Стойки за въздушни електропроводи

Въздушни линии с напрежение 0,4-35 kV

Въздушните линии с напрежение до 1 kV се наричат ​​линии с ниско напрежение (LV), 1 kV или повече - високо напрежение(VN).

Линиите за ниско напрежение са най-простите конструкции под формата на единични стълбове, вкопани директно в земята, с прикрепени към тях метални щифтове и изолатори, към които се закрепват проводници.

Като опори се използват дървени, стоманобетонни и по-рядко метални опори. Последните, като правило, се използват на критични кръстовища (електрифицирани железопътни линии, магистрали и др.). Дървените опори могат да бъдат съставни върху дървени или стоманобетонни закрепвания или от масивни трупи с подходяща дължина и диаметър. Три проводника са окачени на линии 6-35 kV, а на линии 0,4 kV опорите позволяват съвместно окачване на до осем проводника от марка A (Ap) с напречно сечение 16-50 mm2.

ВН линии 3-10 kV не се различават фундаментално от линиите НН, но поради големите разстояния между фазите и между проводниците и земята, размерите на елементите - стълбове, щифтове, изолатори - са увеличени.

Стоманобетонните стълбове за електропроводи се проектират и експлоатират в зони с проектни температури на въздуха до -55°C. Основният елемент на такива опори са центрофугирани стоманобетонни стелажи. В допълнение към центрофугираните стелажи, структурата на стоманобетонната опора на електропроводите може да включва анкерни плочи, напречни греди, анкери за обтегачи, долно бетонно покритие (упорен лагер) и метални конструкции под формата на траверси, удължители, кабелни стелажи , подглавници, скоби, скоби, вътрешни връзки, точки за закрепване. Закрепването на метални конструкции към опорния стълб се извършва с помощта на скоби или чрез болтове. Стоманобетонните опори се фиксират в земята чрез монтирането им в цилиндрична яма, последвано от запълване на синусите със смес от пясък и чакъл. За да се осигури необходимата здравина на закрепване в меки почви, напречните греди се фиксират върху подземната част на опорите на въздушната линия с помощта на полускоби. Основният недостатък на стоманобетонните опори е тяхната ниска якост и тегло и в резултат на това високите транспортни разходи поради големите размери и тегло на продуктите. Достойнство - висока устойчивост на корозия към агресивни среди.

Класификация стоманобетонни опориВЛ

С уговорка

междинни опориса монтирани на прави участъци от трасето на въздушната линия, предназначени са само за носещи проводници и кабели и не са предназначени за товари, насочени по електропроводи. По правило общият брой на междинните опори е 80 - 90% от всички опори на електропроводите.

Анкерни опорисе използват на прави участъци от трасето на въздушната линия в местата на преминаване през инженерни конструкции или естествени бариери за ограничаване на обхвата на закрепването, както и на места, където се променят броят, степени и напречни сечения на проводниците на електропроводите. Анкерната опора възприема натоварването от разликата в напрежението на проводниците и кабелите, насочени по протежение на електропровода. Конструкцията на анкерни стоманобетонни опори на въздушни линии се характеризира с повишена якост. Това се осигурява, наред с други неща, чрез използването на стоманобетонни стълбове с повишена якост в опората.

Ъглови опорипредназначени за работа на места, където се променя посоката на трасето на въздушната линия, те възприемат произтичащото натоварване от напрежението на проводниците и кабелите на съседни междуподпорни участъци. При малки ъгли на въртене (15 - 30 °), където натоварванията са малки, се използват ъглови междинни опори. При ъгли на въртене над 30 ° се използват ъглови анкерни опори, които имат по-здрава конструкция и анкерно закрепване на проводници.

крайни опориса вид котва и се монтират в края и началото на електропровода, предназначени за натоварване от едностранното напрежение на всички проводници и кабели.

Специални опориизползвани за специални задачи: транспозиционен- за промяна на реда на проводниците на опорите; преходен- пресичане на електропровода през инженерни съоръжения или естествени прегради; клон- за устройството на клонове от главния електропровод; антивятър- за повишаване на механичната якост на участъка на електропровода; кръст- при пресичане на въздушни електропроводи в две посоки.

