Воздушные линии электропередачи. Опорные конструкции. Опоры воздушных линий5 Опоры воздушных линий электропередач 5
Рис. 2. Цикл транспозиции проводов одноцепной линии В зависимости от количества подвешиваемых на опорах цепей опоры могут быть одноцепные и двухцепные. Провода располагаются на одноцепных линиях горизонтально или треугольником, на двухцепных опорах – обратной ёлкой илишестиугольником. Наиболее часто встречающиеся расположения проводов на опорах схематически изображены на рис. 3.
Рис. 3. Наиболее часто встречающиеся расположения проводов и тросов на опорах: а – расположение по вершинам треугольника; б - горизонтальное расположение; в – расположение обратной ёлкой Там же указано и возможное расположение грозозащитных тросов. Расположение проводов по вершинам треугольника (рис. 3,а) широко распространено на линиях до 20-35 кВ и на линиях с металлическими и железобетонными опорами напряжением 35-330 кВ. Горизонтальное расположение проводов применяют на линиях 35 кВ и 110 кВ на деревянных опорах и на линиях более высокого напряжения на других опорах. Для двухцепных опор более удобно с точки зрения монтажа расположение проводов по типу «обратная ёлка», но увеличивает массу опор и требует подвески двух защитных тросов. Деревянные опоры широко применялись на воздушных линиях электропередач до 110 кВ включительно. Наиболее распространены сосновые опоры и несколько меньше опоры из лиственницы. Достоинства этих опор – малая стоимость (при наличии местной древесины) и простота изготовления. Основной недостаток – гниение древесины, особенно интенсивное в месте соприкосновения опоры с почвой. Металлические опоры выполняются из стали специальных марок для линий 35 кВ и выше, требуют большого количества металла. Отдельные элементы соединяют сваркой или болтами. Для предотвращения окисления и коррозии поверхность металлических опор оцинковывают или периодически окрашивают специальными красками. Однако они обладают высокой механической прочностью и большим сроком службы. Устанавливают металлические опоры на железобетонных фундаментах. Эти опоры по конструктивному решению тела опоры могут быть отнесены к двум основным схемам – башенным или одностоечным, рис. 4, и портальным, рис. 5.а, по способу закрепления на фундаментах – к свободностоящим опорам, рис. 4 и 6, и опорам на оттяжках, рис. 5.а, б, в. На металлических опорах высотой 50 м и более должны быть установлены лестницы с ограждениями, доходящими по вершины опоры. При этом на каждой секции опор должны быть выполнены площадки с ограждениями.
Рис. 4. Промежуточная металлическая опора одноцепной линии: 1 – провода; 2 – изоляторы; 3 – грозозащитный трос; 4 – тросостойка; 5 – траверсы опоры; 6 – стойка опоры; 7 – фундамент опоры
Рис. 5. Металлические опоры: а) – промежуточная одноцепная на оттяжках 500 кВ; б) – промежуточная V-образная 1150 кВ; в) – промежуточная опора ВЛ постоянного тока 1500 кВ; г) – элементы пространственных решетчатых конструкций
Рис. 6. Металлические свободностоящие двухцепные опоры: а) – промежуточная 220 кВ; б) – анкерная угловая 110 кВ Железобетонные опоры выполняются для линий всех напряжений до 500 кВ. Для обеспечения необходимой плотности бетона применяют виброуплотнение и центрифугирование. Виброуплотнение производится различными вибраторами. Центрифугирование обеспечивает очень хорошее уплотнение бетона и требует специальных машин – цинтрифуг. На воздушных линиях электропередач 110 кВ и выше стойки опор и траверсы портальных опор – центрифугированные трубы, конические или цилиндрические. Железобетонные опоры долговечнее деревянных, отсутствует коррозия деталей, просты в эксплуатации и поэтому получили широкое распространение. Они имеют меньшую стоимость, но обладают большей массой и относительной хрупкостью поверхности бетона, рис. 7.
Рис. 7. Промежуточные железобетонные свободностоящие одноцепные опоры: а) – со штыревыми изоляторами 6-10 кВ; б) – 35 кВ; в) – 110 кВ; г) – 220 кВ Траверсы одностоечных железобетонных опор – металлические оцинкованные. Срок службы железобетонных и металлических оцинкованных или периодически окрашиваемых опор велик и достигает 50 лет и более.
studfiles.net Конструкции опор линий электропередачи | Электрика,Сантехникаclass="eliadunit">
От автораИстория развития опор начиналась с опор деревянных, не будем нарушать историю и для начала посмотрим конструкции деревянных опор. Конструкции опор из дереваОснова конструкции деревянных опор это столб – деревянный оцилиндрованный ствол дерева, пропитанный антисептиком. Самая простая конструкция деревянной опоры это одиночный столб, со смонтированной арматурой для крепления проводов. Устанавливается такая опора в заранее приготовленную яму, глубиной 1850 мм и рассчитана на ВЛИ или ЛЭП напряжением до 1000 Вольт. То есть, для загородного поселка или дачного, садового товариществ конструкции таких опор вполне подойдут. Однако, если почва влажная, болотистая, торфяная, то используется другая конструкция опоры- опора сборная.
