Железобетонные опоры

Для сооружения ВЛ напряжением до 750 кВ включительно широко применяются железобетонные опоры. В настоящее время доля ВЛ с железобетонными опорами составляет около 80% протяженности всех строящихся линий.

Железобетонные опоры обладают высокой механической прочностью, долговечны и не требуют больших расходов при эксплуатации. Затраты труда на их сборку значительно ниже, чем на сборку деревянных и металлических. Недостатком железобетонных опор является большая масса, что удорожает транспортные расходы и вызывает необходимость применения при сборке и монтаже кранов большой грузоподъемности.

В железобетонных опорах основные усилия при растяжении воспринимает стальная арматура, а при сжатии - бетон. Примерно одинаковые коэффициенты температурного расширения стали и бетона исключают появление в железобетоне внутренних напряжений при изменениях температуры. Положительным качеством железобетона является также надежная защита металлической арматуры от коррозии. Недостаток железобетона - образование в нем трещин.

Для повышения трещиностойкости железобетонных конструкций применяют предварительное напряжение арматуры, которое создает дополнительное обжатие бетона. В качестве арматуры применяют стальную проволоку периодического профиля или круглую, стержни и семипроволочные стальные пряди.

Основными элементами железобетонных опор являются стойки, траверсы, тросостойки и ригели.

Железобетонные стойки кольцевого сечения (конические и цилиндрические) изготовляют на специальных центробежных машинах (центрифугах), формующих и уплотняющих бетон. Стойки прямоугольного сечения изготовляют способом вибрирования, при котором уплотнение бетона в формах производят вибраторами. Для линий электропередачи напряжением 110 кВ и выше используют только центрифугированные стойки, а для опор ВЛ до. 35 кВ - как центрифугированные, так и вибрированные.

Центрифугированные конические стойки СК изготовляют шести типоразмеров длиной 19,5-26 м (диаметр комля 560 и 650 мм), а цилиндрические СЦ - семи типоразмеров длиной 22,2-26,4 м (диаметр комля 560 мм). Начат выпуск новых центрифугированных цилиндрических стоек длиной 20 м и диаметром 800 мм, на базе которых разработаны свободностоящие анкерно-угловые опоры для ВЛ до 330 кВ включительно, а также промежуточные портальные опоры высотой 40 м, состоящие из двух стоек, соединенных фланцами.

Вибрированные стойки прямоугольного сечения имеют длину 16,4 м и сечение верхней и нижней частей соответственно 200X200 и 380X380 мм. Для опор ВЛ напряжением до 10 кВ применяют вибрированные стойки СНВ длиной 9,5 и 11 м с поперечным сечением нижней части от 170Х 170 до 280Х 185 мм, а также центрифугированные конические стойки С длиной 10 и 11 м с диаметром нижнего основания 320-335 мм и верхнего 170 мм, имеющие сквозные отверстия для крепления оснастки.

Опоры ВЛ до 1 кВ. На ВЛ до 1 кВ устанавливают унифицированные железобетонные свободностоящие одностоечные (промежуточные), а также одностоечные с подкосами и А - образные (угловые, анкерные и концевые) опоры. В отдельных случаях анкерные и угловые опоры собирают из двух установленных рядом вертикальных стоек.

Из вибрированных стоек СНВ собирают одностоечные опоры и опоры с подкосами, рассчитанные на подвеску от двух до девяти проводов ВЛ и двух - четырех проводов радиосети. Все типы опор имеют стальные траверсы с приваренными штырями. Стойки высотой 9,5 и 11 м снабжены закладными деталями с отверстиями, позволяющими крепить траверсы одним болтом. На этих опорах можно устанавливать светильники наружного освещения, кабельные муфты и кронштейны для ответвлений проводов.

 

Рис.2. Железобетонные опоры ВЛ до 1 кВ:

а - промежуточная,

б -угловая,

в - анкерная (концевая);

1 - центрифугированная коническая стойка,

2 - раскос,

3 - штыри,

4 -траверсы,

5 - подтраверсники,

6,7 - анкерная и опорная плиты

На рис.2, а - в показаны железобетонные опоры с коническими центрифугированными стойками длиной 10,1 м и деревянными траверсами из пропитанного бруса сечением 100X80 мм. Промежуточные опоры (рис.5, а) состоят из стоек 1 и траверс 4. В слабых грунтах или при большом числе проводов их укрепляют ригелями.

