Анкерная опора: назначение, использование, виды, установка. Опоры воздушных линий электропередач

При прокладке воздушных линий электропередач помимо выбора кабеля необходимо также осуществлять и выбор опор, на которых он будет закреплен, а также изоляторов. Данную статью мы посвятим опорам воздушных линий электропередач.

Для устройства воздушных линий применяют металлические, железобетонные и деревянные, как их часто называют в обычной жизни, электроопоры.

Деревянные опоры

Изготавливаются, как правило, из сосновых бревен со снятой корой. Для ЛЭП с напряжением питания до 1000 В допускается применение и других пород деревьев, например, пихта, дуб, кедр, ель, лиственница. Бревна, которые впоследствии должны будут стать опорами линий электропередач, должны соответствовать определенным техническим требованиям. Естественная конусность ствола, проще говоря, изменение его диаметра от толстого нижнего конца (комля) к верхнему отрубу не должна превышать 8 мм на 1 метр длины бревна. Диаметр бревна на верхнем отрубе для линий с напряжением до 1000 В принимается не менее 12 см, для линий с напряжением выше 1000 В, но не выше 35 кВ – 16 см, а для линий с более высоким напряжением не менее 18 см.

Деревянные опоры могут применять для сооружения воздушных линий с напряжением не выше 110 кВ включительно. Наиболее широкое распространение деревянные опоры получили в воздушных линиях с напряжением до 1000 В, а также в линиях связи. Плюсом деревянных опор есть их относительно небольшая стоимость и простота изготовления. Однако есть и минус, существенный минус – они подвержены гниению и срок службы сосновых опор составляет порядка 4-5 лет. Для предохранения древесины от гниения ее пропитывают специальными антисептиками против гниения, например антраценовым или креозотовым маслом. Особенно тщательной обработке поддаются те части, которые будут вкапываться в землю, а также врубки концов, раскосов и траверс. Благодаря антисептикам срок службы увеличивается примерно в 2-3 раза. Для этой же цели довольно часто ноги деревянной электроопоры изготавливают из двух частей – основной стойки и стула (пасынка):

Где – 1) основная стойка, а 2) стул (пасынок)

При сильном загнивании нижней части достаточно сменить только пасынка.

Металлические опоры

Плюс – прочные и надежные в эксплуатации. Минус – необходим большой расход металла, что влечет за собой значительное увеличение стоимости (в сравнении с деревянными). Применяют металлические опоры воздушных линий электропередач, как правило, при напряжениях от 110 кВ, так как эксплуатация металлических опор вызвана с большими расходами на выполнение очень трудоемких и дорогостоящих работ по периодической покраске, предохраняющей от коррозии.

Железобетонные опоры

При промышленном процессе изготовления являются наиболее оптимальным вариантом для воздушных линий как до 1000 В, так и выше 1000 В. Применение железобетонных опор резко снижает эксплуатационные расходы, так как они практически не требуют ремонта. В настоящее время, практически повсеместно, при сооружении воздушных линий 6-10 кВ и до 110 кВ применяют железобетонные опоры. Особенно широкое распространение они получили в городских сетях до и выше 1000 В. Железобетонные опоры могут выполнятся как монолитными (литыми), так и в виде сборок, которые собираются непосредственно на месте монтажа. Прочность их зависит от способа уплотнения бетона, которых два – центрифугование и вибрирование. При использовании способа центрифугования получается хорошая плотность бетона, которая, впоследствии, оказывает хорошее влияние на готовое изделие.

На воздушных линиях электропередач применяют специальные, анкерные, угловые, концевые, промежуточные опоры.

Их назначение – жесткое закрепление на них проводов и линии. Места для их установки определяет проект. По своей конструкции анкерная опора должна быть прочной, так как при обрыве провода с одной стороны она должна выдержать механическую нагрузку проводов с другой стороны линии.

Анкерными пролетами называют расстояние между анкерными опорами. На прямолинейных участках (в зависимости от сечения проводов) анкерные пролеты имеют длину до 10 км.

Промежуточные опоры

Служат только для поддержки проводов на прямых участках линии между анкерными опорами. Из общего количества установленных на линии электроопор, промежуточные занимают порядка 80-90%.

Угловые опоры

Предназначены для установки в местах поворота трассы линии электропередач. Если угол поворота линии до 20 0 , то электроопора может изготавливаться по типу промежуточной, а если угол составляет порядка 20-90 0 , то по типу анкерной.

