Стальные многогранные опоры монтаж

Многогранная опора — опора со стойкой (стойками), выполненными в виде полых усечённых пирамид из стального листа с поперечным сечением в виде правильного многогранника.

Многогранные опоры ЛЭП производятся на напряжения: 10 кВ, 35 кВ, 110 кВ, 220 кВ, 330 кВ, 500 кВ

Многогранные опоры могут применяться во всех климатических условиях по СНиП 23-01.

Виды многогранных опор и их элементов

По конструктивному решению многогранные опоры могут быть свободно стоящими и опорами на оттяжках.

Свободностоящие опоры могут быть одностоечными или многостоечными (двух- и трёхстоечными).

Двухстоечные свободностоящие опоры могут быть портальными с внутренними связями: гибкими или жёсткими.

По типу соединения секций между собой опоры разделяются на опоры с телескопическим и опоры с фланцевым соединениями. Траверсы многогранных опор могут быть выполнены многогранными, решётчатыми или изолирующими. В случае многогранного исполнения траверс их соединение со стойкой опоры выполняется фланцевым. Многогранные траверсы могут крепиться к стойке опоры перпендикулярно или наклонно вверх или вниз. Сами траверсы могут быть прямыми или изогнутыми. В случае решётчатого исполнения траверс соединения траверс со стойкой и элементов траверс между собой выполняются болтовыми соединениями.

Изолирующие траверсы, предназначенные для изоляции и крепления проводов к опоре, крепятся к стойке опоры с помощью специально разработанных узлов крепления на основе сварного и болтового соединений.

Провода фаз могут крепиться к траверсам с использованием изоляторов или непосредственно к изолирующим траверсам. При креплении проводов фаз с использованием изоляторов возможны следующие варианты: вертикальная, V-образная и Λ-образная гирлянды изоляторов. V-образные гирлянды изоляторов располагаются поперёк оси ВЛ в межфазном пространстве. Λ-образные гирлянды располагаются вдоль оси ВЛ.

Базовые конструкции многогранных опор ЛЭП

Одноцепная и двухцепная одностоечные промежуточные опоры.
Двухцепные одностоечные анкерноугловые опоры.
Одноцепные одностоечные анкерно-угловые опоры.
Одноцепная двухстоечная промежуточная опора с внутренними связями.
Одноцепные трёхстоечные анкерно-угловые опоры.

Конструкции многогранных опор (примеры ВЛ 330 кВ)

Одноцепная промежуточная промежуточная опора ВЛ 330 кВ МП330-1.
Двухцепная промежуточная опора ВЛ 330 кВ МП330-2.
Одноцепная анкерно-угловая опора ВЛ 330 кВ МУ330-1
Двухцепная анкерно-угловая опора ВЛ 330 кВ МУ 330-2

Стандарты организации ОАО «ФСК ЕЭС» по многогранным опорам:

«Руководство по проектированию многогранных опор и фундаментов к ним для ВЛ напряжением 110-500 кВ» СТО 56947007-29.240.55.054-2010
«Методические указания по оценке эффективности применения стальных многогранных опор и фундаментов для ВЛ напряжением 35-500 кВ». СТО 56947007-29.240.55.096-2011
«Элементные сметные нормы и единичные расценки по монтажу многогранных опор для ВЛ напряжением 110-500 кВ и фундаментов к ним»

Существует конструктивно-техническое решение опор ВЛ, объединяющее в себе решётчатые и многогранные конструкции. Верхняя часть комбинированной стойки представляет собой многогранник из стального листа, нижняя более интенсвно расширяющаяся к основанию для передачи нагрузок на закрепление из нескольких фундаментов, имеет решетчатую конструкцию.

Основные узлы многогранных опор

Телескопический стык многогранных секций

Узел примыкания многогранной траверсы к стойке опоры

Фундаменты для многогранных опор лэп

Многогранные опоры и фундаменты к ним должны проектироваться на основе и с учётом:

результатов инженерно-геологических изысканий для строительства;
сведений о сейсмичности района строительства;
данных, характеризующих назначение, конструктивные и технологические особенности опор и фундаментов и условий их эксплуатации;
действующих на опоры и фундаменты нагрузок;
условий существующей застройки и влияния на неё нового строительства;
экологических требований;
размеров земельных участков для размещения ВЛ;
технико-экономического сравнения возможных вариантов проектных решений для принятия варианта, обеспечивающего наиболее эффективное использование опор и фундаментов.

Соединения опоры с фундаментом осуществляется с помощью фланцевого соединения. Большинство существующих решений является индивидуальными конструкциями, рассчитанными на конкретные грунтовые условия и нагрузки от конкретной опоры.

Ниже приведены примеры фундаментов многогранных опор ВЛ напряжением 35-500 кВ.

