ОПОРЫ ВОЗДУШНЫХ ЛИНИЙ

Опоры воздушных линий поддерживают провода на необходимом расстоянии от поверхности земли, проводов других линий, крыш зданий и т. п. Опоры должны быть механически прочными в различных метеорологических условиях (ветер, гололед и пр.).

В качестве материала для опор на сельских линиях широко применяют древесину деревьев хвойных пород, в первую очередь сосны и лиственницы, а затем пихты и ели (для линий напряжением 35 кВ и ниже). Для траверс и приставок опор ель и пихту применять нельзя.

Деревянные опоры изготовляют из круглого леса — бревен со снятой корой. Стандартная длина бревен 5... 13 м через 0,5 м, диаметр в верхнем отрубе — 12...26 см через 2 см. Толщину бревна в комле, т. е. в нижнем, толстом конце, определяют естественной конусностью ствола дерева. Изменение диаметра бревна на каждый 1 м его длины, называемое сбегом, принимают 0,8 см. Чем больше длина бревен для опор, тем выше стоимость 1 м3 древесины. На древесину опор в месте заделки в землю воздействуют внешние условия и особенно переменная влажность. Вследствие этого она загнивает, разрушается и может быстро выйти из строя, если не принять специальных мер.

Срок службы опор из непропитанной древесины в средней части России составляет: для опор из сосны 4...5 лет, лиственницы 14... 15, ели 3...4 года. В южных районах, где высокие температуры способствуют ускоренному гниению древесины, срок службы не-пропитанных опор уменьшается в 1,5...2 раза по сравнению с приведенными цифрами. В связи с этим необходимо применять бревна, пропитанные антисептиком, за исключением лиственницы зимней рубки, которая не требует пропитки.

Наилучшими средствами пропитки древесины опор признаны: каменноугольное масло, получаемое при перегонке сырой каменноугольной смолы; антраценовое масло; флегма. Влажность древесины должна быть не более 25 %.

Бревна, предназначенные для изготовления опор, при пропитке загружают в стальной цилиндр. В него вводят консервирующую жидкость и создают на некоторое время давление до 0,9 МПа для того, чтобы жидкость проникла в глубь древесины. Далее в цилиндре создают разрежение, чтобы жидкость стекла. Срок службы опор при описанном способе пропитки значительно увеличивается и достигает в средней части России 25...30 лет. В зарубежной практике он составляет 35...40 лет.

Сосновую и еловую древесину можно пропитывать водорастворимыми антисептиками. Для этой цели применяют доналит разных марок. При пропитке древесины в стальных цилиндрах под давлением ее влажность 30...80 %. Древесину загружают в цилиндр на 15 мин, создают в нем вакуум, затем на 1...2,5 ч подают раствор антисептика под давлением 1,3 МПа.

Древесину при влажности 60...80 % можно пропитывать водорастворимыми антисептиками также в ваннах в течение 20 ч с последующим прогревом до температуры 100... 110 °С в течение 2 ч. Древесину из ели, пихты и лиственницы перед пропиткой любым способом следует накалывать на глубину 15 мм. Длина накола 6...19 мм, ширина 3 мм. Сетка наколов зависит от вида пропитки. Для увеличения срока службы опор, пропитанных водорастворимыми антисептиками, рекомендуется через 15...17 лет эксплуатации ставить на них антисептические бандажи. Бандаж размещают на часть опоры, расположенную выше поверхности земли на 30 см и ниже ее также на 30 см. Его изготовляют из полосы толя, рубероида или пергамина шириной 70 см. На опору наносят слой антисептической пасты. Прибивают бандаж гвоздями и обвязывают проволокой. Покрывают столб возле бандажа и сам бандаж слоем битума.

Учитывая ядовитые и опасные в пожарном отношении свойства антисептиков, работу по пропитке древесины диффузионным методом проводят с соблюдением правил техники безопасности.

Все большее распространение получают железобетонные опоры, изготовляемые на специализированных предприятиях. Линии напряжением не более 35 кВ изготовляют на вибрированных стойках, двухцепные линии напряжением 35 и 110 кВ — также на центрифугированных стойках. Их срок службы в среднем в 2 раза выше, чем на деревянных, хорошо пропитанных опорах. При этом отпадает необходимость в использовании древесины, повышается надежность электроснабжения. В будущем до 50 % сельских воздушных линий будут сооружать на железобетонных опорах.

По назначению опоры воздушных линий разделяют на промежуточные, анкерные, концевые, угловые и специальные.

Промежуточные опоры предназначены только для поддержания проводов, их не рассчитывают на одностороннее тяжение. В случае обрыва провода с одной стороны опоры при его креплении на штыревых изоляторах он проскальзывает в вязке и одностороннее натяжение снижается. При подвесных изоляторах гирлянда отклоняется и натяжение также снижается.

Промежуточные опоры составляют подавляющее большинство (свыше 80 %) опор, применяемых на воздушных линиях.

Анкерные опоры рассчитывают на обрыв части проводов. Их закрепляют жестко. К штыревым изоляторам на анкерных опорах провода крепят особенно прочно, увеличивая при необходимости число изоляторов до двух или трех. Часто на анкерных опорах вместо штыревых ставят подвесные изоляторы. Будучи более прочными, анкерные опоры ограничивают разрушения воздушных линий в аварийных случаях. Для надежности работы линий такие опоры устанавливают на прямых участках не реже чем через 5 км, а при толщине слоя гололеда свыше 10 мм не реже чем через 3 км.

