Промежуточные опоры для ЛЭП ПС750 — конструктивные особенности и применение
Промежуточные опоры для ЛЭП ПС750 — это специализированные несущие конструкции, предназначенные для поддержания проводов и грозозащитных тросов на прямолинейных участках воздушных линий электропередачи сверхвысокого напряжения класса 750 кВ. В отличие от анкерных опор, промежуточные опоры ПС750 не воспринимают тяжение проводов в нормальных режимах эксплуатации и работают преимущественно на вертикальные нагрузки от веса проводов, гололёдных отложений и горизонтальные ветровые воздействия.
Конструктивно промежуточные опоры ПС750 выполняются в двух основных исполнениях: портальные свободностоящие на оттяжках и портальные свободностоящие без оттяжек. Первый вариант применяется на равнинной местности с относительно слабыми ветровыми нагрузками, второй — в районах с повышенной ветровой активностью и на слабонесущих грунтах. Высота опор ПС750 достигает 32–45 м, а масса металлоконструкций варьируется в пределах 18–35 т в зависимости от климатического района и схемы подвески проводов.
Материалы и нормативная база
Металлоконструкции промежуточных опор ПС750 изготавливаются из низколегированной стали марок 09Г2С, 14Г2 и 16Г2АФ по ГОСТ 19281, а также из стали С345 и С390 по ГОСТ Р 57837. Для горячеоцинкованных элементов применяется сталь с содержанием кремния 0,15–0,35 %, обеспечивающим качественное формирование цинкового покрытия толщиной не менее 85 мкм. Расчёт конструкций выполняется в соответствии с ПУЭ, ГОСТ 27751 и СП 20.13330, при этом учитываются районы по гололёду I–IV и по ветру I–VII.
Основные технические параметры промежуточных опор ПС750:
- Номинальное напряжение — 750 кВ переменного тока;
- Количество цепей — 1 (одноцепное исполнение);
- Количество проводов в фазе — 4 или 5 (расщеплённая фаза);
- Сечение провода — 4 АС 400/93 или 5 АС 300/66;
- Длина пролёта — 350–450 м в нормальном режиме;
- Габарит провода до земли — не менее 8,0 м в населённой местности.
Конструктивные узлы и подвеска проводов
Промежуточные опоры ПС750 оснащаются поддерживающими гирляндами изоляторов, которые воспринимают вертикальную нагрузку от расщеплённых фаз. Для ВЛ 750 кВ применяются полимерные изоляторы типа ЛК 750/1200 или стеклянные изоляторы в составе гирлянд длиной 8,5–10,5 м. Поддерживающие зажимы для расщеплённой фазы обеспечивают равномерное распределение нагрузки между проводами и компенсируют ветровые колебания.
Траверсы промежуточных опор ПС750 имеют горизонтальное расположение и обеспечивают необходимое расстояние между фазами — не менее 11–13 м по условиям коронирования и электромагнитной совместимости. Грозозащитные тросы крепятся на штыревых молниеприёмниках в верхней части опоры, при этом угол защиты составляет не более 20 для надёжного экранирования фазных проводов.
Условия эксплуатации и монтажа
Промежуточные опоры ПС750 рассчитаны на работу в диапазоне температур от –60 C до +50 C, что позволяет применять их во всех климатических зонах РФ, включая районы Крайнего Севера. Фундаменты выполняются из железобетонных подножников стаканного типа или свайных конструкций, заглубление которых определяется несущей способностью грунта и глубиной промерзания.
Монтаж промежуточных опор ПС750 осуществляется методом поворота вокруг шарнира с использованием кранов большой грузоподъёмности либо вертолётным способом в труднодоступной местности. Сборка секций производится на пикете с последующей установкой в проектное положение. Для контроля состояния конструкций в процессе эксплуатации предусматриваются виброгасители на проводах и тросах, а также периодический инструментальный контроль натяжения оттяжек.
| Параметр | Исполнение 1 | Исполнение 2 | Исполнение 3 | Исполнение 4 |
|---|---|---|---|---|
| Высота опоры, м | 32 | 36 | 40 | 45 |
| Масса металлоконструкций, т | 18,5 | 24,0 | 29,5 | 35,0 |
| Нормативный пролёт, м | 350 | 400 | 420 | 450 |
| Марка стали | 09Г2С | 14Г2 | С345 | 16Г2АФ |
| Тип фундамента | Стаканный | Стаканный | Свайный | Свайный |
Особенности проектирования и типизации
Промежуточные опоры ПС750 проектируются на основе типовых унифицированных схем, разработанных для различных сочетаний климатических нагрузок. Унификация позволяет сократить количество типоразмеров и обеспечить взаимозаменяемость элементов при ремонтных работах. Расчётная ветровая нагрузка на опору определяется с учётом коэффициента аэродинамического сопротивления решётчатых конструкций, который для уголковых профилей составляет 1,4–1,6 в зависимости от коэффициента заполнения.
Гололёдные нагрузки для промежуточных опор ПС750 рассчитываются с учётом толщины стенки гололёда до 20 мм в III районе и до 30 мм в IV районе. При этом учитывается неравномерное отложение гололёда по длине пролёта, что создаёт дополнительные изгибающие моменты в стволе опоры. Для компенсации этих нагрузок в конструкции предусматриваются диафрагмы жёсткости и усиленные узлы сопряжения секций.
Вопросы и ответы
Чем промежуточные опоры ПС750 отличаются от анкерных?
Промежуточные опоры ПС750 не воспринимают продольное тяжение проводов и работают только на вертикальные и поперечные нагрузки. Анкерные опоры, напротив, рассчитаны на восприятие полного тяжения проводов при обрыве смежного пролёта и устанавливаются на поворотах трассы и пересечениях инженерных сооружений.
Какие изоляторы применяются на промежуточных опорах ПС750?
На промежуточных опорах ПС750 используются полимерные изоляторы типа ЛК 750/1200 с длиной пути утечки не менее 1200 см или поддерживающие гирлянды из стеклянных изоляторов. Длина гирлянды составляет 8,5–10,5 м в зависимости от степени загрязнения атмосферы в районе трассы.
Какой нормативный пролёт для промежуточных опор ПС750?
Нормативный (габаритный) пролёт для промежуточных опор ПС750 составляет 350–450 м в зависимости от климатического района и принятой схемы подвески проводов. В гололёдных районах пролёты уменьшаются для снижения вертикальных нагрузок на опору.
Какие марки стали используются для изготовления опор ПС750?
Для изготовления промежуточных опор ПС750 применяются низколегированные стали 09Г2С, 14Г2, 16Г2АФ по ГОСТ 19281, а также стали повышенной прочности С345 и С390 по ГОСТ Р 57837. Выбор марки определяется расчётными нагрузками и климатическими условиями района строительства.