Имеют анкерный тип и устанавливаются в начале и в конце линий. Если в анкерных электроопорах сила одностороннего тяжения проводов может возникнуть только в аварийной ситуации, при обрыве провода, то в концевых электроопорах она действует всегда.

Специальные опоры

Представляют собой электроопоры повышенной высоты и применяются в местах пересечения линий электропередач ЛЭП с шоссейными и железными дорогами, реками, пересечении между самими ЛЭП и в других случаях, когда стандартной высоты электроопоры недостаточно для обеспечения необходимого расстояния до проводов. Промежуточные электроопоры линий с напряжением до 10 кВ выполняют одностоечными (свечообразными). В сетях низкого напряжения одностоечные опоры выполняют функции угловых или концевых опор, а также снабжаются дополнительно или оттяжками, прикрепленными в сторону, противоположную тяжению проводов, или подкосами (подпорками), которые устанавливаются со стороны тяжения проводов:

Для линий с напряжением 6-10 кВ электроопоры выполняются А-образными:

Также характеризуются воздушные линии и основными габаритами и размерами.

Габарит воздушной линии – вертикальное расстояние от самой низкой точки провода к земле или воде.

Стрела провеса – это расстояние между воображаемой прямой линией между точками крепления проводов на опоре и самой низкой точкой провода в пролете:

Все габариты ЛЭП строго регламентируются ПУЭ и напрямую зависят от величины напряжения питания, а также местности, по которой проходит трасса.

ПУЭ также регламентирует и другие габариты при пересечении и сближении ЛЭП как между собой, так и между линиями связи, авто- и железнодорожными магистралями, воздушными трубопроводами, канатными дорогами.

Для проверки запроектированной ЛЭП требованиям ПУЭ производятся расчеты на механическую прочность, методы которых даются в специальных курсах электрических сетей.

Опоры линий электропередач, несут основную нагрузку, при натяжении проводов линии, при поворотах и изгибах линии, по организации отводов к абонентам. Причем эти нагрузки рассчитываются с запасом. Так для ВЛ, так называемой 4-ой зоны (северные районы) расчетная толщина гололеда берется 22 мм, округляясь до 20 мм или прибавляя 5 мм, если линия проложена вблизи плотин и других водоемов.

Примечание: Данные виды опор по назначению, применимы для всех видов опор по материалу .

Четыре вида опор по назначению

Для удержания проводов ВЛ и обеспечения нормативного тяжения проводов (нагрузки) ГОСТом и правилами ПУЭ предусмотрено четыре типа опор по назначению:

• Промежуточные;
• Анкерные;
• Угловые;
• Концевые;
• Специальные.

Промежуточные опоры ВЛ

Обозначение «П». Эти опоры испытывает нагрузки только по вертикали и горизонтали. В отличие от анкерных опор, промежуточные опоры не участвуют в тяжении проводов, а только поддерживают их. Однако, рассчитываются эти опоры с запасом, так как нагрузка на них значительно возрастает в аварийных ситуациях. Монтируются промежуточные опоры на участках трассы без поворотов и изгибов, строго между силовыми (анкерными)опорами. Из всех опор трассы они составляют около 85% всех опор.

Анкерные опоры ВЛ

Обозначаются буквой «А». Эти опоры, несут основную нагрузку в натяжение проводов . Именно, анкерные опоры участвую в тяжении проводов при монтаже ВЛ. По этому они массивные и прочные. Конструкция анкерных опор сильно отличается от других типов опор.

class="eliadunit">

Ставятся анкерные опоры на прямом участке трассы, при проходе ж/д веток, дорог, рек, других переходах через препятствия. Также в местах смены сечения проводов ВЛ.

Опоры анкерно-угловые

Эти опоры (обозначаются буквой У), и это понятно по названию, ставятся при поворотах ВЛ. Если угол поворота маленький, то угловая опора имеет конструкцию промежуточной опоры. Если угол поворота большой, то ставится анкерная опора.

Опора на углу, испытывает равные нагрузки от тяжения проводов соседних пролетов. Суммарная сила действует посередине угла поворота.

Опора концевая

Обозначение буквой «К». Концевая опора стоит в конце и начале ВЛ, а также на кабельных вставках. Она испытывает одностороннее тяжение и поэтому, по конструкции концевая опора разновидность прочной анкерной опоры.

