Анкерно-угловые опоры для ЛЭП: несущие конструкции узлов поворота трассы
Анкерно-угловые опоры воспринимают результирующую нагрузку от тяжения проводов и тросов на углах поворота воздушных линий электропередачи. В отличие от промежуточных опор, работающих преимущественно на изгиб от собственного веса и ветра, анкерные конструкции испытывают продольные усилия, возникающие при обрыве провода в смежном пролёте. Это определяет их усиленную конструкцию и тип фундамента.
По способу закрепления в грунте различают опоры на железобетонных приставках (пасынках), на свайных основаниях и на подземных металлических фундаментах. Выбор типа основания зависит от несущей способности грунта, уровня грунтовых вод и величины передаваемого момента. Для линий 35220 кВ применяются решётчатые стальные конструкции из горячекатаных уголков, соединяемых на болтах или сварке. Для распределительных сетей 610 кВ допустимо использование конических стальных или железобетонных стоек с оттяжками.
Конструктивные особенности и материалы
Основной несущий элемент пространственная ферма из стали марок Ст3сп5 или 09Г2С. Пояса выполняются из уголков с полкой от 100 до 200 мм, раскосы из уголков меньшего сечения. Оцинкование горячим способом обеспечивает защиту от коррозии в условиях атмосферного воздействия. Толщина цинкового покрытия составляет от 85 до 140 мкм в зависимости от агрессивности среды.
Траверсы анкерно-угловых опор рассчитываются на передачу усилий от проводов на стойку. Для линий напряжением 110 кВ и выше применяются портальные траверсы с подкосами, обеспечивающие жёсткость узла крепления гирлянд изоляторов. Свес траверс и расстояние между фазами определяются требованиями ПУЭ по допустимым уровням напряжённости электрического поля и условиям габаритов.
Фундаменты анкерных опор воспринимают выдергивающие и вдавливающие нагрузки. Для решётчатых конструкций используются подножники из железобетона марки не ниже В15, заглубляемые на глубину от 2,5 до 4,5 м. В слабых грунтах применяются буронабивные сваи диаметром от 400 до 600 мм с армированием пространственными каркасами.
Типовые параметры анкерно-угловых опор
| Напряжение, кВ | Угол поворота, град | Высота подвеса, м | Масса, т | Пролёт, м |
|---|---|---|---|---|
| 35 | до 60 | от 12 до 16 | от 1,8 до 2,6 | от 200 до 250 |
| 110 | до 90 | от 16 до 22 | от 3,5 до 5,2 | от 250 до 300 |
| 220 | до 90 | от 22 до 28 | от 7,0 до 11,0 | от 300 до 350 |
Области применения
Анкерно-угловые опоры устанавливаются в следующих точках трассы ВЛ:
- на углах поворота линии, где геометрия трассы отклоняется от прямолинейного направления;
- на пересечениях с железными дорогами, автомобильными магистралями и судоходными реками в качестве анкерных для ограничения аварийного пролёта;
- на подходах к распределительным устройствам подстанций и закрытым распределительным устройствам;
- в местах перехода через инженерные сооружения: трубопроводы, канатные дороги, линии связи;
- на прямых участках через каждые 510 км для секционирования линии и ограничения зоны повреждения при обрыве провода.
Расчёт анкерно-угловых опор выполняется по первой и второй группам предельных состояний. Учитываются сочетания нагрузок: собственный вес, гололёд с ветром, ветер без гололёда, монтажные режимы, обрыв провода или троса в смежном пролёте. Нормативные значения ветрового давления принимаются по районным картам СП 20.13330, толщина стенки гололёда по СП 20.13330 с учётом высоты расположения проводов.
Для линий, проходящих в районах с повышенной ветровой активностью, применяются опоры с увеличенной жёсткостью ствола и усиленными узлами сопряжения поясов. В районах с температурой от 55 до +45 C используется сталь с ударной вязкостью не ниже 34 Дж/см при отрицательных температурах. Сварные швы ответственных узлов подвергаются ультразвуковому контролю.
Монтаж анкерно-угловых опор выполняется методом поворота вокруг шарнира или наращиванием секций с помощью крана. Для решётчатых конструкций массой более 5 т применяется поэлементная сборка на пикете с последующей установкой. Выверка вертикальности производится теодолитом, допустимое отклонение оси стойки от вертикали не превышает 1/200 высоты.
Вопросы и ответы (FAQ)
Чем анкерно-угловая опора отличается от промежуточной?
Анкерная опора воспринимает продольные нагрузки от тяжения проводов и ограничивает аварийный пролёт при обрыве. Промежуточная опора работает только на поперечные нагрузки от ветра и веса проводов и не препятствует распространению аварии вдоль линии.
Какой угол поворота трассы допустим для анкерной опоры?
Для линий 35220 кВ типовые конструкции рассчитаны на углы от 30 до 90 градусов. При углах менее 30 градусов допускается использование анкерных опор облегчённого типа, при углах более 90 градусов устанавливаются две опоры с промежуточной вставкой.
Какие фундаменты применяются для анкерно-угловых опор?
Для решётчатых опор используются железобетонные подножники стаканного типа или свайные основания. В скальных грунтах допускается крепление на анкерных болтах с замоноличиванием. Выбор определяется расчётными нагрузками и результатами инженерно-геологических изысканий.
Как часто устанавливаются анкерные опоры на трассе ВЛ?
На прямых участках анкерные опоры размещаются через 510 км для секционирования линии. Обязательная установка предусмотрена на пересечениях с крупными инженерными сооружениями и на подходах к подстанциям независимо от расстояния.
