Технология изготовления опор ВЛ из бетона армированного металлом
Итак, после того как мы определились с техническими и эксплуатационными характеристиками железобетонных опор, предназначенных для прокладки воздушных линий, рассмотрим технологию их изготовления на примере модификации СВ 95.
Инструкция производства поэтапная. Первый — подготовительный этап предусматривает проведение следующих работ.
Приготовление рабочей смеси:
- Подготовка портландцемента, инертных материалов, хим. добавок и воды в соответствии с пропорциями, приведенными в проектной документации;
- Дозирование компонентов и погрузка в бетоносмесителя;
- Доведение смеси до однородной консистенции и выгрузка в бетоноукладчик.
Приготовление армирующих металлических конструкций:
- Обрезка арматурных прутьев требуемого класса на отрезки нужного размера;
- Подготовка анкерных головок;
- Формирование контурных спиралей;
- Формирование петель и подготовка стержня контура заземления.
Приготовление форм:
- Очистка внутреннего объёма формы;
- Смазка внутреннего объёма средствами, предотвращающими налипание бетона;
- Распределение спиралей;
- Проведение изотермического нагрева стержней;
- Распределение нагретых стержней на предварительно выложенные упоры;
- Продевание спирали между стержнями с последующим креплением к стержням в трех точках;
- Распределение вкладышей по торцам формы;
- Установка трубок и технологических петель с обязательной их фиксацией к внутренним поверхностям опалубки.
Второй этап — производственный. На этом этапе выполняется заливка рабочей смеси и формирование готового изделия.
В процессе выполняются следующие работы:
- Транспортер бетоноукладчика устанавливается в рабочее положение и заранее подготовленная форма заполняется раствором. Заполнение формы бетоном осуществляется за счет передвижения укладчика вдоль .
- Посредством глубинного вибратора проводится уплотнение смеси для того чтобы предупредить образование пустот.
- Рабочие своими руками посредством правила или мастерка выравнивают поверхность уложенного материала в форме.
На третьем этапе изделие подвергается изотермической обработке.
Делается это следующим образом:
- Поверх заполненной опалубки укладывается теплоизолирующий материал.
- Включается система прогрева внутреннего объема опалубки. Система в автоматическом режиме контролирует параметры температуры, времени и т.д. Поэтому влияние человеческого фактора на качество изделия минимально.
- Укрывной материал снимается.
На завершающем этапе осуществляется демонтаж формы, обрезка арматуры, проверка качества и отгрузка готового изделия на склад.
Установка
Правила установки железобетонных опор определяются ГОСТами и СНиП и одинаковые как для Москвы, так и для других регионов России.
На очищенной от посторонних предметов ровной площадке собирают опору. Для тяжелых конструкций 35 кВ и больше привлекают такелажников.
Чаще всего монтаж осуществляется с использованием технологических карт, которые содержат последовательность операций, нужные приспособления, выкладку деталей (ригелей, траверс, стоек).
Порядок сборки изготовленных из вибрированных стоек одностоечных опор для линий электропередач до 10 кВ:
- Для того чтобы закрепить траверсу и заземляющий спуск, поднимают вершину изделия. Раскосы и траверсы надевают на болты, устанавливают гайки и затягивают.
- Перед установкой изоляторов набивают колпачки из полиэтилена. Монтируют изоляторы, гайки кернят.
- В завершении устанавливается плакат-трафарет, где указан год установки, порядковый номер.
Опоры поднимают с помощью крана, вертолета или методом наращивания. Перед установкой проверяется правильность подготовки фундамента и котлованов.
Для различных линий используют опоры разного типа и размера.
ВЛ до 1 кВ
На воздушных линиях менее 1 кВ ставят опоры:
- одностоечные свободностоящие унифицированные промежуточные;
- А-образные концевые, анкерные, угловые;
- одностоечные с подкосами;
- сборные из вертикальных стоек, установленных рядом.
Возможна сборка и установка железобетонных опор из вибрированных стоек, которые делаются на подвеску 2-4 проводов радио и от 2 до 9 проводов воздушной линии.
Такие конструкции имеют траверсы из стали. Их используют и как опоры освещения, размещая на них светильники, кронштейны для ответвлений, муфты кабельные.
ВЛ до 10 кВ
Для воздушных линий от 6 до 10 кВ осуществляют монтаж изделий одностоечных с подкосами и промежуточных, анкерных, концевых и угловых — А-образных.
Конструкции из вибрированных столбов СНВ имеют траверсу, которая сделана для подвески 3 проводов до 120 мм² из алюминия.
На анкерных и угловых с подкосами одностоечных опорах стальные траверсы ставят для проводов каждой фазы.
