Металлические опоры воздушных линий электропередачи (ЛЭП)

Область применения металлических опор воздушных линий электропередачи (ЛЭП), в основном, определяется рядом существенных преимуществ, выгодно отличающих опоры из металла от опор из дерева и железобетона.

Преимущества металлических опор по сравнению с деревянными следующие:

Больший срок службы ;

Способность противостоять огню и разрушениям от грозовых разрядов в опору ;

Возможность крепления значительно большего числа проводов и практически неограниченная высота опоры ;

Высокая эксплуатационная надежность и простота обслуживания ;

Лучшие условия для заземления и подвески защитных тросов ;

Лучшее архитектурное оформление опоры ;

Большая сборность, позволяющая изготовление целых основных элементов опор или отдельных секций на заводах, что существенно уменьшает трудоемкие работы на трассе. Кроме того, металлические опоры при одинаковых нагрузках и высоте примерно легче деревянных и железобетонных.

Недостатками металлических опор являются:

Необходимость их периодической окраски для предохранения от ржавления ;

Слабое использование грузоподъемности транспортных средств при перевозке опор ;

Необходимость выполнения на трассе специальных работ (сборка, рассверловка и иногда сварка металлических конструкций), что требует наличия квалифицированной рабочей силы разных специальностей и усложняет монтаж ;

Увеличение начальных затрат на сооружение линии.

Опоры из металла выполняются:

на линиях, где требуется высокая эксплуатационная надежность, большой срок службы опоры, а также при двухцепных линиях;

на больших переходах через различные инженерные сооружения или через реки;

в городских и промышленных местностях и в горных районах, где деревянные опоры не размещаются из-за больших размеров в плане.

Конструктивные элементы металлических опор

Металлическая опора состоит из следующих четырех основных конструктивных элементов:

основной колонны или ствола опоры ;

тросостоек или рогов опоры.

Фундамент опоры служит для закрепления ее в фунте и обеспечивает устойчивость опоры. В отдельных случаях фундаменты опор выполняются металлическими.

Основная колонна, являясь опорой для прикрепления траверс и тросостоек на определенной высоте от земли, воспринимает все внешние нагрузки от проводов и тросов и передает их на фундамент.

По конструкции основная колонна, или ствол опоры, представляет собой легкую решетчатую пространственную ферму прямоугольного или квадратного сечения. Почти во всех типах опор размеры поперечного сечения колонны опоры уменьшаются по направлению от низа к верху.

Пространственная ферма, служащая стволом опоры, состоит из:

четырех основных стержней (ребер), называемых поясами, несущими большую часть нагрузки;

системы вспомогательных стержней, или решеток, расположенных в четырех гранях опоры и связывающих между собой пояса;

нескольких систем горизонтальных связей, располагаемых в отдельных поперечных сечениях опоры и называемых диафрагмами.

Места соединения стержней решетки с поясом или между собой называются узлами. Центром узла называют точку пересечения продольных осей стержней, сходящихся в данном узле.

Металлическая промежуточная двухцепная опора

Часть пояса, расположенная между двумя соседними узлами, называется панелью, а расстояние между центрами этих узлов — длиной панели.

Решетки и грани колонны различают по их положению относительно оси линии.

Поперечными или фасадными гранями (решетками) называют грани опоры, располагаемые поперек оси линии, а продольными или боковыми — грани, параллельные оси линии.

Часто решетки двух граней колонны, или даже всех четырех, имеют одинаковую конфигурацию (схему).

Траверсы опоры предназначаются для прикрепления к опоре проводов при помощи изоляторов с арматурой на определенном расстоянии между собой и от ствола опоры.

В большинстве конструкций 35 и 110 кВ опор траверсы выполняются из уголков в виде небольших консольных конструкций треугольной формы, прикрепляемых к стволу опоры. Реже траверсы делаются из швеллеров. Часто траверсы имеют форму длинных пространственных ферм квадратного или прямоугольного сечения.

Тросостойки, или рога, служат для крепления защитных тросов па определенном расстоянии над проводами. Они выполняются в виде легких конструкций, образующих верхнюю часть опоры.

Пространственные фермы, образующие основные части опор, отличаются от обычных строительных металлических ферм:

легкостью осей конструкции, состоящей из стержней, выполняемых почти исключительно из одиночных уголков, часто мелких и средних профилей;

увеличенной в 1,5 — 2 раза гибкостью как отдельных стержней, так и всей фермы в целом;

значительными поперечными размерами фермы и большой ее высотой.

Вследствие отмеченных особенностей металлические конструкции опор воздушных линий электропередачи имеют малый объемный вес, что создает при перевозке низкий коэффициент использования грузоподъемности транспортных средств. Кроме того, наличие в конструкции мелких уголков, с повышенным коэффициентом гибкости, создает значительные трудности сохранения их от повреждений при погрузке, разгрузке и перевозке.

