Классификация и устройство ВЛЭП

Угловые опоры  могут быть анкерного и промежуточного типа. Кроме нагрузок, воспринимаемых промежуточными 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. 

 

Рис.2.4. Угол поворота ВЛ 1 - подножники опоры; 2- траверса; 3 - петля

 

 

На ВЛ 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 110кВ и выше протяженностью более 100 км для того, чтобы сделать емкость и индуктивность всех трех фаз цепи ВЛ одинаковыми. При этом на опорах последовательно меняют взаимное расположение проводов по отношению друг к другу на разных участках линии: провод каждой фазы проходит одну треть длины линии на одном, вторую - на другом и третью - на третьем месте. Такое тройное перемещение проводов называют циклом транспозиции (рис.2.5). 

 

Рис. 2.5. Цикл транспозиции проводов одоноцепной линии

 

 

Наиболее распространенные расположения проводов и грозозащитных  тросов на опорах изображены на рис.2.6. Расположение проводов треугольником (рис.2.6,а) применяют на ВЛ 10кВ и на одноцепных ВЛ 35-330кВ с металлическими и железобетонными опорами. Горизонтальное расположение проводов (рис.2.6,б) используют на ВЛ 35-220 кВ с деревянными опорами и на ВЛ 330 кВ. Это расположение проводов позволяет применять более низкие опоры и уменьшает вероятность схлестывания проводов при образовании гололеда и пляске проводов. Поэтому горизонтальное расположение предпочтительнее в гололедных районах.

На двухцепных ВЛ расположение проводов обратной елкой удобнее по условиям монтажа (рис.2.6, в), но увеличивает массу опор и требует подвески двух защитных тросов. Наиболее экономичны двухцепные ВЛ 35—330 кВ на стальных и железобетонных опорах с расположением проводов бочкой (рис.2.6, г). 

 

Рис.2.6. Расположение прово- дов и тросов на опорах: а - по вершинам треугольника; б - горизонтальное; в - обратная елка; г - бочка

 

 

Деревянные опоры применяют  на ВЛ до 35 кВ включительно. 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.          

Металлические (стальные) опоры, применяемые на линиях электропередачи напряжением 35 кВ и выше, для защиты от коррозии в процессе эксплуатации требуют окраски. Устанавливают металлические опоры на железобетонных фундаментах. Эти опоры поконструктивному решению тела опоры могут быть отнесены к двум основным схемам - портальным (рис.2.7, а,б) и башенным или одностоечным (рис.2.7, в,г) а по способу закрепления на фундаментах - к свободностоящим опорам (рис.2.7.г) и опорам на оттяжках (рис. 2.7, а-в). 

 

Рис. 2.7. Металлические опоры: а - промежуточная одноцепная на оттяжках 500 кВ; б - промежуточная V - образная 1150кВ; в - промежуточная опора ВЛпостоянного тока 1500 кВ; г - свободностоящая 110 кВ

 

 

Независимо от конструктивного решения и схемы металлические опоры выполняются в виде пространственных решетчатых конструкций. Унифицированная одноцепная промежуточная опора ВЛ 110 кВ показана на рис.2.1, а двухцепная ВЛ 220 кВ - на рис. 2.8,а. Анкерные опоры отличаются от промежуточных увеличенными вылетами траверс и усиленной конструкцией тела опоры. На ВЛ 500 кВ, как правило, применяется горизонтальное расположение проводов. Промежуточные опоры 500 кВ могут быть портальными свободностоящими или на оттяжках. Наиболее распространенная конструкция опоры 500 кВ - портал на оттяжках (рис.2.7, а). Для линии 750 кВ применяются как портальные опоры на оттяжках, так и V-образные опоры типа «Набла» с расщепленными оттяжками. Основным типом промежуточных опор для линий 1150 кВ являются V-образные опоры на оттяжках с горизонтальным расположением проводов (рис.2.7, б). 

 

Рис. 2.8.Металлические свободностоящие двухцепные опоры: а - промежуточная 220 кВ, б - анкерная угловая 110 кВ

 

 

Железобетонные  опоры долговечнее деревянных, требуют меньше металла, чем металлические, просты  в обслуживании и поэтому широко применяются на ВЛ до 500кВ включительно. При изготовлении железобетонных опор для обеспечения необходимой плотности бетона применяются виброуплотнение и центрифугирование. Виброуплотнение производится различными вибраторами (инструментами или навесными приборами), а также на вибростолах. Центрифугирование обеспечивает хорошее уплотнение бетона и требует специальных машин - центрифуг. На ВЛ 110 кВ и выше стойки опор и траверсы портальных опор - центрифугированные трубы, конические или цилиндрические. На ВЛ 35кВ стойки - центрифугированные или из вибробетона, а для ВЛ более низкого напряжения - только извибробетона. Траверсы одностоечных опор - металлические оцинкованные.

