Устройство наружных и внутренних электрических сетей (стр. 11 )

шкафов и щитков для подключения электроприемников.

Опоры независимо от их типа могут быть свободностоящими, с подкосами или оттяжками.

Опоры предназначены для размещения изолированных проводов и грозотросов в пространстве над землей на высоте безопасной для населения и самой ВЛ и обеспечивать проезд транспорта и сельскохозяйственных механизмов. Расстояние по вертикали от проводов до поверхности земли и инженерных сооружений определено ПУЭ и составляет в ненаселенной местности для ВЛ напряжением: 35 и 110 кВ – 6м, 150 кВ – 6,5м, 220 кВ – 7м, 330 кВ -7,5, 500 кВ – 8 м, 750 кВ – 12м. В труднодоступной местности габарит уменьшается на 1 – 3м, а в населенной и густонаселенной местности увеличивается до допустимого по воздействию на организм человека электромагнитного излучения до 5 и 1 кВ на метр на высоте 1,7м, определенного санитарными нормами. При проектировании производится расчет, а после строительства замер уровней электромагнитного излучения от проводов ВЛ.

Опоры в зависимости от количества подвешиваемых на них цепей делятся на одноцепные, двухцепные и многоцепные. В последние годы в России перенимают зарубежный опыт и в целях экономии земли сооружают многоярусные ВЛ с разными уровнями напряжения, при этом цепи с более высоким уровнем напряжения располагают в верхнем ярусе. Конструкции унифицированных опор удовлетворяют требованиям действующих на данный момент ПУЭ и СНиП. Расстояния на опорах между проводами и между проводами и грозотросами удовлетворяют условиям сооружения ВЛ в районах с умеренной пляской проводов. Расчеты опор выполняются по методу предельных состояний для III ветрового района и районов гололедности, указанных на монтажных схемах опор. Опоры для горных районов рассчитаны на ветровые нагрузки, соответствующие V ветровому району (ветровой напор 80 кгс/м2).

Как правило, анкерно-угловые опоры рассчитаны на угол поворота до 60°. Значения предельных углов поворота на промежуточно-угловых опорах (от 2о до 20 о) указаны на монтажных схемах опор и в пояснительных записках соответствующих проектов. Стальные анкерно-угловые опоры применяются также в качестве концевых. Все промежуточные и промежуточно-угловые опоры рассчитаны на подвеску проводов в глухих поддерживающих зажимах.

В 30 – 40 х годах ХХ века опоры разрабатывались индивидуально к каждому проекту ВЛ, некоторые наиболее удачные типы опор рекомендовались для повторного применения в новых проектах. Набор опор наполнялся опорами с одинаковыми техническими характеристиками, но разными по экономическим показателям. В 60 годах возникла необходимость систематизировать и свести их в каталоги.

Все типы опор сведены в каталоги, на обзорных листах которых указаны:

назначение и область применения опор (районы по ветру и гололеду), применяемые провода и грозотросы, пролеты, допустимы для данного типа опор (габаритные, ветровые, гололедные), схема опоры, размеры и вес опоры и её элементов, ведомость метизов для её сборки. Все эти данные необходимы при проектировании воздушных линий электропередач.

Действующая в настоящее время унификация опор ВЛ 35—750 кВ содержит, кроме основных типов опор, специально разработанные подставки, тросостойки, траверсы и другие элементы, предназначенные для получения повышенных и косогорных опор, опор с двумя тросами и других модификаций опор, необходимых при конкретном проектировании в разнообразных климатических условиях. Все включенные в унификацию типы опор утверждены соответствующими решениями, протоколами.

Все базы (установочные размеры) опор и подставок указаны между осями подножников фундаментов.

С целью упорядочения наименований опор принято отражать в них следующие признаки:

вид опоры: П и ПУ — промежуточная и промежуточно-угловая; У — угловая и анкерно-угловая; ПС и УС — специальная промежуточная и угловая (ответвительная, транспозиционная, повышенная и т. п.);

материал опор: Б — железобетон; Д — дерево; для металлических опор буквенное обозначение материала опускается;

уровень напряжения ВЛ, кВ: 35, 110, 220 и т. д.

Указанные буквы и цифры составляют первую часть шифра, после которого через дефис пишется порядковый номер модели опоры, причем одноцепные опоры обозначаются нечетными цифрами, а двухцепные — четными.