В процессе изготовления и монтажа металлических опор способ соединения стержней имеет не меньшее производственное значение, чем тип конструкции. Как в заводских, так и к монтажных узлах металлических опор применяются следующие соединения стержней:

Способ соединения выбирается в техническом проекте, а при рабочем проектировании опор разрабатываются соответствующие конструкции узлов. Это обстоятельство строительствам следует учитывать и своевременно решать вопрос о способе соединений, наиболее отвечающем условиям сооружения данной линии.

Заклепочные соединения ранее были одним из основных способов соединения стержней в опорах, а в настоящее время, по производственным соображениям, полностью заменены сваркой или болтами не только на монтаже, но даже при заводском изготовлении.

Сварку является одним из распространенных способов соединения стержней при сооружении металлических опор. Небольшая стоимость сварки в заводских условиях, значительное упрощение процесса изготовления сварных конструкций и некоторое снижение их веса обуславливают широкое применение этого способа соединений, имеющего существенные преимущества перед другими.

При изготовлении металлических опор соединение стержней производится почти исключительно электродуговой сваркой. Значительные затруднения с доставкой на пикеты линии сварочных агрегатов, затраты жидкого горючего и обслуживание агрегата квалифицированным персоналом, а также необходимость кантовки при сварке конструкций ограничивают возможность применения сварки на монтаже.

Болтовые соединения используются при монтаже опор на линиях из-за затруднений с производством клепки и электросварки на пикетах.

Использование болтовых соединений в монтажных узлах опор обусловлено рядом следующих преимуществ их перед клепкой и сваркой:

большое упрощение процесса монтажа опор, при котором не требуется кантовки конструкций, специальных инструментов, оборудования или механизмов ;

возможность выполнения болтовых соединений без применения квалифицированной рабочей силы (клепальщиков или сварщиков) ;

существенное уменьшение затраты времени на сборку опор.

К недостаткам соединений на черных болтах относятся:

некоторое снижение надежности болтового соединения против сварного или клепаного, за счет неравномерного распределения усилий между болтами;

значительная затрата метизов (болты, гайки и шайбы), количество и размеры которых больше, чем в равнопрочных клепаных соединениях.

Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!

Подписывайтесь на наш канал в Telegram!

Просто пройдите по ссылке и подключитесь к каналу.

Не пропустите обновления, подпишитесь на наши соцсети:

Источник

Сборка металлических опор

На ВЛ применяются металлические опоры следующих конструкций:

а) болтовые опоры, полностью собираемые на болтах из отдельных элементов;

б) болтовые опоры со сварными тросостойками;

в) опоры, собираемые частично, обычно до нижних траверс, из отдельных элементов и частично, от траверс и выше, из сварных секций;

г) опоры, собираемые из заранее сваренных крупных секций.

Сборка болтовых опор.Болтовые опоры широко распространены, так как при перевозке пакетов элементов опор полностью загружается транспорт, а на заводах-изготовителях опор лучше используются производственные площади и оборудование. Однако вследствие громадного количества болтовых соединений элементов опор повышается трудоемкость сборочных работ. Если болтовые опоры собирают на пикетах и затем устанавливают из собранного горизонтального положения в вертикальное поворотом с помощью шарниров, то наиболее целесообразным можно считать способ сборки на земле по отдельным плоскостям секций опор. Собранные плоскости секции поворачивают в вертикальное положение, после чего заканчивают сборку секции установкой обрешетки, т. е. элементов верхней и нижней плоскостей.

При сборке широко используются механизированные инструменты – электрические или пневматические гайковерты, кернеры и другие, а также и ручные приспособления и инструменты. При наличии электроэнергии чаще применяются электроинструменты и реже пневмоинструменты, для которых нужны компрессоры; однако пневмоинструменты легче и безопасней. В болтовых соединения опор, не нуждающихся в частой разборке, ставить контргайки или стопорные шайбы нерационально, достаточно лишь забить, раскернить выступающую из гайки резьбу болта, смяв ее в трех точках.

Сборка металлических опор из крупных секций.При применении для сборки металлических опор готовых металлоконструкций, сваренных и окрашенных на заводе-изготовителе, работы на трассе значительно сокращаются и сводятся к выкладке и соединению нескольких крупных секций.

Рекомендуется следующая последовательность работ при сборке свободностоящей анкерно-угловой опоры:

— сборка нижних деталей нижней секции;

— соединение верхней секции с собранными деталями нижней секции;

— окончательная сборка нижней секции;

Опору следует собирать непосредственно у фундамента и сразу же закреплять ее основание шарнирами к подножникам. Если этого не сделать при сборке, то придется перемещать и ставить на шарниры целиком собранную опору, что займет больше времени и может привести к перекосу стойки и прогибам обрешетки.