Специальные опоры («С»)

К специальным опорам относятся:

Опоры ответвительные, для организации подключений абонентов;

• Опоры для смены позиций проводов - транспозиционные опоры;
• Опоры перекрестные, ставятся при пересечении ВЛ разных направлений;
• В местах повышенной ветрености, ставят опоры противоветровые;
• Есть и переходные опоры, для прохода через искусственные и естественные препятствия.

В завершении замечу, что по способу установки опоры делятся на фундаментные и грунтовые. Вторые закапываются непосредственно в грунт.

Опоры ЛЭП, произведенные из железобетона, имеют весомые преимущества по сравнению с другими строительными материалами (существуют также деревянные и металлические опоры). Железобетон не подвержен разрушению под агрессивным воздействием окружающей среды и не наносит вреда экологии, железобетонные изделия подходят для установки даже вблизи чистых источников грунтовых вод. Высокая прочность и сопротивляемость окружающей среде (климатические условия, осадки и находящиеся в воздухе химические вещества) позволяют подвергать угловые промежуточные опоры УП10-2 для ВЛ 10кВ на базе стоек длиной 11м длительной эксплуатации (50-70 лет), при этом коснтрукции опор не требуют постоянного техосмотра. Конструкция и материалы опор позволяют эксплуатировать их в среде с агрессивной степенью воздействия в климатических зонах, где температура окружающей среды опускается до -55°С, сейсмичность достигает 9 баллов, а ветровая и гололедная нагрузка соответствует VII и V району по СНиП2.01.07-85.

В настоящее время энергетическое строительство активно использует опоры ЛЭП по всей России, так как они наиболее устойчивы к экстремально низким атмосферным температурам и агрессивным воздействиям окружающей среды. В отличие от деревянной опоры освещения изделия из железобетона не гниют во влажном климате и могут устанавливаться как в городе, так и вдоль автомобильных трасс, железнодорожных путей, в горных или заболоченных местностях и лесных массивах. По сравнению с металлическими изделиями угловые промежуточные опоры УП10-2 для ВЛ 10кВ на базе стоек длиной 11м не требуют регулярного технического осмотра, их не нужно периодически окрашивать или оцинковывать для предотвращения коррозии или окисления - бетон предварительно, во время формовки, обрабатывается антикоррозийными и водоотталкивающими присадками.

При производстве опор ЛЭП мы используем новейшие технологии производства для обеспечения высокого качества изделий из железобетона и сохранения эксплуатационных качеств изделий на долгие годы. Наши изделия угловые промежуточные опоры УП10-2 для ВЛ 10кВ на базе стоек длиной 11м соответствуют всем нормам и требованиям ГОСТ.

Конструктивно опоры ЛЭП представляют собой вытянутую прямолинейную фигуру - стойку. В теле конструкции предусмотрены закладные детали для устройства зажимов, траверс и креплений для закрепления проводов. Нижняя часть опоры, при необходимости, также имеет закладные детали для крепления к фундаменту и другим конструкциям, служащим для увеличения устойчивости и несущей способности опор (плиты, ригели).

Установка изделий угловые промежуточные опоры УП10-2 для ВЛ 10кВ на базе стоек длиной 11м начинается с выкладки деталей опоры вдоль трассы, для ее дальнейшей сборки. Собранную на земле, конструкцию опоры ЛЭП с помощью крана поднимают в проектное положение и устанавливают в цилиндрический котлован с заполнением пустот песчано-гравийной смесью. В грунтах с малой несущей способностью прочность крепления достигается путем фиксирования стоек опор ригелями и установкой их на специальные опорные плиты. Для крепления в земле оттяжек на проектном расстоянии от опоры устанавливаются анкерные плиты, или другие фундаментные конструкции в соответствии с проектом.

Энергетическое строительство предполагает, что изделия угловые промежуточные опоры УП10-2 для ВЛ 10кВ на базе стоек длиной 11м изготавливаются только из высокопрочного тяжелого бетона классом по прочности на сжатие от В30. В качестве сырья для данного используется портландцемент, который обладает повышенной прочностью, морозостойкостью, коррозийной устойчивостью и низкой водопроницаемостью. Гранитный щебень, который вводится в состав бетона, придает изделиям дополнительную устойчивость и стойкость к низким температурам и повышенной влажности. Каркас из высокопрочной стали компенсирует ломкость бетона и повышает эластичность конструкции. Чтобы опоры были устойчивы к внешним воздействиям, их уплотняют методом вибрирования, благодаря чему удаляются воздушные полости, и бетонная смесь равномерно распространяется по всему поперечному сечению.