Например: П— промежуточная стальная двухцепная опора для напряжения 110 кВ, модель 6;

УБ35 - 3 — анкерно-угловая железобетонная одноцепная опора для ВЛ напряжением 35 кВ, модель 3;

ПД— промежуточная деревянная одноцепная опора.

Опоры, предназначенные для применения в специальных условиях, шифруются как нормальные с добавлением буквы С к первой части шифра, например, ПС

Шифры отправочных марок опор состоят из двух частей: буквы, обозначающей материал опоры, и цифры, обозначающей порядковый номер марки.

В зависимости от назначения отправочных марок установлено следующее буквенное обозначение их шифровки: П — промежуточные и промежуточно-угловые опоры; У — анкерные и анкерно-угловые опоры; С — специальные опоры; Б — железобетонные опоры, Д — Деревянные опоры.

Для каждой серии отправочных марок (П, У, С, Б, Д.) порядковые номера назначаются самостоятельно. Для отличия сварных секций от элементов опор, отгружаемых с заводов пакетами (например, болтовых опор), маркировка секций принимается в пределах от 1 до 200, а отдельных элементов с 201 и выше.

Стойки железобетонных опор шифруются буквой С, следующая буква шифрует конструкцию стойки и способ её изготовления: К - коническая, Ц - цилиндрическая, В - вибрированная, с добавлением цифры, обозначающей порядковый номер. Варианты армирования обознача­ются буквами, после порядкового номера стойки: П – проволочное; ПР – прядевое.

Шифровка стоек железобетонных опор с единицей через дефис (СК-1-1, СК-2-1) означает, что для их армирования применено стержневое армирование сталью класса A-V.

Шифры элементов деревянных опор состоят из двух частей. Первая часть шифра обозначает назначение детали: 1 — стойка, 2 — пасы­нок, 3 — траверса и т. д.; во второй части проставляется порядковый номер, принимаемый сквозным (начиная с 1) для каждого вида деталей.

Деревянные опоры.

Деревянные опоры разработаны для линий электропередачи 35— 220 кВ, сооружаемых в I—IV районах гололедности при расчетной скорости ветра до 30 м/с. Промежуточные опоры рассчитаны на подвеску проводов в глухих зажимах. Угловые и анкерные опоры рассчитаны на обрыв двух проводов.

Ветровые пролеты определены из условий механической прочности опоры и допускаемых расстояний между проводами.

Опоры запроектированы при условии изготовления их из стволов сосны не ниже 2-го сорта, или лиственницы зимней рубки, пропитанных заводским способом креозотовым маслом или фтористонатриевыми пастами с минимальным количеством врубок. Дополнительная проверка качества пропитки производится путем поперечного среза бревна.

Конусность бревен от комля к верхнему отрубу (сбег) принята из расчета 8 мм на 1 м длины.

Наиболее распространенной конструкцией промежуточных деревянных опор ВЛ напряжением 35—220 кВ является: одностоечная и П-образная опора. В качестве анкерных и угловых опор чаще всего применяются АП - образные опоры.

Все элементы деревянной опоры делятся на основные - пасынки, стойки, траверсы и вспомогательные - раскосы, распорки, подтраверсные брусья, ригели и подкосы. Длина траверсы зависит от расстояния между проводами фаз, т. е. от напряжения ВЛ, и составляет обычно 6,5 м для ВЛ напряжением 35кВ, 8,5м - для 110кВ и 11м - для 220кВ. Крайние гирлянды изоляторов крепятся к траверсе на расстоянии 0,25 м от ее концов, а одна гирлянда — посередине траверсы. Гирлянды изоляторов крепятся к траверсе болтами с заварной серьгой. Места крепления траверсы к стойкам обычно находятся посередине между средней и крайними фазами. Одинарные траверсы анкерной опоры размещаются между стойками А-образных ферм опоры, а сдвоенные - снаружи.

При сборке все детали должны быть плотно пригнаны одна к другой, зазоры не должны превышать 2 мм.

Устанавливаются деревянные опоры в пробуренные или копанные котлованы глубиной 2,5 метра и затрамбовываются. Для снижения эксплуатационных расходов пасынки изготавливают из железобетона.

Замена сгнивших элементов опор часто производится без отключения ВЛ. На эти виды работ разработаны технологические карты. Деревянные опоры вытесняются железобетонными опорами и опорами из композитных материалов.

Срок службы деревянных опор 25-30 лет.

Железобетонные опоры.

