Промежуточные опоры для ЛЭП П220 — конструкция и применение
Промежуточные опоры для ЛЭП П220 — это специализированные несущие конструкции воздушных линий электропередачи напряжением 220 кВ, предназначенные для поддержания проводов и грозозащитных тросов на прямых участках трассы. В отличие от анкерных опор, промежуточные опоры П220 не воспринимают тяжение проводов в нормальных режимах эксплуатации и работают преимущественно на изгиб от вертикальных нагрузок (вес проводов, гололёд) и горизонтальных ветровых воздействий.
Конструктивно промежуточные опоры П220 выполняются в двух основных исполнениях: свободностоящие одноцепные и двухцепные металлические опоры, а также опоры на оттяжках. Для класса напряжения 220 кВ применяются преимущественно стальные решётчатые конструкции из горячекатаной угловой стали, соединяемые болтовыми или сварными узлами. Высота опор П220 варьируется от 25 до 45 метров в зависимости от требуемого габарита провода над землёй и рельефа трассы.
Технические параметры промежуточных опор П220
Расчёт промежуточных опор П220 выполняется по предельным состояниям с учётом климатических районов по гололёду и ветру согласно ПУЭ. Нормативные нагрузки определяются для следующих условий:
- ветровое давление на конструкцию и провода — до 650 Па для ветровых районов I–VII;
- толщина стенки гололёда на проводах — до 20 мм для гололёдных районов I–IV;
- температурный диапазон эксплуатации — от –50 C до +50 C;
- нормативное тяжение провода в смежном пролёте при обрыве — не учитывается для промежуточных опор;
- допустимый пролёт по условиям прочности — 300–450 м для проводов АС-240/32 и АС-300/39.
Промежуточные опоры П220 оснащаются траверсами для подвески проводов через поддерживающие гирлянды изоляторов. Для одноцепных опор применяется горизонтальное расположение фаз с расстоянием между фазами не менее 6,5 м, что обеспечивает требуемые изоляционные расстояния при коммутационных перенапряжениях. Двухцепные опоры П220 имеют симметричное расположение траверс с обеих сторон ствола, что позволяет размещать две цепи по три провода в каждой.
Материалы и защита от коррозии
Основной материал промежуточных опор П220 — низколегированная сталь марок 09Г2С, 16Г2АФ и аналогичных с пределом текучести не менее 325–355 МПа. Элементы опор изготавливаются из уголкового проката шириной полки от 63 до 200 мм. Защита металлоконструкций от коррозии выполняется методом горячего цинкования с толщиной покрытия 85–140 мкм, что обеспечивает срок службы опоры без капитального ремонта не менее 50 лет в атмосфере типа С3–С4 по ISO 12944.
Фундаменты промежуточных опор П220 — железобетонные подножники стаканного типа или свайные ростверки, заглубляемые на 3–5 метров в зависимости от несущей способности грунта. Для опор на оттяжках применяются облегчённые фундаменты под центральную стойку и анкерные плиты для крепления оттяжек.
Применение в энергетическом строительстве
Промежуточные опоры П220 используются при сооружении магистральных и распределительных линий электропередачи классом напряжения 220 кВ, соединяющих крупные электростанции с узловыми подстанциями и промышленными потребителями. Типовые проекты промежуточных опор П220 разработаны для следующих условий:
- равнинные и слабопересечённые трассы с нормативной толщиной стенки гололёда до 15 мм;
- пролёты между смежными опорами — 250–400 м;
- подвеска проводов марки АС 240/32, АС 300/39, АС 400/51;
- грозозащитные тросы — стальные канаты или оптоволоконные кабели ОКГТ;
- районы с температурой воздуха до –50 C.
Монтаж промежуточных опор П220 выполняется методом поворота вокруг шарнира с использованием крановой техники или вертолётным способом в труднодоступной местности. Сборка опор производится на пикете из отдельных секций длиной 8–12 метров, что упрощает транспортировку к месту строительства железнодорожным и автомобильным транспортом.
| Параметр | Одноцепная опора | Двухцепная опора | Опора на оттяжках | Единица измерения |
|---|---|---|---|---|
| Высота опоры | 28–36 | 32–45 | 25–32 | м |
| Масса металлоконструкций | 4,5–7,0 | 8,5–12,0 | 3,2–5,0 | т |
| Нормативный пролёт | 350–420 | 300–380 | 380–450 | м |
| Расстояние между фазами | 6,5–7,5 | 6,5–7,0 | 7,0–8,0 | м |
| Масса фундамента | 6,0–9,0 | 10,0–14,0 | 4,0–6,5 | т |
Особенности проектирования и расчёта
При выборе промежуточных опор П220 для конкретного участка трассы учитываются следующие исходные данные: сечение и марка провода, расчётный пролёт, климатический район, рельеф местности, требования по надёжности электроснабжения. Расчёт опор выполняется на сочетания нагрузок, включающих собственный вес конструкции, вес проводов и тросов с гололёдом, ветровое давление на провода и конструкцию, а также монтажные нагрузки.
Промежуточные опоры П220 рассчитываются на аварийный режим обрыва провода в смежном пролёте с учётом демпфирующей способности поддерживающих гирлянд. Для ограничения продольных нагрузок на опору применяются гасители вибрации и поддерживающие зажимы с ограниченной прочностью заделки, что локализует аварийное воздействие в пределах одного анкерного участка.
Вопросы и ответы
Чем промежуточные опоры П220 отличаются от анкерных?
Промежуточные опоры П220 не воспринимают тяжение проводов в нормальном режиме и работают на изгиб от вертикальных и ветровых нагрузок. Анкерные опоры воспринимают полное тяжение проводов и устанавливаются на поворотах трассы, пересечениях инженерных сооружений и через каждые 5–10 км для ограничения аварийного участка.
Какие провода подвешиваются на промежуточных опорах П220?
На промежуточных опорах П220 применяются сталеалюминевые провода марок АС 240/32, АС 300/39, АС 400/51 и аналогичные с допустимой стрелой провеса, обеспечивающей габарит до земли не менее 7–8 метров в ненаселённой местности.
Какой срок службы промежуточных опор П220?
Срок службы промежуточных опор П220 с горячим цинкованием составляет не менее 50 лет при условии регулярного обследования и подкраски повреждённых участков покрытия. Без цинкования срок службы снижается до 20–25 лет в зависимости от агрессивности атмосферы.
Какие нормативные документы регламентируют проектирование опор П220?
Проектирование промежуточных опор П220 выполняется согласно ПУЭ (глава 2.5), ГОСТ 27751, СП 20.13330 (нагрузки и воздействия), а также типовым проектам серий 3.407.1-143 и 3.407.1-152 для металлических опор ВЛ 220 кВ.
