Промежуточно-угловые опоры для ЛЭП: конструкция и применение
Промежуточно-угловые опоры предназначены для удержания проводов воздушных линий электропередачи (ВЛ) напряжением от 0,4 до 220 кВ на участках трассы с изменением направления. В отличие от анкерных конструкций, они воспринимают преимущественно поперечные нагрузки от тяжения проводов и тросов, возникающие при повороте линии, и не рассчитаны на полное обрывное усилие. Данный тип опор применяется на углах поворота от 1 до 60, что позволяет оптимизировать металлоемкость и стоимость строительства ЛЭП по сравнению с установкой анкерных опор на каждом повороте.
Конструктивные особенности и материалы
Промежуточно-угловые опоры изготавливаются из горячеоцинкованной стали марок 09Г2С или Ст3сп5, что обеспечивает коррозионную стойкость в условиях атмосферных воздействий в течение от 50 до 70 лет. Конструктивно они могут быть выполнены в виде свободностоящих одностоечных, портальных или А-образных рам. Для ВЛ 35220 кВ широко применяются решетчатые многогранные или граненые стойки с болтовыми соединениями, что упрощает монтаж и транспортировку.
Основные несущие элементы стойка, траверсы, тросостойка и фундамент рассчитываются на сочетание следующих нагрузок:
- собственный вес проводов, грозозащитных тросов и арматуры;
- ветровое давление на конструкцию и провода с учетом гололедных отложений;
- тяжение проводов при одностороннем обрыве в смежном пролете;
- монтажные нагрузки при раскатке и натяжении проводов.
Для гашения вибрации и снижения динамических нагрузок в местах крепления проводов устанавливаются гасители пляски, а на тросостойках заземляющие спуски с искровыми промежутками. Фундаменты выполняются из сборного железобетона марки Ф-3А или Ф-4А, либо применяются винтовые сваи для слабонесущих грунтов.
Типовые размеры и технические параметры
Геометрические параметры промежуточно-угловых опор зависят от класса напряжения, количества цепей и района по гололеду и ветру. Для ВЛ 110 кВ с одноцепным исполнением высота стойки составляет от 18 до 24 м, масса металлоконструкции от 1,8 до 3,5 т. Двухцепные опоры 110 кВ имеют высоту от 24 до 32 м и массу от 4,2 до 7,8 т. Для распределительных сетей 10 кВ применяются облегченные конструкции массой от 350 до 700 кг с высотой от 9 до 13 м.
| Класс напряжения | Угол поворота | Высота стойки, м | Масса, т | Пролет, м |
|---|---|---|---|---|
| 0,4 кВ | до 30 | от 8 до 11 | от 0,15 до 0,3 | от 40 до 60 |
| 10 кВ | до 45 | от 9 до 13 | от 0,35 до 0,7 | от 60 до 90 |
| 35 кВ | до 60 | от 14 до 18 | от 1,2 до 2,4 | от 120 до 180 |
| 110 кВ | до 60 | от 18 до 24 | от 1,8 до 3,5 | от 180 до 250 |
| 220 кВ | до 45 | от 26 до 34 | от 5,5 до 9,0 | от 250 до 350 |
Области применения в энергетике
Промежуточно-угловые опоры используются при строительстве и реконструкции магистральных и распределительных ЛЭП в следующих отраслях:
- энергосистемы и сетевые компании при сооружении линий электропередачи 35220 кВ;
- промышленные предприятия с собственными генерирующими мощностями и внутриплощадочными сетями;
- объекты нефтегазового комплекса для электроснабжения насосных станций и компрессорных цехов;
- тяговые подстанции железных дорог и линии автоблокировки;
- распределительные сети городов и сельских поселений напряжением 620 кВ.
При выборе опоры учитываются климатические условия района строительства: нормативное ветровое давление от 230 до 650 Па, толщина стенки гололеда от 10 до 25 мм, а также температура окружающей среды от 55 до +45 C. Для районов с высокой сейсмической активностью (до 9 баллов) применяются усиленные конструкции с дополнительными диафрагмами жесткости.
Монтаж и эксплуатационные требования
Установка промежуточно-угловых опор выполняется с использованием кранов грузоподъемностью от 16 до 50 т или вертолетным способом в труднодоступной местности. Сборка металлоконструкций производится на пикете с последующей выверкой вертикальности стойки. Допустимое отклонение оси опоры от вертикали не превышает 1/100 высоты. После монтажа выполняется контроль усилий затяжки болтовых соединений динамометрическим ключом и проверка сопротивления заземляющих устройств не более 10 Ом для сетей 0,420 кВ и 0,5 Ом для ВЛ 110 кВ и выше.
В процессе эксплуатации проводятся периодические осмотры с проверкой состояния антикоррозионного покрытия, целостности сварных швов и болтовых соединений, а также стрел провеса проводов. При обнаружении повреждений цинкового слоя выполняется восстановительная окраска металлоконструкций лакокрасочными материалами с цинконаполненными составами.
Вопросы и ответы (FAQ)
Чем промежуточно-угловая опора отличается от анкерной?
Промежуточно-угловая опора воспринимает нагрузки от тяжения проводов только в пределах угла поворота линии и не рассчитана на полное обрывное усилие. Анкерная опора выдерживает одностороннее тяжение всех проводов при обрыве в смежном пролете и устанавливается на прямых участках трассы через каждые 510 км.
На какой угол поворота трассы можно устанавливать промежуточно-угловую опору?
Для ВЛ 35220 кВ допустимый угол поворота составляет от 1 до 60. При углах более 60 применяются анкерно-угловые опоры, способные воспринимать повышенные продольные нагрузки. Для распределительных сетей 0,420 кВ угол поворота ограничен 3045 в зависимости от конструкции.
Какие фундаменты используются для промежуточно-угловых опор?
Для свободностоящих опор применяются сборные железобетонные фундаменты стаканного типа марок Ф-3А, Ф-4А, а также буронабивные сваи диаметром от 400 до 800 мм. На слабонесущих и обводненных грунтах используются винтовые сваи с лопастями диаметром от 600 до 1000 мм.
Какой срок службы промежуточно-угловых опор из горячеоцинкованной стали?
При толщине цинкового покрытия от 85 до 140 мкм и соблюдении условий эксплуатации срок службы составляет от 50 до 70 лет. В агрессивных средах (промышленные зоны, морское побережье) срок службы может сокращаться до 3040 лет, что требует применения усиленного покрытия или дополнительной защиты.