Бетон стоек опор ЛЭП армируется предварительно напряженной арматурой для придания большей прочности изделиям. Армирование в виде объемных каркасов осуществляется из стержневой стали классов A-III, Aт-I, Ат-V и Aт-VI. Все детали изделий угловые промежуточные опоры УП10-2 для ВЛ 10кВ на базе стоек длиной 11м армирования и закладные детали предварительно проходят антикоррозийную обработку и покрываются полимерными покрытиями.

Как и любые несущие конструкции, угловые промежуточные опоры УП10-2 для ВЛ 10кВ на базе стоек длиной 11м подвергаются строгой проверке по качеству изделий. Опоры ЛЭП не должны иметь трещин, кроме усадочных, ширина которых должна быть не более 0,2 мм. Раковины должны быть не шире 20 мм по ширине, сколы - не более 20 мм по глубине. Предельные отклонения геометрических параметров железобетонных опор должны быть не более ±60-80 мм по длине, сечение - ±6 мм. Отклонения от плоскости стойки должны быть не более 15 мм в любую сторону. Обнажение арматуры категорически не допускается. Толщина защитного слоя бетона до арматуры не должна быть меньше проектной на 3 мм.

Опоры воздушных линий электропередач

Воздушные линии напряжением 0,4-35 кВ

Воздушные линии напряжением до 1 кВ называют линиями низкого напряжения (НН), 1 кВ и более – высокого напряжения (ВН).

Низковольтные линии представляют собой простейшие сооружения в виде одиночных столбов, заглубленных непосредственно в землю, с укрепленными на них металлическими штырями и изоляторами, к которым прикреплены провода.

В качестве опор применяют деревянные, железобетонные и реже – металлические опоры. Последние, как правило, используют на ответственных пересечениях (железные электрифицированные дороги, автострады и др.). Деревянные опоры могут быть составными на деревянных или железобетонных приставках или из цельных бревен соответствующей длины и диаметра. На линиях 6-35 кВ подвешивают три провода, а на линиях 0.4 кВ опоры допускают совместную подвеску до восьми проводов марки А (Ап) сечением 16-50 мм2.

Линии ВН 3-10 кВ принципиально не отличаются от линий НН однако благодаря большим расстояниям между фазами и между проводами и землей размеры элементов – столбов, штырей, изоляторов – увеличены.

Железобетонные опоры ЛЭП разработаны и эксплуатируются в районах с расчетной температурой воздуха до -55°С. Основным элементом таких опор являются центрифугированные железобетонные стойки. Помимо центрифугированных стоек, в состав железобетонной опоры ЛЭП могут входить опорно-анкерные плиты, ригели, анкеры для оттяжек, нижняя бетонная крышка (подпятник) и металлоконструкции в виде траверс, надставок, тросостоек, оголовников, хомутов, оттяжек, внутренних связей, узлов крепления. Крепление металлоконструкций к стойке опоры осуществляется с помощью хомутов или сквозных болтов. Закрепление в грунте железобетонных опор производится путем установки их в цилиндрический котлован с последующим заполнением пазух песчано-гравийной смесью. Для обеспечения необходимой прочности заделки в слабых грунтах на подземной части опор ВЛ с помощью полухомутов закрепляются ригели. Главный недостаток опор из железобетона - низкие прочностновесовые характеристики, и как следствие высокие затраты при транспортировке из-за больших габаритов и массы изделий. Достоинство - высокая коррозионная стойкость к агрессивной среде.

Классификация железобетонных опор ВЛ

По назначению

Промежуточные опоры устанавливаются на прямых участках трассы ВЛ, предназначены только для поддержания проводов и тросов и не рассчитаны на нагрузки направленные вдоль линии электропередачи. Как правило общее число промежуточных опор составляют 80 - 90 % от всех опор ЛЭП.