На промежуточных одностоечных опорах из центрифугированных стоек ставят верхушечные штыри и траверсы из дерева 80*100 мм.
ВЛ 35-500 кВ
На линиях 35 кВ и выше используют портальные и одностоечные свободностоящие унифицированные с оттяжками опоры.
Их конструктивными частями служат тросостойки, траверсы и столбы, которые имеют асфальтобитумную гидроизоляцию.
Для исключения доступа влаги в стойку ставят крышки-заглушки, нижняя из которых является дополнительным способом увеличить площадь опирания и прочность закрепления конструкции в грунте.
В верхней части столба для крепления траверс имеются отверстия. Заземляющий спуск проложен внутри бетона.
Сцепная арматура (скобы и серьги) крепят с помощью валиков, хомутов и специальных скоб, установленных в отверстия, имеющиеся в тросостойках и траверсах. К столбам металлические тросостойки прикрепляют хомутами.
Опоры с металлическими траверсами портальные одностоечные ставят на линии электропередачи 330-500 кВ в качестве промежуточных.
Для линии 35-220 кВ применяют промежуточные конструкции с цилиндрическими и коническими стойками, 2- или 1-цепные, свободностоящие одностоечные.
Анкерные угловые сооружения делают в виде железобетонных изделий с оттяжками для ВЛ 35-110 кВ.
Виды и типы опор воздушных линий электропередачи
В зависимости от способа подвески проводов опоры воздушных линий (ВЛ) делятся на две основные группы: а) опоры промежуточные , на которых провода закрепляются в поддерживающих зажимах,
б) опоры анкерного типа , служащие для натяжения проводов. На этих опорах провода закрепляются в натяжных зажимах.
Расстояние между опорами воздушных линий электропередачи (ЛЭП) называется пролетом , а расстояние между опорами анкерного типа — анкерованным участком (рис. 1).
В соответствии с требованиями ПУЭ пересечения некоторых инженерных сооружений, например железных дорог общего пользования, необходимо выполнять на опорах анкерного типа. На углах поворота линии устанавливаются угловые опоры, на которых провода могут быть подвешены в поддерживающих или натяжных зажимах. Таким образом, две основные группы опор — промежуточные и анкерные — разбиваются на типы, имеющие специальное назначение.
Рис. 1. Схема анкерованного участка воздушной линии
Промежуточные прямые опоры устанавливаются на прямых участках линии. На промежуточных опорах с подвесными изоляторами провода закрепляются в поддерживающих гирляндах, висящих вертикально, на промежуточных опорах со штыревыми изоляторами закрепление проводов производится проволочной вязкой. В обоих случаях промежуточные опоры воспринимают горизонтальные нагрузки от давления ветра на провода и на опору и вертикальные — от веса проводов, изоляторов и собственного веса опоры.
При необорванных проводах и тросах промежуточные опоры, как правило, не воспринимают горизонтальной нагрузки от тяжения проводов и тросов в направлении линии и поэтому могут быть выполнены более легкой конструкции, чем опоры других типов, например концевые, воспринимающие тяжение проводов и тросов. Однако для обеспечения надежной работы линии промежуточные опоры должны выдерживать некоторые нагрузки в направлении линии.
Линия электопередачи высокого напряжения (рисунок из книги 1950 года)
Промежуточные угловые опоры устанавливаются на углах поворота линии с подвеской проводов в поддерживающих гирляндах. Помимо нагрузок, действующих на промежуточные прямые опоры, промежуточные и анкерные угловые опоры воспринимают также нагрузки от поперечных составляющих тяжения проводов и тросов.
При углах поворота линии электропередачи более 20° вес промежуточных угловых опор значительно возрастает. Поэтому промежуточные угловые опоры применяются для углов до 10 — 20°. При больших углах поворота устанавливаются анкерные угловые опоры .
Рис. 2. Промежуточные опоры ВЛ
Анкерные опоры . На линиях с подвесными изоляторами провода закрепляются в зажимах натяжных гирлянд. Эти гирлянды являются как бы продолжением провода и передают его тяжение на опору. На линиях со штыревыми изоляторами провода закрепляются на анкерных опорах усиленной вязкой или специальными зажимами, обеспечивающими передачу полного тяжения провода на опору через штыревые изоляторы.
При установке анкерных опор на прямых участках трассы и подвеске проводов с обеих сторон от опоры с одинаковыми тяжениями горизонтальные продольные нагрузки от проводов уравновешиваются и анкерная опора работает так же, как и промежуточная, т. е. воспринимает только горизонтальные поперечные и вертикальные нагрузки.
