Презентация - Лекция 7 "Опоры воздушных линий электропередачи"

ЛЕКЦИЯ 7 Опоры воздушных линий электропередачи Донбасская национальная академия строительства и архитектуры

7.1. Общая характеристика воздушных линий электропередачи Основными элементами ВЛ являются: строительные конструкции опор: деревянные, металлические, железобетонные; токоведущие провода: стальные, сталеалюминевые, алдреевые и т.д. грозозащитные тросы; фундаменты: сборные железобетонные (подножники), монолитные, свайные; фундаменты под оттяжки; оттяжки; изоляторы: фарфоровые, стеклянные, полимерные; несущая арматура: соединительные скобы, пальцы; поддерживающие и натяжные зажимы; муфты для опрессовки проводов и т.д.; второстепенная арматура: фазовые распорки, гасители вибрации, различного рода экраны и т.д.

Рис. 7.1. Основные элементы ВЛ: а – деревянная П-образная опора ЛЭП 110к В; б – деревянная АП-образная опора ЛЭП 110к В

Рис. 7.2. Основные элементы ВЛ: а – железобетонная промежуточная опора ЛЭП 110к В; б – железобетонная анкерная трехстоечная опора ЛЭП 6-10к В

Рис. 7.3. Ж елезобетонная промежуточная одноцепная опора ЛЭП 150к В

Рис. 7.4. Металлические опоры ЛЭП: а) анкерно-угловая; б) промежуточная опора

Рис. 7.5. Основные элементы ВЛ: а – сталеалюминиевый токоведущий трос; б – алюминиевый токоведущий трос; в – грозозащитный стальной трос

Рис. 7.6. Фундаменты под опоры ВЛ: а – грибовидный с наклонной стойкой; б – грибовидный с вертикальной стойкой

Рис. 7.6. Натяжная гирлянда концевой опоры ЛЭП

Рис. 7.7. Несущая арматура опор ЛЭП

Рис. 7.8. Второстепенная арматура опор ЛЭП: а) защитный экран; б) гаситель вибраций

7.2. Классификация опор воздушных линий электропередачи В зависимости от назначения различаются: – промежуточные опоры, предназначенные для свободной подвески проводов на штыревых изоляторах или подвесных гирляндах изоляторов. Эти опоры в нормальном режиме работы линий не воспринимают усилий, направленных вдоль линии; – анкерные опоры, предназначенные для закрепления на них проводов и тросов через натяжные гирлянды изоляторов или штыревые изоляторы; эти опоры воспринимают полное натяжение проводов и тросов; – угловые опоры, обеспечивающие возможность изменения направления воздушной линии в определенных точках трассы; угловые опоры могут быть как анкерные, так и промежуточные; – концевые опоры, ограничивающие линию электропередачи у порталов подстанций; это анкерные опоры, рассчитанные на одностороннее натяжение проводов и тросов; – специальные опоры – это анкерные или промежуточные опоры, установленные на определенных участках (переходные, транспозиционные, отпаечные и т. п.).

В зависимости от конструктивного исполнения различают: – по расположению проводов – опоры с вертикальным, горизонтальным и треугольным расположением проводов одной цепи; – по количеству цепей на опоре – одноцепные, двухцепные, трехцепные и т. д.; – по конструкции опоры – одностоечные, портальные, опоры с оттяжками, опоры типа «рюмка» и т. д.; – по характеристике основания – узкобазые и широкобазые. Материалом для изготовления деталей опоры служат древесина, металл и железобетон. В зависимости от того, из какого материала выполнены основные элементы опоры, их подразделяют на деревянные, металлические и железобетонные.

Рис. 7.9. Двухцепная одностоечная узкобазая опора с вертикальным расположением проводов

Рис. 7.10. Одноцепная опора портального типа с горизонтальным расположением проводов

Рис. 7.11. Двухцепная одностоечная широкобазая опора с вертикальным расположением проводов

Рис. 7.12. Одноцепная опора башенного типа с горизонтальным расположением проводов

Рис. 7.13. Одноцепная опора типа «Рюмка» с горизонтальным расположением проводов, узкобазая

Рис. 7.14. Конструктивные схемы промежуточных опор линий электропередачи на оттяжках: а) одностоечная опора 110-330 к В с двумя расщепленными и одной одиночной оттяжкой; б) одностоечная опора 500 к В с тремя расщепленными оттяжками

Рис. 7.15. Конструктивные схемы промежуточных опор линий электропередачи на оттяжках: в) V-образная опора 500 к В с тремя расщепленными оттяжками