Опоры предназначены для установки в I—IV районах гололедности с расчетной скоростью ветра до 30 м/сек.

Совместная работа бетона и стали в железобетонных конструкциях обусловлена следующими их свойствами.

Сталь и бетон имеют примерно одинаковые коэффициенты температурного расширения. Бетон является надежной защитой стальной арматуры при резких изменениях температур и предохраняет заключенную в нем арматуру от соприкосновения с воздухом, а, следовательно, и от коррозии. Эти особенности совместной работы бетона и стали и являются основой железобетонных конструкций вообще и опор линий электропередачи в частности.

При затвердении цементного раствора происходит обжатие бетоном стержней арматуры. Вследствие этого при воздействии внешних усилий оба материала работают совместно и смежные участки бетона и стали получают одинаковые деформации. При растяжении стальная арматура воспринимает растягивающие усилия, приложенные к конструкции, а бетон сжимающие.

Основным элементом железобетонной опоры является железобетонная стойка. Железобетонные стойки рассчитаны по методу предельных состояний.

По способу изготовления стойки бывают центрифугированные и вибрированные. Центрифугированные стойки, конические и цилиндрические, изготавливают кольцевого сечения, уплотнение и распределение бетона по стенкам опалубки при их изготовлении выполняется на специальных машинах - центрифугах за счет центробежных сил. Скорость вращения опалубки равна 1 оборот в минуту. Вибрированные стойки изготовляются в горизонтальной опалубке уплотнением бетона вибрированием.

Центрифугированные конические стойки производят на заводах следующих размеров: длина стойки Н - 22,6 м и - 26 м, диаметр стоек в верху 334мм и 410мм, у основания 560 мм и 650 мм соответственно.

Цилиндрические: Н – 22,2м, диаметр – 560 мм.

Вибростойки: Н – 16,4 м, квадратного сечения, в верху 200х200мм, в низу 380х380 мм.

Центрифугированные стойки разработаны в четырех вариантах армирования: стержневая арматура класса A-IV; класса A-V; высокопрочная арматура класса Вр-П; семипроволочные пряди класса П7, за исключением стоек СК-6, СЦ-2, СЦ-3, которые разработаны только со стержневой арматурой класса A-IV и стойки СК-7, разработанной со стержневой арматурой классов A-IV и A-V.

Вибрированные стойки разработаны в двух вариантах армирования: стержневая арматура класса А-IV марки 20ХГ2Ц и класса A-V марки 23Х2Г2Т. Вибрированные стойки выполнены без пустоты в комлевой части, поэтому имеют больший удельный вес, чем центрифугированные.

Для подъема вибрированных стоек из опалубки и погрузки в вагоны ж. д. предусмотрены монтажные петли. Подъем, погрузка и разгрузка центрифугированных стоек должны производиться при помощи инвентарной траверсы. Перевозятся стойки по железной дороге и автотранспортом в специальных кассетах, имеющих несколько точек опоры. Отгружаются стойки заводами с 70% прочностью и постепенно набирают 100% прочность.

Для опор, устанавливаемых в агрессивных средах, стойки выполняются из сульфатостойких бетонов, а в сильно агрессивных производится ещё и поверхностная гидроизоляция горячим битумом или эпоксидными компаундами.

В настоящее время все типы стоек железобетонных опор включены в соответствующие ГОСТы.

Изготовление центрифугированных стоек должно производиться в соответствии с существующими техническими условиями, а вибрированных — с ГОСТ .

Марка бетона для стоек по прочности на сжатие не менее 300, по водонепроницаемости центрифугированных стоек В-6, а вибрированных В - 4, всех стоек по морозостойкости — Мрз-150. Все конические стойки выпускаются заводом вместе с подпятниками. Подпятники выполняются из вибрированного бетона марки 200. Подпятник приваривается на заводе к нижнему торцу готовой стойки через закладные детали с помощью четырех коротышей.

По конструктивному исполнению железобетонные опоры делятся на одностоечные и портальные, свободностоящие и на оттяжках.

Для воздушных линий электропередачи напряжением 330кВ железобетонные опоры выполняются одностоечными из вибрированных или центрифугированных конических и цилиндрических стоек со стержневой, тросовой или проволочной арматурой; для ВЛ кВ - портальными свободностоящими из конических или на оттяжках из цилиндрических стоек, арми­рованных прядями высокопрочной проволоки.