Рис. 3. Опоры ВЛ анкерного типа
В случае необходимости провода с одной и с другой стороны от анкерной опоры можно натягивать с различным тяжением, тогда анкерная опора будет воспринимать разность тяжения проводов. В этом случае, кроме горизонтальных поперечных и вертикальных нагрузок, на опору будет также воздействовать горизонтальная продольная нагрузка. При установке анкерных опор на углах (в точках поворота линии) анкерные угловые опоры воспринимают нагрузку также от поперечных составляющих тяжения проводов и тросов.
Концевые опоры устанавливаются на концах линии. От этих опор отходят провода, подвешиваемые на порталах подстанций. При подвеске проводов на линии до окончания сооружения подстанции концевые опоры воспринимают полное одностороннее тяжение проводов и тросов ВЛ.
Помимо перечисленных типов опор, на линиях применяются также специальные опоры: транспозиционные , служащие для изменения порядка расположения проводов на опорах, ответвительные — для выполнения ответвлений от основной линии, опоры больших переходов через реки и водные пространства и др.
Маркировка опор из бетона
Маркировка ЖБ изделий состоит из ряда букв и цифр.
На назначение опоры указывают первые буквы:
- Ответвление анкерное — ОА.
- Угловые ответвительные анкерные — УОА.
- Анкерные концевые — АК.
- Переходная угловая анкерная — ПУА.
- ПОА — переходная анкерная ответвительная.
- ПП — переходная промежуточная.
- О — ответвительная.
- Угловые промежуточные — УП.
- Промежуточные — П.
Первая цифра характеризует линию, для которой предназначена конструкция. Например, это 35 — линия электропередач 35 кВ.
Следующая цифра — размер. «1» предполагает, что опора сделана на основе столба СВ-105 и имеет высоту 10,5 м. Если использован столб 110, то будет стоять «2».
Стойки, из которых делаются бетонные опоры, обозначаются СВ (В — вибрированные). Потом добавляется длина в дециметрах, изгибающий момент и несущая способность (условная), например СВ 164-2-2.
В обозначении столбов могут быть еще буквы (а, в, с, ав, аг — различия по методу изготовления) и римские цифры (III, IV — класс армирования), например СВ 95-3с-IV.
Цена на опоры ЛЭП
Наименование | Размеры, мм | Вес, кг | Кол-во в машине, шт. | Цена за шт., руб. | ||||
L | B | B′ | H | H′ | D | D′ | ||
Опора СВ 105-5 | 1 050 | 1 175 | 17 | 7 088,90 | ||||
Опора СВ 105-5 | 1 050 | 1 175 | 17 | 7 572,58 | ||||
Опора СВ 105-5 | 1 050 | 1 175 | 17 | 9 352,32 | ||||
Опора СВ 95-3в | 9 500 | 750 | 28 | 6 123,29 | ||||
Опора СВ 95-2а изв | 9 500 | 750 | 26 | 6 323,62 | ||||
Опора СВ 95-2а гр | 9 500 | 750 | 26 | 6 740,62 | ||||
Опора СВ 95-2-а | 9 500 | 720 | 28 | 7 233,86 | ||||
Опора СВ 95-2 | 9 500 | 165 | 150 | 240 | 165 | 750 | 27 | 4 452,41 |
Опора СВ 95-2 | 9 500 | 165 | 150 | 240 | 165 | 750 | 27 | 4 501,10 |
Опора СВ 95-30 | 9 500 | 165 | 150 | 240 | 165 | 750 | 27 | 5 396,41 |
Опора СВ 95-30 | 9 500 | 165 | 150 | 240 | 165 | 750 | 27 | 5 445,10 |
Опора СВ 95-3,5 | 9 500 | 165 | 150 | 240 | 165 | 900 | 23 | 6 369,66 |
Опора СВ 95-2 | 9 500 | 165 | 150 | 240 | 165 | 750 | 27 | 7 146,67 |
Опора СВ 95-2-1в | 9 500 | 180 | 220 | 750 | 27 | 6 321,17 | ||
Опора СВ 105-3,5 | 10 500 | 1 128 | 18 | 10 379,00 | ||||
Опора СВ 105-3,6 | 10 500 | 200 | 180 | 280 | 190 | 1 175 | 17 | 6 203,90 |
Опора СВ 105-3,6 | 10 500 | 200 | 180 | 280 | 190 | 1 175 | 17 | 6 699,38 |
Опора СВ 110-3-1а | 11 000 | 1 152 | 17 | 10 685,82 | ||||
Опора СВ 110 | 11 000 | 180 | 220 | 1 125 | 17 | 8 388,82 | ||
Опора СВ 110-1а | 11 000 | 180 | 220 | 1 125 | 17 | 9 129,90 | ||
Опора СВ 110-3,5 | 11 000 | 180 | 220 | 1 125 | 17 | 9 495,55 | ||
Опора СВ 110-5 | 11 000 | 180 | 220 | 1 125 | 17 | 10 995,23 | ||
Опора СВ 110-3,5 | 11 000 | 185 | 175 | 280 | 165 | 1 150 | 17 | 6 410,02 |
Опора СВ 110-3,5 | 11 000 | 185 | 175 | 280 | 165 | 1 150 | 17 | 6 852,78 |
Опора СВ 110-4,9 | 11 000 | 185 | 175 | 280 | 165 | 1 150 | 17 | 7 531,02 |
Опора СВ 110-3,5 | 11 000 | 185 | 150 | 240 | 165 | 1 130 | 17 | 7 541,77 |
Опора СВ 110-4,9 | 11 000 | 185 | 175 | 280 | 165 | 1 150 | 17 | 7 690,58 |
Опора СВ 110-3-2а изв | 11 000 | 185 | 150 | 240 | 165 | 1 125 | 17 | 9 490,94 |
Опора СВ 110-3-2а гр | 11 000 | 185 | 150 | 240 | 165 | 1 125 | 17 | 9 842,94 |
Опоры ЛЭП из железобетона
Современный мир уже не представляет своего существования без использования электричества. Железобетонные столбы повсеместно используются для освещения. Широкое применение опор лэп из железобетона обуславливается сравнительной дешевизной таких конструкций.
