Промежуточные опоры для ЛЭП: несущие конструкции воздушных линий электропередачи
Промежуточные опоры для ЛЭП основной тип несущих конструкций, применяемых на прямолинейных участках трасс воздушных линий электропередачи. В отличие от анкерных опор, они не воспринимают продольное тяжение проводов и тросов в нормальных режимах эксплуатации, а предназначены для поддержания проводов в проектном положении с заданным расстоянием до земли и между фазами. Воспринимая вертикальные нагрузки от веса проводов, гололёдных отложений и горизонтальные ветровые воздействия, промежуточные опоры обеспечивают бесперебойную работу линий классов напряжения от 0,4 до 750 кВ.
Конструктивные особенности и материалы изготовления
Промежуточные опоры классифицируются по материалу и конструктивной схеме. Стальные решётчатые опоры изготавливаются из горячекатаных уголков и соединяются болтовыми или сварными узлами. Стойки таких опор имеют трапециевидное или ромбическое сечение, что обеспечивает оптимальное соотношение массы и несущей способности. Для линий 35220 кВ широко применяются свободностоящие одноцепные и двухцепные опоры, а также опоры на оттяжках, позволяющие снизить расход металла на 2030%.
Железобетонные промежуточные опоры, используемые преимущественно на линиях 0,435 кВ, изготавливаются из предварительно напряжённого бетона с центрифугированными стойками конической формы. Такие конструкции отличаются высокой коррозионной стойкостью и не требуют окраски в течение всего срока службы. Деревянные опоры, пропитанные антисептиками, применяются на распределительных сетях 0,410 кВ в районах с умеренным климатом.
Металлические промежуточные опоры для ЛЭП изготавливаются из стали марок 09Г2С, 14Г2, Ст3сп5 с цинковым покрытием, наносимым методом горячего цинкования. Толщина цинкового слоя составляет от 85 до 140 мкм, что обеспечивает срок службы конструкции до 50 лет в атмосфере типа С3С4 по ISO 12944. Для районов с повышенной агрессивностью среды применяется усиленное покрытие толщиной до 200 мкм.
Типовые размеры и технические параметры
| Номинальное напряжение | Высота опоры | Масса | Пролёт | Нормативная нагрузка |
|---|---|---|---|---|
| 10 кВ | от 9 до 11 м | от 0,4 до 0,8 т | от 40 до 60 м | от 1,5 до 2,5 кН |
| 35 кВ | от 13 до 16 м | от 1,2 до 2,0 т | от 150 до 200 м | от 4,0 до 6,0 кН |
| 110 кВ | от 18 до 24 м | от 2,5 до 4,5 т | от 200 до 300 м | от 8,0 до 12,0 кН |
Расчётные режимы и условия эксплуатации
Проектирование промежуточных опор выполняется по методу предельных состояний с учётом трёх основных расчётных режимов: нормальный режим эксплуатации при среднегодовой температуре, режим максимальных ветровых нагрузок и режим гололёда с ветром. Для каждого режима определяются сочетания нагрузок от собственного веса конструкции, веса проводов и тросов, гололёдных отложений толщиной стенки от 5 до 20 мм и ветрового давления скоростного напора от 270 до 1000 Па в зависимости от ветрового района.
Промежуточные опоры рассчитываются на восприятие одностороннего тяжения проводов при обрыве провода в соседнем пролёте. Для линий напряжением 110 кВ и выше нормативная величина одностороннего тяжения принимается равной 50% от расчётного тяжения провода, для линий 35 кВ 40%. Устойчивость опоры против опрокидывания обеспечивается фундаментами: подножниками грибкового типа, свайными основаниями или железобетонными стаканами.
Области применения промежуточных опор
- Магистральные линии электропередачи 110750 кВ в составе единой энергосистемы
- Распределительные сети 635 кВ в городских и сельских районах
- Линии электропередачи для питания промышленных предприятий, нефтегазовых месторождений и горнодобывающих комплексов
- Воздушные линии в системах тягового электроснабжения железных дорог
- Линии связи и совместные подвески ВЛ с волоконно-оптическими линиями
Монтаж и обслуживание
Установка промежуточных опор выполняется с использованием крановой техники грузоподъёмностью от 5 до 25 т. Для железобетонных опор применяется метод раскачки или установка в лидерные скважины с последующей засыпкой и трамбованием грунта. Металлические опоры собираются на земле из отдельных секций с последующим подъёмом методом поворота или наращиванием. После монтажа выполняется выверка вертикальности опоры: отклонение от вертикальной оси не должно превышать 1/200 высоты для металлических и 1/150 для железобетонных конструкций.
Периодичность осмотров промежуточных опор составляет от 1 раза в год для линий 0,420 кВ до 1 раза в 5 лет для линий 330 кВ и выше. При осмотрах контролируется состояние антикоррозионного покрытия, целостность сварных швов и болтовых соединений, отсутствие трещин в бетоне, степень загнивания древесины в деревянных опорах. В зонах с интенсивным гололёдообразованием предусматривается вибрационное гашение пляски проводов с помощью гасителей типа ГВН и ГВП.
Вопросы и ответы (FAQ)
Чем промежуточная опора отличается от анкерной?
Промежуточная опора не воспринимает продольное тяжение проводов в нормальных режимах и работает только на вертикальные и поперечные нагрузки. Анкерная опора воспринимает полное тяжение проводов и устанавливается на поворотах трассы, пересечениях инженерных сооружений и через определённые расстояния для ограничения аварийного пролёта.
Какие опоры применяются для ЛЭП 110 кВ?
Для линий 110 кВ применяются стальные решётчатые свободностоящие опоры типа П110-1, П110-3, П110-5, а также опоры на оттяжках типа ПС110. Высота опор составляет от 18 до 24 м, масса от 2,5 до 4,5 т. Допустимая стрела провеса проводов АС-240/32 при пролёте 250 м от 5,5 до 7,0 м.
Какой срок службы промежуточных опор?
Для металлических опор с горячим цинкованием срок службы составляет от 40 до 50 лет, для железобетонных от 50 до 70 лет, для деревянных с глубокой пропиткой от 25 до 30 лет. Фактический срок зависит от агрессивности атмосферы, качества монтажа и регулярности обслуживания.
Какие нагрузки учитываются при расчёте промежуточных опор?
Расчёт выполняется на сочетания нагрузок от собственного веса, веса проводов и тросов, гололёдных отложений, ветрового давления, а также одностороннего тяжения при обрыве провода. Дополнительно учитываются монтажные нагрузки и нагрузки от веса монтёра с инструментом при обслуживании линии.
