Глава вторая
ОПОРЫ
2-1. Общие положения
На ЛЭП с тяжелыми трассами положительный эффект может дать:
- Применение специальных опор на всей ЛЭП или на ее участках с наиболее ярко выраженными утяжеляющими строительство качествами.
- Применение опор по новому назначению (например, промежуточных в качестве анкерных и угловых на ЛЭП с легкими проводами).
- Рациональные способы расстановки опор с учетом особенностей рельефа, грунта и т. д.
В табл. 2-1 приведены необходимые качества опор для различных тяжелых трасс и некоторые рекомендации по материалу опор.
Ниже рассматривается применение металлических и деревянных опор. Железобетонные опоры можно использовать на некоторых видах тяжелых трасс (например, на болотах), при этом, как правило, изменяется только способ закрепления, а сама конструкция опоры остается неизменной.
Таблица 2-1
Необходимые качества опор для тяжелых трасс и рекомендуемый материал опор ЛЭП
Качества трассы | Необходимые качества опор | Рекомендуемый материал опор | ||
металл | железобетон | дерево | ||
Плохие грунтовые условия | Простота закрепления в грунте, уменьшение нагрузок на элементы закрепления. Возможность перехода через участки с наиболее тяжелыми грунтами | + | ± | + |
Косогорность и пересеченная местность | Исключение или сведение до минимума планировочных работ. Возможность увеличения пролета для использования рельефа. Простота доставки на трассу | + | ' | + |
Отсутствие дорог | Уменьшение веса. Возможность более рациональной загрузки транспортных средств повышенной проходимости | + | — | + |
Удаленность от производственной базы | Возможность более рациональной загрузки подвижного состава железной дороги, автотранспорта, авиатранспорта, плавсредств | + | — | + |
Суровые климатические условия | Особые качества стали. Способность выдерживать большие скорости ветра и значительные нагрузки от образования льда (III, IV и особые районы гололедности) | + | ± |
|
2-2. Металлические опоры
На ЛЭП с тяжелыми трассами, как правило, возможно применение нормальных опор, однако лучше использовать специальные опоры, так как при этом упрощается производство работ и достигается экономия средств.
Ниже рассматриваются конструкции опор с точки зрения целесообразности их применения на различных тяжелых трассах.
Болота. Рекомендуется применять одностоечные опоры 110— 330 кВ с оттяжками (рис. 2-1, а, б). Эти опоры легки и, кроме того, проще других закрепляются на болоте (см. гл. 3).
Применяются также одностоечные болотные опоры, повышенные на 5 м, имеющие наклон оттяжек до 45°; у этих опор для соблюдения необходимого расстояния между проводами и оттяжками увеличены длины нижних траверс. Использование опор такой конструкции позволяет увеличить пролет и уменьшить нагрузки на элементы закрепления.
Рис. 2-1. Одностоечные опоры с оттяжками: а, б — промежуточные одно- и двухцепные 110 кВ; в, г — анкерно-угловая 220 кВ и промежуточно-угловая 35 кВ (на базе ПОМ-110); д — специальная подвеска проводов, позволяющая увеличить пролеты между опорами. (Размеры даны в метрах)
Одностоечные опоры с оттяжками применяются не только в качестве промежуточных, но и как анкерно-угловые (рис. 2-1,в), промежуточно-угловые (рис. 2-1, г), концевые с ограничением тяжения в проводах до 1,5 тс* (расположение оттяжек по схеме на рис. 2-1,б), скруточные и транспозиционные.
Для сокращения количества опор может быть использована специальная подвеска проводов (рис. 2-1, д), которая была предложена инженером И. М. Носовым.
Характеристики ранее применявшихся одностоечных опор приведены в работе [12].
В новую унификацию включены металлические одностоечные опоры 110 и 220 кВ с оттяжками: нормальные П110-7, П220-1 и горные ПС 110-11, ПС220-7.
* При тяжении в проводе более 1,5 тс на концах ЛЭП устанавливается по две концевые опоры, на которых тяжение в проводах уменьшается в два этапа.
Скалы.
На скалах также лучше применять одностоечные опоры, которые для закрепления позволяют использовать сборные металлические элементы, сокращая до минимума мокрый процесс на трассе. В качестве анкерно-угловых и концевых опор могут также применяться нормальные унифицированные опоры.
Горные районы (косогоры).
Для горных районов целесообразны опоры, опирающиеся на грунт в одной точке и закрепляемые с помощью оттяжек, так как при этом исключаются планировочные работы.
Сохранение углов наклона оттяжек достигается изменением размеров базы опоры в зависимости от уклона поверхности земли. Размеры базы опоры в зависимости от уклонов обычно вычисляются заранее и сводятся в таблицы или графики.