Даже высокие затраты на транспортировку столбов не способствуют снижению высокого спроса на бетонные опоры лэп. Они применяются для монтажных работ линий электропередач любого напряжения.
При этом опора, изготовленная из высококачественных строительных материалов, может использоваться в течение длительного периода (около пятидесяти лет).
Назначение
Без применения железобетонных столбов не обходится строительство линий электропередач. Они устанавливаются в регионах, где температура снижается максимум до -55 градусов Цельсия. Главным элементом, используемым в таких опорах, является центрифугированные бетонные стойки.
Достоинства и недостатки
К достоинствам, свойственным бетонной опоре линий электропередач, относят дешевизну изделий, высокую степень их унификации, высокую стойкость к образованию коррозии при воздействии негативных факторов окружающей среды. Кроме того, железобетонный столб имеет высокие эксплуатационные характеристики.
Говоря о недостатках изделий из железобетона, специалисты указывают на трудности, которые возникают при перевозке, строительстве, демонтаже либо замене железобетонных стоек.
При этом утилизация столбов линий электропередач требует немалых финансовых затрат.
Кроме того, работники электросетевых организаций с опаской занимаются монтажом на линиях электропередач, поскольку возможен срыв электромонтеров с опорных конструкций.
Особенности установки
Специалисты начинают установку столбов линий электропередач с выкладывания деталей изделий вдоль дорожных покрытий, а затем собирают их. Собранные бетонные конструкции поднимают краном и переходят к установке в котлован цилиндрической формы.
Работники заполняют пустоты в котловане при помощи смеси из песка и гравия. Все размеры должны быть указаны в проекте.
Чтобы дополнительно закрепить опору в почве, стойки необходимо зафиксировать ригелями, а также поместить их на поверхностьспециальных плит.
Оттяжки крепятся в грунте на определенном расстоянии от столбов, которое измеряется заранее. Также следует установить плиты либо другие конструкции согласно проекту.
По назначению
- Анкерная опоры — слева и анкерная опора с линейным разъединителем — справа. Анкерные. Такие опоры линий электропередач помогают сбалансировать вес электропроводов, закрепленных в смежных специальных пролетах и т. д.
- Угловые. Позволяют компенсировать нагрузки проводов. Столбы устанавливают на поворотах трасс воздушных линий.
- Концевые. Используются для компенсации одностороннего веса проводов в самом конце трасс и линий электропередач.
- Переходные. Применяются для выполнения перехода воздушных линий через различные конструкции и преграды.
- Транспозиционные. Помогают сменить положения тросов и электропроводов на железобетонных стойках.
- Ответвительные. Такие столбы необходимы для создания ответвлений.
- Перекрестные. Используются при пересечении воздушных линий.
По конструкции
- свободностоящие портальные со связями;
- портальные со специальными оттяжками;
- свободностоящие;
- конструкции со специальными оттяжками и стойками.
По закреплению
- железобетонные конструкции с оттяжками;
- опоры свободностоящие.
По количеству цепей опоры бывают одно-, двух- и многоцепными.
Маркировка и примеры
Опоры из железобетона маркируются таким образом:
- По первым буквам можно определить предназначение опоры: «П» означает «промежуточная». Буквы «У» и «П» используются для обозначения угловых и промежуточных конструкций, «У» и «А» — угловых и анкерных, «УОА» — угловых ответвительных анкерных, «А» — концевых анкерных. Символы «О» и «А» указывают на то, что перед вами ответвительная опора.