Рис. 7.16. Конструктивные схемы промежуточных опор линий электропередачи на оттяжках: г) V-образная опора 1150 к В с четырьмя расщепленными оттяжками

Рис. 7.18. Двухцепные анкерно-угловая металлическая опора ВЛ 220к В (слева) и промежуточная железобетонная опора ВЛ 110 к В (справа)

7.3. Классификация нагрузок и воздействий Нагрузки подразделяются по длительности воздействия на: постоянные (нагрузки от собственного веса конструктивных элементов линии, т.е. от веса опоры, изоляторов, проводов и тросов без гололеда, а также тяжения проводов и тросов при среднегодовой температуре и отсутствии ветра и гололеда); кратковременные (от давления ветра на провода, тросы и опоры, нагрузки от веса гололеда на проводах и тросах, нагрузки от тяжения проводов и тросов сверх их значения при среднегодовой температуре и нагрузки, возникающие в процессе монтажа); аварийные (особые нагрузки, возникающие при обрыве проводов и тросов линии, а также при сейсмических воздействиях.).

Работа линии при необорванных проводах и тросах, и воздействии указанных выше постоянных и кратковременных нагрузок (за исключением монтажных) называется нормальным режимом работы линии. Аварийным режимом называется работа линии, при обрыве проводов и тросов, т.е. при воздействии особых нагрузок. Монтажным режимом называется работа конструкций в условиях монтажа опор, проводов и тросов. В расчетах опор учитывают нагрузки : А. Горизонтальные : 1) ветровая нагрузка на конструкцию опоры; 2) ветровая нагрузка на провода и тросы; 3) нагрузки от тяжения проводов и тросов. Б. Вертикальные : 1) собственный вес опоры; 2) вес гирлянды изоляторов (с арматурой); 3) вес проводов и тросов; 4) монтажные нагрузки (вес монтера с монтажными приспособлениями).

Для промежуточных прямых опор учитываются следующие расчетные режимы: 1. Нормальный режим . Провода и тросы не оборваны, гололеда нет, ветер максимальной скорости, направлен перпендикулярно к линии, температура t -5 0 С. 1а. Нормальный режим. Провода и тросы не оборваны, гололеда нет, ветер максимальной скорости, направлен под углом 45 0 к линии, температура t -5 0 С.

2. Нормальный режим. Провода и трос не оборваны, покрыты гололедом, скорость ветра равна 50% максимальной (скоростной напор 0,25 максимального). Температура t -5 0 С. 3. Аварийный режим. Оборван провод (или провода) одной фазы, тросы не оборваны, гололеда и ветра нет. В расчете считают оборванными поочередно все провода, при этом анализируют наибольшее усилие в рассматриваемых элементах. Среднеэксплуатационная температура.

Для анкерно-угловых опор: 1. Нормальный режим. Провода и тросы не оборваны, гололеда нет, ветер максимальной скорости, направлен перпендикулярно к линии, температура t -5 0 С. 2. Нормальный режим. Провода и трос не оборваны, покрыты гололедом, скорость ветра равна 50% максимальной (скоростной напор 0,25 максимального). Температура t -5 0 С. 3. Аварийный режим. Оборван провод (или провода) одной фазы, тросы не оборваны, гололеда и ветра нет. В расчете считают оборванными поочередно все провода, при этом анализируют наибольшее усилие в рассматриваемых элементах. Среднеэксплуатационная температура. 4. Аварийный режим. Оборван один трос, провода не оборваны, гололеда и ветра нет, среднеэксплуатационная температура.

Рис. 7.19. Схемы приложения нагрузок, согласно принятым расчетным комбинациям

7.4. Конструкции металлических опор ВЛ Металлическая опора состоит: ствола опоры 1; траверс 2; тросостоек; фундамента. Рис. 7.20. Основные конструктивные элементы металлических опор

Каждая секция состоит: а) четырех основных стержней, называемых поясами 1; пояса работают на изгиб и растяжение (сжатие); б) системы вспомогательных стержней или решетки 2, связывающей между собой пояса; стержни решетки обычно работают на кручение; в) нескольких горизонтальных связей, называемых диафрагмами 3; они необходимы для обеспечения пространственной неизменяемости формы поперечного сечения колонны. Рис. 7.21. Элементы металлоконструкций Места соединения стержней решетки с поясом или между собой называются узлами 4. Центром узла называют точку пересечения продольных осей стержней. Часть пояса, расположенная между двумя соседними узлами, называется панелью, а расстояние между центрами этих узлов – длиной панели а.

Рис. 7.22. Классификационная схема металлических опор ВЛ