По дизайн

Портални стоманобетонни опори на въздушни линии със скоби

Портални свободностоящи опори с вътрешни връзки

Единични, двойни, тройни и многоколонни свободностоящи стълбове

Едно-, дву-, три- и многоконтактни закачени стълбове

По брой вериги

единична верига

двойна верига

Многоверижен

VL опорите са разделени на анкерни и междинни. Опорите от тези две основни групи се различават по начина на окачване на проводниците. На междинните опори проводниците се окачват с помощта на поддържащи гирлянди от изолатори. За опъване на проводниците се използват опори от тип котва; върху тези опори проводниците се окачват с помощта на висящи гирлянди. Разстоянието между междинните опори се нарича междинен участък или просто участък, а разстоянието между анкерните опори се нарича участък на котва.

1. Анкерните опори са предназначени за твърдо закрепване на проводници в критични точки на въздушни линии:в пресечните точки на особено важни инженерни съоръжения (например железопътни линии, въздушни линии 330-500 kV, магистралиширината на платното е повече от 15 m и т.н.), в краищата на въздушната линия и в краищата на нейните прави участъци. Анкерните опори на прави участъци от трасето на въздушната линия, когато проводниците са окачени от двете страни на опората с еднакви напрежения при нормални режими на работа на въздушната линия, изпълняват същите функции като междинните опори. Но анкерните опори също се изчисляват за възприемане на значителни напрежения по протежение на проводници и кабели, когато някои от тях се счупят в съседния участък. Анкерните опори са много по-сложни и по-скъпи от междинните, поради което техният брой на всяка линия трябва да бъде минимален.

В най-лоши условия са крайните анкерни опори, монтирани на изхода на линията от електроцентралата или на подходите към подстанцията. Тези опори изпитват едностранно напрежение на всички проводници от страната на линията, тъй като напрежението на проводниците от страната на портала на подстанцията е незначително.

2. Междинните прави опори са монтирани на прави участъци от въздушни линии за поддържане на проводника в участъка на котвата. Междинната опора е по-евтина и по-лесна за производство от анкерна, тъй като поради еднаквото напрежение на проводниците от двете страни, тя не изпитва сили по протежение на линията с непрекъснати проводници, тоест в нормален режим. Междинните опори съставляват най-малко 80-90% от общия брой опори за въздушни линии.

3. Ъглови опори зададени в повратните точки на линията.

В допълнение към натоварванията, възприемани от междинните прави опори, натоварванията от напречните компоненти на напрежението на проводниците и кабелите също действат върху ъгловите опори. Най-често при ъгли на въртене на линии до 20 ° се използват ъглови опори тип котва (виж фиг. 1.). При ъгли на въртене на електропровода над 20 °, теглото на междинните ъглови опори се увеличава значително.

Ориз. 1. Схема на анкерния участък на въздушната линия и участъка на пресичането с железопътната линия.

4. Дървените стълбове се използват широко на въздушни линии до 110 kV включително.За въздушни линии 220 kV също са разработени дървени стълбове, но те не се използват широко. Предимствата на тези опори са ниска цена (в райони с горски ресурси) и лекота на производство. Недостатъкът е податливостта на дървото към гниене, особено в точката на контакт с почвата. Ефективно средство за защитасрещу гниене - импрегниране със специални антисептици.

Подпорите са направени в повечето случаи композитни. Кракът на опората се състои от две части на дълга (стойка ) и къс (доведен син). Доведеният син е свързан към стелажа с две превръзки от стоманена тел. Анкерни и междинни ъглови опори за въздушни линии 6-10 kV са направени под формата на А-образна конструкция.

Междинната опора е портал с две стелажи с вятърни връзки и хоризонтална траверса. Анкерните ъглови опори за V L 35-110 kV са направени под формата на пространствени A-P-образни конструкции.