Анкерные опоры применяются на прямых участках трассы ВЛ в местах перехода через инженерные сооружения или естественные преграды для ограничения анкерного пролета, а также в местах изменения числа, марок и сечений проводов линии электропередачи. Анкерная опора воспринимает нагрузку от разности тяжения проводов и тросов, направленную вдоль ЛЭП. Конструкция анкерных железобетонных опор ВЛ отличается повышенной прочностью. Это обеспечивается, в том числе, применением в опоре железобетонных стоек повышенной прочности.

Угловые опоры рассчитаны на эксплуатацию в местах изменения направления трассы ВЛ, воспринимают результирующую нагрузку от тяжения проводов и тросов смежных межопорных пролетов. При небольших углах поворота (15 - 30°), где нагрузки невелики, применяют угловые промежуточные опоры. При углах поворота более 30° используют угловые анкерные опоры, которые имеют более прочную конструкцию и анкерное крепление проводов.

Концевые опоры являются разновидностью анкерных и устанавливаются в конце и начале линии электропередачи, рассчитаны на нагрузку от одностороннего тяжения всех проводов и тросов.

Специальные опоры применяются для выполнения специальных задач: транспозиционные - для изменения порядка расположения проводов на опорах; переходные - для перехода линии электропередачи через инженерные сооружения или естественные преграды; ответвительные - для устройства ответвлений от магистральной линии электропередачи; противоветровые - для усиления механической прочности участка ЛЭП; перекрестные - при пересечении воздушных ЛЭП двух направлений.

По конструкции

Портальные железобетонные опоры ВЛ с оттяжками

Портальные свободностоящие опоры с внутренними связями

Одно-, двух-, трех- и многостоечные свободностоящие опоры

Одно-, двух-, трех- и многостоечные опоры с оттяжками

По количеству цепей

Одноцепные

Двухцепные

Многоцепные

ОПОРЫ ВОЗДУШНЫХ ЛИНИЙ.

Опоры воздушных линий в зависимости от назначения и места установки на трассе могут быть промежуточными, анкерными, угловыми, концевыми и специальными. Промежуточные опоры (смотри рисунок ниже) служат для поддержания проводов на прямых участках линий. На промежуточных опорах провода крепят штыревыми изоляторами. Пролеты между опорами для линий напряжением до 1000В составляют 35 - 45 метров, а для линий до 10кВ - 60 метров. Опоры воздушных линий: а и 6 - промежуточные, в - угловая с подкосом, г - угловая с проволочной оттяжкой Анкерные опоры (смотри рисунок ниже) устанавливают также на прямых участках трассы и на пересеченных с различными сооружениями. Они имеют жесткую и прочную конструкцию, поскольку в нормальных условиях воспринимают усилия от разности натяжения по проводам, направленные вдоль воздушной линии, а при обрыве проводов должны выдержать натяжение всех оставшихся проводов в анкерном пролете. Провода на анкерных опорах крепят наглухо к подвесным или штыревым изоляторам. Анкерные опоры для воздушных линий напряжением 10кВ ставят на расстоянии около 250 метров. Анкерная опора воздушной линии напряжением 6 - 10кВ Концевые опоры , являющиеся разновидностью анкерных, устанавливают в начале и конце линии. Концевые опоры должны выдерживать постоянно действующее одностороннее натяжение проводов, а угловые (смотри верхний рисунок в и г) - в местах, где меняется направление трассы воздушной линии. К специальным относят переходные опоры, размещаемые в местах пересечений линиями электропередачи различных сооружений или препятствий (например, рек, железных дорог и т.п.). Эти опоры отличаются от других данной линии высотой или конструкцией. Опоры изготовляют из дерева, металла, железобетона, а также выполняют составными, сопрягая деревянную стойку опоры с деревянной или железобетонной приставкой. Для воздушных линий напряжением до 10кВ достаточно долго применяли в основном деревянные опоры, что было обусловлено простотой обработки древесины и ее дешевизной по сравнению со сталью и железобетоном. Опоры изготовляли из сосны, реже из лиственницы, ели или пихты. Диаметр в верхнем отрубе сосновых бревен для опор и основных деталей должен быть не менее 15 см для линий напряжением до 1000В и 16 см - для линий напряжением 1 - 10кВ. Основным недостатком деревянных непропитанных опор является их недолговечность. Так, срок службы сосновых опор в среднем равен 4 - 5 годам, а опор из ели или пихты 3 - 4 годам. В настоящее время железобетонные опоры ввиду их долговечности и в целях экономии лесных ресурсов страны находят широкое применение при строительстве новых воздушных сетей. По конструкции деревянные опоры разделяют : на одинарные; А-образные из двух стоек, расходящихся к основанию; трехногие из трех стоек, сходящихся к вершине; П-образные из двух стоек и соединительной горизонтальной траверсы вверху (поперечный брус); АП-образные из двух А-образных опор и соединительной горизонтальной траверсы. Применяют также составные опоры, состоящие из стойки и приставки (пасынка). В этих случаях участок сопряжения стойки с приставкой должен быть не менее 1300 мм (смотри рисунок ниже). Сопряжение стойки деревянной опоры с приставкой: а - железобетонной, б - деревянной; I и 4 - нижняя часть опоры и приставки, 2 и 3 - продольная и поперечная арматуры, 5 - приставка, 6 -. проволочный бандаж Стойки соединяют с приставками при помощи бандажей из стальной проволоки. Для промежуточных опор бандажи выполняют из десяти витков проволоки диаметром 4 мм, для анкерных, угловых и концевых опор - из восьми витков проволоки диаметром 5 мм. Проволочные бандажи закрепляют болтами, подкладывая под головку болтов и под гайки прямоугольные шайбы из полосовой стали. Стальные опоры изготовляют из труб или профильной стали. Железобетонные опоры выпускаются заводами в виде полых стоек круглого сечения с уменьшающимся по ступеням наружным диаметром и прямоугольные также с уменьшающимся сечением к вершине опоры. На заводах также производят и железобетонные приставки круглого или прямоугольного профиля. При использовании железобетонных приставок и деревянных стоек, пропитанных антисептиком, значительно удлиняется срок службы опор. Опоры воздушных линий электропередачи независимо от их типа могут выполняться с подкосами или оттяжками (смотри верхний рисунок виг). На всех опорах воздушных линий на высоте 2,5 - 3,0 метра от земли указывают их порядковый номер и год установки.