Сборная деревянная опораСборная опора состоит из двух частей. Нижняя часть опоры это короткий бетонный столб, называется пасынок. Верхняя часть опоры это все тот же деревянный столб, пропитанный специальным составом на глубину заболони, называется стойка. Стыкуются обе части опоры с наложением и стягиваются, как минимум, в двух местах проволокой 6- 10 мм (10-8 витков). Пасынок может быть сделан из дерева. Иногда пасынок называют стул. Однако одиночную опору можно использовать только, как опору промежуточную, на прямых участках. Для угловых и анкерных (конечных) опор применяется другая конструкция опоры – опора с подкосом или опора с оттяжкой. Опора с оттяжкойОпора с оттяжкой это одиночная опора, от верхней части которой устанавливается растяжка, так, чтобы компенсировать силу натяжения проводов. Например, угловая опора, на которой стыкуются две ветки линии под углом в 135° (поворот на 45°). Оттяжка ставится с противоположенной стороны линии по линии биссектрисы угла. Оттяжки применяются редко и скорее для экономии денег. Более надежная конструкция опоры для угловых и промежуточных опор это опора с подкосом. Подкос это столб (с пасынком или без него), установленная под углом от 20° к основной опоре. Длина подкоса в земле 2300-2500 мм, на конце подкоса устанавливается ригель для прочности конструкции. На самом, деле не считается угол установки подкоса. Нормируется расстояние от вертикальной опоры до подкоса по поверхности земли (4000-4200 мм). Для линий электропередачи напряжением 6000 и 10000 Вольт (6 и 10 кВ), применяются конструкции деревянных опор похожие на букву «Л». Конструкция этих опор, аналогична конструкциям железобетонных опор на аналогичное напряжение (о них чуть ниже). П-образные опоры – рамыПромежуточные П-образные опоры применяются в ЛЭП напряжением 35-154 кВ. Они позволяют удерживать большое количество проводов и значительно увеличить длину пролета (до 28-30 метров). Конструкция рамы и впрямь, напоминает букву П. Вертикальные стойки рамы это сборные опоры из столба и пасынка. Соединяются стойки рамы траверсой, на которую подвешиваются провода ЛЭП. class="eliadunit">
Для увеличения прочности конструкции П-образной опоры ее усиливают перекрестными промежуточными стяжками. Называю их раскосы. Раскосы врубаются в стойки, а также скрепляются между собой в перекрестье.
Конструкции железобетонных опорЖелезобетонные опоры по конструкции схожи с конструкцией деревянных опор. Вернее будет сказать, их конструкции полностью совпадает. Приведу пример конструкции железобетонной опоры для ЛЭП 6-10-16 кВ.
Эти опоры вполне можно назвать Л-образные. По конструкции это две стойки, установленные под углом 19°-20°. На одной стойке для устойчивости, устанавливается ригель, на второй стойке опорная плита. Применяются Л-образные опоры как анкерные и угловые опоры. В завершении скажу, что конструкции и виды опор по назначению должны быть указаны в проекте ВЛИ и точно ему соответствовать. ©Elesant.ru Другие статьи раздела: Воздушные линии электропередачи
class="eliadunit"> elesant.ru 10.Опоры воздушных линийОпоры ВЛ предназначены для поддержания проводов на необходимой высоте над поверхностью чего-либо. Также на опоры подвешивают заземленные тросы для защиты от прямого удара молний и перенапряжений. По назначению и расположению: анкерные и промежуточные. Опоры анкерного типа, служащие для натяжения проводов; на этих опорах провода закрепляются в натяжных зажимах. Анкерные опоры устанавливают в местах жесткого крепления проводов. Они рассчитаны на продольные и поперечные составляющие проводов. Анкерные значительно дороже проходных и следовательно и надо использовать меньше. Анкерные опоры: концевые, угловые, промежуточные и специальные. Концевые опоры устанавливаются на концах линии. От этих опор отходят провода, подвешиваемые на порталах подстанций. При больших углах поворота устанавливаются анкерно угловые опоры, воспринимают также нагрузки от поперечных составляющих тяжения проводов и тросов Специальные опоры: транспозиционные, служащие для изменения порядка расположения проводов на опорах; опоры больших переходов через реки и водные пространства… Промежуточные опоры служат для поддержания проводов на прямых участках лини, они встречаются наиболее часто(80-90%). Нагрузка идет в основном от веса провода, тросов и изоляторов. По материалу изготовления Железобетонная опора выполняют различных конструкций. Достоинством железобетонных опор является их стойкость в отношении коррозии и воздействия химических реагентов, находящихся в воздухе. Металлические — выполняют из стали специальных марок. Отдельные элементы соединяют сваркой или болтами. Для предотвращения окисленияи коррозии поверхность металлических опор оцинковывают или периодически окрашивают специальными красками. Деревянные — выполняют из круглых брёвен. Наиболее распространены сосновые опоры и несколько меньше опоры из лиственницы. Деревянные опоры применяют для линий напряжением до 110 кВ включительно. Основные достоинства этих опор — малая стоимость (при наличии местной древесины) и простота изготовления. Основной недостаток — гниение древесины, особенно интенсивное в месте соприкосновения опоры с почвой. Стоимость металлических и железобетонных опор значительно превышает стоимость деревянных опор. Выбор того или иного материала для опор обусловливается экономическими соображениями, а также наличием соответствующего материала в районе сооружения линии 11.Изоляторы и линейная арматураИзоляторы ВЛ предназначены для изоляции и крепления проводов. Они изготавливаются из фарфора и закаленного стекла. Эти материалы обладают высокой механической и что важнее электрической прочностью (диэлектрик). Существенным достоинством стеклянных изоляторов является то, что при повреждение закаленного стекла, оно рассыпается, что облегчает нахождение повреждений изоляторов на линии. По конструктивному способу крепления на опоре изоляторы: штыревые и подвесные. Штыревые применяют на напряжение до 10 кВ и редко 35кВ. Они крепятся на опоры с помощью крюков или штырей. Подвесные применяются на линиях 35 и выше. Изоляторы собираются в гирлянды, которые поддерживают на опорах. Количество изоляторов в гирлянде зависит от напряжения, типа материала опор, загрязнения атмосферы.