5. Метални стълбове (стоманени), използвани в електропроводи с напрежение 35 kV и повече, доста металоемки и изискват боядисване по време на работа за защита от корозия. Инсталирай метални опоривърху стоманобетонни основи. Най-често срещаният дизайн поддържа 500 kV - обтегнат портал (фиг. 2). За линия 750 kV се използват както портални стълбове на втулки, така и V-образни стълбове тип Nabla с разцепени втулки. За използване на линии 1150 kV при специфични условия са разработени редица конструкции на кули - портални, V-образни, с кабелна траверса. Основният тип междинни опори за линии 1150 kV са V-образни опори на момчета с хоризонтално разположение на проводниците (фиг. 2). DC линия с напрежение 1500 (±750) kV Ekibastuz-Center е проектирана върху метални опори (фиг. 2) .

Фиг.2. Метални опори:

а - междинни едноверижни на скоби 500 kV;b - междинен V-образен 1150 kV;в - междинна опора на ВЛ 1500 kV прав ток;G - елементи на пространствени решетъчни структури

6. Стоманобетонните стълбове са по-издръжливи от дървените стълбове, изискват по-малко метал от металните стълбове, лесни са за поддръжка и затова се използват широко на въздушни линии до 500 kV включително. Извършено е унифициране на конструкциите от метални и стоманобетонни опори за ВЛ 35-500 kV. В резултат на това броят на видовете и конструкциите на опорите и техните части е намален. Това направи възможно масовото производство на опори във фабриките, което ускори и поевтини изграждането на линии.

Видове поддръжка

Въздушни електропроводи. Подпорни конструкции.

Опори и фундаменти за въздушни електропроводи с напрежение 35-110 kVимат значителен дял както като материалоемкост, така и като себестойност. Достатъчно е да се каже, че цената на монтираните опорни конструкции на тези въздушни линии е по правило 60-70% от общата стойност на изграждането на въздушни електропроводи. За линии, разположени в промишлени предприятия и райони, непосредствено до тях, този процент може да бъде дори по-висок.

Опорите за въздушна линия са предназначени да поддържат проводниците на линията на определено разстояние от земята, осигурявайки безопасността на хората и надеждната работа на линията.

Стойки за въздушни електропроводисе делят на анкерни и междинни. Опорите от тези две групи се различават по начина на окачване на проводниците.

Анкерни опоринапълно възприемат напрежението на проводниците и кабелите в участъци, съседни на опората, т.е. служат за опъване на жиците. На тези опори жиците са окачени с помощта на висящи гирлянди. Анкерните опори могат да бъдат с нормална и лека конструкция. Анкерните опори са много по-сложни и по-скъпи от междинните, поради което техният брой на всяка линия трябва да бъде минимален.

Междинните опори не възприемат напрежението на проводниците или го възприемат частично. На междинните опори проводниците се окачват с помощта на изолатори, поддържащи гирлянди, фиг. един.

Ориз. един. Схема на анкерния участък на въздушната линия и участъка на пресичането с ж.п.

Въз основа на анкерни опори може да се извърши край и транспозицияподдържа. Могат да бъдат междинни и анкерни опори прав и под ъгъл.

Крайна котваопорите, монтирани на изхода на линията от електроцентралата или на подходите към подстанцията, са в най-лоши условия. Тези опори изпитват едностранно напрежение на всички проводници от страната на линията, тъй като напрежението от страната на портала на подстанцията е незначително.

Междинни линииопорите са монтирани на прави участъци от въздушни електропроводи за поддържане на проводници. Междинната опора е по-евтина и по-лесна за производство от анкерна, тъй като в нормален режим тя не изпитва сили по протежение на линията. Междинните опори съставляват най-малко 80-90% от общия брой опори за въздушни линии.

Ъглови опоризададени в повратните точки на линията. При ъгли на въртене на линията до 20 ° се използват ъглови опори тип котва. При ъгли на въртене на електропровода повече от 20 ° - междинни ъглови опори.

Използва се на въздушни електропроводи специални опориследните видове: транспозиционен- за промяна на реда на проводниците на опорите; клон- да извършва разклонения от главната линия; преходен- за преминаване на реки, клисури и др.

Транспонирането се използва на линии с напрежение 110 kV и повече с дължина над 100 km, за да се направи капацитетът и индуктивността на всички три фазивериги на въздушни електропроводи са еднакви. В същото време относителното положение на проводниците един спрямо друг се променя последователно върху опорите. Такова тройно движение на проводниците обаче се нарича цикъл на транспониране. Линията е разделена на три секции (стъпала), в които всеки от трите проводника заема и трите възможни позиции, фиг. 2.