Фундамент из одиночной стальной сваи-оболочки, погружаемой в пробуренный котлован
Фундамент из сваи-оболочки, усиленный двумя ригелями
Фундамент из вибропогружаемой свои-оболочки

Фундамент из буронабивной сваи.
Двенадцатисвайный фундамент из буронабивных свай.

Фундамент из винтовых свай с металлическим ростверком.
Фундамент из винтовых свай с монолитным железобетонным ростверком.

Проектирование многогранных опор лэп

Стальные конструкции многогранных опор следует проектировать в соответствии с требованиями СНиП II-23 и ПУЭ. Промежуточные опоры могут быть гибкой и жесткой конструкции; анкерные опоры должны проектироваться жёсткими. К опорам жёсткой конструкции относятся опоры, отклонение верха которых (без учёта поворота фундамента) при воздействии расчётных нагрузок по второй группе предельных состояний не превышает 1/100 высоты опоры. При отклонении верха опоры более 1/100 высоты опоры относятся к опорам гибкой конструкции.

Минимальная толщина стенки стальных многогранных опор ВЛ напряжением 110-500 кВ должна быть не менее 5 мм. Нижний диаметр стойки многогранной опоры (диаметр фланца) должен приниматься с учётом предполагаемого типа и габаритных размеров фундамента (с учётом сортамента стальных труб, используемых в фундаментных конструкциях типа свая-оболочка). Стойки многогранных опор могут состоять из одной, двух или нескольких секций в зависимости от требуемой высоты опоры. Максимальная длина секций (длина отправочных элементов), как правило, составляет не более 12 м и обуславливается удобством их транспортировки.При соединении секций между собой возможно два варианта исполнения: фланцевое и телескопическое соединение.

При соединении секций многогранных опор с помощью телескопического стыка ориентировочная длина стыка принимается в зависимости от диаметров соединяемых секций: равной полутора — двум диаметрам (ориентировочно 1.8 среднего диаметра соединяемых секций). Данный размер уточняется расчетом и результатами испытаний. При проектировании необходимо учесть возможное отклонение длины стойки за счёт допуска на длину телескопического стыка при соединении секций при монтаже. Допускаемое отклонение составляет 10-12% от длины стыка.

Конструкции опор с телескопическим соединением должны иметь детали для стягивания секций опоры и обеспечения плотной посадки. Стягивание секций рекомендуется производить возрастающей нагрузкой с шагом, зависящим от диаметра соединяемых секций, до прекращения перемещения секций относительно друг друга.

В конструкциях многогранных опор используются фланцевые соединения с расположением болтов по окружности (в стыках секций стоек между собой и с фундаментом) и по контуру прямоугольника (в узлах примыкания многогранных траверс к стойке опоры).

Фланцевое соединение секций стойки между собой обеспечивает точное соответствие высоты стойки, полученной при монтаже опоры, её проектному значению

Расчёт фланцевых соединений выполняется методом конечных элементов с учётом требований СНиП II-23. Для уменьшения концентрации напряжений в пластине фланца (уменьшения её толщины) рекомендуется усиливать фланец рёбрами жёсткости.

Количество и диаметр болтов, толщины фланцевых плит определяются расчётом и уточняются по результатам испытаний. По усилиям в болтах должна быть проверена прочность швов, прикрепляющих ребра к фланцу и ребра к стойке по методике СНиП II-23.

Соединения продольных стыковых швов секции опоры выполняются в заводских условиях автоматической сваркой под слоем флюса по ГОСТ 11533 или полуавтоматической сваркой в среде защитного газа по ГОСТ 11533. Другие сварные соединения элементов опоры допускается выполнять полуавтоматической сваркой в среде защитного газа по ГОСТ 11533. Сварочные материалы по своим механическим характеристикам должны соответствовать применяемым маркам стали.

При проектировании сварных соединений следует:

Обеспечивать свободный доступ к местам выполнения швов с учетом выбранного способа и технологии сварки;
Выбирать такой способ сварки, назначать толщину швов и их взаимное расположение так, чтобы в конструкциях возникали возможно меньшие собственные напряжения и деформации от сварки;
Избегать сосредоточенности большого числа швов в одном месте;
Принимать минимально необходимое число и минимальные размеры сварных швов;
Продольные стыковые сварные швы наружной стороны нижней секции и внутренней стороны верхней секции в местах телескопического соединения, должны быть зачищены заподлицо с основным материалом;
Размеры и форму сварных угловых швов следует принимать по указаниям п. 12.8 СНиП II-23.