ПРОВОДА

Провода воздушных линий должны обладать достаточной механической прочностью. По конструкции провода могут быть однопроволочные или многопроволочные. Однопроволочные провода состоят из одной медной или стальной проволоки и применяются исключительно для линий напряжением до 1000В. Многопроволочные провода, изготовляемые из меди, алюминия и его сплавов, стали и биметалла, состоят из нескольких скрученных проволок. Эти провода получили широкое распространение благодаря большей механической прочности и гибкости по сравнению с однопроволочными тех же сечений. Медные провода вследствие дефицитности и дороговизны меди на воздушных линиях не используют. Широко применяются на воздушных линиях алюминиевые многопроволочные провода марки А. Стальные провода для предохранения от атмосферных воздействий оцинковывают. Одножильные стальные провода имеют марку ПСО, многопроволочные - ПС или ПМС, если материалом провода служит медистая сталь. Сталеалюминевые провода марок АС и АСУ (усиленные) состоят из нескольких скрученных стальных проволок, поверх которых расположены алюминиевые проволоки, и обладают значительно большей механической прочностью по сравнению с алюминиевыми. Неизолированные алюминиевые провода изготовляют следующих сечений: 6, 10, 16, 25, 35, 50, 70, 95, 120 мм 2 . Сечения проводов воздушных линий определяются расчетом в зависимости от передаваемой мощности, допустимых падений напряжения, механической прочности, длины пролетов, но они должны быть не меньше указанных в следующей таблице. Минимальные сечения проводов воздушных линий электропередачи Для ответвления от линии напряжением до 1000В к вводам в здание используют изолированные провода АПР или АВТ, имеющие атмосферостойкую изоляцию и несущий стальной трос. Как на опоре, так и на здании провода АВТ с помощью троса крепятся к отдельному крюку с изолятором. На промежуточных опорах провода крепят к штыревым изоляторам зажимами или вязальной проволокой из того же материала, что и провод, который не должен в месте крепления иметь изгибов. Способы крепления проводов зависят от места их расположения на изоляторе - на головке (головная вязка) или на шейке (боковая вязка). Основные способы крепления проводов показаны на следующем рисунке. Крепление проводов на штыревых изоляторах: а - головной вязкой, б - боковой вязкой, в - с помощью зажимов, г - заглушкой, д - петлей, е - двойным подвесом На анкерных, угловых и концевых опорах провода воздушной линии напряжением до 1000В крепят закручиванием проводов так называемой заглушкой (смотри рисунок, г), а выше 1000В - петлей (смотри рисунок, д). На анкерных и угловых опорах, в местах перехода через железные дороги, проезды, трамвайные пути и на пересечениях с различными силовыми линиями и линиями связи применяют двойной подвес проводов (смотри рисунок, е). Соединение проводов производят плашечными зажимами (смотри рисунок ниже, а), обжатым овальным соединителем (смотри рисунок ниже, б), овальным соединителем, скрученным специальным приспособлением (на рисунке, в), а также сваркой с помощью термитных патронов и специального аппарата. Однопроволочные стальные провода можно сваривать внахлестку, используя небольшие трансформаторы. В пролете между опорами не должно быть более одного соединения, а в пролетах пересечений воздушной линии с различными сооружениями соединение проводов не допускается. На опорах соединения выполняют так, чтобы они не подвергались механическим усилиям. Соединение проводов: а - плашечным зажимом, 6 - обжатым овальным соединителем, в - скрученным овальным соединителем

