Які опори бувають для леп. Типи опор ЛЕП

Основні елементи повітряних ліній. Опори.

Опори

Опори є одним із головних конструктивних елементів ліній електропередач, які відповідають за підвіску електричних проводів на певному рівні.

Класифікація опор.

Класифікувати опори можна за різними ознаками: за призначенням (за характером навантажень, що сприймаються), за особливостями їх конструкції, за матеріалом з якого виготовлена ​​опора, за способом закріплення в грунті, за кількістю ланцюгів передачі електричної енергії і т.д.

Залежно від призначення опори вона повинна витримувати певні навантаження. За характером сприйманих навантаженьопори поділяються на два види: що сприймають зусилля натяг від проводів та тросів і не сприймають такого тяжіння. Залежно від цього застосовують такі типи опор:

• Проміжні - встановлювані на прямих ділянках траси, сприймають вертикальні зусилля від ваги проводів, ізоляторів, арматури та горизонтальні навантаження від тиску вітру на опору та проводи. Проміжні опори можуть встановлюватися в місцях зміни напрямку траси при кутах повороту менше 20-30 градусів, у цьому випадку вони сприймають і поперечні навантаження від тяжіння проводів. В аварійному режимі(при обриві одного або декількох проводів) проміжні опори сприймають навантаження від тяжіння проводів, що залишилися, піддаються крученню і вигину. Тому їх розраховують із певним запасом міцності. Проміжні опори на лініях становлять 80-90%.
• Анкерні - встановлюються у місцях зміни напрямку траси, числа, марок та перерізу проводів, а також на перетині ПЛ з різними спорудами, сприймають зусилля натягу проводів ПЛ.

а	б

Малюнок. Опори повітряних ліній: а – проміжна опора; б – анкерна опора.

На базі анкерних опор можуть виконуватись:

• кінцеві опори - встановлюються на початку і наприкінці ПЛ, сприймають односторонні зусилля тяжіння проводів,
• кутові опори - встановлюються у місцях зміни напрямку траси,
• відгалужувальні опори - призначені для виконання відгалужень,
• перехресні опори - встановлюються у місцях перетину трас повітряних ліній,
• перехідні - встановлюються в місцях переходу траси лінії через різні перешкоди (залізні та автомобільні дороги, річки та водойми тощо),
• транспозиційні опори - призначені зміни розташування фаз на опорі.

Малюнок. Анкерні опори: а – кутова; б - відгалужена; в – транспозиційна.

У розділі ГАЛЕРЕЯ розміщено фотоальбом "Класифікація опор ПЛ за призначенням".

За матеріалом, з якого виготовляються, опори можуть бути:

1. Низька вартість. Дерев'яні опори дешевші за залізобетонні та металеві опори;
2. Дерев'яна опора значно легша залізобетонної (приблизно в 3 рази), що знижує витрати на їхнє транспортування до місця монтажу, крім того для встановлення дерев'яних опор не потрібно застосування кранових механізмів великої вантажопідйомності. При необхідності дерев'яну опору можна встановити в грунт вручну;
3. Хороші діелектричні властивості, що призводить до зниження струмів витоку на ПЛ;
4. Дерев'яні опори краще витримують згинальні навантаження, ніж залізобетонні (приблизно в 1,5-2 рази), тому вони краще протистоять ожеледі та вітровим навантаженням;
5. Знижується можливість «ефекту доміно». Так як залізобетонна опора значно важча дерев'яної то, падаючи вона може привернути до себе сусідні опори по всьому анкерному прольоту, легша дерев'яна опора буде утримуватися на натягнутих проводах, що скорочує кількість аварійних відключень на лініях;
6. "Умовно" високий термін служби. Відповідно до ГОСТ 20022.0-93 середній термінСлужба дерев'яних опор може досягати 45-50 років.

Недоліки дерев'яних опор:

В даний час дерев'яні опори застосовуються, як правило, на ПЛ до 1 кВ.

Металеві. Виконують із сталі спеціальних марок. Окремі елементи з'єднують зварюванням або болтами. Для запобігання окисленню та корозії поверхню металевих опор оцинковують або періодично фарбують спеціальними фарбами. Металеві опори бувають гратчастого типу, а також багатогранні у вигляді гнутих сталевих стійок.

Малюнок. Металеві опори: а - решітчастого типу; б - із багатогранних гнутих стійок.

Багатогранні металеві опори виконуються зі стійок у вигляді порожніх. усічених пірамідзі сталевого листа з поперечним перетиному формі правильного багатогранника. Секції стійок з'єднуються між собою телескопічними або фланцевими сполуками. Траверси таких опор виконуються багатогранними, гратчастими або ізолюючими.

