ПРИМЕНЕНИЕ МНОГОГРАННЫХ ОПОР – ОДНО ИЗ НАПРАВЛЕНИЙ ТЕХНИЧЕСКОГО ПЕРЕВООРУЖЕНИЯ И РЕКОНСТРУКЦИИ ВЛ НАПРЯЖЕНИЕМ 35 кВ И ВЫШЕ

ТЕХНИЧЕСКИЕ ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПО СОЗДАНИЮ МНОГОГРАННЫХ ТИПОВЫХ ОПОР ВЛ 35-750кВ.

     Автор Яковлев Л.В.

Источник: http://www.energo-info.ru/images/pdf/leppdf/26.pdf

     1. Введение

     В настоящих предложениях разработаны научные основы освоения производства и внедрения конкурентоспособных, эксплутационно надежных электросетевых конструкций. Целью работы является сохранение существующего фонда электрических сетей, а так же создание электросетевых конструкций оптимальных при проектировании, конкурентно способных на мировом рынке, надежных и долговечных при эксплуатации.

     В докладе приведены чертежи опор на базе эскизного проектирования с основными геометрическими размерами, показателями расхода материалов, областью применения стальных многогранных опор ВЛ 35-750 кВ. При этом выбраны и обоснованы: схемы опор; формы сечений, размеры элементов, конструктивное решение и расчет стыков; марка стали; фундаменты опор; компоновка проводов.

     Решение найдено на основе эскизно разработанных технических требований во взаимной связи и с учетом технических возможностей заводов, погрузочно-разгрузочных механизмов, транспортных средств, с учетом требований, возникающих при восстановлении ВЛ при авариях и отказах. При этом проводилось сравнение вариантов по затратам на строительную часть условного участка линии при применении опор оптимальных высот, которые определяются по зависимости С=f(Н) и соответствуют минимуму затрат, где С - стоимость строительной части участка, Н - высота опоры.

    Для каждого класса напряжений проработаны различные схемы опор и определены их область применения в одноцепном и двухцепном вариантах:

- одностоечные свободностоящие опоры с траверсами различных форм (стальногопроката, многогранные);

- двухстоечные свободностоящие опоры с внутренними связями и без них;

- одностоечные опоры на оттяжках;

- портальные опоры на оттяжках.

      При выборе формы сечения опор проанализированы области применения круглых и элептических форм сечений элементов; определена область применения различных марок сталей.

     Приведены конструктивные решения закрепления опор в грунтах и область их применения для заделок, осуществляемых:

- путем установки в цилиндрический котлован нижней части стоек, выполненных как продолжение основной стойки путем наращивания ее нижней части в виде многогранника или центрифугированной железобетонной оболочки стыкуемых с основной частью стойки фланцевым или телескопическим стыком с последующим заполнением пространства между стенками котлована и стойками гравийно-песчаной смесью, смесью песка с цементом, бетоном;

-путем погружения фундаментной части (стальной или железобетонной) в цилиндрический котлован меньшего диаметра ударным методом или вибрированием.

     Предложены решение вопросов компоновки проводов в пролете и на многогранных опорах с использованием необходимой оснастки по изоляции и арматуре с целью создания компактных линий, обладающих свойствами повышенной пропускной способности и экологически безопасными по электрическим и магнитным полям.

     При разработке типовых проектов выбор схемы промежуточных опор осуществлялся путем сравнения нескольких вариантов с применением унифицированных для данного типа опор и деталей. Наиболее экономичными оказались: для ВЛ 35-220 схема одностоечной опоры с траверсами из стального проката; на линиях 330-500кВ портальные двухстоечные опоры с внутренними связями (траверсы многогранные); для ВЛ 500-750 кВ - портальные двухстоечные опоры с внутренними связями и на оттяжках.

    Наиболее экономичными оказались опоры, выполненные в габаритах (до нижней траверсы) унифицированных стальных опор 35-330 кВ и типовых опор 500-750 кВ.