- Цифры, отмеченные на конструкциях, показывают, для какой именно линии электропередач, они предназначены. Например, цифрой «10» обозначают десять кВ ЛЭП.
- Еще одна цифра используется для определения типоразмера железобетонного изделия. Так, «1» указывает на то, что размеры столба составляют десять с половиной метров. О означает, что конструкция создана на основании столба из железобетона СВ-110.
Характеристики промежуточных опор
Промежуточные опоры устанавливаются на прямолинейных участках трассы
При расчете их конструкции основное внимание уделяется вертикальным и горизонтальным нагрузкам. Первые – это вес самого изделия, проводов и арматуры
Вторые – природные явления, ветер.
Промежуточные опоры напряжением 110 кВ |
Наименование | вес , кг* | Цена, руб |
Опора 1П110-4-3,2 | 3 222,00 | Договорная |
Опора 1П110-4 | 3 700,00 | Договорная |
Опора П110-4В | 3 410,00 | Договорная |
Опора П110-6В+4 | 4 722,00 | Договорная |
Опора ПС110-6В | 3 501,00 | Договорная |
Опора П110-5В | 2 743,00 | Договорная |
Опора ПС110-5В | 2 265,00 | Договорная |
Опора П110-5В+4 | 3 327,00 | Договорная |
Опора П110-6В | 3 996,00 | Договорная |
Опора П150-2 | 4 002,00 | Договорная |
Опора П150-2+4 | 4 753,00 | Договорная |
*вес указан с учетом цинка и метизов.
Классификация опор контактной сети по материалу изготовления
Для производства опор контактной сети применяют различные материалы: металл, древесину, сочетание бетона и арматуры.
В отечественных условиях для железных дорог используют опоры, в основе которых лежит предварительно напряжённый железобетон. Что касается особенностей конструкции, превалируют опоры конического типа, центрифугированные. Их длина колеблется от 10,8 до 15,6 м.
Вместо железобетонных опор контактной сети могут применяться металлические модели. Их зачастую монтируют в тех случаях, когда установка железобетонных опор не представляется возможной из-за своих размеров либо несущей способности.
Временно могут устанавливать и деревянные опоры, хотя они уже устарели как внешне, так и технически, поэтому при реконструкции постепенно заменяются аналогами из других материалов.
Опоры контактной сети из железобетона, которые применяются на участках постоянного тока, производят с внедрением в состав арматуры. Её располагают в фундаменте опоры, что заметно продлевает срок её службы, так как благодаря бетону сокращается количество и сила блуждающих токов, воздействие которых на арматуру чревато коррозией опор.
В зависимости от способа монтажа, железобетонная опора контактной сети может быть раздельной, установленной в стаканный железобетонный фундамент, и нераздельной, причем последняя монтируется прямо в грунт. Чтобы повысить стойкость нераздельных опор, снизить вероятность повреждения и нарушения исходной позиции в результате вибраций, устанавливают опорную плиту либо верхний лежень.
Наиболее популярными, по статистике, являются нераздельные опоры, их применение уместно практически всегда, за исключением тех случаев, когда наблюдается высокий уровень грунтовых вод, что естественным образом затрудняет процесс монтажа.
Классификация опор и критерии для её осуществления
По материалу
В зависимости от используемого в производстве материала, опора освещения бывает:
1. Железобетонной.
Конструкцию формирует арматура и бетон, комбинирование которых обеспечивает нужную прочность. При использовании железобетонных опор освещения заметно снижаются эксплуатационные затраты. Радуют и другие их особенности: стойкость к воздействию огня, ремонтопригодность. Но ввиду большого веса, трудностей при монтаже и демонтаже опоры, сложностей, связанных с её утилизацией, а также из-за высокой вероятности появления поверхностных дефектов применение железобетонных конструкций становится менее интенсивным, предпочтение отдается другим типам уличных опор наружного освещения.
2. Металлической.
Высота металлических опор колеблется в пределах от 3 до 12 метров. Основу составляет оцинкованный металл разной толщины, зачастую от 3 до 6 мм. Востребованность таких опор объясняется простотой монтажа и длительным сроком службы.
3. Композитной.
Представляет собой полый профиль, который имеет конусообразную либо цилиндрическую форму. В основе изделия лежит композиционный материал, что способствует легкости, высокому уровню пассивной безопасности, стойкости к УФ-лучам, коррозии, агрессивным химическим реагентам. Срок службы таких опор достигает 50 лет.
4. Деревянной.