Переваги багатогранних опор ЛЕП:

1. Найменше терміни будівництва. Терміни будівництва ПЛ на багатогранних опорах менше ніж у ПЛ виконаних залізобетонними та металевими решітчастими опорами. Це зумовлено зниженням трудовитрат за рахунок збільшених прогонових відстаней, простоти встановлення багатогранних опор, а також малої кількості складальних елементів.
2. Нижче витрати на транспортування. Багатогранні опори відрізняє низька вартість транспортування: в 1,5-2 рази дешевше за ґратчасті, і в 3-4 рази дешевше за залізобетонні опори. Довжина секцій 12 м дозволяє використовувати для перевезення стандартний габаритний транспорт. Телескопічна конструкція опор дозволяє при транспортуванні розміщувати одні секції всередині інших.
3. Малий землевідведення. При застосуванні багатогранних опор витрати на постійне землевідведення знижуються. Порівняно із залізобетонними опорами виграш забезпечується за рахунок меншої кількості опор при рівному відведенні на одну опору, а порівняно з решітчастими, за рахунок меншого відведення під одну опору при приблизно рівній кількості опор.
4. Економічна ефективність. З урахуванням вище наведених переваг, використання при будівництві ВЛЕП сталевих багатогранних опор дозволяє заощадити до 10% грошових коштів порівняно із залізобетонними та до 40% порівняно з металевими решітчастими опорами.

Залізобетонні. Масове використання даного типу опор почалося в 50-х роках минулого століття натомість дорожчих металевих опор. Основними елементами залізобетонних опор є стійки, траверси, тросостійкі, надставки, оголовники, хомути, відтяжки, різні вузли кріплення та ригелі.

Стійки залізобетонних опор виконують із бетону, армованого металом.

Малюнок. Конструкція залізобетонної опори.

Опір бетону розтягуванню на порядок нижче опору стиску, тому для збільшення міцності опор при розтягуванні в бетон закладається сталева арматура. Приблизно однакові коефіцієнти температурного розширення сталі та бетону виключають появу в залізобетоні внутрішньої напруги при змінах температури.

В даний час частка ПЛ із залізобетонними опорами становить близько 80% протяжності всіх ліній, що будуються.

Широке поширення залізобетонних опор ПЛ обумовлено відносною дешевизною конструкцій, високим рівнемуніфікації та типізації стійок опор, та наявністю широкої виробничої бази. Залізобетонні опори мають високу механічну міцність, довговічні (термін служби близько 40 років) і не вимагають великих витрат при експлуатації. Витрати праці з їх складання значно нижче, ніж складання дерев'яних і металевих опор решітчастого типу. Позитивною якістю залізобетону є також надійний захист металевої арматури від корозії. З метою захисту арматури від корозії опори на заводі-виробнику покриваються гідроізоляцією – асфальтобітумним лаком.

Недоліком залізобетонних опор є велика маса, що подорожчає транспортні витрати та викликає необхідність застосування при складанні та монтажі кранів великої вантажопідйомності. Залізобетонні опори ПЛ здатні витримувати в 2-3 рази менші аварійні навантаження, ніж металеві, і для будівництва ліній потрібно вдвічі більше опор. Крім того, при розтягуванні сталь може подовжуватися в 5-6 разів більше ніж бетон, внаслідок чого в бетоні можуть з'являтися тріщини. Для підвищення тріщиностійкості залізобетонних конструкційзастосовують попередню напругу арматури, яка створює додаткове обтиснення бетону.

Залізобетонні стійки кільцевого перерізу (конічні та циліндричні) виготовляють на спеціальних відцентрових машинах (центрифугах), що формують та ущільнюють бетон шляхом обертання форми навколо її осі. Стійки прямокутного перерізу виготовляють способом вібрування, при якому ущільнення бетону у формах виробляють вібраторами. Для ліній електропередачі напругою 110 кВ та вище використовують тільки центрифуговані стійки, а для опор ПЛ до 35 кВ – як центрифуговані, так і вібровані.

Малюнок. Залізобетонні стійки опор повітряних ліній: а – прямокутного перетину; б – кільцевого перерізу.

Траверси залізобетонних опор виготовляються металевими. Також проводяться роботи зі створення склопластбетонних траверс, у яких бетон армований скловолокном. Окремі ділянки ПЛ з такими траверсами та опорами знаходяться у дослідно-промисловій експлуатації.

Комбіновані. Для збільшення терміну служби дерев'яних опор їх виконують складовими: з довшої основної дерев'яної стійки та короткого пасинка (приставки), як правило, залізобетонного. Пасинок – частина опори, що заглиблюється у землю.

Композитні. Застосування опор з композитних матеріалівпри спорудженні повітряних ліній є останнім досягненням електромонтажному виробництві. Основа матеріалу - скловолокно. Перевагою композитних опор є: мала вага, спрощення процедури зберігання та транспортування, простота монтажу та технічне обслуговуванняданих опор, висока міцність та довговічність, вогнестійкість та екологічність, хороші діелектричні властивості. До недоліків даного типу опор можна віднести: відносно високу вартість, а також відсутність досвіду їх монтажу та експлуатації. Опори з композитних матеріалів в даний час застосовуються в основному для організації мереж зовнішнього освітлення, проте все більше мережевих компаній починає використовувати склопластикові стійки при спорудженні ПЛ середньої та високої напруги.

