Откос для опоры лэп

Виды и конструкция опор ЛЭП

Опоры воздушных линий электропередач являются неотъемлемой частью энергетических систем, в которых испытывают потребность все виды гражданских, военных, а также промышленных объектов. В комплексе жилого малоэтажного и многоэтажного строительства, при возведении промышленных объектов планируется и возводится инфраструктура, которая включает в себя линии электропередач, подстанции и опоры. От выбора типа и вида опор зависит долговечность конструкции ЛЭП, ее прочность, устойчивость к целому ряду внешних механических и природных факторов. Надежные опоры в свою очередь гарантируют безаварийную подачу электроэнергии к объектам инфраструктуры, исключая перебои и возникновение внештатных, аварийных ситуаций. Современные унифицированные опоры позволяют сооружать в короткие сроки надежные воздушные линии электропередач в различных климатических поясах, на грунтах различной несущей способности.

Классификация по назначению

Каждая марка опор предназначен для выполнения своей конкретной функции. Именно поэтому конструкции делят на основные типы в зависимости от назначения:

1. промежуточные опоры — самый распространенный тип опор, рассчитаны на вертикальные нагрузки от веса проводов, устанавливаются только на прямых участках линии;
2. анкерные опоры — также устанавливаются на прямых участках трассы, однако провода на них крепятся анкерно. Таким образом опоры рассчитаны на продольные нагрузки от тяжения проводов;
3. угловые опоры — устанавливаются на углах трассы. Крепление проводов на них также в большинстве случаев анкерное, однако бывают исключения в виде промежуточных угловых опор;
4. концевые опоры — монтируются обычно перед подстанциями. Нагрузки воздействуют на них, в основном, с одной стороны линии;
5. транспозиционные — предназначены для выполнения транспозиции проводов ВЛ;
6. ответвительные — устанавливаются в местах ответвлений линии на смежное направление;
7. переходные — для обеспечения габарита над инженерным сооружением или естественной преградой.

Привет, Пикабу! Вот я и закончил получать высшее образование «по электроэнергетике», однако впереди еще 2 года магистратуры и студенческой веселой жизни. Сегодня начинаю писать посты в области энергетики. Для себя поставил задачу – доступно, понятно, без суеты и диких формул рассказать об объектах, явлениях, устройствах, которые служат человечеству каждый день и каждую секунду, о тех «штуках», которые непосредственно связанны с электричеством, его передачей и выработкой.

Не буду отдельно рассказывать, что такое ток и напряжение, что есть постоянный и переменный ток. Сегодня начну с того, что все видели, и даже знают, как это называется. Сегодня поговорим про ЛЭП.

Да да, Вы прекрасно знаете, что там провода висят, если полезешь, то убьет, а если не убьет, то точно инвалидом останешься. Давайте к смертям потом. Начнем по порядку.

ЛЭП – линия электропередачи. ЛЭП-ки ведут провода от станций/подстанций непосредственно к потребителям. Потребители – это города, деревни, заводы и фабрики. Тут все понятно, давайте дальше!

ЛЭП есть разного класса напряжений, от 220В (как у вас дома в розетке) и до 1150кВ, то есть 1150 000 вольт, что более чем в 5000 раз больше, чем у вас дома, но 1150кВ это уже экзотика.

«Scapman, а что значит класс напряжения?», спросите Вы. По сути, чем выше класс напряжения, тем большая мощность передается по проводам. Например, есть класс напряжения 110кВ, а есть 330кВ, по «сто десятке» я могу запитать микрорайон, а по «триста тридцатке» я могу запитать весь город. ТО ЕСТЬ чем выше напряжение, тем больше энергии «идет по проводам». Утрируя, если пытаться по ЛЭП 110кВ передать энергию, как по 750кВ то провода на ЛЭП 110кВ просто перегорят как нить накала в лампочке.

«Сколько проводов на ЛЭП?» Тут ответ кроется в устройстве генераторов и изобретении Михаила — Осиповича Доливо-Добровольского. На станциях, которые производят электричество, стоят генераторы, и из каждого генератора выходит три проводника – три фазы. Ток из генераторов течет не по одному проводнику, а именно по трем! Зачем это и почему так, я расскажу потом, пока что примите это как есть. И отвечая на вопрос про количество проводов на ЛЭП, скажу следующее – на ЛЭП количество проводов кратно трем (потому что три фазы), то есть 3, 6, 9, 12. НО! Часто на самой макушке опоры ЛЭП есть трос, по нему ток не идет, этот трос защищает линию от ударов молний. Таким образом, если на опоре только три провода – это одноцепная ЛЭП, если 6 проводов – это двуцепная ЛЭП (2 раза по 3 фазы).