В зависимост от метода на окачване на проводниците опорите за въздушни линии (VL) се разделят на две основни групи:

• междинни опори, върху които проводниците са фиксирани в носещи скоби,
• опори тип котва, използвани за опъване на проводниците. На тези опори проводниците са фиксирани в скоби за опъване.

Разстоянието между опорите на въздушните електропроводи (TL) се нарича обхват, а разстоянието между опорите на маенаду от тип котва се нарича закотвен участък (фиг. 1).

В съответствие с изискванията на EIC, пресичането на ед инженерни конструкциинапример железници обща употреба, трябва да се изпълняват върху опори от анкерен тип. В ъглите на линията са монтирани ъглови опори, върху които проводниците могат да бъдат окачени в опорни или опънати скоби. По този начин двете основни групи опори - междинни и анкерни - са разделени на видове, които имат специално предназначение.

Ориз. 1. Схема на закотвената секция на въздушната линия

Междинните прави опори са монтирани на прави участъци от линията. На междинни опори с окачени изолатори проводниците се фиксират в поддържащи гирлянди, висящи вертикално; на междинни опори с щифтови изолатори проводниците се фиксират чрез плетене на тел. И в двата случая междинните опори възприемат хоризонтални натоварвания от налягането на вятъра върху проводниците и върху опората, а вертикалните натоварвания - от теглото на проводниците, изолаторите и собственото тегло на опората.

При непрекъснати проводници и кабели междинните опори като правило не възприемат хоризонталното натоварване от напрежението на проводниците и кабелите по посока на линията и следователно могат да бъдат направени с по-лек дизайн от други видове опори, например, крайни опори, които възприемат напрежението на проводниците и кабелите. Въпреки това, за да се осигури надеждна работа на линията, междинните опори трябва да издържат на някои натоварвания по посока на линията.

Междинните ъглови опори са монтирани в ъглите на линията с жици, окачени в поддържащи гирлянди. В допълнение към натоварванията, действащи върху междинните прави опори, междинните и анкерните ъглови опори също възприемат натоварвания от напречните компоненти на напрежението на проводниците и кабелите.

При ъгли на въртене на електропровода над 20 °, теглото на междинните ъглови опори се увеличава значително. Затова се използват междинни ъглови опори за ъгли до 10 - 20°. При големи ъгли на въртене се монтират анкерни ъглови опори.

Ориз. 2. Междинни опори VL

Анкерни опори. На линии с изолатори за окачване проводниците се фиксират в скобите на опъващите гирлянди. Тези гирлянди са като че ли продължение на жицата и прехвърлят нейното напрежение върху опората. На линии с щифтови изолатори проводниците се фиксират върху анкерни опори с подсилени вискозни или специални скоби, които осигуряват прехвърлянето на пълното напрежение на проводника към опората чрез щифтови изолатори.

При монтиране на анкерни опори на прави участъци от трасето и окачване на проводници от двете страни на опората с еднакви напрежения, хоризонталните надлъжни натоварвания от проводниците се балансират и анкерната опора работи по същия начин като междинната, т.е. възприема само хоризонтални напречни и вертикални натоварвания.

Ориз. 3. Анкерни опори за въздушни линии

Ако е необходимо, теловете от едната и другата страна на анкерната опора могат да бъдат издърпани с различно напрежение, тогава анкерната опора ще възприеме разликата в напрежението на теловете. В този случай, в допълнение към хоризонталните напречни и вертикални натоварвания, хоризонталното надлъжно натоварване също ще действа върху опората. При монтиране на анкерни опори в ъглите (в точките на обръщане на линията), анкерните ъглови опори също възприемат натоварването от напречните компоненти на напрежението на проводниците и кабелите.

В краищата на линията са монтирани крайни опори. От тези опори тръгват проводници, окачени на порталите на подстанциите. При окачване на проводници на линията до края на строителството на подстанцията, крайните опори възприемат пълното едностранно напрежение на проводниците и кабелите на въздушната линия.