ИЗОЛЯТОРЫ

При креплении проводов воздушных линий к опорам применяют изоляторы и крюки, а при креплении к траверсе - изоляторы и штыри. Для воздушных линий напряжением до 1000В используют штыревые фарфоровые изоляторы ТФ и ШН (рисунок ниже, а), для ответвлений ШО (рисунок ниже, б) и стеклянные ТС. Изоляторы, применяемые для воздушных линий, марок: а - ТФ и ШН, б - ШО, в - ШФ-бА и ШФ-10А, г - ШФ-10Б, д - П Крюки и штыри для крепления изоляторов показаны на рисунке ниже. Для воздушных линий напряжением до 1000В используют крюки КН (смотри рисунок ниже, а), изготовляемые из круглой стали диаметром 12 - 18 мм, или КВ (смотри рисунок ниже, б) в зависимости от типа изолятора и штыри ШН или ШУ (смотри рисунок ниже, в). Детали для крепления изоляторов: а - крюк КН-16, б - крюк КВ-22, в - стальной штырь ШН или ШУ На воздушных линиях напряжением 6кВ применяют штыревые изоляторы ШФ-6 (смотри верхний рисунок, б) с крюками КВ-22 и штырями ШН-21, на воздушных линиях напряжением 10кВ - штыревые изоляторы ШФ-10 с крюками КВ-22 и штырями ШУ-22. Изоляторы ШФ-10 (смотри верхний рисунок, г) отличаются от ШФ-6 размерами и изготовляются каждый в трех исполнениях - А, Б и В (смотри верхний рисунок, в и г). В местах анкерных креплений используют подвесные изоляторы П (верхний рисунок, д). Изоляторы прочно навертывают на крюки или штыри с помощью специальных полиэтиленовых колпачков или пакли, пропитанной суриком либо олифой. Расположение изоляторов на опоре различное. Так, для воздушных линий напряжением до 1000В при четырехпроводной линии изоляторы располагают по два с каждой стороны опоры вразбежку с соблюдением расстояний между ними по вертикали не менее 400 мм, при этом нулевой провод размещают ниже фазовых проводов со стороны столба, обращенной к домам. При трехпроводной линии напряжением 6 - 10кВ два изолятора находятся с одной стороны опоры, третий - с другой. Изоляторы должны быть чистыми, без трещин, сколов и повреждений глазури.

Опоры ВЛ делятся на анкерные и промежуточные . Опо­ры этих двух основных групп различаются способом под­вески проводов. На промежуточных опорах провода подве­шиваются с помощью поддерживающих гирлянд изолято­ров. Опоры анкерного типа служат для натяжения проводов, на этих опорах провода подвешива­ются с помощью подвесных гирлянд. Расстояние между промежуточными опорами называется промежуточным про­летом или просто пролетом, а расстояние между анкерны­ми опорами - анкерным пролетом.

