Борис Узелков - Справочник по строительству и реконструкции линий электропередачи напряжением 0,4–750 кВ
Все опоры с горизонтальным расположением проводов, а также опоры со смешанным расположением проводов, у которых имеются соответствующие указания на монтажных схемах и в пояснительных записках, могут применяться также в районах с частой и интенсивной пляской проводов без сокращения пролетов. Опоры остальных типов со смешанным расположением проводов можно применять в районах с частой и интенсивной пляской проводов при сокращении пролетов в соответствии с указаниями, приведенными в проектах. На опорах ВЛ 35 кВ грозозащитные тросы С35 подвешиваются только на подходах к подстанциям. На опорах ВЛ 110 кВ предусмотрена подвеска троса С50, на опорах ВЛ 220 кВ и выше – троса С70.
Как правило, стальные опоры и стальные элементы железобетонных опор запроектированы под горячую оцинковку. Разработанные в нецинкуемом (окрашенном) варианте со сваркой элементов внахлестку обозначаются буквой Н в конце шифра опоры.
1.3.1. Железобетонные опоры
Заводами выпускаются железобетонные одно-, двух– и трех-стоечные опоры, применяемые как свободностоящие, так и с закреплением в грунте и усилением в необходимых случаях оттяжками с внутренними связями. Железобетонные анкерно-угловые опоры, как правило, в качестве концевых опор применяться не могут. Для этого разработаны специальные типы концевой железобетонной опоры.
Все промежуточные и промежуточно-угловые опоры рассчитаны на подвеску проводов в глухих зажимах. Наибольшей прочностью и долговечностью отличаются опоры из центрифугированных стоек.
Основным элементом железобетонной опоры является стойка. По способу изготовления стойки бывают центрифугированные и вибрированные. По конструктивному исполнению железобетонные опоры делятся на одностоечные свободностоящие и на оттяжках и портальные свободностоящие и на оттяжках.
Промежуточные опоры ВЛ от 6 до 220 кВ – одностоечные и представляют собой свободностоящие железобетонные стойки с закрепленными на них стальными траверсами. На некоторых типах опор дополнительно устанавливается тросостойка для крепления грозозащитного троса. Закрепление опор в грунте осуществляется путем установки их в цилиндрический котлован глубиной 2,5 м (иногда 3,5 м) с последующим заполнением пазух гравийно-песчаной смесью. Для обеспечения требуемой прочности заделки опор в слабых грунтах устанавливаются ригели, закрепленные на стойках с помощью полухомутов. Опоры состоят из стоек, траверс, тросостойки и нижней бетонной крышки.
В целях предотвращения контакта стойки с грунтовыми водами производится гидроизоляция нижней части наружной поверхности стойки на высоту 3,2 м; для предупреждения попадания воды внутрь стойки устанавливается крышка, которая, кроме того, увеличивает площадь торца стойки.
Крепление траверс к стойке осуществляется с помощью сквозных болтов или хомутов. Тросостойки имеют сварную конструкцию и крепятся к стойке хомутами. На тросостойках опор ВЛ 35 и 110 кВ предусмотрена возможность установки специальной конструкции для подвески грозозащитного троса через изолятор.
Для присоединения заземления выше гидроизоляционного слоя на стойке выпускается стальной пруток диаметром 12 мм, приваренный к каркасу арматуры.
На ВЛ 220–330 кВ широкое распространение получили портальные свободностоящие опоры со стальной траверсой. Для закрепления опор такого типа в слабых грунтах требуется установка либо большого числа ригелей, либо внутренних крестовых металлических связей. Устройство крестовых связей экономичнее установки ригелей, они значительно уменьшают изгибающие моменты на уровне заделки опоры в грунт. Траверсы таких опор состоят из двух стальных консолей и средней балочной части.
Типы и основные технические данные железобетонных опор приведены в табл. 1.28—1.34.
Таблица 1.28
Вибрированные одноцепные железобетонные опоры ВЛ 10 кВ со стойками СВ-110-3,5 высотой 11 м для I и II районов по гололеду
Таблица 1.29
Вибрированные двухцепные железобетонные опоры ВЛ 10 кВ со стойками СВ-164-12 высотой 16 м
Таблица 1.30
Вибрированные одноцепные железобетонные опоры ВЛ 35 кВ высотой 16,4 м и с проводами марок АС 70/11—АС 120/19
Таблица 1.31
Железобетонные опоры ВЛ 110 кВ
* Стойка СК 26.1–1.1 применяется только в I–II районах по гололеду.