На стойки навешиваются и закрепляются шпильками металлические траверсы и тросостойки, к которым крепятся провода и грозотросы.

Двухстоечные железобетонные опоры оснащаются ветровыми связями, что значительно повышает их устойчивость к ветровым нагрузкам.

Опоры состоят из стоек, траверс, тросостоек, лестниц. Стальные детали проектируются сварными или сборной болтовой конструкции.

Сборка опор производится до их установки, на земле.

Металлоконструкции ж/б опор ВЛ 35-220 кВ окрашиваются лаком марки 577 по заводской огрунтовке, а опор ВЛ 500 кВ оцинковываются.

Закрепление опор в грунте осуществляется установкой их в пробуренный цилиндрический котлован диаметром 650—750 мм и глубиной 3 м (иногда и 3,5 м), пазухи между стойкой и стенкой котлована заполняются гравийно-песчаной смесью и утрамбовывается. Вокруг стойки выполняется обваловка выбуренным грунтом. При установке ж/б опор в копанный котлован ( в нарушенный грунт) обязательна установка ригеля, иногда 2х - верхнего и нижнего. Копать котлован необходимо вдоль оси ВЛ и также располагать ригели.

Для обеспечения требуемой прочности заделки опор в слабых грунтах устанавливаются ригели, закрепляемые на стойках с помощью металлических полухомутов. Срок службы ж/б опор 50 – 70 лет.

Схемы железобетонных опор:

а — промежуточной одностоечной одноцепной; б — анкерно-угловой с оттяжкой одноцепной; в — промежуточно-угловой с оттяжкой одноцепной; г — промежуточной одностоечной двухцепной; д — анкерно-угловой трехстоечной одноцепной; е —- промежуточной портальной одноцепной; ж — портальной с оттяжками одноцепной; э, и, к — анкерно-угловой одностоечной с оттяжками, одноцепной

Металлические опоры.

Металлические унифицированные опоры ВЛ напряжениемкВ предназначены для установки в I—IV районах гололедности с расчетной скоростью ветра до 32 м/с. и делятся на : промежуточные одноцепные, с треугольным расположением проводов; двухцепные с расположением проводов «бочкой», «елкой» и «обратной елкой»; одноцепные портального типа или типа « Рюмка», с горизонтальным расположением проводов, свободностоящие и на оттяжках; на одноцепные и двухцепные анкерно-угловые опоры, башенного, Т – образного и козлового типов, одностоечные и трехстоечные.

Изготавливаются металлические опоры на заводе из уголкового профиля (большинство промежуточных и анкерно-угловых опор ВЛ 35-750кВ), цельнотянутых труб (повышенные переходные опоры и из листовой стали (гнутые многогранные опоры), иногда из штампованных элементов.

Для изготовления опор ВЛ применяются следующие виды сталей :

- а) для опор, устанавливаемых в районах с расчетной температурой выше

- 35°С, сталь марки ВСт. ЗПС для сварных конструкций по ГОСТ 380-71* с дополнительными гарантиями на изгиб в холодном состоянии согласно п. 19 и ограничениями отклонений в химическом составе согласно п. 16 *;

- б) для опор, устанавливаемых в районах с расчетной температурой

- 40°С и ниже, сталь В Ст. З спокойная для сварных конструкций по ГОСТ 380-71* с дополнительными требованиями испытания на загиб в холодном состоянии согласно п. 19* и ограничениями отклонений в химическом составе согласно п. 16*;

в) в некоторых случаях применяют низколегированные стали различных марок.

За наружную расчетную температуру районов расположения ВЛ принимается зимняя температура наружного воздуха наиболее холодной пятидневки согласно указаниям СНиПа;

г) фасонные отливки из углеродистой стали должны соответствовать требованиям ГОСТ для отливок из стали 35Л, группа II (повышенного качества как по механическим свойствам, так и по химическому составу);

д) оттяжки из стального каната по ГОСТ 3064-66.

Практикуется изготовление опытных образцов опор из сплавов алюминия и из титана, а иногда из бывших в употреблении буровых труб.

Конструкция металлических опор, в основном, предусматривает их сборку из отдельных элементов на болтах на трассах ВЛ, некоторые типы опор из секций, сваренных в заводских цехах.

Образование отверстий в элементах опоры для болтов производится сверлением или пробивкой штампом с последующей рассверловкой. Пробивать отверстия на полный диаметр допускается в элементах толщиной не более 12 мм для стали Ст. З и 10 мм — для низколегированных сталей.