Такую опору уже невозможно увидеть в окрестностях больших и средних дорог, но она все ещё встречается в небольших населенных пунктах. И даже там деревянные опоры постепенно вытесняются металлическими, железобетонными, композитными из-за того, что они гниют и попросту не выдерживают порывов ветра, механических нагрузок.
По способу установки
Монтаж зависит от типа опоры, он должен осуществляться уже после того, как специалисты закончили геодезическую разбивку осей электрической трассы. Современные металлические опоры освещения устанавливают двумя способами:
- С обустройством железобетонного основания.
- Непосредственно в отверстие, которое пробурено в грунте, с последующей фиксацией бетонным раствором.
По конструкции и форме
В зависимости от конструкции, опоры бывают:
- решетчатыми;
- трубчатыми;
- конусообразными;
- многогранными.
Форму конструкции учитывают при подборе опоры освещения под конкретные эксплуатационные условия.
По сфере применения
Назначение столбов и опор освещения обуславливается сферой их применения и зависит от того, с какой частотой они используются, постоянно или же временно, в промышленных целях либо в качестве декора.
По способу прокладки кабеля
- Опоры для подземной прокладки кабеля.
- Опоры для воздушной прокладки кабеля.
При подземной прокладке участок обязательно размечают в соответствии с проектом. Далее роют траншею глубиной от 0,4 до 1,25 м. Затем устанавливают трубы, которые будут защищать кабель от механического повреждения. Подстилающий слой присыпают небольшим количеством песка, после чего поливают и утрамбовывают. На финальном этапе, когда фундамент уже залит, кабельные линии прозванивают, чтобы убедиться в их целостности.
Проложить же кабель по воздуху намного проще. Его просто натягивают между опорами и фиксируют с помощью подвесов.
Классификация по материалам изготовления
Конструкции устанавливаются в различных климатических, геосейсмических условиях
При этом стоит обратить внимание, что многие типы опор предназначены для эксплуатации в условиях городской застройки. Таким образом в каждом из случаев требуется использовать подходящий материал для изготовления стоек
Деревянные опоры
Деревянные опоры ЛЭП широко распространены в условиях сельской местности, однако не стоит забывать, что соответствующие деревянные конструкции также применяются и на линиях вплоть до 220кВ.
Конструкции из дерева применяются чаще всего на линиях низшего напряжения, при этом они имеют ряд преимуществ:
- относительная долговечность (до 50 лет при соответствующей пропитке);
- небольшой вес;
- простота строительства и транспортировки;
- невысокая стоимость.
Железобетонные опоры
Железобетонные опоры устанавливаются на линиях напряжением менее 500 кВ. В основном это промежуточные опоры, не воспринимающие на себя нагрузку от тяжения проводов и тросов. В случае использования железобетонных стоек в качестве анкерных опор, их укрепляют укосами или оттяжками.
ЖБ опоры производятся из предварительно напряженного железобетона и имеют ряд преимуществ:
- несложные конструктивные особенности;
- не требуют сложной дополнительной сборки;
- не подвержены гниению, как деревянные опоры;
- в некоторых случаях возможна установка непосредственно в грунт;
- относительно несложное строительство линии.
Стальные опоры
Стальные опоры на линиях 0,4-10 кВ ставятся крайне редко. Их прерогатива это линии среднего напряжения и выше. Опоры из металла в основном используются в качестве анкерных, однако при напряжении сети более 110 кВ применяются и промежуточные стальные опоры.
Конструкции могут быть изготовлены как из профиля и уголков, так и методом проката, так как в освещении зачастую используются металлические опоры на основе труб. Среди преимуществ опор такого типа можно отметить их износостойкость и долговечность, а также возможность изготовления очень высоких конструкция для обеспечения безопасного перехода через инженерные сооружения и естественные преграды.
Конструкции
В основе опоры ЛЭП лежит армирующий металлический каркас, залитый бетоном.
Состав раствора меняется в зависимости от предназначения конструкции. Центрифугированные смеси бетона используются для производства изделий линий электропередачи 35-110 кВ.
Железобетонные опоры имеют конструктивные недостатки:
- большой вес, который делает их транспортировку и установку затруднительными;
- сколы и трещины, появление которых возможно при непредусмотренных механических воздействиях (тряске, ударах).
Опорные сооружения должны предусматривать возможность размещения:
- Коммуникационных и секционных устройств.
- Муфт кабельных концевых.
- Аппаратов защиты.
- Щитков и шкафов для электроприемников.
- Всех типов светильников наружного освещения.
Изделия для ЛЭП отличаются, кроме материала (стеклопластик, дерево, металл, железобетон):
- количеством цепей;
- напряжением линии;
- условиями местности, на которой расположена трасса (слабые грунты, болотистые участки, горные условия, наличие или отсутствие населения).