Необходимо применять опоры в пониженном варианте для использования рельефа местности. У горных опор расчетные ветровые и весовые пролеты в 1,5—2,0 раза больше габаритного. Такие опоры могут устанавливаться в районах с повышенной скоростью ветра и со значительной гололедностью. На горных участках трассы с глубокими ущельями вместо опор применяются тросовые подвесы проводов, расположенные как вдоль, так и поперек ущелья. В унификацию опор включены специальные опоры для горных районов.
Одним из наиболее целесообразных типов опор для горной и сильно пересеченной местности являются одностоечные опоры с оттяжками. Если по горам проходит только часть трассы, а на остальных участках недопустима установка опор с оттяжками, для сокращения типов опор по всей трассе иногда применяются свободностоящие промежуточные узкобазые металлические опоры (рис. 2-2, а, верхние размеры) с параллельными поясами типа ПМУ220-1 и ПМУ220-2. Эти опоры рассчитаны на подвеску проводов до АС-240 во II — ГП районах по гололеду при скоростном напоре ветра 80 и 50 кгс/м2 и весят 5024 и 4284 кг. Опоры такой конструкции устанавливаются на одиночные квадратные пустотелые железобетонные фундаменты марки УФ, состоящие из двух блоков (объем бетона 1,7 X 2 м3, расход металла 960 кг). По сравнению с унифицированными свободностоящими опорами опоры ПМУ220 позволяют уменьшить объем земляных и планировочных работ.
При небольших пересечениях местности для ЛЭП напряжением 330 кВ и выше могут применяться опоры типа «Набла» (рис. 2-2,б).
Отсутствие дорог.
Для ЛЭП напряжением до 330 кВ целесообразным типом опор являются одностоечные опоры в болтовом исполнении (транспортируемые пакетами). Для ЛЭП напряжением 330 кВ и выше рационально применять опоры типа «Набла», которые обладают небольшим весом и просто закрепляются в грунте, так как не требуют точного взаимного расположения в грунте элементов фундамента.
Рис. 2-2. Некоторые типы металлических опор для тяжелых трасс: а — узкобазые опоры типа ПМУ220-1 или ПМУ220-2 (верхние размеры) и опора 110 кВ с цилиндрическим железобетонным фундаментом (нижние размеры); б — типа «Набла-330». (Размеры даны в метрах.)
Так, например, опора «Набла-330» (рис. 2-2, б), рассчитанная на подвеску проводов до 2 X АСО-500 во II районе по гололеду, имеет габаритный пролет 435 м и весит 3,9 т. Следует отметить, что изготовление и сборка таких опор несколько более сложны, чем одностоечных металлических опор на оттяжках.
Для трасс ЛЭП 110 кВ с отсутствием дорог разработаны также металлические узкобазые опоры с параллельными поясами, устанавливаемые на цилиндрических фундаментах диаметром 560 (650) мм (рис. 2-2, а, нижние размеры). Расход металла на одноцепную опору такой конструкции, рассчитанную на подвеску проводов АС-120, составляет 1,2 т. Применение таких опор увеличивает расход металла по сравнению с унифицированными железобетонными опорами, однако дает следующие серьезные преимущества:
- Значительно уменьшается вес доставляемых на трассу грузов и уменьшаются их габаритные размеры.
- Упрощается установка опор.
- Появляется возможность ремонта опор, поврежденных при их транспортировке на трассу.
- Имеется возможность использовать опоры различной высоты. Последнее преимущество позволяет, применяя опоры только одной конструкции, но различной высоты независимо от сечения проводов, полностью использовать прочность металлоконструкции.
Суровые климатические условия. Опоры со сварными соединениями с элементами толщиной более 8 мм для районов с расчетной температурой от —35 до —40° С должны изготавливаться из спокойной стали марки ВМСт. 3 сп с гарантиями загиба в холодном состоянии по пп. 2, 5, 2д и с химическим составом по пп. 2, 6, 4 ГОСТ 380—71. При температуре ниже —40° С следует применять низколегированную сталь, в первую очередь сталь марки 10Г2С1 с дополнительными гарантиями загиба в холодном состоянии и с предельным содержанием кремния не выше 1%, а также сталь марки 181пс по 4МТУ1-47—67 (при температуре от —30 до —40°С). В районах с интенсивным образованием гололеда применяются опоры для III, IV и особого гололедных районов.
При больших скоростях ветра используются опоры, рассчитанные на скоростной напор ветра более 55 кгс/м2 (до 95 кгс/м2 и более).