и натяжных зажимов для СИП (серии НБ, ПАР, РА). Если крепёжные элементы имеют иной посадочный размер (например, 10 или 16 мм), применяются переходные втулки, которые идут в комплекте поставки инструмента.
Масса самого измерителя составляет 2,7 килограмма – это позволяет одному монтажнику поднимать его на опору и фиксировать на страховочном поясе без дополнительной поддержки.
В холодное время года, при температуре ниже –15°C, смазка внутри пружинного блока густеет, что может добавить систематическую погрешность до 0,3–0,5 кН при измерениях на малых нагрузках. Выходом из ситуации служит предварительное «разминание» механизма путём однократного нагружения до 10–12 кН и полного сброса усилия.
После этой процедуры показания возвращаются к паспортным значениям. Данный приём особенно актуален при монтаже зимних воздушных линий в регионах с суровым климатом.
Ресурс устройства, заявленный производителем, составляет не менее 10 000 циклов нагружения до 70% от номинала. Практика показывает, что при бережном обращении и регулярной очистке от грязи корпус сохраняет работоспособность в течение 5–7 лет полевой эксплуатации.
Наиболее уязвимым элементом выступает стрелочный указатель – его застекление следует оберегать от ударов о металлические части опоры. Встречающиеся модификации с электронным датчиком (буква "Э" в маркировке) лишены этого недостатка, но модель ЭД-20/2-2РМ чаще поставляется именно с аналоговой индикацией, проверенной десятилетиями использования.
При работе с ответвлениями к вводу в здание, где длина пролёта не превышает 25 метров, требуемое усилие редко поднимается выше 0,8 кН. В этой области шкала динамометра наиболее сжата, и для повышения точности стоит применять простейший приём: подвесить между крюками короткую цепь и тарировать прибор по нижней точке диапазона с помощью ручного безмена.
Однако сам ЭД-20/2-2РМ не предназначен для систематических замеров ниже 0,4 кН – там его погрешность может достигать 12%, что неприемлемо для ответственных узлов. В таких ситуациях правильнее использовать более чувствительный тягомер на 2 или 5 кН.
Заводская калибровка сохраняется в течение двух лет или после 3000 циклов нагружения, в зависимости от того, что наступит раньше. По истечении этого срока прибор следует отправить в специализированную лабораторию для восстановления метрологических характеристик.
Самостоятельная разборка корпуса и попытки поджать пружину запрещены конструкцией – это приведёт к необратимому нарушению градуировки и выходу устройства из строя. Ремонтнопригодными остаются только сменные крюки, которые можно заказать отдельно.
На практике нередко возникает необходимость одновременного контроля натяжения двух параллельных нитей СИП (к примеру, при монтаже двухцепной линии). Один динамометр не позволяет этого сделать, но можно использовать последовательное подключение: сначала нагружается одна фаза до нужного значения, фиксируется зажимом, затем измеритель переносится на вторую фазу, а первая остаётся под нагрузкой через стопорный зажим.
Такой метод даёт ошибку не более 1% при условии, что между фазами нет перекоса. Для синхронного натяжения потребовалось бы уже два отдельных экземпляра ЭД-20/2-2РМ, что экономически оправдано только на крупных объектах.
Температурное расширение проводов СИП вносит свои коррективы: при нагреве от солнца до +40°C алюминиевая жила удлиняется на 0,03% на каждый градус. Для пролёта 50 метров это дает изменение длины около 6 миллиметров, что эквивалентно снижению натяжения на 0,1–0,2 кН.
Динамометр фиксирует это изменение, поэтому монтажные работы рекомендуется вести в утренние или вечерние часы, когда температура воздуха стабильна. В паспортных данных прибора указана поправка на температуру окружающей среды: коэффициент коррекции составляет –0,2% на каждые 10°C выше нормы (20°C), однако в большинстве бригад этой поправкой пренебрегают, закладывая небольшой запас в стрелу провеса.
Подводя итог обзору возможностей, стоит отметить, что без тягомера указанного класса невозможно сертифицировать построенную воздушную линию как соответствующую проекту. Инспекторы Ростехнадзора при приёмке обращают внимание на наличие актов замеров, где указаны конкретные усилия для каждой фазы.
Устройство ЭД-20/2-2РМ с его диапазоном до 20 кН и классом точности 2,5 остаётся наиболее востребованным инструментом среди монтажных бригад, обслуживающих сети 0,4–10 кВ, благодаря удачному сочетанию надёжности, простоты обращения и приемлемой цены.