В допълнение към изброените видове опори, на линиите се използват и специални опори: транспозиционни, които служат за промяна на реда на проводниците върху опорите, разклонителни - за правене на разклонения от основната линия, опори за големи пресичания през реки и водни пространства и др.

Основният тип опори на въздушните линии са междинните, чийто брой обикновено съставлява 85-90% от общия брой опори.

Според дизайна опорите могат да бъдат разделени на свободно стоящи и опори с щифтове. Момчетата обикновено са направени от стоманени кабели. На въздушни линии се използват дървени, стоманени и стоманобетонни опори. Разработени са и конструкции на опори от алуминиеви сплави.

Сегашните електропреносни стълбове са толкова познати на очите ни, че дори не се замисляме защо има дървени електропроводни стълбове, бетонни електропроводни стълбове и метални електропроводни стълбове. В зависимост от предназначението на линията, нейното напрежение, броя на проводниците и кабелите, тяхното местоположение, климатични и други условия се използват различни конструкции от дървени, стоманобетонни или метални опори.

И така, какво представляват електропроводите (електропроводи)?

Всички съществуващи електропреносни кули могат да бъдат класифицирани на дървени, стоманобетонни (RC) и метални. Първото нещо, с което започна еволюцията на електропроводите, бяха дървените стълбове. Такива дървени стълбове са използвани при полагането на първите електропроводи и все още съществуват на въздушните електропроводи. Какво дърво се използва? Това са кръгли стълбове, изработени от бор, по-рядко лиственица. В Украйна такива стълбове се използват за електропроводи с напрежение до 220 kV, а в САЩ има класове на напрежение на електропроводи до 345 kV, използващи дървени стълбове.

Дървени опори се използват заедно със стоманобетонни закрепвания. Опорите и приспособленията се закрепват на две места с бандаж от мека поцинкована стоманена тел с диаметър 4 мм, броят на навивките е 12; диаметър 5 mm, брой навивки - 10; с диаметър 6 mm, брой навивки - 8. Допуска се закрепване с превръзка от непоцинкована тел. Затягането на превръзките се извършва така, че всички завъртания на жицата да са в плътен контакт един с друг и да са равномерно опънати. Краищата на телта се огъват и се забиват в дърво на дълбочина 20–25 mm.

Най-голямото предимство на съществуващите дървени електропреносни стълбове е тяхната евтиност, те са много лесни за производство, особено ако има местно дърво! Съществен недостатък обаче е гниенето на дървесината, поради което периодът на експлоатация на дървени стълбове за електропренос е от 4 до 6 години. С помощта на съвременни импрегнации, които предотвратяват гниенето, експлоатационният живот се увеличава до 25 години!

Най-простият дизайн на дървени опори са единични стълбове. Съществуват и други форми на дървени конструкции за електропроводи: А-образна и П-образна.

Второ тип кули, съществуващи на електропроводиТова са бетонни стълбове.

Какво представляват електрическите стълбове?

Електрическите стълбове на електропроводите самарки SV, SK, STs. Такива стълбове са изработени от стоманобетон и изискват по-малко метал, не са подложени на корозия, по-издръжливи са от дървените и затова са широко разпространени при изграждането на електропроводи. Височината на стълба, както е посочено в Правилата за електрическа инсталация (PUE), трябва да бъде най-малко 5 m и максимум 12, на практика се използват 7-метрови бетонни опори.

Според метода на уплътняване на бетона по време на производството има вибрирани и центрофугирани опори. Стоманената армировка може да бъде ненапрегната, частично напрегната и напрегната. Производителят доставя опорите с паспорт, който посочва вида на опорите, марката бетон, вида на армировката, датата на производство и доставка. По време на транспортиране и разтоварване опорите се следят, за да не бъдат подложени на удари, резки удари и дръпвания. Невъзможно е да се разтоварят опори чрез изпускане. Забранено е транспортирането на стоманобетонни подпори и части по земята с влачене. Те се транспортират по маршрута от специални носачи, оборудвани с устройства за товарене и разтоварване.