«А что это за тарелки такие стеклянные?» Это изоляторы. Изоляторы, как ни странно, изолируют напряжение проводов от опоры ЛЭП и держат провода в воздухе. В чем суть? Все просто, на проводе есть напряжение, допустим 220кВ, а опора заземлена. Если опора заземлена, то она имеет напряжение 0 (ноль) вольт, и получается, изоляторы не дают току пойти от 220кВ к 0 вольт через опору прямиком в землю. А ток «работает» там, где надо, заряжает вам телефон или греет воду в бойлере летом. По количеству «тарелок» в гирлянде изоляторов можно понять класс напряжения на ЛЭП, но это только ради собственного интереса или чтобы понтануться перед друзьями или удивить девушку. В среднем 1 тарелка идет на 20кВ. Видишь 6 тарелок в гирлянде изоляторов значит напряжение 110кВ, главное правильно округлить.

Еще на напряжениях 330кВ и выше есть некоторые проблемы. Появляются потери электроэнергии, вызванные коронным разрядом. Корона трещит и светится и эти потери хотелось бы снизить, как бы красиво корона не выглядела. Для уменьшения этих потерь провод одной фазы расщепляют на несколько параллельных проводов. Теперь ток идет не по одному проводу, а сразу по двум, трем, четырем или пяти проводам. И при такой конфигурации корона практически не появляется, и потери уменьшаются.

ГЛАВНОЕ НЕ ПУТАТЬ РАСЩЕПЛЕНИЕ ФАЗЫ С ФАЗАМИ! Всегда есть три фазы, а каждая фаза уже расщепляется еще на несколько проводников!

Собственно расщепленная фаза:

И коронирующие провода:

Теперь об опасности ЛЭП.

Всем понятно, что напряжение опасно для человека, однако находятся люди, которые забираются на опоры, кидают тросы на провода, рыбачат под линией. Проблема в том, что напряжение не видно. Максимум – слышно треск и жужжание, что не сильно отпугивает людей. Когда вы стоите на земле, то на вас потенциал ноль вольт или вы изолированы от земли из-за обуви. Когда вы специально кидаете трос или случайно воблера на провода ЛЭП, то может произойти трагедия и вы попадете под напряжение и через вас в землю пойдет ток. В лучшем случае трос или леска сгорит где-то наверху, около проводов и вы просто испугаетесь хлопка и яркой вспышки дуги, в худшем вы сами будете поражены разрядом, одежда сгорит прямо на теле, а некоторые части вас испарятся. Тут все серьезно!

«Scapman, а почему птички на проводах сидят, и их током не бьет?» Это наверно самый классический вопрос про линии электропередачи! Ответ очень простой, но чтобы понять его, надо иметь представление о токе, напряжении и сопротивлении.

Когда ворона чиллит на проводе, ВАЖНО! На одном проводе, не на двух или трех сразу, а на одном, то она лапками цепляется за провод и «заряжается» до высокого напряжения. То есть на вороне появляется потенциал 500кВ, но напряжение не значит ток! Если нет контура для тока, то и тока нет. Уже сложно, я знаю, но терпим! И так, ворона сидит на проводе, там огромное напряжение, ток должен пойти от 500кВ куда-то, где напряжение меньше, но такой точки нет, и значит ток не появляется и ворона жива. Но если ворона заденет другой провод или опору ЛЭП, то за долю секунды, она вспыхнет дуговым разрядом и пропадет навсегда (.

«А если я заземлюсь посильнее и полезу на провода ЛЭП, заземление ведь есть, все будет ок?» Тут один ответ: «Не ок!» Если ты себя заземлишь, то есть соединишь себя проводом с землей, то на тебе будет напряжение равное нулю вольт. Ты бесстрашно ползешь на опору ЛЭП, которая тоже имеет потенциал ноль вольт. Пока что все круто. Как только ты начинаешь ползти по изолятору или идти по нему, то с каждым шагом ты все ближе к проводу, на проводе, напоминаю, напряжение и очень часто не ноль вольт. Не доходя до провода, когда еще есть шанс повернуть назад и уйти, мгновенно от провода на тебя пробивает дуга, как маленькая молния. Ток идет от провода через тебя, через заземление в землю. Воздух диэлектрик и это классно, но даже он не выдерживает такого напряжения. Так что держитесь от проводов ЛЭП подальше, не лезьте на опоры и не кидайте леску и проволоку с земли на провода. Это очень опасно.

Теперь прогуливаясь за городом или проезжая мимо опор ЛЭП ты сможешь для себя понять и отметить: «Ага, линия электропередачи, так 6 проводов – двухцепная, грозозащитный трос есть, изоляторов много и фазы расщеплены, ну наверно 330 или даже 500кВ.» И за пару секунд погрузиться в рассуждения об отечественной энергетике, о том что эта линия связывает, и сколько городов она питает.

Хомуты

Траверса к опоре крепится с помощью хомута. Например, хомут Х-10 предназначен для опоры СВ 95, а для опоры СВ 110 используется такая разновидность, как Х-42. Хомуты обеспечивают полноценное крепление и широко используются при монтаже ЛЭП. Их изготавливают из износостойкой углеродистой стали с антикоррозийным покрытием. Вопрос применения того или иного типа хомута может быть решен только специалистом с соответствующим профильным образованием (проектировщиком). В проектной документации в спецификации отображаются все наименования используемых деталей, узлов и пр. по номеру типового проекта.

Установка опоры для абонентского ввода в дом

Подробно как установить опору для ввода в дом в следующем посте, здесь кратко с фото, установка бетонной опоры СВ-95-3 вручную.