(35 кВ – 3-4; 220 – 14-16). На деревянных опорах количество изоляторов всегда меньше, чем на металлических опорах. Натяжные гирлянды, которые работают в более тяжелых условиях, состоят из большего числа изоляторов, чем поддерживающие. Для крепления проводов воздушных линий к изоляторам, сцепок изоляторов и для крепления изоляторов к опорам применяются вспомогательные элементы, называемые линейной арматурой. Линейная арматура изготовляется из стали. Для закрепления проводов и прикрепления их к гирляндам изоляторов служат зажимы. Основное назначение состоит в том, чтобы удерживать провод, на который в нормальных режимах работы линий действуют вертикальные силы веса проводов (или тросов) и гололедных отложений на них, а также горизонтальные силы давления ветра на провод. Натяжные зажимы применяются на анкертных опорах для крепления проводов к натяжным гирляндам изоляторов, натянутым вдоль пролета; они воспринимают полные тяжения по проводам и удерживают их во всех режимах работы линии. Провода и тросы в натяжных зажимах закрепляются с помощью болтовых креплений или опрессовыванием части зажима на проводе. К штыревым изоляторам провода крепятся вязкой из мягкой проволоки того же металла, что и сам провод, или специальным зажимом, охватывающим головку штыревого изолятора, имеющего зажим для провода. Для предотвращения изломов проволок проводов при их вибрации к проводам подвешиваются гасители вибрации. Энергия вибрации провода поглощается в движении грузов и трении проволок горизонтального стального тросика гасителя, на котором укреплены эти грузы. Также применяется подвеска к проводам в пролетах специальных грузов (с массой 20—30 кг) расстраивающих автоколебательный режим пляски проводов; в некоторых случаях может подвешиваться к проводам специальная арматура, изменяющая аэродинамические свойства провода. При монтаже и эксплуатации проводов и тросов возникает необходимость сращивать отдельные их отрезки, что выполняется с помощью соединителей. Закрепляются провода и тросы некрупных марок обжатием их в овально-трубчатых соединителях или закручиванием проводов вместе с соединителем. Провода крупных марок сращиваются опрессованием на них соединителей, причем при сталеалюминиевых проводах отдельно -опрессовываются стальной соединитель на статном сердечнике провода, а на токоведущей части — алюминиевый корпус соединителя. В пролетах фаз линий 330 кВ и выше, выполняемых из нескольких проводов, в пролетах устанавливаются дистанционные распорки, предотвращающие сближения и схлестывания отдельных проводов фазы studfiles.net Воздушные линии электропередачи. Опоры воздушных линий.Провода и тросы. Воздушные линии электропередач широко используются для электроснабжения перекачивающих станций нефтепроводов, арматуры и т.п. [12]. Современные воздушные линии (ВЛ) электропередачи разделены на 2 класса - напряжением до 1 кВ и выше 1 кВ. Воздушной линией электропередачи выше 1 кВ называется устройство для передачи электроэнергии по проводам, расположенным на открытом воздухе и прикрепленным при помощи изоляторов и арматуры к опорам или кронштейнам и стойкам на инженерных сооружениях. Обслуживание ВЛ выше 1 кВ должно предусматриваться с ремонтно-производственных баз (РПБ) и ремонтно-эксплуатационных пунктов (РЭП).
Провода. Марка, диаметр проводов, их сечение, а также расстояние между проводами определяются расчетом и должны соответствовать проекту. Для ВЛ могут применяться одно и многопроволочные провода алюминиевые или сталеалюминевые сечением не менее 50 мм2. Применение расплетенных проводов не допускается. ВЛ могут выполняться с одним или несколькими проводами в фазе; во втором случае фаза называется расщепленной. По условиям механической прочности на ВЛ должны применяться многопроволочные алюминиевые и сталеалюминиевые провода и провода из алюминиевого сплава АЖ и многопроволочные тросы. На ВЛ может применяться любое расположение проводов на опоре. Соединение проводов ВЛ должно производиться при помощи соединительных зажимов или сваркой. Сварка встык однопроволочных проводов не допускается. Однопроволочные провода допускается соединять путем скрутки с последующей пайкой. Нулевой провод, как правило, следует располагать ниже фазных проводов. Провода наружного освещения, прокладываемые на опорах совместно с проводами ВЛ, должны располагаться, как правило, под нулевым проводом. Провода ЛС и PC должны располагаться под проводами ВЛ. Опоры. Опоры ВЛ выше 1 кВ разделяются на два основных вида: анкерные опоры, полностью воспринимающие тяжение проводов и тросов в смежных с опорой пролетах, и промежуточные, которые не воспринимают тяжение проводов или воспринимают его частично. На базе анкерных опор могут выполняться концевые и транспозиционные опоры. Промежуточные и анкерные опоры могут быть прямыми и угловыми. Опоры ВЛ рекомендуется устанавливать вне зоны размыва берегов с учетом возможных перемещений русел и затопляемости района, а также вне мест, где могут быть потоки дождевых и других вод, ледоходы (овраги, поймы рек и др.). При невозможности установки опор ВЛ вне указанных опасных зон должны быть выполнены мероприятия по защите опор от повреждений (устройство специальных фундаментов, укрепление берегов, откосов, склонов, устройство водоотводных канав, ледорезов или иных сооружений и т. п.). Металлические опоры и подножники, выступающие металлические части железобетонных опор и все металлические детали деревянных и железобетонных опор ВЛ должны быть защищены от коррозии путем оцинковки или окраски стойким покрытием. Тросы.В качестве грозозащитных тросов следует использовать стальные канаты сечением не менее 35 мм ВЛ 110-500 кВ с металлическими и железобетонными опорами должны быть защищены от прямых ударов молнии тросами по всей длине линии. Для ВЛ до 35 кВ применения грозозащитных тросов не требуется. ВЛ 110 кВ на деревянных опорах, как правило, не должны защищаться тросами. Соединения проводов и тросов следует производить при помощи соединительных зажимов, сварки, а также при помощи зажимов и сварки в совокупности. В одном пролете ВЛ допускается не более одного соединения на каждый провод или трос.