Для защиты от коррозии секции и детали опор на заводе и процессе эксплуатации окрашивают.

Более надежная защита опор от коррозии производится путем горячей оцинковки или алюминирования их элементов. Оцинкование производится только болтовых опор из - за технологических трудностей при покрытии объемных конструкций. Использование низколегированных сталей, немного более дорогих, позволяет значительно уменьшить эксплуатационные расходы.

Для сборки опор используются болты с шестигранной головкой нормальной точности с крупным шагом нарезки, гайки шести­гранные нормальной точности и шайбы плоские и пружинные.

Металлические опоры состоят из следующих основных конструк­тивных элементов: стойки (или двух стоек), траверс и тросостоек, а опоры с оттяжками имеют еще тросовые оттяжки, закрепленные за земляные якоря (анкерные ж/б плиты) анкерными болтами.

По способу заводского изготовления опоры делятся на сварные и болтовые. Сварные опоры в последнее время почти не используются.

Схемы стальных опор. (размеры в метрах).

а) Свободностоящей одноцепной; б) Свободностоящей двухцепной; в) На оттяжках одноцепной; г) Свободностоящей с горизонтальным расположением проводов.

а) Ответвительная; б) Промежуточная типа « Набла»; в) Промежуточная для районов с интенсивной пляской проводов типа «Рюмка»

Многогранные опоры – разработка недавнего времени – изготавливаются из листовой стали методом её изгибания на специальных гибочных станках с использованием компьютерных программ. Число граней 8, 12, 16, 32. Получается половина секции опоры. Две половины свариваются, и получается секция, к секции привариваются соединительные фланцы и узлы для крепления траверс и другие крепежные элементы.

Готовая секция на заводе подвергается горячей оцинковке для защиты от коррозии. Размер секции от 8 до 12 метров зависит от габаритов гибочного станка.

Траверсы и тросостойки изготавливаются по той же технологии, что и секции опор. Собирается опора следующими способами: фланцевым соединением секций или телескопическим. Опора при сборке оснащается траверсами лестницами и другими технологическими приспособлениями, необходимыми для выполнения работ на ВЛ (площадками, рельсами для перемещения под траверсами и др.).

По назначению многогранные опоры делятся на анкерно - угловые, промежуточные и переходные.

Устанавливаются многогранные опоры в собранном виде или секциями начиная с нижней. Крепятся опоры на фундаменты на ответные фланцы.

Фундаменты для этого типа опор выполняются из стали или железобетона.

До последнего времени проектные организации применяли около 400 типов унифицированных металлических опор для ВЛ 110—750 кВ. Анализ повторяемости их применения позволил исключить из числа действующих 95 типов опор и снизить количество применяемых для изготовления опор профилей металлопроката.

Композитные опоры.

Композитные опоры – производятся из стекловолокна (углеволокна) пропитанного эпоксидными смолами. Процесс затвердевания происходит в формах. Стойки производятся секциями 6-8 м длиной, удобной для перевозки автотранспортом, собираются телескопическим способом на полигоне или трассе ВЛ, устанавливаются в сверленный котлован или ж/б опалубку, пазухи заполняются песчано - гравийной смесью или тощим бетоном.

Стойки очень легкие и прочные, не поддаются коррозии и гниению; легче стали в 2 раза, дерева в 3 раза железобетона в 4 раза; хорошо защищены от внешних воздействий, в том числе и от ультрафиолетовых излучений; срок службы более 150 лет, но они очень дорогие.

ФУНДАМЕНТЫ ОПОР

Фундаментом называется конструкция, заделанная в грунт, и передающая на него нагрузки от веса опоры, проводов и грозотросов, тяжения в проводах и внешних воздействий (гололед, ветер) и которая обеспечивает устойчивое положение опоры над землей при любых климатических воздействиях.

Конструкции фундаментов выбираются в соответствии с типом опоры и действующей на фундамент нагрузкой, а также характеристикой грунта основания и его несущей способности.

В практике линейного строительства эти исходные условия изменяются в широких пределах от опоры к опоре и для разных типов опор. В связи с чем, для закрепления опор применяются различные типы фундаментов.

Под опоры ВЛ устраиваются фундаменты следующих видов: монолитные, буронабивные, металлические, свайные, сваи - оболочки, сборные железобетонные, винтовые и др. В основном в копанные или пробуренные котлованы. Для свайных фундаментов применяют вибро и ударные способы их погружения.

