Документ Microsoft Word. Опора линии электропередач (лэп)

• Название: Опора линии электропередач (лэп)
• Дата: 27.09.2022
• Размер: 186.15 Kb.
• Имя файла: Документ Microsoft Word.docx
• Тип: Документы; #701126

1. 
   Классификация опор ЛЭП
   

Определение и область применения

Конструкция опор ЛЭП

Классификация опор ЛЭП

Опора линии электропередач (ЛЭП) – конструкция, предназначенная для удержания проводов и при наличии —грозозащитных тросов, воздушной линии, электропередачи и оптоволоконных линий связи на заданном расстоянии от поверхности земли и друг от друга.

Опоры линий электропередачи являются, пожалуй, одним из самых сложных элементов ЛЭП. При проектировании и строительстве этих сооружений необходимо принимать во внимание как климатические, так и грунтовые характеристики местности. В настоящее время производители опор стремятся к удешевлению производства и повышению прочностных характеристик изделий. В виду этого разрабатываются различные конструкции, позволяющие снизить нагрузки на фундамент и обеспечить устойчивую эксплуатацию в различных режимах работы. От выбора типа и вида опор зависит долговечность конструкции ЛЭП, ее прочность, устойчивость к целому ряду внешних механических и природных факторов. Надежные опоры в свою очередь гарантируют безаварийную подачу электроэнергии к объектам инфраструктуры, исключая перебои и возникновение внештатных, аварийных ситуаций.

Область применения металлических опор воздушных линий электропередачи (ЛЭП), в основном, определяется рядом существенных преимуществ, выгодно отличающих от опор из металла от опор из дерева:

Преимущества металлических опор по сравнению с деревянными следующие:

• 
  Больший срок службы;
  
• 
  Способность противостоять огню и разрушениям от грозовых разрядов в опору;
  
• 
  Возможность крепления значительно большего числа проводов и практически неограниченная высота опоры;
  
• 
  Высокая эксплуатационная надежность и простота обслуживания;
  
• 
  Большая сборность, позволяющая изготовление целых основных элементов опор или отдельных секций на заводах, что существенно уменьшает трудоемкие работы на трассе. Кроме того, металлические опоры при одинаковых нагрузках и высоте примерно легче деревянных и железобетонных.
  

Недостатками металлических опор являются:

• 
  Необходимость их периодической окраски для предохранения от ржавления;
  
• 
  Слабое использование грузоподъемности транспортных средств при перевозке опор;
  
• 
  Необходимость выполнения на трассе специальных работ (сборка, рассверловка и иногда сварка металлических конструкций), что требует наличия квалифицированной рабочей силы разных специальностей и усложняет монтаж;
  
• 
  Увеличение начальных затрат на сооружение линии.
  

Опоры из металла выполняются:

• 
  на линиях, где требуется высокая эксплуатационная надежность, большой срок службы опоры, а также при двухцепных линиях;
  
• 
  на больших переходах через различные инженерные сооружения или через реки;
  
• 
  в городских и промышленных местностях и в горных районах, где деревянные опоры не размещаются из-за больших размеров в плане.
  

Деревянные опоры для ЛЭП изготавливаются из цельных бревен. Чаще всего их использование актуально для низковольтных воздушных линий с напряжением 220 или 380 В. В качестве материала, используемого при производстве опор, преимущественно задействуются хвойные породы древесины, реже лиственные.



Железобетонные опоры состоят из стойки (ствола), выполненной из бетона, армированного металлом. Для линий 35—110 кВ и выше обычно применяют опоры из центрифугированного бетона

Металлические — выполняют из стали специальных марок. Отдельные элементы соединяют сваркой или болтами.

Композитные опоры воздушных линий электропередач — строительные конструкции, выполненные из армированных полимерных композиционных материалов, предназначенные для удержания проводов и грозозащитных тросов на заданном расстоянии от земли и друг от друга. Сравнительно новый тип строительных конструкций, начавший получать распространение при сооружении линий электропередач в США и Канаде в 2000-х — 2010-х года. В России в опытной эксплуатации с 2009 года.
Конструкция опор лэп
В конструкции многих типов опор можно встретить следующие элементы:

1. 
   Стойка – является основным неотъемлемым элементом конструкции опоры, в отличие от остальных элементов которые могут отсутствовать. Стойка предназначена для обеспечения требуемых габаритов проводов (габарит провода — вертикальное расстояние от провода в пролёте до пересекаемых трассой инженерных сооружений, поверхности земли или воды). В конструкции опоры может быть одна, две, три и более стоек.
   