При выборе расположения фаз проводов необходимо учитывать большую деформативность одностоечных многогранных опор по сравнению с решётчатыми стальными опорами. В соответствии с ПУЭ деформации опор при воздействии нагрузок второй группы предельных состояний не должны приводить к нарушению установленных ПУЭ наименьших изоляционных расстояний от проводов до заземленных элементов опоры, до поверхности земли и пересекаемых инженерных сооружений.

При изготовлении, транспортировании, монтаже и эксплуатации многогранных элементов опоры (секций стойки и траверс) необходимо обеспечить пространственную неизменяемость, прочность, устойчивость и жёсткость опор в целом и их отдельных элементов.

Нижние сечения секций стоек должны иметь временные съемные диафрагмы для сохранения геометрических размеров поперечных сечений секций при транспортировке.

При проектировании новой многогранной опоры необходимо задать следующие параметры опоры:

Количество стоек опоры и наличие связей между ними;
Общую высоту стойки опоры;
Количество секций стойки опоры;
Высоту каждой секции стойки;
Толщину каждой секции стойки;
Количество граней секций;
Верхний и нижний диаметры стойки;
Материал изготовления опоры (расчётное сопротивление стали);
Тип соединения секций опоры (фланцевое или телескопическое);
Геометрические параметры траверс и способ их соединения со стойкой.

Источник

Стальные многогранные опоры ЛЭП: виды, производители, монтаж

В настоящий период все большую популярность на территории многих стран, в том числе и России, приобретают многогранные опоры – они отлично противостоят неблагоприятному влиянию окружающей среды, легки в монтаже, транспортировке, долговечны, не требуют сложного обслуживания.

Особенности изделий

Изготавливают многогранные металлические опоры из низколегированной стали. На производстве используется только сталь специальных марок. Для соединения отдельных элементов применяются болты или сварка. Чтобы не допустить коррозии и окисления, все стальные элементы подвергаются одному из следующих процессов:

Окрашиванию специальными красками. Данный вариант – конечная стадия производства. Плюсы – быстрое окрашивание. Минусы – необходимость постоянно инспектировать изделия и периодически повторно их окрашивать.
Оцинкованию горячим методом. Для этого изготовленные элементы погружают в емкости, в которых находится расплавленный цинк. Его температура – около +450 градусов. Благодаря защитному слою, толщина которого всего около 120 микрон, конструкции не будут подвержены коррозии минимум 25 лет. Плюсы – наблюдать и ремонтировать конструкции с цинковым покрытием не нужно. Минусы – более высокая стоимость.

Применение конструкций

Изготовленные из металла многогранные опоры являются отличной альтернативой изделиям из других материалов – дерева (непрактично), железобетона (недолговечно – под воздействием окружающей среды изделия трескаются, на них появляются сколы).

Что немаловажно для монтажа – изделия выпускаются в разобранном виде, благодаря чему их значительно легче доставить до места установки. Это в свою очередь уменьшает затраты на транспортировку: для доставки не обязательно нанимать спецсредства. Уже на месте, используя болты или сварку, конструкции собирают.

Кто делает опоры?

Производство металлоконструкций под линии ЛЭП осуществляют самые разные компании в Казани, Оренбурге, Подольске, Екатеринбурге и многих других городах России. Столь большое количество предприятий вызвано спросом на данный вид продукции: многие линии электропередач нуждаются в реконструкции, поэтому металлические конструкции постоянно востребованы.

В число самых известных производителей входит и Уральский завод многогранных опор. Чтобы иметь возможность выпускать продукцию высочайшего качества с применением горячего цинкования, на заводе установили новейшие итальянские производственные линии. Это позволяет подвергать оцинковке конструкции весом до 8 т.

Так как завод основан недавно, он изначально разрабатывался согласно требованиям сегодняшнего дня. Благодаря слаженной работе тщательно отобранного персонала, применяющего в своей работе лучшие мировые разработки, Уральский ЗМО стал одним из лучших предприятий, осуществляющих производство металлоконструкций высочайшего качества.

Типы изделий

В настоящее время для двухцепных и одноцепных ЛЭП изготавливают многогранные опоры разных типов. Все они легко поддаются модифицированию по:

Толщине стенки.
Диаметру конструкции.
Высоте и другим параметрам.

Классифицируют опоры на категории и по назначению, конструктивному исполнению, числу цепей. Изделия бывают:

Анкерно-угловыми. С их помощью обустраивают линии там, где они меняют направление, меняют сечение
Концевыми. Применяются там, где нужно в конце отрезка компенсировать натяжение.
Переходными. Используют, когда линия проходит через спецсооружения или природные препятствия.
Промежуточными. Необходимы, чтобы обеспечить поддержку тросам и проводам. Монтируют на прямых отрезках трасс. Не подходят для эксплуатации на прямых участках с большими нагрузками.
Транспозиционными. Применяют для трансформации провода.
Ответвительные. Устанавливают для линий ответвлений.
Перекрестные. Используют конструкции для монтажа в местах пересечений двух линий.