За способом закріплення в ґрунті:

За кількістю ланцюгів:

Опори ПЛ розрізняють також по конструкції, яка залежить від призначення ПЛ, її напруги, кількості проводів і тросів, що підвішуються на опорі, їх розташування, кліматичних та інших умов. Найпростіша конструкціяопори – одиночний стовп («свічка»). Крім «свічки» застосовують складніші опори: А-подібні, триноги, П-подібні (портальні), АП-подібні тощо.

Малюнок. Опори повітряних ліній: а – V-подібна опора (типу "набла"); б - Y-подібна опора; в – опора типу «треноги».

У розділі ГАЛЕРЕЯ розміщено фотоальбом "Класифікація опор ПЛ по конструкції".

Крім типових конструкцій опор ПЛ, практично також можна зустріти і унікальні опори.

У розділі ГАЛЕРЕЯ розміщено фотоальбом "Унікальні опори повітряних ліній".

За способом встановлення:

Конструкція опор повітряних ліній електропередач

Конструкція опор

Конструкції опор повітряних ліній електропередачі дуже різноманітні і залежать від матеріалу, з якого виготовляється опора (металева, залізобетонна, дерев'яна, склопластикова), призначення опори (проміжна, кутова, транспозиційна, перехідна і т.д.), від місцевих умов на трасі лінії ( населена місцевість або ненаселена, гірські умови, ділянки з болотними або слабкими ґрунтами тощо), напруги лінії, кількості ланцюгів (одноланцюгова, дволанцюгова, багатоланцюгова) тощо.

У конструкції багатьох типів опор можна зустріти такі елементи:

1. Стійка - є основним невід'ємним елементом конструкції опори, на відміну від інших елементів, які можуть бути відсутніми. Стійка призначена для забезпечення необхідних габаритів проводів (габарит проводу - вертикальна відстань від проводу в прольоті до інженерних споруд, поверхні, що перетинаються трасою, поверхні землі або води). У конструкції опори може бути одна, дві, три та більше стійок.

а	б

Малюнок. Опори ПЛ: а – двостійкова опора; б – тристійкова опора.

Стійка металевих опор решітчастого типу називається стволом. Стовбур зазвичай є чотиригранною усіченою гратчастою пірамідою, виконаною з профілів сталевого прокату (куточка, смуги, листа), і складається з пояса, решітки і діафрагми. Грати, у свою чергу, мають стрижні-розкоси та розпірки, а також додаткові зв'язки.



Малюнок. Елементи конструкції металевої опори: 1 – пояс стійки опори; 2 – стрижні-розкоси, що утворюють ґрати стійки; 3 – діафрагма; 4 – траверса; 5 – тросостійка.

2. Підкоси - застосовуються для кутових, кінцевих, анкерних та відгалужувальних опор ПЛ напругою до 10 кВ. Вони сприймають він частина навантаження опори від одностороннього тяжіння проводу.



Малюнок. Кутова опора з двома підкосами: 1 – стійка; 2 - підкіс.

3. Приставка (пасинок) – частково заглиблювана в ґрунт, нижня частина конструкції комбінованої опори ПЛ напругою до 35 кВ, що складається з дерев'яних стійок та залізобетонних приставок.
4. Розкоси – похилі елементи опори, що служать для посилення її конструкції та з'єднують кілька елементів опори між собою, наприклад, стійку з траверсою, або дві стійки опори.



Малюнок. Елементи конструкції комбінованої опори: 1 – дерев'яна стійкаопори; 2 – залізобетонна приставка (пасинок); 3 – розкіс; 4 – траверса.

5. Траверса – забезпечує кріплення дротів лінії електропередачі на певній (допустимій) відстані від опори та один від одного.

Малюнок. Траверси опор: а – для ж/б опори 10 кВ; б - для з/б опори 110 кВ.

Найчастіше можна зустріти траверси у вигляді жорсткої металевої конструкції, проте існують також дерев'яні траверси та траверси з композитних матеріалів.



Малюнок. Траверса опори ПЛ 110 кВ з композитних матеріалів

Крім того, на V-подібних опорах типу «набла» та П-подібних опорах можна зустріти так звані гнучкі траверси.



Малюнок. Опора ВЛ із «гнучкою» траверсою

У деяких конструкціях опор траверси можуть бути відсутні, наприклад, у дерев'яних або залізобетонних опор ПЛ напругою до 1 кВ, у опор ПЛ з самонесучими ізольованими проводами напругою до 1 кВ, у анкерних опор ПЛ будь-якої напруги, де кожна фаза кріпиться на окремій стійці.



Малюнок. Опора без траверси

6. Фундамент - конструкція, закріплена в грунт і передає на нього навантаження від опори, ізоляторів, проводів та зовнішніх впливів (ожеледь, вітер).