Стойка металлических опор решетчатого типа называется стволом. Ствол обычно представляет собой четырехгранную усеченную решетчатую пирамиду, выполненную из профилей стального проката (уголка, полосы, листа), и состоит из пояса, решетки и диафрагмы. Решетка, в свою очередь, имеет стержни-раскосы и распорки, а также дополнительные связи.

Двухстоечная опора

Трехстоечная опора

2. 
   Подкосы – применяются для угловых, концевых, анкерных и ответвительных опор ВЛ напряжением до 10 кВ. Они воспринимают на себя часть нагрузки опоры от одностороннего тяжения провода.
   

Угловая опора с двумя подкосами:

1. Стойка 2. Подкосы

3. 
   Приставка (пасынок) – частично заглубляемая в грунт, нижняя часть конструкции комбинированной опоры ВЛ напряжением до 35 кВ, состоящей из деревянных стоек и железобетонных приставок.
   
4. 
   Раскосы – наклонные элементы опоры служащие для усиления её конструкции и соединяющие несколько элементов опоры между собой, например, стойку с траверсой, либо две стойки опоры.
   
5. 
   Траверса – обеспечивает крепление проводов линии электропередачи на определенном (допустимом) расстоянии от опоры и друг от друга.
   

6. 
   Фундамент – конструкция, заделанная в грунт и передающая на него нагрузки от опоры, изоляторов, проводов и внешних воздействий (гололед, ветер
   
7. 
   Ригель – увеличивает боковую поверхность подземной конструкции железобетонных стоек и подножников металлических опор. Ригели увеличивают способность фундамента выдерживать горизонтальные нагрузки, действующие на опору, препятствуя ее опрокидыванию от сил тяжения проводов, при сооружении опор в слабом грунте.
   
8. 
   Оттяжки – предназначены для повышения устойчивости опор и воспринимают на себя усилия от тяжения провода.
   
9. 
   Тросостойка – верхняя часть опоры, предназначенная для поддерживания грозозащитного троса. Обычно представляет собой трапециевидный шпиль на верхушке опоры. На опоре может быть одна или две тросостойки (на П-образных опорах), так же бывают опоры без тросостойки
   
10. 
    Надставка – верхняя часть опоры, предназначенная для увеличения высоты стойки опоры.
    
11. 
    Подножник (подпятник) – часть опоры, которым стойка опирается на фундамент.
    

Классифицировать опоры можно по различным признакам: по назначению (по характеру воспринимаемых нагрузок), по особенностям их конструкции, по материалу из которого изготовлена опора, по способу закрепления в грунте, по количеству цепей передачи электрической энергии и т.д.

В зависимости от назначения опоры, она должна выдерживать определенные нагрузки. По характеру воспринимаемых нагрузок опоры разделяются на два вида: воспринимающие усилие натяжение от проводов и тросов и не воспринимающие такого тяжения. В зависимости от этого применяют следующие типы опор:

1.Промежуточные — устанавливаемые на прямых участках трассы, воспринимают вертикальные усилия от веса проводов, изоляторов, арматуры и горизонтальные нагрузки от давления ветра на опору и провода. Промежуточные опоры также могут устанавливаться в местах изменения направления трассы при углах поворота менее 20-30 градусов, в этом случае они воспринимают и поперечные нагрузки от тяжения проводов. В аварийном режиме (при обрыве одного или нескольких проводов) промежуточные опоры воспринимают нагрузку от тяжения оставшихся проводов, подвергаются кручению и изгибу. Поэтому их рассчитывают с определенным запасом прочности. Промежуточные опоры на линиях составляют 80-90%.

2. 
   Анкерные — устанавливаются в местах изменения направления трассы, числа, марок и сечения проводов, а также на пересечении ВЛ с различными сооружениями, воспринимают усилия натяжения проводов ВЛ.
   
3. 
   Переходные – применяют там, где имеются определенные преграды естественного происхождения. Поэтому переходные опоры превосходят другие разновидности по габаритам. Они также покрываются слоем цинка либо другого защитного покрытия, которое противостоит пагубному воздействию коррозии. В качестве маркировки для переходных опор применяют сочетание белых и красных цветов. Переходные опоры ЛЭП нужны там, где воздушная ЛЭП высокого напряжения пересекает водоем искусственного либо естественного происхождения.
   