Для ВЛ 35—500 кВ применяются преимущественно унифицированные конструкции металлических и железобетонных опор. В результате этого сокращено число типов и конструкций опор и их деталей. Это позволило серийно производить опоры на заводах, что позволяет ускорить и удешевить сооружение линий. 

 

Рис. 2.9. Промежуточные  железобетонные опоры: а - одностоечная свободностоящаядвухцепная 110 кВ; б - портальная с оттяжками одноцепная500 кВ

 ТИПЫ  ОПОР. Опоры ЛЭП бывают трех видов: деревянные, железобетонные и металлические. Каждый вид опор ЛЭП имеют свои конструктивные особенности и области применения, которые должны учитываться на стадии проектирования.

Деревянные  опоры ЛЭП. Низкая стоимость, простота производства, отличные диэлектрические свойства - вот, пожалуй, и все конкурентные преимущества деревянных опор. Кроме того дерево очень эластичный материал, что позволяет применять деревянные опоры в местах с сильными ветрами. Опоры из дерева весят намного меньше железобетонных, что делает установку деревянных опор легче. Главным недостатком деревянные опор является низкая механическая прочность и подверженность к гниению.

Железобетонные  опоры ЛЭП. Самый популярный тип опор, который применяют в строительстве линий электропередач. Железобетонные опоры имеют лучшие прочностные характеристики, по сравнению с деревянными. Затраты труда на сборку железобетонных опор значительно ниже, чем на сборку деревянных или металлических. Характеристики грунта, климатические условия и силовые нагрузки влияют на выбор и монтаж железобетонных опор.

Металлические опоры ЛЭП. Опоры имеют сборный металлический каркас, а отдельные части соединяются с помощью болтовых соединений, что облегчает перевозку и монтаж опор на объекте. Позволяют создавать конструкции, рассчитанные на большие нагрузки и любые климатические условия, и обладают высокой механической прочностью при относительно небольшой массе.

Металлические опоры  устанавливают в местах с самыми высокими нагрузками.

 

6. Основные нормативные  требования  при монтаже воздушных линий  электропередач.

До начала работ по сооружению воздушных линий электропередачи (ВЛ) должны быть выполнены следующие работы:  
получены разрешения на ведение работ по трассе ВЛ, включая территории лесных массивов и сельскохозяйственных угодий;  
подготовлены временные помещения для размещения монтажных бригад и прорабских участков;  
организованы временные базы для складирования материалов;  
проверены состояние дорог, мостов и подъездных путей к трассе ВЛ, при необходимости сооружены временные подъездные дороги;  
расчищена полоса земли вдоль трассы, а в лесной местности устроены просеки;  
осуществлен предусмотренный проектом снос строений, находящихся на трассе ВЛ или вблизи нее и препятствующих производству работ;  
выполнен производственный пикетаж - установка вдоль трассы ВЛ пикетов, отмечающих будущие места установки опор.

После устройства временных баз для  хранения материалов выполняется транспортировка  этих материалов в район прохождения  трассы ВЛ.  
Перевозка опор на трассу ВЛ осуществляется специальными стволовозами.

Барабаны с проводом перевозят  в вертикальном положении, закрепляя  их в кузове автотранспорта растяжками из стальной проволоки. Фарфоровые и  стеклянные подвесные изоляторы, предварительно проверенные и собранные в  гирлянды требуемой длины и транспортируются на трассу ВЛ в специальных деревянных контейнерах, предохраняющих изоляторы от механических повреждений.

Разгрузка опор и барабанов с  проводом должна выполняться, как правило, подъемными кранами.

Поставка строительной техники  на трассу ВЛ осуществляется своим ходом или на специальных автомобильных платформах.

 

Сборка опор.