Основание фундаментов размещается ниже глубины промерзания грунта в данной местности или в вечной мерзлоте, и они опирается на твердые и устойчивые слои. Наименьшее заглубление при установке фундаментов в пучинистых грунтах должно быть ниже расчетной глубины промерзания грунта на 10 см.

Если грунты болотистые или слабые, то их выбирают и замещают привозным грунтом или делают поверхностные или плавающие фундаменты. Если же грунты песчаные, то фундаменты засыпают щебнем и сверху укладывают камышовые маты или насыпают слой из смеси песка и цемента. В твердых грунтах (гранит, базальт) анкерные болты замоноличивают в пробуренные отверстия и скала служит фундаментом для опор.

Для одностоечных железобетонных опор, у которых нижний конец стойки заделывается в грунт, фундаментом служит низ стойки или опорные стаканы; для металлических опор применяются свайные или грибовидные железобетонные подножники (Рис.7.5.1. а, б, в.), а при установке переходных опор устраиваются массивные монолитные железобетонные фундаменты.

На затапливаемых участках, где возможны размывы грунта, вокруг фундамента, должна быть отсыпана насыпь согласно проекту с обязательным укреплением откосов наброской камней.

Учитывая ответственное назначение фундаментов, производство работ по их установке или укладке бетона должно производиться с соблюдением технических условий на производство и приемку строительных и монтажных работ, с соблюдением требований глав СНиПа, относящихся к земляным, буровзрывным, бетонным и железобетонным работам, а также с учетом допусков, оговоренных в рабочих чертежах.

Толщина защитного слоя бетона поверх рабочей арматуры железобетонных фундаментов должна быть не менее 30 мм. Предельные допуски от размеров, указанных в рабочих чертежах, следующие: по сечению ±5 мм, по высоте ±5 мм, смещение анкерных болтов в плане ±2 мм.

В качестве основного конструктивного элемента фундаментов типовых промежуточных и анкерно-угловых стальных опор принят подножник грибовидной формы со ступенчатым шагом увеличения площадей основания, а, следовательно, и несущей способности.

б)

а)

в)

В новой серии унифицированных фундаментов 34 типа конструкций, для изготовления которых требуется 20 типоформ опалубки.

Типовые фундаменты для стальных опор.

а) типа Ф3-У, б) типа Ф2 – П; в) типа Ф2-О-К

для А-У опор для промежуточных для опор на оттяжках

Для анкерно-угловых опор разработана серия подножников с наклонными стойками, ось которых является продолжением пояса опоры. Это резко снижает горизонтальные нагрузки на фундамент.

Геометрические размеры и основные показатели грибовидных подножников и свай приведены в каталоге «Железобетонные изделия для ВЛ и ПС».

Для крепления оттяжек болтовых опор разработаны прямоугольные и квадратные анкерные плиты и анкерные U - образные болты к ним.

Расчетные нагрузки, передающиеся на анкерные плиты, исходя из конструкции прочности плит, не должны превышать:

Для ПА1-1 — 15 тс; ПА2-1 —32,0 тс; ПАЗ-1 —30,5 тс; ПА1-2 — 31,6 тс; ПА2-2 — 47,0 тс; ПАЗ-2 — 36,6 тс.

В работе фундаменты анкерно - угловых опор испытывают сжимающие со стороны внутреннего угла и вырывающие со стороны внешнего угла, а так же и горизонтальные нагрузки.

Для восприятия возникших горизонтальных нагрузок разработаны ригели, которые навешиваются на стойку подножника в одном или в двух направления, ближе к поверхности земли и крепятся металлическими деталями на болтах, а на ж/б опорах хомутами.

Ригель Р2, крепление ригеля КР (угольник), болт.

Плита пригрузочная П1 для грибовидных фундаментов.

При навеске ригелей и пригрузочных плит у подножника повышается устойчивость к боковым и вырывающим нагрузкам, так как увеличивается призма грунта, загружающая подножник. Увеличить несущую способность фундамента, при слабых грунтах, возможно подсыпкой слоя щебня или укладкой ж/б плит под плиту подножника.

Для закрепления в грунтах тяжело нагруженных опор разработаны составные фундаменты с навесными плитами. В собранном виде такие фундаменты имеют шифры ФС1-Н и ФС2-Н. Фундаменты ФС1-А и ФС2-А получаются сочетанием грибообразного подножника Ф6-А и навесных плит ПН1-А и ПН2-А размерами (соответственно 1700 X 3000 и 2200 X 3000 мм).