Разнятся изделия и по конструктивным особенностям, согласно которым изделия могут:

Быть свободно стоящими.
Иметь оттяжки.
Иметь нетиповые размеры.

Конструктивные особенности

Чтобы изготовить многогранные опоры ЛЭП, исходные стальные листы на специальном оборудовании сгибают в замкнутый профиль, имеющий многогранное сечение. Поперечные показатели элементов не имеют стабильного показателя: у основания они значительно больше и уменьшаются при продвижении к вершине. Автоматической сваркой фиксируют профиль в единый элемент.

Для каждой поры изготавливают несколько секций, из которых затем составляют конструкцию при помощи телескопического или фланцевого соединения.

При фиксации конструкции при помощи фланцев необходимо монтировать усиление, используя ребра жесткости. Благодаря этому все нагрузки будут распределяться по длине всей опоры. Конусная форма изделия обеспечивает понижение центра массы опоры и на каждом сечении – оптимальную нагрузку. Траверсы для несущих проводов изготавливают либо в виде решеток, либо в виде изоляции.

Преимущества

Металлические многогранные опоры имеют множество важных достоинств, которых лишены аналоги из других материалов:

Долговечность, надежность. Металл, защищенный цинковым покрытием, может служить не меньше 70 лет.
Снижение стоимости. Многогранные опорные конструкции обладают высокой прочностью, поэтому их можно установить с большим шагом. Благодаря этому снижается трудоемкость монтажа и материалоемкость.
Облегченная транспортировка. Чтобы перевезти телескопические секции, их помещают одну в другую.
Адаптивность. Применение единой технологии и использование автоматизированных систем проектирования – это гарантия быстрого изготовления конструкций для конкретных условий.
Меньшие сроки установки. Если сравнивать монтаж многогранных изделий с железобетонными или деревянными аналогами, полученные цифры могут отличаться в 4 и более раз. Так, чтобы соединить секции бригаде из 7-и человек может понадобиться около одного часа. Дополнительно уйдет около 40-а минут на закрепление траверс и столько же времени на установку изделия на основу и последующую его фиксацию.
Уменьшение затрат на землеотвод. Так как расстояние между опорами увеличивается, на линии нужно будет установить меньшее количество конструкций.
Относительная легкость – конструкции не являются монолитными изделиями, поэтому их вес намного меньше, чем тех же железобетонных аналогов.
Способность выдерживать тяжелые условия окружающей среды, в том числе циклические и динамические нагрузки, высокие/низкие температуры, разные виды осадков.
Облегченный ремонт или реконструкция – изделия легко демонтировать и модернизировать, уменьшив/увеличив количество секций.

Удобство транспортировки

Конические телескопические опоры имеют особенную конструкцию. Благодаря этому значительно сокращаются погрузочно-разгрузочные и транспортные работы: чтобы перевезти конструкцию до нужного места, не нужна спецтехника, опоровозы, сцепки платформ. Каждая секция имеет длину не больше 11,5 м, поэтому их можно перевозить, используя для данной цели обычные полувагоны или автоприцепы. Во время перемещения загрузки/разгрузки изделия сохраняют свою целостность и не повреждаются.

Монтажные работы

Установка металлических опор является достаточно простым и удобным делом. Так как одна секция весит не больше тонны, а двухцепная опора не больше 2 200 кг, для их установки не нужно применять сложную и дорогостоящую грузоподъемную технику. Кроме того, чтобы установить многогранные опоры ВЛ не нужно большое пространство. Данный показатель очень важен, когда изделия приходится устанавливать в населенных пунктах, особенно в городах.

При установке конструкции применяют один из следующих способов:

В пробуренный котлован.
На анкерный фундамент.
На трубчатый фундамент. Для этого в грунт заглубляют трубу нужного диаметра. Затем на фланцы крепят опору.

Выбор наиболее подходящего способа зависит от вида грунта, региона и особенностей климата.

Важные моменты

Ученые и конструкторы провели ряд исследований и сделали следующие выводы:

Изделия выгоднее использовать в тех районах, которые отличаются сложными условиями транспортировки, строительства и тяжелыми климатическими условиями эксплуатации
Если учитывать стоимостную оценку строительства, конические опоры выгоднее. в сравнении с железобетонными или решетчатыми.
Целесообразнее всего применять опоры освещения многогранные в проектах, где можно их применить максимально эффективно. Таковыми районами можно считать не только городские условия, но и горные, отдаленные и северные регионы.

Тема довольно сложна. Однако если в нее вникнуть, все становится вполне понятно.

Источник