Малюнок. Грибоподібний залізобетонний фундамент

Для одностійкових опор, у яких нижній кінець стійки закладається в ґрунт, фундаментом служить низ стійки; для металевих опор застосовуються пальові або збірні грибоподібні залізобетонні, а при встановленні перехідних опор та опор на болотах – монолітні бетонні фундаменти.



Малюнок. Залізобетонні палі, що застосовуються в однопалових та багатопалих фундаментах опор ПЛ



Малюнок. Опора ЛЕП на фундаменті

7. Ригель – збільшує бічну поверхнюпідземної конструкції залізобетонних стійок та підніжників металевих опор. Ригелі збільшують здатність фундаменту витримувати горизонтальні навантаження, що діють на опору, перешкоджаючи її перекиданню від сил тяжіння проводів, при спорудженні опор у слабкому ґрунті.



Малюнок. Грибоподібний залізобетонний фундамент (1) з трьома ригелями (2)

8. Відтяжки – призначені підвищення стійкості опор і приймають він зусилля від тяжіння провода.



Малюнок. Опора, закріплена за допомогою відтяжок

Верхня частина відтяжки кріпиться до стійки або траверси опори, а нижня частина - до якоря або залізобетонної плити. Крім того, в конструкцію відтяжки може входити муфта натяжна - талреп.

Малюнок. Нижня частинавідтяжки

9. Тросостійка – верхня частина опори, призначена для підтримки грозозахисного троса. Зазвичай є трапецієподібний шпиль на верхівці опори. На опорі може бути одна або дві троостійкі (на П-подібних опорах), так само бувають опори без троостійки.

Залежно від способу підвіски проводів, опори повітряних ліній (ПЛ) поділяються на дві основні групи:

а) опори проміжні, на яких дроти закріплюються у підтримуючих затискачах;

б) опори анкерного типу, що служать для натягу проводів. На цих опорах дроти закріплюються у натяжних затискачах.

Відстань між опорами повітряних ліній електропередачі (ЛЕП) називається просвітом (прольотом), а відстань між опорами анкерного типу – анкерованою ділянкою (рис. 1).

Відповідно до вимог ПУЕ схрещення деяких інженерних споруд, наприклад залізницьзагального використання, необхідно робити на опорах анкерного типу. На кутах повороту лінії встановлюються кутові опори, на яких дроти можуть бути підвішені в підтримуючих або натяжних затискачах. Таким чином, дві основні групи опор - проміжні та анкерні - розбиваються на типи, що мають особливе призначення.

Рис. 1. Схема анкерованої ділянки повітряної смуги

Проміжні прямі опоривстановлюються на прямих ділянках ліній. На проміжних опорах з навісними ізоляторами дроти закріплюються в підтримуючих гірляндах, що висять вертикально, на проміжних опорах зі штиревими ізоляторами закріплення проводів робиться дротяною в'язкою. В обох випадках проміжні опори отримують горизонтальні навантаження від тиску вітру на дроти та на опору і вертикальні - від ваги проводів, ізоляторів та власної ваги опори.

При необорванных проводах і тросах проміжні опори, як правило, не приймають горизонтального навантаження від тяжіння проводів і тросів у напрямку лінії і тому можуть бути виконані більш легкої конструкції, ніж опори інших типів, наприклад кінцеві, що сприймають тягання проводів і тросів. Але для забезпечення надійної роботи лінії проміжні опори повинні витримувати будь-які навантаження в напрямку лінії.

Проміжні кутові опори встановлюються на кутах повороту лінії з підвіскою проводів у гірляндах, що підтримують. Крім навантажень, що діють на проміжні прямі опори, проміжні та анкерні кутові опори отримують також навантаження від поперечних складових тяжіння проводів та тросів.

При кутах повороту лінії електропередачі більше 20 °, вага проміжних кутових опор суттєво зростає. Тому проміжні кутові опори застосовуються для кутів до 10 - 20 °. При великих кутах повороту встановлюються анкерні кутові опори.

Рис. 2. Проміжні опори ПЛ

Анкерні опори. На лініях із навісними ізоляторами дроти закріплюються у затискачах натяжних гірлянд. Ці гірлянди є ніби продовженням дроту і передають його тяжіння на опору. На лініях зі штиревими ізоляторами дроти закріплюються на анкерних опорах посиленою в'язкою або спеціальними затискачами, що забезпечують передачу повного тяжіння дроту на опору через штирьові ізолятори.

При встановленні анкерних опор на прямих ділянках траси і підвішуванні проводів з обох боків від опори зі схожими тяжіннями горизонтальні поздовжні навантаження від проводів врівноважуються і анкерна опора працює так само, як і проміжна, тобто приймає тільки горизонтальні поперечні та вертикальні навантаження.

Рис. 3. Опори ПЛ анкерного типу

У разі необхідності, дроти з одного та з іншого боку від анкерної опори можна натягувати з різним тягарем, тоді анкерна опора прийматиме різницю тяжіння проводів. У цьому випадку, крім горизонтальних поперечних і вертикальних навантажень, на опору також впливатиме горизонтальне поздовжнє навантаження. При встановленні анкерних опор на кутах (у точках повороту лінії лінії) анкерні кутові опори сприймають навантаження також від поперечних складових тяжіння проводів і тросів.