Похожие статьи:poznayka.org Воздушные линии электропередачи. Опорные конструкции.Опоры и фундаменты на воздушные линии электропередач напряжением 35-110 кВ имеют значительный удельный вес как в части материалоёмкости, так и в стоимостном отношении. Достаточно сказать, что стоимость смонтированных опорных конструкций на этих воздушных линиях составляет, как правило, 60-70 % полной стоимости сооружения воздушных линий электропередач. Для линий, расположенных на промышленных предприятиях и непосредственно прилегающих к ним территориях, этот процент может быть ещё выше. Опоры воздушной линии предназначены для поддержания проводов линий на определённом расстоянии от земли, обеспечивающем безопасность людей и надёжную работу линии. Опоры воздушных линий электропередач делятся на анкерные и промежуточные. Опоры этих двух групп различаются способом подвески проводов. Анкерные опоры полностью воспринимают тяжение проводов и тросов в смежных с опорой пролётах, т.е. служат для натяжения проводов. На этих опорах провода подвешиваются с помощью подвесных гирлянд. Опоры анкерного типа могут быть нормальной и облегчённой конструкции. Анкерные опоры значительно сложнее и дороже промежуточных и поэтому число их на каждой линии должно быть минимальным. Промежуточные опоры не воспринимают тяжение проводов или воспринимают его частично. На промежуточных опорах провода подвешиваются с помощью поддерживающих гирлянд изоляторов, рис. 1.  Рис. 1. Схема анкерного пролёта воздушной линии и пролёта пересечения с железной дорогой На базе анкерных опор могут выполняться концевые и транспозиционные опоры. Промежуточные и анкерные опоры могут быть прямыми и угловыми. Концевые анкерные опоры, устанавливаемые при выходе линии с электростанции или на подходах к подстанции, находятся в наихудших условиях. Эти опоры испытывают одностороннее тяжение всех проводов со стороны линии, так как тяжение со стороны портала подстанции незначительно. Промежуточные прямые опоры устанавливаются на прямых участках воздушных линий электропередач для поддержания проводов. Промежуточная опора дешевле и проще в изготовлении, чем анкерная, так как в нормальном режиме не испытывает усилий вдоль линии. Промежуточные опоры составляют не менее 80-90 % общего числа опор воздушных линий. Угловые опоры устанавливаются в точках поворота линии. При углах поворота линии до 20о применяют угловые опоры анкерного типа. При углах поворота линии электропередачи более 20о – промежуточные угловые опоры. На воздушных линиях электропередач применяются специальные опоры следующих типов: транспозиционные – для изменения порядка расположения проводов на опорах; ответвительные – для выполнения ответвлений от основной линии; переходные – для пересечения рек, ущелий и т.д. Транспозицию применяют на линиях напряжением 110 кВ и выше протяжённостью более 100 км для того, чтобы сделать ёмкость и индуктивность всех трёх фаз цепи воздушных линий электропередач одинаковыми. При этом последовательно меняют на опорах взаимное расположение проводов по отношению друг к другу. Однако такое тройное перемещение проводов называют циклом транспозиции. Линия делится на три участка (шага), на которых каждый из трёх проводов занимает все три возможных положения, рис. 2.  Рис. 2. Цикл транспозиции проводов одноцепной линии В зависимости от количества подвешиваемых на опорах цепей опоры могут быть одноцепные и двухцепные. Провода располагаются на одноцепных линиях горизонтально или треугольником, на двухцепных опорах – обратной ёлкой или шестиугольником. Наиболее часто встречающиеся расположения проводов на опорах схематически изображены на рис. 3.  Рис. 3. Наиболее часто встречающиеся расположения проводов и тросов на опорах: а – расположение по вершинам треугольника; б - горизонтальное расположение; в – расположение обратной ёлкой Там же указано и возможное расположение грозозащитных тросов. Расположение проводов по вершинам треугольника (рис. 3,а) широко распространено на линиях до 20-35 кВ и на линиях с металлическими и железобетонными опорами напряжением 35-330 кВ. Горизонтальное расположение проводов применяют на линиях 35 кВ и 110 кВ на деревянных опорах и на линиях более высокого напряжения на других опорах. Для двухцепных опор более удобно с точки зрения монтажа расположение проводов по типу «обратная ёлка», но увеличивает массу опор и требует подвески двух защитных тросов. Деревянные опоры широко применялись на воздушных линиях электропередач до 110 кВ включительно. Наиболее распространены сосновые опоры и несколько меньше опоры из лиственницы. Достоинства этих опор – малая стоимость (при наличии местной древесины) и простота изготовления. Основной недостаток – гниение древесины, особенно интенсивное в месте соприкосновения опоры с почвой. Металлические опоры выполняются из стали специальных марок для линий 35 кВ и выше, требуют большого количества металла. Отдельные элементы соединяют сваркой или болтами. Для предотвращения окисления и коррозии поверхность металлических опор оцинковывают или периодически окрашивают специальными красками. Однако они обладают высокой механической прочностью и большим сроком службы. Устанавливают металлические опоры на железобетонных фундаментах. Эти опоры по конструктивному решению тела опоры могут быть отнесены к двум основным схемам – башенным или одностоечным, рис. 4, и портальным, рис. 5.а, по способу закрепления на фундаментах – к свободностоящим опорам, рис. 4 и 6, и опорам на оттяжках, рис. 5.а, б, в. На металлических опорах высотой 50 м и более должны быть установлены лестницы с ограждениями, доходящими по вершины опоры. При этом на каждой секции опор должны быть выполнены площадки с ограждениями.  