Элементы опорной системы
Основными элементами большинства бетонных осветительных, переходных, транспозиционных и т.д. опорных сооружений является железобетонный столб (стойка). Она обеспечивает нужные габариты проводов. В одной опоре их может быть 3 и более штук.
Кроме того, в состав опорных конструкций могут входить:
- Подкос (забирает часть нагрузки тяжения провода с одной стороны).
- Приставка — нижняя часть, которую вкапывают глубоко в грунт.
- Раскос — соединяющая между собой ряд элементов деталь, усиливающая жесткость и жесткость всей системы.
- Траверса для закрепления проводов.
- Фундамент — служит, чтобы передавать в грунт нагрузки от внешних воздействий (ветер, гололед), проводов, изоляторов, стоек. Одностоечный железобетонный столб не нуждается в монолитных, свайных или сборных фундаментах. У таких элементов в грунт просто заделываются нижние концы.
- Ригель — усиливает возможности фундамента держать нагрузки в горизонтальной плоскости. Повышает устойчивость опорного сооружения, препятствует опрокидыванию на слабом грунте от действия сил притяжения линии.
- Дополнительные элементы: тросостойки, оттяжки, надставки, подножники.
Защита от перенапряжений
По правилам, на последних опорах при подходах к ПС для защиты оборудования и самой ВЛ от перенапряжения, устанавливаются ограничители ОПН-35кв.
У фирмы Сикам они имеют маркировку — AZBD.
Они защищают линию:
от наведенного перенапряжения
от коммутационного
При этом сами ОПН, чтобы повысить надежность ВЛЗ можно заземлить не напрямую, а через специальный разъединитель.
Если ОПН сгорит или повредится, то с помощью этого разъединителя можно легко отсоединить заземляющий проводник от всей конструкции.
При этом изоляция самой ВЛЗ будет в норме, за счет изолированного кронштейна.
Вам не нужно будет прерывать электроснабжение ответственных потребителей, а поменять вышедший из строя ОПН можно при плановых ремонтах в дальнейшем.
У Ensto применяется ОПН — HE-S425SGA и HE-S4253D2.
Заземление
Конструктивно заземление во всех столбах освещения и стойках ВЛ выполняется на заводской производственной площадке. Сверху и снизу изделия выводится наружу арматура, имеющая в диаметре 10 мм, стальной прут которой проходит по всей длине столба.
После заземления арматуры заземляют нулевой провод (повторное заземление). Проводник обязан иметь диаметр более 6 мм.
Заземляющее устройство должно иметь сопротивление менее 30 Ом. В населенной местности, если сопротивление грунта менее 100 Ом/м, — до 10 Ом.
Для железобетонных конструкций к PEN-проводнику подсоединяют арматуру и подкосы опор, крюки и штыри фазных проводов. Если имеются оттяжки, они тоже используются в качестве проводников заземления к арматуре.
Заземлитель устанавливается в железобетонные столбы в соответствии с проектом:
- Стандартная глубина траншеи 1 м при ширине 0,5 м.
- Формируются контуры и осуществляется обварка элементов.
- Выполняется защита стыков от коррозии.
- Монтируется заземляющий спуск.
Для опор освещения с питающим кабелем заземление делают через его оболочку.
Металлические опоры линий электропередачи по назначению
По занимаемому месту в линии электропередачи, металлические опоры делят на
- промежуточные,
- угловые,
- концевые,
- опоры ответвлений.
Часто опоры на которых оказывается повышенные нагрузки в линии — это угловые, концевые и опоры ответвлений, их называют анкерные опоры. Читаешь анкерная, понимай усиленная.
Расчёт по нагрузке выпускаемых опор достаточно сложный и, как следствие, маркировка опор по их назначению тоже немного путанная. Например, многогранные опоры из металла для ВЛИ 0,38 кВ разработанные РОСЭП по своему ТУ, могут быть следующих типов:
- Промежуточная (П1М);
- Угловая промежуточная (УП1М);
- Концевая анкерная (К1М);
- Угловая анкерная (УА1М);
- Ответвительная анкерная (АО1М);
- Переходная промежуточная (ПП1М);
- Переходная анкерная (ПА1М);
- Переходная угловая анкерная (ПУА1М);
- Переходная ответвительная анкерная (ПОА);
- Переходная анкерная ответвительная (ПАО).