Кінцеві опоривстановлюються кінцях лінії лінії. Від цих опор відходять дроти, що підвішуються на вводах підстанцій. При підвішуванні проводів на лінії до закінчення спорудження підстанції кінцеві опори сприймають повне одностороннє тяжіння проводів і тросів ПЛ.

Крім перелічених типів опор, на лініях застосовуються також спеціальні опори: транспозиційні, службовці зміни порядку розташування проводів на опорах; відгалужувальні - для виконання відгалужень від основної лінії; опори великих переходів через річки та водні місця та ін.

Головним типом опор на повітряних лініях є проміжні, число яких становить 85 -90% загальної кількості опор.

По конструктивному виконанню опори можна розділити на вільні і опори на відтяжках. Відтяжки зазвичай виробляють із залізних тросів. На повітряних лініях використовуються дерев'яні, залізні та залізобетонні опори. Розроблено також конструкції опор з алюмінієвих сплавів.

До основних елементів повітряних ліній електропередач відносяться: дроти, траверси, ізолятори, арматура, опори, грозозахисні троси, розрядники, заземлення, секційні пристрої, волоконно-оптичні лінії зв'язку (у вигляді окремих самонесучих кабелів, або вбудовані в грозозахисний трос, силовий дріт) допоміжне обладнаннядля потреб експлуатації (апаратура високочастотного зв'язку, ємнісного відбору потужності та ін.), а також елементи маркування високовольтних проводів та опор ЛЕП для забезпечення безпеки польотів повітряних суден (опори маркуються поєднанням фарб певних кольорів, Проводи авіаційними кулями для позначення в денний час, для позначення в денний та нічний час доби застосовуються вогні світлового огородження).

Види та класифікація опор ЛЕП

Опори ЛЕП призначені для споруджень ліній електропередач і є одним з її головних конструктивних елементів, що відповідає за кріплення та підвіску електричних проводів на певному рівні.

Залежно від способу підвіски дротів опори поділяються на дві основні групи:

• § опори проміжні, на яких дроти закріплюються в підтримуючих затискачах;
• § опори анкерного типу, що служать для натягу проводів; на цих опорах дроти закріплюються у натяжних затискачах.
• § Ці види опор поділяються на типи, що мають спеціальне призначення.
• § Проміжні прямі опори встановлюються на прямих ділянках лінії. На проміжних опорах з підвісними ізоляторами дроти закріплюються в гірляндах, що підтримують, що висять вертикально; на опорах зі штиревими ізоляторами закріплення проводів проводиться дротяною в'язкою.

Рисунок 4. Схема анкерованої ділянки повітряної лінії

• § В обох випадках проміжні опори сприймають горизонтальні навантаження від тиску вітру на дроти і на опору і вертикальні від ваги проводів, ізоляторів і власної ваги опори.
• § Проміжні кутові опори встановлюються на кутах повороту лінії з підвіскою дротів у підтримуючих гірляндах. Крім навантажень, що діють на проміжні прямі опори, проміжні та анкерно-кутові опори сприймають також навантаження від поперечних складових тяжіння проводів та тросів. При кутах повороту лінії електропередачі більше 20 ° вага проміжних кутових опор значно зростає. При великих кутах повороту встановлюються анкерно-кутові опори.

При встановленні анкерних опор на прямих ділянках траси і підвішуванні проводів з обох боків від опори з однаковими тяжіннями горизонтальні поздовжні навантаження від проводів врівноважуються і анкерна опора працює так само, як і проміжна, тобто сприймає лише горизонтальні поперечні та вертикальні навантаження. У разі необхідності дроти з одного та з іншого боку від опори можна натягувати з різним тяганням дротів. В цьому випадку, крім горизонтальних поперечних та вертикальних навантажень, на опору впливатиме горизонтальне поздовжнє навантаження.

При встановленні анкерних опор на кутах анкерно-кутові опори сприймають навантаження також від поперечних складових тяжіння проводів та тросів.

Рисунок 5. Анкерно-кутова опора багатоланцюгової лінії

Кінцеві опори встановлюються кінцях лінії. Від цих опор відходять дроти, що підвішуються на порталах підстанцій.

Крім перелічених типів опор, на лініях застосовуються спеціальні опори: транспозиційні, службовці зміни порядку розташування проводів на опорах; відгалужувальні - для виконання відгалужень від основної лінії; опори великих переходів через річки та водні простори тощо.

На лініях електропередач застосовуються дерев'яні, сталеві та залізобетонні опори. Розроблено також дослідні конструкції із алюмінієвих сплавів.

Сталь є основним матеріалом, з якого виготовляються металеві опори та різні деталі (траверси, тросостійкі, відтяжки) опор. Перевагою сталевих опор порівняно із залізобетонними є їхня висока міцність при малій масі.