     Конструкции опор предложены как для районов с умеренной пляской, так и для районов с частой и интенсивной пляской проводов, они удовлетворяют требованиям раздела два ПУЭ седьмого издания и СНиП 11-23-81*.

     Расчеты опор выполнены по методу предельных состояний для третьего ветрового и гололедных районов, указанных на соответствующих обзорных листах. Анкерно - угловые опоры приняты решетчатыми прежней унификации. Все промежуточные опоры рассчитаны на подвеску проводов в глухих зажимах на соответствующие габаритные, ветровые и весовые пролеты, приведенные на листах 4 - 5 настоящей работы.

    При определении нагрузок приняты следующие коэффициенты: надежность по ответственности для ВЛ до 220 кВ - 1,0; для ВЛ 330-750кВ - 1,1; для двухцепных ВЛ - 1,1; региональный по ветру - 1,15; региональный по гололеду -1,2.

    2. Специальные опоры, анкерноугловые опоры

Конструкции повышенных опор, сооружаемых в особых условиях (городских, горных, и т.д.), предлагается решить как свободностоящие опоры пространственной конструкции с сечением в виде элипса и круглого сечения с переменной толщиной стенки оболочки. Такие конструкции могут сооружаться высотой до 70м. В качестве анкерноугловых опор возможно применение комбинированных опор, объединенных в рамную конструкцию из двух трех стоек при помощи ригелей или шпоночных устройств. Технические решения для таких опор в данной работе не рассматриваются.

    3. Компактные линии на многогранных опорах

     В зарубежной практике в последнее время находят применение компактные линии с различной компоновкой проводов в пролете и на опорах. При этом используются полимерные изоляторы, которые наряду с изоляционными функциями выполняют роль траверс. По своей форме они могут применяться как жесткие консоли и как пространственные V - образной формы или конструкций с подкосом или тягой. Для исключения схлестывания проводов в пролете необходимо устанавливать дистанционные изолирующие распорки по специально разработанным схемам, при которых снижается вероятность схлестывания проводов, и уменьшаются гололедные нагрузки. Компактные линии, как правило, обладают свойствами повышенной пропускной способности и являются экологически более безопасными по электрическим и магнитным полям. В настоящее время в России разработаны и применяются линейные подвесные полимерные изоляторы, межфазовые изолирующие распорки и опорные стержневые изоляторы, которые можно с успехом использовать при сооружении компактных линий.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

     1.Представленные технические проработки можно использовать на стадии технического проекта с последующей проработкой узлов и деталей при создании рабочего проекта.

     2. Применение унифицированных многогранных стальных опор для ВЛ напряжением 35-750 кВ позволит:

- уменьшить расход металла до 20% по сравнению с решетчатыми конструкциями при применении в конструкции опор преднапряженных телескопических и фланцевых стыков, современной технологии гнутья листовой и фасонной стали;

- снизить стоимость сооружений новых ВЛ на 10-30% по сравнению с ВЛ с решетчатыми конструкциями опор;

- снизить объем запаса строительных конструкций для ликвидации аварий на существующих ВЛ до минимума, который по количеству типоразмеров сведется к одному модулю с комплектующими деталями, обеспечить создание компактных складов аварийного резерва в любых МЭС или энергосистеме, не требующих полного набора всей номенклатуры установленных опор ВЛ 35-750 кВ;

- сократить время и трудозатраты на ремонтно-восстановительные работы, так как опоры собираются из готовых секций;

- обеспечить доставку опор в труднодоступные места, так как секции опор имеют небольшие вес и габариты;

- исключить затраты, связанные с временной установкой и последующей заменой опор, так как опоры рассчитаны на рабочие ветровые и гололедные нагрузки и устанавливаются в постоянную эксплуатацию;

- исключить ущерб от вандализма, который составляет 15 и более процентов от общего количества отказов ВЛ с решетчатыми опорами.