Рис. 4. Промежуточная металлическая опора одноцепной линии: 1 – провода; 2 – изоляторы; 3 – грозозащитный трос; 4 – тросостойка; 5 – траверсы опоры; 6 – стойка опоры; 7 – фундамент опоры  Рис. 5. Металлические опоры: а) – промежуточная одноцепная на оттяжках 500 кВ; б) – промежуточная V-образная 1150 кВ; в) – промежуточная опора ВЛ постоянного тока 1500 кВ; г) – элементы пространственных решетчатых конструкций  Рис. 6. Металлические свободностоящие двухцепные опоры: а) – промежуточная 220 кВ; б) – анкерная угловая 110 кВ Железобетонные опоры выполняются для линий всех напряжений до 500 кВ. Для обеспечения необходимой плотности бетона применяют виброуплотнение и центрифугирование. Виброуплотнение производится различными вибраторами. Центрифугирование обеспечивает очень хорошее уплотнение бетона и требует специальных машин – цинтрифуг. На воздушных линиях электропередач 110 кВ и выше стойки опор и траверсы портальных опор – центрифугированные трубы, конические или цилиндрические. Железобетонные опоры долговечнее деревянных, отсутствует коррозия деталей, просты в эксплуатации и поэтому получили широкое распространение. Они имеют меньшую стоимость, но обладают большей массой и относительной хрупкостью поверхности бетона, рис. 7.  Рис. 7. Промежуточные железобетонные свободностоящие одноцепные опоры: а) – со штыревыми изоляторами 6-10 кВ; б) – 35 кВ; в) – 110 кВ; г) – 220 кВ Траверсы одностоечных железобетонных опор – металлические оцинкованные. Срок службы железобетонных и металлических оцинкованных или периодически окрашиваемых опор велик и достигает 50 лет и более. www.eti.su Композитные опоры воздушных линий электропередачРоль электрического оборудования в обеспечении качества жизни граждан и безопасности рабочих процессов год от года возрастает. В связи с этим растет и важность обеспечения бесперебойного снабжения электроэнергией различных потребителей, к числу которых в последние годы добавилось множество важных и потенциально опасных объектов автомобильного, авиационного и трубопроводного транспорта, а также объекты связи и телекоммуникаций, часто расположенные в самых сложных географических и климатических условиях. Наиболее затратными по капитальным вложениям и в тоже время наиболее уязвимыми к действию неблагоприятных климатических факторов являются воздушные линии электропередач, особенно это относится к распределительным сетям низких классов напряжений 6/10 кВ, которые не закольцованы и имеют упрощенные элементы конструкции (опоры, арматуру) со сравнительно низким запасом прочности, но высокой удельной массой (прежде всего железобетонные стойки опор и стальные траверсы). В последние годы наметилась тенденция замены железобетонных стоек на более эффективные аналоги, особенно на труднодоступных участках линий и на участках, проходящих в сложных климатических условиях. Прежде всего это горные районы и болотистая местность Севера и Сибири. Поэтому проявляется интерес к новым типам опор: стальным многогранным, стальным из гнутого профиля и композитным. Целью работы авторов является разработка, освоение производства и внедрение в опытно-промышленную эксплуатацию особо легких быстросборных и быстромонтируемых композитных опор повышенной надежности для ВЛ 6/10 кВ. Композитные опоры воздушных линий электропередач — сравнительно новый тип мачтовых конструкций, история которых насчитывает не более 15 лет. Опыт применения их в настоящее время еще небольшой, но характеристики современных композиционных материалов придают опорам этого типа ряд необычных для других типов опор свойств, представляющих определенный интерес с точки зрения снижения затрат на монтаж и повышения эксплуатационной надежности воздушных линий электропередач. Композитом называется неоднородный сплошной материал, состоящий из двух или более функционально различающихся компонентов, имеющих четкие границы, при этом свойства композита определяются не только и не столько свойствами самих компонентов, сколько их пространственным расположением и характером взаимодействия. В настоящее время термины «композит» и «композитный материал» используется более узко в отношении лишь армированных полимерных композиционных материалов (ПКМ). В качестве армирующих наполнителей в настоящее время получили распространение (в порядке убывания): стеклянное, базальтовое, органическое и углеродное волокно. Органическое и углеродное волокно имеют очень высокую стоимость и крупнотоннажных массовых изделиях применения не находят. Стеклопластики (СП) и базальтопластики (БП) близки по своим физико-механическим характеристикам (ФМХ). Указанные особенности ФМХ СП и БП позволяют создавать сверхлегкие мачтовые конструкции, устойчивые к действию повышенных статических и динамических нагрузок. Кроме того, стеклопластики и базальтопластики являются диэлектриками с очень высокими изолирующими свойствами. Основной недостаток данных материалов — достаточно высокая цена. Поэтому их применение оправдано лишь на линиях, сооружаемых в труднопроходимой местности (горы, тундра, тайга, болота) или для строительства линий высокой степени надежности, обслуживание которых затруднено. Высокие диэлектрические свойства стойки позволяют ВЛ сохранять работоспособность при пробое или перекрытии изоляции, а также исключает возникновение блуждающих токов или гибель птиц. Учитывая вышеобозначенные особенности изделий из композитных материалов, авторами была разработана конструкция облегченной высокопрочной быстросборной и быстромонтируемой компактной при транспортировке комплектной композитной промежуточной опоры для ВЛ 6/10 кВ. В таких изделиях испытывают потребность энергосервисные организации нефтегазовых компаний, операторов сотовой связи. В связи с эти к конструкции предъявляются следующие специфические требования: - возможность транспортировки не менее 10 опор одновременно вертолетом в грузовой кабине; - возможность массовой транспортировки легким вездеходным транспортом; - возможность ручной транспортировки секций опоры в местах, недоступных для техники; - возможность сборки в полевых условиях с помощью простейших средств; - возможность монтажа в пробуренный котлован без использования спецтехники; - стойкость опор и всей линии к экстремальным климатическим нагрузкам; - возможность продолжения работы линии без отключения при нарушениях изоляции; - снижение опасности ВЛ для окружающей среды, вызванной блуждающими токами и исключение случаев гибели птиц на ВЛ. Эти требования были сформулированы авторами на основе публичных технических заданий компаний «Газпром-Стройтек-Салават» и «Татнефть-Энергосервис» на перспективные типы опор ВЛ 6 - 10 кВ.