Классификация опор ЛЭП по назначению
В зависимости от того, какие функции выполняют опоры, они могут быть:
- промежуточными – используемыми исключительно для поддержки токонесущих линий. Они не рассчитаны на растягивающие усилия, поэтому кабель к ним крепят через подвесные или штыревые изоляторы, снижающие натяжение. В современных ЛЭП число промежуточных опор составляет от 80 до 90% от общего количества;
- анкерными – рассчитанными на жесткое крепление кабеля во избежание обрывов, разрушений и аварийных ситуаций. К ним кабель крепится через несколько изоляторов. Анкерные конструкции устанавливают, к примеру, на протяженных прямых участках через каждые 5 км. Если зимой в регионе образуется гололед толщиной более 10 мм, то анкерные опоры ставят через каждые 3 км;
- угловыми – предназначенными для участков, где ЛЭП меняет направление под определенным углом. Если при этом угол поворота составляет менее 20°, то крепление выполняют по типу промежуточных. При углах от 20 до 90 градусах – жесткое крепление по типу анкерного;
- концевыми – устанавливаемыми по завершении ЛЭП. Они представляют собой разновидность анкерных, так как постоянно функционируют в режиме натяжения кабеля.
Широко применяются и специальные опоры (переходные через ущелья и реки, ответвительные при монтаже ответвлений от основной ЛЭП, транспозиционные при необходимости изменить расположение кабеля). Они имеют особую конструкцию, большую высоту и выполняются по спецпроектам.
Виды опор ВЛ
При производстве металлоконструкций ЛЭП различают основные типы опор ВЛ: промежуточные, анкерные , угловые и специальные переходные и транспозиционные.
В нормальном режиме ЛЭП промежуточные опоры воспринимают нагрузки от веса смежных полупролетов проводов ВЛ и тросов, веса изоляторов, линейной арматуры и отдельных элементов опор ВЛ, а также ветровые нагрузки, обусловленные давлением ветра на провода, тросы и саму металлоконструкцию ЛЭП. В аварийном режиме работы ЛЭП опоры должны выдерживать напряжения, возникающие при обрыве одного провода или троса.
Расстояние между двумя соседними промежуточными опорами ВЛ называется промежуточным пролетом. Угловые опоры ВЛ могут быть промежуточными и анкерными. Промежуточные угловые элементы ЛЭП применяют обычно при небольших углах поворота трассы (до 20°). Устанавливаются анкерные или промежуточные угловые элементы ЛЭП на участках трассы линии, где меняется ее направление.
Промежуточные угловые опоры ВЛ в нормальном режиме, кроме нагрузок, действующих как обычно, воспринимают суммарные усилия от тяжения проводов и тросов в смежных пролетах, приложенные в точках их подвеса по биссектрисе угла поворота линии электропередач. Число анкерных сооружений ЛЭП составляет обычно небольшой процент от общего числа на линии (10… 15%). Применение их обуславливается условиями монтажа линий, требованиями, предъявляемыми к пересечениям линий с различными объектами, естественными препятствиями, т. е. они применяются, например в горной местности, а также когда промежуточные угловые элементы не обеспечивают требуемой надежности.
Используются анкерные угловые опоры и в качестве концевых, с которых провода линии идут в распределительное устройство подстанции или станции. На линиях, проходящих в населенной местности, их число также увеличивается. Провода ВЛ крепятся через натяжные гирлянды изоляторов. В нормальном режиме на эти опоры леп, кроме нагрузок, указанных для промежуточных элементов леп, действуют разность тяжений по проводам и тросам в смежных пролетах и равнодействующая сил тяжения по проводам и тросам. Обычно ЛЭП сооружают так, чтобы равнодействующая сил тяжения была направлена по оси траверс ЛЭП. В аварийном режиме ЛЭП должна выдерживать обрыв двух проводов или тросов.
Расстояние между двумя соседними анкерными опорами ЛЭП называют анкерным пролетом. Ответвительные ЛЭП предназначены для выполнения ответвлений от магистральных воздушных линий при необходимости электроснабжения потребителей, находящихся на некотором расстоянии от трассы. Перекрестные элементы применяются для выполнения на них скрещивания проводов ВЛ двух направлений. Концевые стойки ВЛ устанавливаются в начале и конце воздушной линии. Они воспринимают направленные вдоль линии усилия, создаваемые нормальным односторонним тяжением проводов. Для воздушных линий применяются также усиленные опоры ЛЭП, имеющие повышенную прочность и более сложную конструкцию. Для воздушных линий с напряжением до 1 кВ в основном применяются железобетонные стойки типа СВ.
Какие бывают опоры ЛЭП? Классификация разновидностей
По виду напряжению в воздушной линии электропередач:
- ВЛ 0,4-10 кВ
- ВЛ 35-110 кВ
- ВЛ 220-330 кВ
По способу закрепления в грунте классифицируют:
- устанавливаемые непосредственно в грунт
- устанавливаемые на фундаменты
По виду конструкции:
- свободностоящие
- с оттяжками
По количеству цепей в ЛЭП:
- Одноцепные
- Двухцепные
- Многоцепные