Угловые А - образные опоры (рис.2, б) имеют две стойки одинаковой длины, верхушки (рис.3) которых соединены между собой пластинами 2 и двойными траверсами 3. Траверсы закрепляют настойках сквозными болтами и соединяют между собой для жесткости планками 6. На стойке, работающей на растяжение (см. рис.2, б), устанавливают анкерную плиту 6, усиливающую сопротивление опоры выдергиванию, а на сжатой стойке - опорную плиту 7, уменьшающую удельную нагрузку на грунт.

Рис.3. Верхушка. А- образной угловой железобетонной опоры ВЛ до 1 кВ:

1 - центрифугированные стойки,    

2 - пластина,

3 - траверсы,  

4- штыри,  

5 - болты крепления траверс,

6 - планки,

Концевые А - образные опоры (см. рис.2, в) аналогичны по конструкции угловым и отличаются от них креплением траверс (применены подтраверсники 5).

Проводятся работы по созданию стеклопластиковых траверс, одностоечных анкерных и угловых опор. Отдельные участки ВЛ с такими траверсами и опорами находятся в опытно-промышленной эксплуатации.

Опоры ВЛ 6-10 кВ. На ВЛ 6-10 кВ применяют одностоечные промежуточные, одностоечные с подкосами и А - образные - угловые, концевые и анкерные опоры. Одностоечные промежуточные опоры из вибрированных стоек СНВ (рис.4, а) снабжены траверсой 2, рассчитанной на подвеску трех алюминиевых проводов сечением до 120 мм . На одностоечных с подкосом угловых (рис.4, б) и анкерных опорах из таких же стоек подкосы 5 крепят металлическими кронштейнами 4, а провода - на отдельных для каждой фазы стальных траверсах 3.

 

Рис.4. Железобетонные одностоечные опоры ВЛ 6- 10 кВ:

а - промежуточная,

б - угловая с подкосом;

1 - стойка,

2, 3 - стальные  траверсы.

4 - кронштейн для крепления подкоса

5-подкос

Одностоечные промежуточные, а также угловые, концевые и анкерные А -образные опоры из центрифугированных стоек имеют стандартные деревянные траверсы сечением 100X80 мм (их крепят сквозными болтами и раскосами), а также верхушечные штыри.

Опоры ВЛ 35-500 кВ. На ВЛ 35-500 кВ применяют унифицированные свободностоящие и с оттяжками одностоечные и портальные опоры(рис.5, а - в), основными элементами которых являются стойка 1, траверсы 2 и тросостойка 3. Стойка 1 имеет гидроизоляцию нижней части на  длине 3,2  м, выполненную асфальтобитумным  лаком. Чтобы предупредить попадание влаги  внутрь стойки, в ее торцах установлены крышки-заглушки. Нижняя крышка, кроме того,  увеличивает площадь опирания стойки, что повышает прочность ее заделки в грунт. В верхней части стойки выполнены сквозные отверстия для  крепления  траверс. Внутри вдоль стойки в бетоне проложен специальный заземляющий спуск.

Рис.5. Промежуточные железобетонные опоры:

а, б - одностоечные одно- и двухцепные для ВЛ 35-220 кВ, портальная с металлической траверсой для ВЛ 330 кВ,

1-стойка,

2 - траверсы,

3 - тросостойка,

Траверсы крепят к стойке сквозными  болтами (рис.6, а) или хомутами (рис.6, б), В траверсах и тросостойках делают отверстия для установки специальных скоб, хомутов, валиков, к которым крепят детали сцепной арматуры - серьги или скобы. Тросостойки имеют сварную металлическую конструкцию и крепятся к стойке хомутами.

Рис.6. Крепление траверс к стойкам железобетонных опор:

а - сквозными болтами;

б - хомутами

На ВЛ 35-220 кВ в качестве промежуточных устанавливают железобетонные одностоечные свободностоящие одно- и двухцепные опоры с коническими и цилиндрическими стойками (рис.5, а, б), а на ВЛ 330-500 кВ - одноцепные портальные с металлическими траверсами (см. рис.5, в).

В качестве угловых анкерных опор на ВЛ 35-110 кВ используют одностоечные железобетонные опоры с оттяжками, а на линиях более высокого напряжения - металлические.

В последние годы на ВЛ 110-330 кВ в качестве угловых анкерных опор начали применять одностоечные свободностоящие железобетонные опоры, имеющие стойки диаметром 800 мм.