За конструктивним рішенням стовбура сталеві опори можуть бути віднесені до двох основних схем - баштовим (одностійковим) і портальним, за способом закріплення на фундаментах - до вільностоючих опор і опор на відтяжках, за способом з'єднання елементів поділяються на зварні та болтові.

Опори виготовляються із сталевого кутового прокату, причому в переважній більшості випадків застосовується рівнобокий куточок, високі перехідні опори можуть бути виготовлені із сталевих труб.

У СНД налічується кілька основних центрів виробництва сталевих конструкцій опор ЛЕП - центральний, уральський та сибірський

Класифікація опор ЛЕП

Опори ліній електропередач поділяються за такими критеріями.

По призначенню:

• § Проміжні опори встановлюються на прямих ділянках траси ПЛ, призначені лише для підтримки проводів та тросів та не розраховані на навантаження від тяжіння проводів уздовж лінії. Зазвичай становлять 80-90% всіх опор ПЛ.
• § Кутові опори встановлюються на кутах повороту траси ПЛ, при нормальних умовахсприймають рівнодіючу сил натягу проводів і тросів суміжних прольотів, спрямовану по бісектрисі кута, що доповнює кут повороту лінії на 180 °. При невеликих кутах повороту (до 15-30°), де навантаження невеликі, використовують кутові проміжні опори. Якщо кути повороту більші, то застосовують кутові анкерні опори, що мають більш жорстку конструкцію та анкерне кріплення дротів.
• § Анкерні опори встановлюються на прямих ділянках траси для переходу через інженерні споруди або природні перепони, сприймають поздовжнє навантаження від тяжіння дротів та тросів. Їх конструкція відрізняється жорсткістю та міцністю.
• § Кінцеві опори - різновид анкерних і встановлюються в кінці або на початку лінії. За нормальних умов роботи ПЛ вони сприймають навантаження від одностороннього натягу проводів та тросів.
• § Спеціальні опори: транспозиційні - зміни порядку розташування проводів на опорах; відгалужувальні - для влаштування відгалужень від магістральної лінії; перехресні - при перетині ПЛ двох напрямків; противітряні - для посилення механічної міцності ПЛ; перехідні - при переходах ПЛ через інженерні споруди чи природні перепони.

За способом закріплення у ґрунті

• § Опори, що встановлюються безпосередньо в ґрунт
• § Опори, що встановлюються на фундаменти

За конструкцією

• § Вільні опори
• § Опори з відтяжками
• а) проміжна одноланцюгова на відтяжках 500 кВ
• б) проміжна вільностояча опора

За кількістю ланцюгів

• § Одноланцюгові
• § Дволанцюгові
• § Багатоланцюгові

Рисунок 6. Металеві опори

за напругою

Опори поділяються на опори для ліній 0,4, 6, 10, 35, 110, 220, 330, 500, 750 кВ. Відрізняються ці групи опор розмірами та вагою. Чим більше напруга, тим вище опори, довша її траверси і більша її вага. Збільшення розмірів опори викликане необхідністю отримання потрібних відстаней від дроту до тіла опори і до землі, що відповідають ПУЕ для різних напруг ліній.

За матеріалом виготовлення

• § Залізобетонні - виконують із бетону, армованого металом. Для ліній 35-110 кВ і вище зазвичай застосовують опори з центрифугованого бетону. Перевагою залізобетонних опор є їх стійкість щодо корозії та впливу хімічних реагентів, що знаходяться в повітрі.
• § Металеві - виконують із сталі спеціальних марок. Окремі елементи з'єднують зварюванням або болтами. Для запобігання окисленню та корозії поверхню металевих опор оцинковують або періодично фарбують спеціальними фарбами.

Рисунок 7. Залізобетонна опора ЛЕП

Рисунок 8. Металева опора ЛЕП

• § Метальні опори в свою чергу поділяються на:
• § Металеві решітчасті опори
• § Металеві багатогранні опори
• § Дерев'яні - виконують з круглого колод. Найбільш поширені соснові опори і трохи менше опори з модрини. Дерев'яні опори застосовують для ліній напругою до 220 кВ включно у СНД та до 345 кВ у США. Основні переваги цих опор - мала вартість (за наявності місцевої деревини) та простота виготовлення. Основний недолік - гниття деревини, особливо інтенсивне у місці зіткнення опори з ґрунтом. Просочення деревини спеціальним антисептиками збільшує термін її служби з 4-6 до 15-25 років. Для збільшення терміну служби дерев'яну опору зазвичай виконують не з цілої колоди, а складової: з довшої основної стійки та короткого стільця, пасинка, або залізобетонні стійки. Стілець скріплюють з основною стійкою за допомогою дротяного бандажу. Широко застосовують складові дерев'яні опори із залізобетонними стільцями. Дерев'яні опори виконують А-подібними або П-подібними. П-подібна конструкція є більш стійкою, але потребує великих капіталовкладень через підвищену витрату матеріалу порівняно з А-подібною.