Рисунок 1. Схема композитной опоры ПК-10-1 в трехсекционном и двухсекционном вариантах Предложенная авторами конструкция опоры ПК10-1 представлена на рисунке 1. Опора свободностоящая типа «столб» секционной конструкции. В варианте для транспортировке вертолетом, вездеходом и вручную конструкция разбита на три секции (поз. 1, поз. 2 и поз. 3). Причем масса каждой из секций не превышает 100 кг, диаметр лежит в диапазоне от 165 до 350 мм, а длина секции не превышает 5 м. Если указанных требований по транспортировке нет — конструкция выполняется двухсекционной. Траверсы поз. 4 (или иные элементы для закрепления проводов) выполнены в виде конструктивных элементов верхней секции. Каждая секция представляет собой композитную цилиндрическую трубу с переменной по высоте толщиной стенки. Вторая и третья секция (при ее наличии) в нижней части имеет переходной конический участок. Секции соединяются друг с другом телескопическим стыком (рисунок 2), фиксируемым штифтами 6 и 8, блокируемые кольцами 7 и 9.
Рисунок 2 - Процесс сборки опоры ПК-10-1 С завода опоры поставляются упакованными по схеме «матрешка»: секция меньшего размера помещается внутрь секции большего размера. Элементы траверсы, изоляторы и арматура (при комплектной поставке) также помещаются внутрь секций стойки. Таким образом размер опоры в транспортной упаковке не превышает размера нижней секции стойки. Такая конструкция на первый взгляд несколько необычна, но максимально оптимизирована под особенности имеющейся технологии производства, но при этом полностью отвечает требованиям, предъявляемым к опорам. Дело в том, что создание специализированных заводов, ориентированных лишь на выпуск композитных опор ВЛ пока экономически не целесообразно. Но выпуск на существующих мощностях по производству стеклопластиковых труб вполне рентабелен. Применение телескопического стыка связано также с особенностями технологии производства. Дело в том, что внутренняя цилиндрическая поверхность секции стойки формируется на технологической оправке, выполненной с высокой точностью. Наружная цилиндрического поверхность участка стойки в зоне телескопического стыка механически обрабатывается с высокой точностью. Таким образом формируется посадка с расчетным значениям натяга. Стык фиксируется штифтами поз. 6 устанавливаемыми с натягом, которые фиксируются в отверстиях накиданным запорным кольцом поз. 7, также устанавливаемым с натягом на наружную поверхность. Полученное соединение оказывается прочным, компактным и исключает относительные колебания секций. Переменная толщина стенки обеспечивает равнопрочную и равножесткую конструкцию. Полученная опора обладает пониженной жесткостью по сравнению с железобетонными аналогами. Это позволяет при буревых скоростях ветра или при обледенении безопасно распределять возникающие локальные избыточные нагрузки по множеству элементов ВЛ и существенно снижает вероятность обрыва проводов и арматуры, а также поломки изоляторов. При этом жесткость вполне достаточна для сохранения безопасных значений габаритов ВЛ. В тоже время конструкционная прочность созданной опоры существенно выше чем у железобетонных и не уступает стальным. Поэтому вероятность излома опоры практически исключается. Высокие диэлектрические свойства ПКМ позволяют существенно снизить требования к изоляции, а также некоторое время (до ремонта) безопасно эксплуатировать линию при повреждении изоляторов и избежать отключений. Последнее очень важно в труднодоступных районах, где ремонтные бригады не всегда имеют возможность оперативно прибыть к месту повреждения, особенно в штормовую погоду. Пониженная жесткость конструкции и и ее высокие диэлектрические свойства позволят ВЛ на композитных опорах сохранить работоспособность в сложных условиях погоды. Здесь оценки авторов подтверждаются опытом энергокомпаний Канады и США [1]. Диэлектрические свойства композитных опор исключают возникновение в грунте блуждающих токов и обеспечивают безопасность для птиц без применение специальных устройств. Разработанная авторами трехсекционная опора успешно прошла испытания на полигоне ЦИВЛ ОАО «Фирма ОРГРЭС» в соответствии с требованиями стандарта МЭК «Испытания опор воздушных линий электропередач механическими нагрузками», рабочей методики МТ 701.000.0071-86, СНиП-II-23-81 и главы 2.5 ПУЭ 7. В таблице 1 приводятся характериcтики созданной авторами композитной промежуточной опоры ПК-10-1 в сравнении с опорами типа П10-1 (на базе стойки СВ-105), многогранной стальной опоры ПМ-10-1 и специальной стальной опоры ЭЛСИ ПС10П-6АМ из гнутых профилей.
На рисунке 3 представлены фотографии опор ПК10-1 в процессе испытания на полигоне. На рисунке 4 — фотография опоры ПК10-1 в составе действующего участка ВЛ 10 кВ «Татнефть-Энергосервис» в г. Альметьевск (Татарстан).
Рисунок 3 - Композитные опоры в опытном участке действующей линии Конструкция опоры хорошо оптимизирована под изготовление на существующем оборудовании по выпуску крупногабаритных труд цеха №2 ЗАО НПП «Алтик». Авторами также были решены вопросы обеспечение стойкости опоры к старению под действием излучения Солнца и почвы со щелочной реакцией. В результате выполненной авторами в 2013-2014 годах работы была создана промышленно реализуемая конструкция особо легкой быстросборной быстромонтируемой стеклопластиковой опоры для ВЛ 6 - 10 кВ повышенной надежности. Опора успешно прошла испытания механическими нагрузками, которые подтвердили правильность выбранных авторами решений.
