Опоры воздушных линий электропередачи

THE SUPPORTS OF OVERHEAD POWER LINES

Kirill Stotsky

master's student Ufa State Aviation Technical University, Russian Federation, Ufa

Аннотация. Важным элементом воздушной линии являются опоры, которые должны обеспечить необходимое расстояния между проводами и землей. Они различаются на двухцепные и одноцепные. Также они разделены на две основные группы: промежуточные и анкерные. Кроме того, различают угловые, концевые и специальные опоры.

Abstract. An important element of the air line is the support, which should provide the necessary distance between the wires and the ground. They differ in two-chain and single-chain. They are also divided into two main groups: intermediate and anchor. In addition, there are angular, end and special supports.

Ключевые слова: Воздушная линия, опоры, электроэнергетика, ЛЭП.

Keywords: overhead lines, poles, power, transmission lines.

Опоры воздушной линии (ВЛ) разработаны таким образом, чтобы обеспечить необходимое расстояние между проводами и землей.

По количеству цепей опоры классифицируются на одноцепные и двухцепные. Одна двухцепная опора воздушной линии дешевле двух одноцепных опор и также на ее сооружение и установку затрачивается меньше времени. Опоры разделены на две основные группы: промежуточные и анкерные. Кроме того, различают угловые, концевые и специальные опоры.

Промежуточные опоры устанавливаются на прямых участках местности. В нормальном режиме они воспринимают вертикальные нагрузки от массы проводов, изоляторов арматуры и горизонтальных нагрузок от давления ветра на провода и тросы.

Анкерные опоры устанавливаются на более длинных и  неровных местностях, например чтобы пересечь дорогу или реку.

Угловые опоры устанавливаются на углах поворота трассы. Угол поворота линии называется углом в линейном плане, который до 180° дополняет внутренний угол линии.

Концевые опоры являются своего рода анкерными и устанавливаются в конце и начале линии.

К специализированным относятся транспортировочные опоры, конструкция которых позволяет изменять порядок расположения проводов на опоре; ответвительные - для ответвления от основной  магистрали и т.д..

На рисунке. 1 показан план и профиль участка ВЛ.

Рисунок 1. План и профиль участка ВЛ

Где, А – анкерная опора, П – промежуточная опора, УП – угловая промежуточная опора, УА – угловая анкерная опора, КА – концевая анкерная опора, У – угловая опора [1, c. 90].

Следующие направления использования различных материалов для изготовления опор рекомендуются в соответствии с нормами технологического проектирования воздушных линий напряжением 35 кВ и выше. Деревянные опоры с пропиткой антисептика применяют для одноцепных ВЛ напряжением 35-150 кВ, где использование древесины экономически выгодно. Преимущество деревянных опор - это их низкая цена, довольно высокая механическая прочность, высокие электрические свойства изоляции. Основным недостатком является недолговечность (не более 20 лет).

Железобетонные опоры используются на ровной местности для одноцепных линий на 35-220 кВ, на всех двухцепных линиях на 35-150 кВ, на ВЛ 500 кВ, которые находятся в равнинной области, где экономически нецелесообразно.

Железобетонные опоры не допускаются к использованию на дороге, проходящей в горной или сильно пересеченной местности. Они имеют высокую механическую прочность,  дешевы в эксплуатации, производстве и в монтаже по сравнению с металлическими опорам, но так же имеют плохую гибкость.

Металлические опоры рассчитаны на две цепи ВЛ 35-500 кВ, на одной цепи ВЛ 110,220,330 кВ, где невозможно или нецелесообразно использование Ж/Б опор, на ВЛ 750 кВ. Основные конструкции металлических опор изготавливаются из стали Ст3, наиболее напряженные узлы опор - из низколегированных сталей. Их преимущество перед железобетоном заключается в том, что они позволяют конструкции рассчитывать на большие нагрузки и все климатические условия, обладают высокой механической прочностью при относительно небольшой массе.

Так же постепенно в России налаживается выпуск многогранных конических металлических опор (ММО)

ММО возникли в результате усилий по объединению металлических решетчатых опор (МРО) и железобетонных опор (Ж/Б). В большинстве развитых странах мира, ММО опоры довольно широко применяются. Они в основном используются в качестве телекоммуникационных башен, контактных сетей, линий электропередач [2].

В России также давно известна универсальная поддержка ВЛ. Опоры производства Волжского завода рассчитаны на напряжение линии электропередачи 110 и 220 кВ, построенные в горных, труднодоступных и северных областях. Однако некоторые конструктивные недостатки привели к тому, что эти опоры не получили широкого распространения.

Преимущества ММО опор это относительно малый вес, большая механическая прочность по сравнению с металлическими опорами. Так же простота транспортировки и возможность установки методом подающей стрелы. Основной минус ММО опор это затраты на производство, так как в России практически нет заводов изготовителей и соответствующего оборудования.

Были рассмотрены 4 основных вида опор для воздушных линий: деревянные, железно-бетонные, металлические и ММО. В России большой популярностью пользуются именно ж/б и стальные опоры, так как они более живучи и обладают большей надежностью, чем деревянные и более дешевы по сравнению с многогранными.