Рисунок 9. П-подібна дерев'яна опора ЛЕП

Термін служби залізобетонних та металевих оцинкованих або періодично офарблюваних опор досягає 50 років і більше. Вартість металевих та залізобетонних опор значно перевищує вартість дерев'яних опор. Вибір того чи іншого матеріалу для опор визначається економічними міркуваннями, а також наявністю відповідного матеріалу в районі спорудження лінії.

На підставі багаторічної практики будівництва, проектування та експлуатації ПЛ визначаються найбільш доцільні та економічні типи та конструкції опор для відповідних кліматичних та географічних районів та проводиться їх уніфікація.

Опори ПЛ призначені для забезпечення необхідних відстаней між фазами та землею. Горизонтальна відстань між центрами двох сусідніх опор однієї лінії називається прольотом. Розрізняють перехідний, проміжний та анкерний прольоти. Анкерний проліт зазвичай складається з кількох проміжних.

Типи опор

За кількістю ланцюгів опори класифікуються на одноланцюгові та дволанцюгові. ПЛ, що має два ланцюги, виконана на дволанцюгові опори, дешевше, ніж дві паралельні лінії, виконані на одноланцюгових опорах, і може бути споруджена в більш короткий термін.

Опори ВЛ поділяються на дві основні групи: проміжні та анкерні. Крім того, виділяють кутові, кінцеві та спеціальні опори.

Проміжні опори встановлюють на прямих ділянках траси. У нормальному режимі вони сприймають вертикальні навантаження від маси дротів, ізоляторів, арматури та горизонтальні навантаження від тиску вітру на дроти та опори. При обриві одного або кількох проводів проміжні опори сприймають додаткове навантаження, спрямоване вздовж лінії, і піддаються крученню та вигину. Тому вони виготовляються із певним запасом міцності. Число проміжних опор на ПЛ становить до 80%.

Анкерні опори встановлюють на прямих ділянках траси для переходу ПЛ через інженерні споруди чи природні перешкоди. Їх конструкція жорсткіша і міцніша, тому що вони сприймають поздовжнє навантаження від різниці тяжіння проводів і тросів у суміжних анкерних прольотах, а при монтажі - від тяжіння підвішених з одного боку дротів.

Кутові опори встановлюються на кутах повороту траси ПЛ. Кутом повороту лінії називається кут у плані лінії (рис. 2.1), що доповнює до 180 0 внутрішній кут лінії. Якщо кут повороту траси менше 20 0 встановлюють кутові проміжні опори, якщо більше 20 0 - кутові анкерні (рис. 2.1).

Рис. 2.1. План та профіль ділянки ПЛ:

А – анкерна опора, П – проміжна опора, УП – кутова проміжна опора, УА – кутова анкерна опора, КА – кінцева анкерна опора

Кінцеві опори є різновидом анкерних і встановлюються наприкінці та на початку лінії. За нормальних умов роботи вони сприймають навантаження від одностороннього тяжіння проводів.

До спеціалізованих відносять транспозиційні опори, конструкція яких дозволяє змінити порядок розташування дротів на опорі; відгалужувальні - для влаштування відгалуження від магістральної лінії і т.д.

Матеріал опор

Відповідно до норм технологічного проектування повітряних ліній електропередачі напругою 35 кВ і вище, рекомендуються такі сфери використання різних матеріаліввиготовлення опор.

Дерев'яні опори(сосна, модрина зимової рубки, для невідповідних деталей – ялина, ялиця) з просоченням антисептиком застосовуються для одноланцюгових ПЛ 35 - 150 кВ там, де використання деревини економічно вигідне. Перевага дерев'яних опор обумовлена ​​їхньою низькою вартістю, досить високою механічною міцністю, високими електроізоляційними властивостями, дешевизною. Головний недолік – недовговічність.

Залізобетонні опоривикористовуються в умовах рівнинної місцевості для одноланцюгових ліній 35 - 220 кВ, на всіх дволанцюгових лініях - 35 - 110 кВ, на ПЛ - 500 кВ, що проходить в рівнинній місцевості, де металеві опори економічно недоцільні. Залізобетонні опори не дозволяється застосовувати на ПЛ, що проходить у гірській або сильно пересіченій місцевості. Залізобетонні опори мають високу механічну міцність, довговічні, дешеві в експлуатації, виготовленні та збиранні в порівнянні з металевими. Їхнім недоліком є ​​велика маса, що збільшує транспортні витрати. У залізобетонних опорах основні зусилля при розтягуванні сприймає залізна арматура, оскільки бетон погано працює на розтяг, але за стисненні основні навантаження сприймаються бетоном.