Стойки  деревянных опор (рис. 1) соединяются  в нахлест с железобетонными приставками (пасынками). Соединения приставок с деревянной стойкой выполняются с помощью бандажей из стальной проволоки или стальных хомутов. Для бандажей применяется мягкая оцинкованная проволока диаметром 4 мм или неоцинкованная проволока диаметром 5...6 мм. Число витков бандажа принимается равным:  
12 - при диаметре проволоки 4 мм;  
10 - при диаметре проволоки 5 мм;  
8 - при диаметре проволоки 6 мм.

Рис. 2.1. Деревянные (а), железобетонная (б) и стальная (в) опоры ВЛ:  
1 - стойка опоры; 2 - железобетонная приставка (пасынок); 3 - бандаж из стальной проволоки или стальной хомут; 4 - крючья для армировки изоляторов; 5 - раскосы для жесткости; 6 - траверсы; 7 - сцепная арматура для крепления гирлянды изоляторов; 8 - железобетонные фундаменты.

Деревянные опоры для ВЛ напряжением 35 кВ и выше поставляются отдельными элементами (стойки, траверса, раскосы), сборка которых между собой выполняется с помощью болтовых соединений.

В стойках деревянных опор ВЛ напряжением до 10 кВ высверливаются отверстия для вкручивания стальных крючьев, на которые с помощью полиэтиленовых колпачков армируются штыревые изоляторы. На траверсах деревянных П-образных опор ВЛ напряжением 35 кВ и выше в просверленные отверстия устанавливаются элементы сцепной арматуры для дальнейшего крепления гирлянд изоляторов. При необходимости по стойке деревянной опоры прокладывается заземляющий спуск из стальной проволоки.

На железобетонных опорах ВЛ с помощью специальных хомутов монтируются стальные траверсы. Для ВЛ напряжением до 10 кВ эти траверсы имеют штыри, на которые с помощью полиэтиленовых колпачков армируются штыревые изоляторы. Для ВЛ напряжением 35 кВ и выше на концы траверс устанавливаются элементы сцепной арматуры для дальнейшего крепления гирлянд подвесных изоляторов.

Металлические опоры поставляются отдельными элементами, сборка которых  между собой выполняется с  помощью болтовых соединений. После  завершения сборки металлических опор производится восстановление их антикоррозийного покрытия в местах его повреждения  при транспортировке и сборке.

Сборка опор выполняется по возможности  ближе к месту ее будущей установки. При сборке применяются автокраны, домкраты и другие механизмы и  инструменты. Собранные опоры должны соответствовать рабочим чертежам проекта ВЛ.

Фундаменты опор.

Металлические опоры устанавливаются  на железобетонные фундаменты (подножники) или сваи. Котлованы под фундаменты металлических опор разрабатываются экскаваторами. Заглубление железобетонных свай в грунт выполняется виброударным способом. Глубина заложения фундаментов или свай должна соответствовать проекту ВЛ.

Одновременно  с устройством фундаментов выполняется  монтаж заземляющих устройств - устанавливаются  искусственные вертикальные и горизонтальные заземлители. В качестве естественных заземлителей используются непосредственно железобетонные фундаменты опор.  
Верхние части железобетонных фундаментов нивелируются по горизонтали и на них устанавливается жесткий шаблон, соответствующий размерам нижней части металлической опоры. После этого котлованы засыпаются с послойной трамбовкой грунта. Шаблон снимается после засыпки котлованов.  
Железобетонные и деревянные опоры устанавливаются без фундаментов. Котлованы для деревянных и железобетонных опор разрабатываются специальными буровыми машинами. Диаметр котлована должен превышать нижний диаметр (размер) стойки опоры на 5... 10 см. Глубина котлованов должна соответствовать проекту ВЛ.

Установка опор.

Методы установки опор зависят  от их конструкций, фундаментов, а также  наличия тех или иных подъемных  средств и механизмов. Большинство  опор устанавливаются с помощью  подъемного крана соответствующей  грузоподъемности. Вылет и рабочий  ход стрелы подъема крана должны обеспечивать полный подъем опоры, перемещение  ее к месту установки и удержание  в вертикальном положении до закрепления  опоры на фундаменте или в грунте.

При установке опоры выверяется ее вертикальное положение. Для металлических  опор используются металлические прокладки, устанавливаемые между пятой  опоры и верхней плоскостью железобетонного  фундамента. Вертикальность деревянных и железобетонных опор достигается  с помощью временных оттяжек  и упоров до окончательного закрепления  опоры в грунте. Котлованы под  деревянные и железобетонные опоры  после выверки их вертикального  положения засыпаются гравийно-песчаной смесью с послойным трамбованием.