** Большие значения показателей относятся к опоре с применением оттяжек.
Таблица 1.32
Железобетонные опоры ВЛ 220 кВ
* Применяется только в I и II районах по гололеду.
** Относится к опоре с применением оттяжек.
Таблица 1.33
Железобетонные опоры ВЛ 330 кВ
Таблица 1.34
Железобетонные опоры ВЛ 500 кВ
1.3.2. Стальные опоры
К преимуществам стальных опор относятся:
возможность создания конструкций на весьма большие механические нагрузки, большое число проводов и большие высоты;
относительно малая масса и высокая механическая прочность;
простота заводского изготовления и технологичность сборки на трассах.
Эти преимущества позволяют использовать их для ВЛ всех напряжений, проходящих в тяжелых климатических и географических условиях, а также применять в качестве анкерных и угловых опор на ВЛ от 110 до 500 кВ с железобетонными промежуточными опорами.
Промежуточные опоры ПЛ башенного типа с односторонним расположением проводов применяются для сокращения ширины просеки при прохождении лесных массивов.
Стальные опоры изготавливают как в болтовом исполнении, так и с помощью сварки.
В болтовых конструкциях минимальное расстояние от центра болта до края элемента должно быть не менее 1,25 диаметра отверстия для болта. Применение болтов, имеющих по длине ненарезной части участки с различными диаметрами в соединениях, где болты работают на срез, не допускается.
При сборке опор установка в несовмещенные отверстия болтов меньшего диаметра не допускается, нарезная часть болта не должна находиться в теле соединенных элементов. При установке фундаментов с целью плотной посадки пят опоры на фундаменты доп ускается установка между пятой опоры и верхней плоскостью фундамента до четырех прокладок общей толщиной до 40 мм. Площадь и конфигурация прокладок определяются проектной организацией.
Для защиты от коррозии сварные секции и детали опор окрашиваются на заводе один или два раза в зависимости от требований заказчика. Более надежная защита опор от коррозии производится путем горячего оцинкования их элементов.
Стальные опоры состоят из следующих основных конструктивных элементов: стойки (или двух стоек), траверс и тросостоек, а опоры с оттяжками имеют еще оттяжки – тросовые или изготовленные из круглой стали.
В случае окончательной сборки опор на пикетах линии элементы опор подбираются комплектами на опору на заводе, связываются пакетами и отгружаются заказчикам. Опоры болтовой конструкции экономичны в перевозке, позволяют полнее использовать грузоподъемность транспорта, удобны для оцинковки.
Основным недостатком болтовых опор является увеличение в 1,5–2 раза трудозатрат на сборку опор на трассе линии и в 2,5–3 раза расхода болтов.
С 2004 г. ОАО «Опытный завод «Гидромонтаж»» начал выпуск многогранных металлических опор. Они представляют собой многогранную коническую конструкцию, изготовленную из стального листа. Опора может состоять из одной, двух и более секций (в зависимости от требуемой высоты). Длина секции до 16 м. Однако чаще всего используются секции длиной до 11,5 м, что обусловлено удобством транспортировки железнодорожным и автомобильным транспортом. Соединение секций между собой возможно как фланцевое, так и бесфланцевое (телескопическое). Высота опор до 40 м и более. Толщина стенки от 3 до 12 мм. Диаметр опор до 2 м. В грунт опоры устанавливаются либо непосредственно в пробуренную скважину, либо крепятся на фланцах к железобетонному фундаменту.
Многогранные металлические опоры значительно надежнее бетонных и решетчатых, особенно в сложных гололедно-ветровых условиях. В аварийном режиме многогранная стальная опора выдерживает нагрузки в 2–3 раза больше, чем железобетонная опора.
Малый вес и высокая степень заводской готовности позволяют устанавливать опору без использования специальных дорогостоящих подъемных средств и заливки мощных фундаментов. Резко сокращаются трудозатраты и сроки монтажа, особенно в болотистых грунтах и труднодоступных районах. Монтаж не требует больших п лощадей, что особенно важно при работе в городских условиях, в горных районах.
Типы стальных опор (рис. 1.2) и их технические характеристики приведены в табл. 1.35—1.41.
Расчеты технических данных для унифицированных стальных опор проведены в соответствии с ПУЭ-6. При проектировании современных ВЛ в соответствии с ПУЭ-7 необходимо проводить перерасчет указанных технических данных.