Спільна робота бетону та сталі обумовлена ​​наступними їх властивостями. Бетон при твердінні міцно скріплюється з арматурою за рахунок склеювання та тертя, викликаного усадкою бетону при твердінні, внаслідок чого відбувається обтискання стрижнів арматури бетоном. Внаслідок цього при вплив зовнішніх зусиль обидва матеріали працюють спільно, суміжні ділянки бетону і сталі отримують однакові деформації. Сталь і бетон мають приблизно однакові коефіцієнти лінійного розширення, що виключає появу внутрішньої напруги в залізобетоні при змінах зовнішньої температури. Бетон надійно захищає арматуру від корозії і при стрибках температури сприймає напругу, що стискає. Нестача залізобетону – утворення у ньому тріщин, особливо у місцях зіткнення з ґрунтом. Для підвищення тріщиностійкості застосовують попередню напругу арматури, яка створює додаткове обтиснення бетону. Основними елементами залізобетонних опор є стійки, траверси, тросостійкі та ригелі. На залізобетонних заводах стійки виготовляють або на центрифугах, що виконують формування та ущільнення бетону, або способом вібрування, ущільнюючи бетонну суміш вібраторами. Способом центрифугування виготовляють круглі порожнисті конічні та циліндричні стійки, способом вібрування – прямокутні (ГОСТ 22387,0-85). Для дволанцюгових ПЛ напругою понад 35 кВ і вище використовують центрифуговані стійки, що мають маркування СК (стійкі конічні) та СЦ (стійкі циліндричні). Стійки СК застосовують на ПЛ 35-750 кВ двох типів: довжиною 22,6 м та 26 м з відповідно верхнім та нижнім діаметрами 440/650 мм та 416/650 мм, виготовлені в одній уніфікованій опалубці. Стійки СЦ виготовляють довжиною 20 м та діаметром 800 мм. Для ПЛ 35 кВ використовують вібростійкі СВ завдовжки 16,4 м.

Металеві опоризастосовуються на дволанцюгові ПЛ 35-500 кВ, на одноланцюгові ПЛ 110, 220, 330 кВ, де неможливо або недоцільно застосування залізобетонних опор, на ПЛ 750 кВ. Основні конструкції металевих опор виготовляють із сталі Ст3, найбільш напружені вузли опор - із низьколегованих сталей. Частини опор піддають заводській гарячій оцинковці. Складання опор проводиться за допомогою болтових з'єднань. Їхня перевага перед залізобетонними в тому, що вони дозволяють створювати конструкції, розраховані на великі навантаження і будь-які кліматичні умови, мають високу механічну міцність при відносно невеликій масі. Однак вони досить дорогі і схильні до корозії. Сталеві опори можуть бути по конструкції одностоєчними (баштовими) і портальними, а за способом закріплення на фундаментах – вільними або з відтяжками.

Уніфікація опор

За результатами багаторічної практики будівництва та експлуатації ПЛ визначаються найбільш доцільні та економічні типи та конструкції опор та систематично проводиться їх уніфікація, яка дозволяє використовувати єдину зручну систему позначень та класифікацій. Уніфікація дозволяє скоротити загальну кількість типів опор, кількість типорозмірів деталей опор, підібрати при необхідності раціональну заміну опор або їх деталей, організувати їхнє масове виробництво на спеціалізованих заводах. Згідно з уніфікацією, для кожного типу опори встановлені умови застосування: напруга ПЛ, число ланцюгів, район по ожеледиці, максимальна швидкість вітру, діапазони марок дротів, марки тросів. Остання уніфікація для сталевих опор проводилася в 1995-96 рр., згідно з нею, розширений діапазон застосовуваних перерізів проводів, що дозволяє забезпечити оптимальну щільність струму, уніфіковано довжини гірлянд ізоляторів, вироблено рекомендації з урахування ступеня забруднення атмосфери при виборі ізоляторів, внесено зміни до конструкції , змінено назви типів опор. За цими умовами у довідниках вибирається відповідний тип опори, у найменуванні якого відображено такі ознаки:

1) вид опори: П - проміжна, У - кутова (проміжна або анкерна), С - спеціалізована;

2) матеріал опор: Д – дерево, Б – залізобетон, для металевих опор літерне позначення відсутнє;

3) номінальна напруга ПЛ;

4) типорозмір - це цифра, що відображає властивості міцності опори: парна цифра присвоєна дволанцюговій опорі, непарна - одноланцюговій.

Наприклад, ПБ35-3 – проміжна залізобетонна одноланцюгова опора для ПЛ напругою 35 кВ (призначена для будівництва ПЛ у III-IV районах по ожеледиці, швидкості вітру до 30 м/с, з проводами АС95/16-АС150/24 та тросом ТК-35 ).

Найважливішими характеристиками ПЛ, що залежать від типу опори, є поняття габариту та габаритного прольоту. Габаритом Г називається найменша, допустима ПУЕ, відстань по вертикалі між нижчою точкою провисання дроту до інженерних споруд, що перетинаються, або поверхні землі, або води. Значення габариту визначено з міркувань безпечної експлуатаціїПЛ (табл. 2.1).

Таблиця 2.1

Габаритний проліт – це проліт, який визначається за умовою допустимої відстані від проводів до землі за умови встановлення опор на ідеальне рівної поверхні. Значення габаритних прольотів вказуються в технічні характеристикиопор.