• Выкапываем яму в виде ступенек, глубиной ниже уровня промерзания. Глубина ямы по нормативам от 1500-2000 мм. На дно укладываем щебень (необязательно);
• Кладем столб опоры на ступеньки, упирая торец в яму;

вырыть яму под опору этап 1

• Подъём начинаем канатами, прикрепленными на 2/3 опоры. Тянем канаты по линии укладки опоры. Для фиксации подъема растягиваем опору в стороны растяжками за середину и верх опоры;
• В вертикальном положении фиксируем опору распорами;
• Засыпаем яму, постоянно трамбуя грунт;
• У столба делаем наброс грунта на высоту 200 мм в виде холмика;
• Опора установлена.

вырыть яму под опору: подъем опоры

Источники: Глубины ям под опору линий электропередачи взяты:

• Таблица глубин ям в статье, из книги Фаерман А.Л. «Правила устройства электроустановок Изд.4».
• Эти фото из проекта НИИЦ «МРСК», 2014 год.

Особенности и применение опор, изготовленных из железобетона

Дистанционная передача электрической энергии может быть осуществлена двумя способами:

1. посредством размещения кабеля в земле;
2. распределением воздушным способом.

При устройстве воздушных линий необходимыми конструкциями для размещения проводов являются опоры. Они могут быть изготовлены из дерева (такие модели практически не используется сегодня), из бетона, металла или композитных материалов. Правда, последний вид в нашей стране пока не получил широкого распространения.

Бетонные опорные сооружения применяются для строительства, реконструкции и ремонта высоковольтных и низковольтных линий электропередачи, устройства уличного освещения, прокладки оптоволокна и удержания молниеотводов. Наиболее популярны следующие опоры ЛЭП железобетонные: размеры в длину — 9,5 и 11 м, масса — 0,8 и 1,1 т соответственно.

Железобетонные опоры ЛЭП производятся по технологии заливки армирующего каркаса раствором бетона.

При изготовлении бетонных стоек производители руководствуются требованиями, установленными в действующих стандартах:

• ГОСТ 13015-2012;
• ГОСТ 22687.1-85;
• ГОСТ 22687.1.8;
• ТУ 34 12.11410-89 с изменениями.

Также следует учитывать нормы, изложенные в документах серий 3.407.1-136, 3.407.1-143, 3.407.1-152, 3.407.1-157, 3.407-175, 3.507 кл-10.

Важнейшим преимуществом конструкций является независимость материала от коррозионных процессов. Допускается эксплуатация изделий при значительных отрицательных температурах, доходящих до -55 градусов.

Их применяют и в условиях повышенной сейсмической активности. Бетон стоек с воздействиям агрессивных сред. При проведенной защитной обработке поверхности срок службы железобетонных опор ЛЭП может составлять 70 лет. К тому же они не боятся пожаров и привлекательны по соотношению цена/качество.

Но сезонные перепады температур могут приводить к появлению в материале трещин и сколов. Определенные трудности при монтаже и транспортировке доставляет большая масса конструкций из бетона.

В состав опор входят:

• приставки;
• подкосы;
• ригели (на фото);

• опорные плиты;

• бетонные крышки;
• металлоконструкции (траверсы, оттяжки, тросостойки, оголовки, накладки, внутренние связи, крепеж).

Возведение ЛЭП регламентируется Правилами устройства электроустановок (ПУЭ). Опоры из железобетона применяются при установке линий с напряжением от 0,4 до 1150 кВ. От этого значения во многом зависят габариты и масса конструкции.

Представляют собой электроопоры повышенной высоты и применяются в местах пересечения линий электропередач ЛЭП с шоссейными и железными дорогами, реками, пересечении между самими ЛЭП и в других случаях, когда стандартной высоты электроопоры недостаточно для обеспечения необходимого расстояния до проводов. Промежуточные электроопоры линий с напряжением до 10 кВ выполняют одностоечными (свечообразными). В сетях низкого напряжения одностоечные опоры выполняют функции угловых или концевых опор, а также снабжаются дополнительно или оттяжками, прикрепленными в сторону, противоположную тяжению проводов, или подкосами (подпорками), которые устанавливаются со стороны тяжения проводов:

Для линий с напряжением 6-10 кВ электроопоры выполняются А-образными:

Также характеризуются воздушные линии и основными габаритами и размерами.

Габарит воздушной линии – вертикальное расстояние от самой низкой точки провода к земле или воде.

Стрела провеса – это расстояние между воображаемой прямой линией между точками крепления проводов на опоре и самой низкой точкой провода в пролете:

Все габариты ЛЭП строго регламентируются ПУЭ и напрямую зависят от величины напряжения питания, а также местности, по которой проходит трасса.

ПУЭ также регламентирует и другие габариты при пересечении и сближении ЛЭП как между собой, так и между линиями связи, авто- и железнодорожными магистралями, воздушными трубопроводами, канатными дорогами.

Для проверки запроектированной ЛЭП требованиям ПУЭ производятся расчеты на механическую прочность, методы которых даются в специальных курсах электрических сетей.