Рисунок 4 - Испытания опоры ПК-10-1 на полигоне ЦИВЛ ОАО "Фирма ОРГРЭС" В настоящее время авторами разрабатывается семейство опор на основе ПК10-1, в частности опоры аварийного резерва с адаптерами для установки на комлевые обломки железобетонных опор, а также опора с интегрированной изолирующей несущей системой. altik.su Опоры воздушных линий электропередачи | Онлайн журнал электрикаОбщая черта опорвоздушных линий
В качестве материала для опор на сельских линиях обширно используют древесную породу деревьев хвойных пород, сначала сосны и лиственницы, а потом пихты и ели (для линий напряжением 35 кВ и ниже). Для траверс и приставок опор ель и пихту использовать нельзя. Древесные опоры изготовляют из круглого леса — бревен со снятой корой. Стандартная длина бревен колеблется от 5 до 13 м через 0,5 м, а поперечник в верхнем отрубе — от 12 до 26 см через 2 см. Толщину бревна в комле, другими словами в нижнем, толстом конце, определяют естественной конусностью древесного ствола. Изменение поперечника бревна на каждый метр его длины, называемое сбегом, принимается 0,8 см. Чем больше длина бревен для опор (чем длинномернее лес), тем выше цена кубического метра древесной породы.
Методы антисептирования древисины для древесных опорвоздушных линий Срок службы опор из непропитанной древесины составляет: для опор из сосны 4 — 5 лет, из лиственницы 14—15 лет, из ели 3— 4 года. В южных районах, где высочайшие температуры содействуют ускоренному тлению древесной породы, срок службы непропитанных опор миниатюризируется в 1,5—2 раза против приведенных цифр. В связи с этим нужно использовать бревна, только пропитанные антисептиком, кроме лиственницы зимней рубки, которая не просит пропитки.
Бревна, созданные для производства опор, при пропитке загружают в металлической цилиндр. В него вводят консервирующую жидкость и делают на некое время давление до 0,9 МПа для того, чтоб жидкость просочилась в глубь древесной породы. После чего в цилиндре делают разрежение, чтоб жидкость стекла. На этом процесс пропитки завершается. Срок службы опор при описанном методе пропитки существенно возрастает и добивается 25— 30 лет. В забугорной практике он принимается даже 35— 40 лет.
Древесную породу при влажности 60— 80 % можно пропитывать водорастворимыми антисептиками также в ваннах в течение 20 ч с следующим прогревом до 100— 110 °С в течение 2 ч. Древесную породу из ели, пихты и лиственницы перед пропиткой хоть каким методом следует накалывать на глубину 15 мм. Длина накола 6— 19 мм, ширина 3 мм. Сетка наколов находится в зависимости от вида пропитки. Для роста срока службы опор, пропитанных водорастворимыми антисептиками, советуют через 15— 17 лет эксплуатации ставить на их дезинфицирующие бандажи. Бандаж ставят на часть опоры, расположенную выше поверхности земли на 30 см и ниже ее также на 30 см. Его изготовляют из полосы толя, рубероида либо пергамина шириной 70 см. На опору наносят слой дезинфицирующей пасты, бандаж приколачивают гвоздями и обвязывают проволокой. Столб около бандажа и сам бандаж покрывают слоем битума. Беря во внимание ядовитые и небезопасные в пожарном отношении характеристики антисептиков, работу по пропитке древесной породы диффузионным способом проводят с соблюдением правил безопасности. Железобетонные опоры воздушных линий
При изготовлении железобетонных опор дляобеспечения нужной плотности бетона используютсявиброуплотнение и центрифугирование. Виброуплотнениеделается разными вибраторами (инструментамилибо навесными устройствами), также на вибростолах.Центрифугирование обеспечивает очень не плохое уплотнениебетона и просит особых машин–центрифуг. На ВЛ110 кВ и выше стойки опор и траверсы портальных опор –центрифугированные трубы, конические либо цилиндрические. На ВЛ 35 кВ стойки – центрифугированные либо извибробетона, а для воздушных линий более низкого напряжения – только из вибробетона.Траверсы одностоечных опор – железные покрытые цинком. Железные опоры воздушных линий Железные опоры (железные), используемые на линиях электропередачи напряжением 35 кВ и выше, довольно металлоемкие и требуют расцветки в процессе использования для защиты от коррозии. Устанавливают железные опоры на железобетонных фундаментах. Независимо от конструктивного решения и схемы железныеопоры производятся в виде пространственных решетчатых конструкций.
Систематизация опор воздушных линий по предназначению По предназначению опоры воздушных линий делят напромежные, анкерные, угловые, концевые и особые. Промежные опоры предусмотрены только для поддержания проводов, их не рассчитывают на однобокое тяженке. В случае обрыва провода с одной стороны опоры при креплении его на штыревых изоляторах он проскальзывает в вязке и однобокое тяжение понижается. При навесных изоляторах гирлянда отклоняется и тяжение также понижается. Промежные опоры составляют подавляющее большая часть (выше 80 %) опор, используемых на воздушных линиях. На анкерных опорах провода закрепляют агрессивно, потому такие опоры рассчитывают на обрыв части проводов. К штыревым изоляторам на анкерных опорах провода укрепляют в особенности крепко, увеличивая по мере надобности число изоляторов до 2-ух либо 3-х. Нередко на анкерных опорах заместо штыревых ставят навесные изоляторы. Будучи более крепкими, анкерные опоры ограничивают разрушения воздушных линий в аварийных случаях.