Стоманобетонните опори се монтират на електропроводи с напрежение от 35 kV до 380 kV. Стълбовете SV имат много по-високи якостни характеристики в сравнение с дървените. Има обаче и недостатъци - големият размер и масата на стоманобетонните опори. Поради това е трудно и икономически неизгодно да се транспортират до дълги разстояния. Срокът на експлоатация на стоманобетонните стълбове за електропроводи е приблизително 50 години.

последно съществуващ тип опориизползвани за електропроводи с високо напрежение са метални стълбове. Такива конструкции с високо напрежение са изработени от специална стомана с висока якост, отделните елементи са закрепени един към друг с болтове. Има и заварени метални конструкции на електропроводи.

Какви са опорите на въздушните електропроводи в Украйна?

Стоманените стълбове за електропроводи са видове:

1. Решетъчни опори за електропроводи - са метален труп, който е сглобен от валцована стомана с болтове. Подпорите от решетъчен тип са много икономични при транспортиране поради компактността на пакетите и сравнително ниското тегло на съставните части. За да се удължи експлоатационният живот на металните конструкции на въздушните линии, има методи за защита от корозия: те са поцинковани или боядисани със специални бои. Срокът на експлоатация на поцинкованите конструкции на електропроводи е повече от 50 години.

2. Многофасетните електропреносни кули са фасетирана конична конструкция от стоманен лист, която е огъната под формата на кутия и надлъжно заварена. Има многостранни опори, които достигат 40 метра височина. Мачтите от този тип се считат за по-икономически изгодни и надеждни в дизайна в сравнение с решетъчните конструкции на електропроводи, а също така имат по-добра транспортируемост.

Стълбовете за електропреносни линии са транспозиционни, повдигнати, понижени, анкерни, ъглови, междинни, напречни и разклонени. Съществува и класификация според броя на окачените проводници / вериги. Включва едно-, дву-, многоверижни линии. Освен това те се различават по вида на конструкцията. Има едноколонни, свободностоящи, със скоби и др.

Междинните прави опори са монтирани на прави участъци от линията. На междинни опори с изолатори за окачване, проводниците са фиксирани в поддържащи гирлянди, висящи вертикално; върху опори с щифтови изолатори, проводниците могат да бъдат фиксирани чрез плетене на тел. Съществуващите натоварвания върху междинните опори на електропроводите могат да бъдат разделени на хоризонтални натоварвания от налягането на вятъра върху проводниците и върху опората и вертикални натоварвания - от теглото на проводниците, изолаторите и собственото тегло на опората.

Междинните ъглови опори са монтирани в ъглите на линията с жици, окачени в поддържащи гирлянди. В този случай, в допълнение към натоварванията, действащи върху междинните директни опори на въздушната линия, има допълнителни натоварвания от напречните компоненти на напрежението на проводниците и кабелите. При ъгли на въртене на електропровода над 20 °, теглото на междинните ъглови опори се увеличава значително. При големи ъгли на въртене могат да се монтират анкерни ъглови опори.

При монтиране на анкерни опори на прави участъци от трасето и окачване на проводници от двете страни на опората за високо напрежение, съществуващите натоварвания от напрежението на проводниците се балансират и анкерната опора работи по същия начин като междинната, т.е. , възприема само хоризонтални напречни и вертикални натоварвания. При необходимост теловете от едната и от другата страна на носача могат да бъдат опънати с различно напрежение на телта. В този случай, в допълнение към хоризонталните напречни и вертикални натоварвания, върху съществуващата опора на електропровода ще действа хоризонтално надлъжно натоварване.

Преносните линии са с високо напрежение (35, 110, 220 и 500 kV), които се използват за транспорт електрическа енергияот електроцентрали, които го произвеждат, до специални електрически подстанции, а линиите за ниско напрежение (0,4, 6, 10 kV), простиращи се от подстанции, са предназначени за разпределение на електроенергия между потребителите. Електропроводите (ВЛ) биват 3 вида: въздушни, кабелни и смесени - кабелно-въздушни.

Избор тип опори за електропреносна линияпри проектирането на въздушни електропроводи обикновено се основава на наличието на подходящи материали в района на изграждане на електропровода, икономическата осъществимост и технически спецификацииобект в строеж.