4. 
   Концевые – монтируются в начале и в конце воздушной ЛЭП. К их особенностям относят повышенную прочность, жесткость. Для фиксации кабеля используют зажимные конструкции, сам же кабель соединяет опору с электрической подстанцией либо порталом ОРУ.
   
5. 
   угловые – изделия установка которых производится в точках поворота высоковольтной линии. Угловые промежуточные элементы используются при малых углах поворота – до 30 градусов. Свыше задействуются полноценные угловые анкерные конструкции опорных изделий, позволяющие выдерживать силы постоянного натяжения проводов и тросов смежных пролетов;
   
6. 
   транспозиционные – опоры специального типа, которые используются в том случае, если появляется необходимость для организации ответвлений или изменения порядка проводников, проходящих в составе ВЛ. Также специальные изделия задействуются в том случае, когда линию необходимо усилить для повышения противоветровой нагрузки или при пересечении двух и более перекрестных линий электропередач.
   

По способу подвески

Классификация подвески осуществляется по двум основным группам: промежуточные опоры и анкерные модели. В промежуточных для фиксации проводов применяют обычные зажимы, а в опорах ВЛ анкерного типа – натяжные зажимы.

По напряжению

1. 
   ВЛ до 1000 В (низковольтные ВЛ).
   
2. 
   ВЛ выше 1000 В (высоковольтные ВЛ):
   

а) ВЛ среднего класса напряжений (ВЛ 1-35 кВ)

б) ВЛ высокого класса напряжений (ВЛ 110-220 кВ)

в) ВЛ сверхвысокого класса напряжений (ВЛ 330-750 кВ)

г)ВЛ ультравысокого класса напряжений (ВЛ выше 750 кВ)

Маркировка и обозначение

Для обозначения опор линий электропередач используется буквенная маркировка, которая позволяет присвоить каждой конструкции отдельное наименование: Для стальных, композитных и железобетонных видов опор, рассчитанных на прокладку воздушных линий с рабочим значением напряжения от 35 до 330 кВ, приняты следующие обозначения:

• 
  «А» - анкерные изделия;
  
• 
  «УС», «У» и «АУ» - обозначение изделий анкерно-углового типа;
  
• 
  «ПС» и «П» - промежуточные конструкции;
  
• 
  «ПУС» и «ПУ» - угловые промежуточные элементы;
  
• 
  «ПВС» - промежуточные опоры с внутренними связями;
  
• 
  «Б» - изделия из железобетона (за исключением опор рассчитанных на 500 кВ);
  
• 
  «КС» и «К» - изделия концевого типа;
  
• 
  «ПК» - композитные промежуточные опорные конструкции;
  
• 
  «ПП» - переходные промежуточные изделия.
  

Цифровой индекс, который приводится после буквенного обозначения, отражает класс напряжения. Наличие буквенного указателя с литерой «т» указывает на наличие тросостойки с 2-мя тросами. Если приводится буква «п», то изделие предусматривает изменение взаимного расположения проводников в конструкции опоры. В большинстве изделий для реализации этой цели провода переносятся на соседний ярус, где формируется необходимая последовательность.

Цифра, которая указывается через дефис определяет число цепей: если значение нечётное, то линия позиционируется как одноцепная, четное принадлежит многоцепным конструкциям. Помимо этого цифра может указывать на тип исполнения изделия. Дополнительно в некоторых элементах моет указываться цифровое значение со знаком «+», которое отражает высоту приставки к базовой опоре. Данная величина применима исключительно к опорам, выполненным из стали.
Анастасиев П.И., Фролов Ю.А. Воздушные линии до 1000 В. – М-Л.: Госэнергоиздат, 1963.

Арбузов Р.С. Современные методы диагностики воздушных линий электропередачи. – Новосибирск: Наука, 2009.

СТП 09110.20.186-09. Железобетонные опоры для воздушных линий электропередачи напряжением 0,4 кВ с самонесущими изолированными проводами марки СИП-4и..

Мельников Н. А. Электрические сети и системы

Источники:

Курс общей физики,том 2. Электричество И.В. Савельев