Угловые опоры устанавливают в местах конфигурации направления воздушной полосы. При обычном режиме угловые опоры воспринимают однобокое тяжение по биссектрисе внутреннего угла полосы. Углом поворота полосы считают угол, дополняющий до 180° внутренний угол полосы. При маленьких углах поворота (до 20°) угловые опоры делают по типу промежных, для огромных углов поворота (до 90°) — по типу анкерных.
На воздушных линиях используются особые опоры последующих типов: транспозиционные – для конфигурации порядка расположения проводов на опорах;ответвительные – для выполнения ответвлений от основной полосы; переходные – для скрещения рек, ущелий и т. д. Транспозицию используют на линиях напряжением110 кВ и выше протяженностью более 100 км для того, что-бы сделать емкость и индуктивность всех 3-х фаз цепи ВЛсхожими. При всем этом поочередно меняют на опорахобоюдное размещение проводов по отношению друг к другу на различных участках полосы. Провод каждой фазы проходит одну третья часть длины полосы на одном, вторую – на другоми третью – на 3-ем месте. Одно такое тройное перемещение проводов именуют циклом транспозиции Систематизация опор воздушных линий по конструкции По конструкции различают опорыцельностоечные исоставные из стоек и приставок. Древесные опоры делают на древесных или на железобетонных приставках. При прохождении воздушных линий по местам, где вероятны низовые пожары, следует использовать опоры с железобетонными приставками. Для цельностоечных опор, которые лучше использовать, нужно использовать длинномерную антисептированную древесную породу высочайшего свойства, что ограничивает их распространение. Большая часть промежных опор делаютодностоечными. Анкерные и конечные опоры делают А-образными. Для напряжений110 кВ и выше опоры промежного типа делают П-образными, а анкерного А— П-образными. За рубежом при изготовлении анкерных, концевых и других сложных опор используют оттяжки из железного троса. У нас они распространения не получили.
При сооружении опор воздушных линий должны быть выдержаны расстояния меж проводами и другими предметами, находящимися в конкретной близости от полосы. На линиях напряжением до 1 кВ в I— III районах гололедности расстояние меж проводами должно быть более 40 см при вертикальном расположении проводов и большей стреле провеса 1,2 м, а в IV и особенном районах по гололеду — 60 см. При других расположениях проводов во всех районах по гололеду при скорости ветра при гололеде до 18 м/с расстояние меж проводами 40 см, а при скорости ветра более 18 м/с — 60 см. Расстояние по вертикали меж проводами различных фаз на опоре при ответвлении от воздушной полосы и скрещении различных линий должно быть более 10 см. Расстояние меж изоляторами ввода должно быть более 20 см. При подвеске проводов линий напряжением до 1 кВ на общих опорах с проводами линий напряжением до 10 кВ включительно вертикальное расстояние меж проводами высшего и низшего напряжений должно быть более расстояния, требуемого для линий высшего напряжения.
На промежных опорах для напряжений 6— 20 кВ, устанавливаемых в населенной местности, предугадывают двойное крепление проводов на штыревых изоляторах, а на анкерных и угловых опорах используют навесные изоляторы. Железобетонные опоры, обычно, делают цельностоечными.Для напряжения 0,38 кВ их схемы напоминают схемы древесных опор. На напряжении0,38 кВ их используют для подвески 5, восьми и 9 проводов таких же иогромных сечений, что и на древесных опорах.. Все промежные опоры делаютодностоечными, свободно стоящими, а анкерные и угловые — с подкосами. Для напряжений 35 кВ железобетонные опоры изготовляют без прокладки грозозащитного троса и с тросом. Последние используют на подходах к трансформаторным подстанциям. elektrica.info | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
||||||||||||||||||
|
|
||||||||||||||||||
|
из проволок с пределом прочности не менее 120 Н/мм 
Опоры воздушных линий поддерживают провода на нужном расстоянии от поверхности земли, проводов других линий, крыш построек и т. п. Опоры должны быть довольно механически крепкими в разных метеорологических критериях (ветер, гололед и пр.).
Древесная порода опор подвергается воздействию наружных критерий и в особенности переменной влажности в месте заделки в землю. Вследствие этого она загнивает, разрушается и, если не принять особых мер, стремительно выходит из строя.
Лучшим методом антисептирования древесной породы опор признана пропитка ее каменноугольным маслом, получаемым при перегонке сырой каменноугольной смолы. Отличные результаты дает также пропитка антраценовым маслом и флегмой. Влажность древесной породы должна быть менее 25 %.
Сосновую и еловую древесную породу можно пропитывать водорастворимыми антисептиками. Для этой цели рекомендуется доналит различных марок. При пропитке древесной породы в железных цилиндрах под давлением влажность ее может быть в границах от 30 до 80 %. Древесную породу загружают в цилиндр на 15 мин, делают в нем вакуум, потом на 1…2,5ч подают раствор антисептика под давлением 1,3 МПа.
Железобетонные опоры обширно используются на ВЛ до 500 кВвключительно. Срокслужбы железобетонных опор в среднем вдвое выше, чем древесных, отлично пропитанных опор.Отпадает необходимость в использовании древесной породы, увеличивается надежностьэлектроснабжения. 
Для надежности работы линий анкерные опоры устанавливают на прямых участках не пореже чем через 5 км, а при толщине слоя гололеда выше 10 мм не пореже чем через 3 км. Концевые опоры —это разновидность анкерных. Для их однобокое тяжение проводов — не аварийное состояние, а основной режим работы.
Особые опоры сооружают при переходах через реки, стальные дороги, ущелья и т. п. Они обычно существенно выше обычных, и их делают по особенным проектам.
Меньшее допустимое расстояние от проводов воздушных линий до поверхности земли либо воды именуютгабаритом полосы.Габарит полосы находится в зависимости от районов, в каких она проходит.