1. Анкерные опоры предназначены для жесткого закрепле­ния проводов в особо ответственных точках ВЛ: на пересе­чениях особо важных инженерных сооружений (например, железных дорог, ВЛ 330-500 кВ, автомобильных дорог шириной проезжей части более 15 м и т. д.), на концах ВЛ и на концах прямых ее участков. Анкерные опоры на прямых участках трассы ВЛ при подвеске проводов с обеих сторон от опоры с одинаковыми тяжениями в нормальных режимах работы ВЛ выполняют те же функции, что и про­межуточные опоры. Но анкерные опоры рассчитываются также и на восприятие значительных тяжений по проводам и тросам при обрыве части из них в примыкающем пролете. Анкерные опоры значительно сложнее и дороже промежу­точных и поэтому число их на каждой линии должно быть минимальным.

В наихудших условиях находятся концевые анкерные опоры, устанавливаемые при выходе линии с электростан­ции или на подходах к подстанции. Эти опоры испытывают одностороннее тяжение всех проводов со стороны линии, так как тяжение проводов со стороны портала подстанции незначительно.

2. Промежуточные прямые опоры устанавливаются на прямых участках ВЛ для поддержания провода в анкерном пролете. Промежуточная опора дешевле и проще в изго­товлении, чем анкерная, так как благодаря одинаковому тяжению проводов по обеим сторонам она при необорван­ных проводах, т. е. в нормальном режиме, не испытывает усилий вдоль линии. Промежуточные опоры составляют не менее 80-90 % общего числа опор ВЛ.

3. Угловые опоры устанавливают в точках поворота линии.

Кроме нагрузок, воспринимаемых промежуточными прямыми опорами, на угловые опоры действуют также нагрузки от поперечных состав­ляющих тяжения проводов и тросов. Чаще всего при углах поворота линий до 20° применяют угловые опоры анкер­ного типа (см. рис. 1.). При углах поворота линии элек­тропередачи более 20° вес промежуточных угловых опор значительно возрастает.

Рис. 1. Схема анкерного пролета ВЛ и пролета пересечения с желез­ной дорогой.

4. Деревянные опоры широко применяют на ВЛ до 110кВ включительно. Разработаны деревянные опоры также и для ВЛ 220 кВ, но они не нашли широкого распространения. Достоинства этих опор - малая стоимость (в районах, располагающих лесными ресурсами) и простота изготовления. Недостаток - подверженность древесины гниению, особенно в месте соприкосновения с почвой. Эффективное средство против гниения - пропитка специальными антисептиками.

Опоры делают в большинстве случаев составными. Нога опоры состоит из двух частей длинной (стойки) и короткой (пасынка). Пасынок соединяют со стойкой двумя бандажами из стальной проволоки. Анкерные и промежуточные угловые опоры для ВЛ 6-10 кВ выполняются в виде А-образной конструкции.

Промежуточная опора представляет собой портал, имеющий две стойки с ветровыми связями и горизонтальную траверсу. Анкерные угловые опоры для В Л 35-110 кВ выполняются в виде пространственных А-П-образных конструкций.

5. Металлические опоры (стальные), применяемые на линиях электропередачи напряжением 35 кВ и выше , достаточно металлоемкие и требуют окраски в процессе эксплуатации для защиты от коррозии. Устанавливают металлические опоры на железобетонных фундаментах. Наиболее распространенная конструкция опоры 500 кВ - портал на оттяжках (рис.2). Для линии 750 кВ применяются как портальные опоры на оттяжках, так и V-образные опоры типа «Набла» с расщепленными оттяжками. Для использования на линиях 1150 кВ в кон­кретных условиях разработан ряд конструкций опор - пор­тальные, V-образные, с вантовой траверсой. Основным ти­пом промежуточных опор для линий 1150 кВ являются V-образные опоры на оттяжках с горизонтальным распо­ложением проводов (рис.2). Линию постоянного тока напряжением 1500 (±750) кВ Экибастуз-Центр проекти­руют на металлических опорах (рис.2).

Рис.2. 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

6. Железобетонные опоры долговечнее деревянных, требу­ют меньше металла, чем металлические, просты в обслуживании и поэтому широко применяются на ВЛ до 500 кВ включительно. Проведена унификация конструкций металли­ческих и железобетонных опор для ВЛ 35-500 кВ. В ре­зультате сокращено число типов и конструкций опор и их деталей. Это позволило серийно производить опоры на за­водах, что ускорило и удешевило сооружение линий.

Типы опор

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 бытьпрямыми 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 20 о применяют угловые опоры анкерного типа. При углах поворота линии электропередачи более 20 о – промежуточные угловые опоры.