Установка опор

Установка опор состоит из следующих, последовательно выполняемых операций: собственно подъем опоры – приведение ее в вертикальное положение; выверка опоры – приведение поднятой опоры в рабочее положение, которое она должна занимать согласно проекту; закрепление опоры – обеспечение устойчивости опоры при расчетных нагрузках; демонтаж всего такелажа и переезд на следующую опору.

Установка опор краном.Метод установки опор краном наиболее экономичен и рационален, так как требует минимум подготовительных работ и такелажа и обеспечивает высокую производительность труда и большую скорость строительства (см. рисунок 4.1). Этим методом устанавливаются опоры массой до 10 т. Масса поднимаемой опоры должна соответствовать грузоподъемности крана по паспорту при соответствующем вылете стрелы крана. Установка одним краном опор, масса которых превышает грузоподъемность крана по паспорту, не допускается, так как это может привести к поломке стрелы крана или его опрокидыванию, к поломке опоры, а также к несчастным случаям.

1- кран; 2 -строп; 3 -веревочная оттяжка для наводки опоры на котлован; 4-подкладки.

Рисунок 4.1 — Установка железобетонной опоры краном

Установка опор краном и трактором. Установка опор краном и трактором применяется, если установить опору одним краном невозможно. Масса опоры, приходящаяся на подъемный крюк крана, не должна превышать грузоподъемности крана по паспорту при соответствующем вылете стрелы. Метод применяется для установки в вырытые котлованы одностоечных железобетонных опор, а металлических опор массой до 10 т и высотой до 40 м.

Установка опор падающей стрелой.Этот метод является универсальным (см. рисунок 4.2). По сравнению с двумя приведенными выше он более трудоемок, менее экономичен и требует большого количества механизмов и такелажных приспособлений. Метод применяется, если ни один из двух приведенных выше методов не может быть использован.

1- А-образная стрела; 2- подъемный трос; 3 -тяговый трос; 4 — тормозной трос; 5 -упор подножника; Ι — положение опоры при выходе стрелы из работы; ΙΙ- конечное положение опоры.

Рисунок 4.2-Установка металлической опоры трактором и падающей стрелой

Установка опор методом наращивания.Этот метод представляет собой совмещение сборки и установки опор в одновременный процесс (см. рисунок 4.3). Это значит, что опора устанавливается по частям, которые соединяются между собой в вертикальном положении. Как правило, этот метод применяется для монтажа переходных опор массой более 130 т и высотой более 100 м. Он применяется и для подъёма опор, если осуществить сборку опор в горизонтальном положении невозможно из-за отсутствия необходимых площадок. Устанавливать опоры путем наращивания целесообразно на пикетах горных ВЛ, где сооружение площадок для горизонтальной сборки опоры и размещения механизмов требует больших объёмов земляных работ в тяжелых скальных грунтах.

Рисунок 4.4 — Монтаж металлической опоры методом наращивания

Выверка и закрепление опор. Поднятая опора должна быть выверена, т.е. приведена в положение, при котором ее ось вертикальна поверхности земли, а траверсы находятся под углом 90 о к оси ВЛ. Все опоры должны быть расположены в створе линии. Траверсы угловых опор должны быть направлены по биссектрисе угла поворота ВЛ.

Свободностоящие опоры выверяют теми же кранами и тяговыми механизмами, которые применялись при их установке, опоры с оттяжками, — натягивая оттяжки. Контролируют выверку теодолитом, отвесом, биноклем. Одностоечные опоры разворачивают в проектное положение различными приспособлениями.

После выверки опоры окончательно закрепляют в грунте или на фундаментах. Опоры, устанавливаемые непосредственно в грунт, закрепляют, засыпая котлован грунтом, песком, песчано-гравийными или щебеночными смесями (в соответствии с проектом). При засыпке слои грунта тщательно трамбуют.

Металлические свободно стоящие опоры закрепляют гайками на анкерных болтах фундаментов. На промежуточных опорах устанавливают на болт одну гайку, а на анкерных и угловых – две. Опоры с оттяжками закрепляют, натягивая оттяжки до создания в них расчетных усилий, контролируемых специальным прибором.

На смонтированных опорах закрепляют тонкую стальную пластину с порядковым номером и годом установки опоры, также плакаты, предупреждающие об опасности. Железобетонные опоры часто маркируют трафаретными штампами.

После выверки опор соединяют проложенные при их сборке заземляющие спуски или заземляющие болты, расположенные у основания, с заземлителями. На железобетонных и металлических опорах такое соединение выполняют сваркой или болтовыми зажимами, а на деревянных – болтовыми зажимами. В любом случае соединение заземляющих спусков или болтов с заземлителями должно быть доступно.

Установка опор оформляется в журнале, в который заносят отклонение опор и их элементов от проектного положения и другие данные.

Дата добавления: 2015-11-06 ; просмотров: 7884 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

Источник