Концевые опоры — это разновидность анкерных. Для них одностороннее натяжение проводов — не аварийное состояние, а основной режим работы.

Угловые опоры устанавливают в местах изменения направления воздушной линии. При нормальном режиме угловые опоры воспринимают одностороннее натяжение по биссектрисе внутреннего угла линии. Углом поворота линии считают угол, дополняющий до 180° внутренний угол линии.

При небольших углах поворота (до 20°) угловые опоры выполняют по типу промежуточных, для больших углов поворота (до 90°) — по типу анкерных.

Специальные опоры сооружают при переходах через реки, железные дороги, ущелья и т. п. Они обычно значительно выше нормальных, и их выполняют по особым проектам.

По конструкциям различают опоры цельностоечные и составные из стоек и приставок. Деревянные опоры выполняют на деревянных либо железобетонных приставках. При прохождении воздушных линий по местам, где возможны низовые пожары, следует применять опоры с железобетонными приставками. Для цельно-стоечных опор необходимо применять длинномерную антисептированную древесину высокого качества, что ограничивает их распространение.

Большинство промежуточных опор выполняют одностоечными. Анкерные и конечные опоры выполняют А-образными. Для линий напряжением ПОкВ и выше опоры промежуточного типа выполняют П-образными и анкерного — А—П-образными.

За рубежом при изготовлении анкерных, концевых и других сложных опор применяют оттяжки из стального троса. В нашей стране они распространения не получили.

При сооружении опор воздушных линий должны быть выдержаны расстояния между проводами и другими предметами, находящимися в непосредственной близости от линии.

На линиях напряжением до 1 кВ в I...III районах гололедности расстояние между проводами должно быть не менее 40 см при вертикальном расположении проводов и наибольшей стреле провеса 1,2 м, а в IV и особом районах по гололеду — 60 см (см. гл. 6). При других расположениях проводов во всех районах по гололеду при скорости ветра при гололеде до 18 м/с расстояние между проводами 40 см, а при скорости ветра более 18 м/с — 60 см.

Расстояние по вертикали между проводами разных фаз на опоре при ответвлении от воздушной линии и пересечении разных линий должно быть не менее 10 см. Расстояние между изоляторами ввода должно быть не менее 20 см.

Значения D, найденные по формуле (4.1) для стрел провеса провода до 4 м, приведены в таблице 4.6.

При подвеске проводов линий напряжением до 1 кВ на общих опорах с проводами линий напряжением до 10 кВ включительно вертикальное расстояние между проводами высшего и низшего напряжений должно быть не менее расстояния, требуемого для линий высшего напряжения.

Наименьшее допустимое расстояние от проводов воздушных линий до поверхности земли или воды называют габаритом линии.

На рисунке 4.12 показаны схемы нормальных деревянных опор воздушных линий напряжением 0,38 кВ для пяти и восьми основных проводов и двух—четырех проводов линии радиосети. Конструкции опор рассчитаны для подвески проводов А16...А70, АС16... АС50, стальных ПСТ4 и проводов связи ПСТ4.

Для линий напряжением 6...20кВ применяют нормальные деревянные опоры (рис. 4.13). Они применимы для следующих марок проводов: А25...А120, АС16...АС70, ПС25...ПС50 и ПСТ5. На промежуточных опорах для линий напряжением 6...20кВ, устанавливаемых в населенной местности, предусматривают двойное крепление проводов на штыревых изоляторах, а на анкерных и угловых опорах применяют подвесные изоляторы.

Железобетонные опоры, как правило, выполняют цельностоечными. Для линий напряжением 0,38 кВ схемы таких опор напоминают схемы деревянных опор. Для линий напряжением 0,38 кВ первые применяют для подвесок пяти, восьми и девяти проводов таких же и больших сечений, что и на деревянных опорах.

Для линий напряжением 6...20 кВ схемы железобетонных опор показаны на рисунке 4.14. Все промежуточные опоры выполняют одностоечными, свободно стоящими, а анкерные и угловые — с подкосами. Они допускают подвеску проводов следующих марок: А25...А120, АС16...АС50, ПС25 и ПСТ5.

Для линий напряжением 35 кВ железобетонные опоры изготовляют без прокладки грозозащитного троса и с тросом. Последние применяют на подходах к трансформаторным подстанциям. Основные виды бестросовых опор показаны на рисунке 4.15, а со штыревыми изоляторами и на рисунке 4.15, 6 и в с подвесными изоляторами. Опоры допускают подвеску проводов следующих марок: А35...А95, АС25...АС70, ПС25. Опоры с тросом (рис. 4,15, г...е) предназначены для проводов тех же сечений.

Ранее приведена только часть типовых конструкций опор, которые разработаны проектными организациями. Их применяют для электроснабжения сельского хозяйства. Габарит линии зависит от районов, в которых она проходит (табл. 4.8).

Наименьшие допустимые расстояния по вертикали и горизонтали при пересечении воздушных линий на особых участках приведены в Правилах устройства электроустановок.

И. А. Будзко, Т. Б. Лещинская, В. И. Сукманов, Электроснабжение сельского хозяйства, М., Колос, 2000