Допустимые нормативные нагрузки на фундаменты приводятся в таблицах каталогов.

Принятая шифровка типов подножников отражает их назначение и область применения. Ф - фундамент, У - угловой, П - промежуточный. Индекс «О» означает, что подножник применяется для опор с оттяжками. Типы подножников, цифры которых имеют в конце индексы «2» или «4», применяются под свободностоящие промежуточные опоры, для установки которых предусмотрено два или четыре анкерных болта.

Подножники при отгрузке комплектуются заводом гайками и шайбами. Сборные унифицированные фундаменты разработаны для применения под типовые промежуточные и анкерно-угловые опоры ВЛкВ.

Свайные фундаменты разработаны для применения под промежуточные свободностоящие опоры ВЛ 110 – 500 кВ и под анкерно - угловые ВЛ 35-110 кВ.

Свая для устройства фундаментов под опоры ВЛ.

Под многогранные опоры в качестве фундаментов применяются металлические и железобетонные сваи-оболочки и винтовые сваи. (Смотри на фото). Из нескольких свай устраивается свайное поле, которое охватывается ж/б ростверком и завершается оголовником с фланцем к которому крепится болтами опора.

Область применения фундаментов в зависимости от различных условий приводится в специальных таблицах, прилагаемых в проекте к рабочим чертежам фундаментов.

На чертежах фундаментов должны указываться степень уплотнения грунта и диаметр лидера для свайных фундаментов, из которых запроектированы фундаменты.

Разность вертикальных отметок между фундаментами стоек опоры при жестком креплении опоры к фундаменту не должна быть более ±20 мм.

Отклонения от проектных размеров между осями фундаментов стоек или поясов опоры должны быть не более 1/250.

В случае применения куста из двух свай под каждый пояс опоры должна учитываться возможность неравномерного распределения внешних нагрузок между ними, в связи с чем нагрузка на каждую сваю принимается равной 0,6 полной нагрузки. Расчетная глубина погружения свай в грунт должна быть не менее 4 м. При погружении свай в грунт методом вдавливания с пробуренным лидером глубина лидера должна быть на 0,7 м меньше глубины погружения сваи.

Марка бетона грибовидных фундаментов и свай указывается в проектах (обычно кг/ см2), при этом по морозостойкости для железобетонных изделий ВЛ 35 кВ и выше она должна быть не менее 100, для ВЛ ниже 35 кВ — не менее 50.

При устройстве фундаментов в грунтах с агрессивными грунтовыми водами должны быть выполнены мероприятия, предохраняющие материал фундамента от разрушения. При этом тонкостенные элементы железобетонных фундаментов с толщиной элементов 6 см и менее должны защищаться обмазочной гидроизоляцией во всех случаях, а конструкции стальных фундаментов — путем горячей оцинковки или окраской.

Опоры ВЛ к фундаменту крепятся гайками и контргайками, резьба закернивается и покрывается защитной смазкой ЗЭС.

Разработан новый вид анкерной плиты для крепления оттяжек опор в агрессивных грунтах. Конструкция напоминает грибовидный фундамент. Стойка возвышается над землей, U - образный болт короткий.

По замыслу разработчиков должно уменьшиться коррозиравание сопряжения анкерный болт и петля анкерной плиты.

Способы закрепления одностоечных опор в пробуренном котловане. а — без ригелей;

б и в — с ригелями; 1 — песчано-гравийная смесь; 2—опора; 3 — ригели; 4—засыпка.

Заземление опор ВЛ.

Заземлением какой-либо части электроустановки называется пред­намеренное электрическое соединение этой части с заземляющим устройством. Защитным заземлением называется заземление частей электроустановки с целью обеспечения электробезопасности. Заземляющим устройством называется совокупность заземлителя и заземляющих про­водников. На линиях электропередачи заземляются опоры и грозоза­щитные тросы.

На металлических и железобетонных опорах соединение грозотросов с заземляющими устройствами опор всегда осуществляется с использованием металла опор, включая траверсы, или арматуры ж/б стойки. В последнем случае в типовых унифицированных железобетонных опорах предусмотрены два спуска внутри стойки, обеспечивающие электрическую непрерывность и термическую стойкость всех элементов опоры, по которым может протекать ток разряда или короткого замыкания ВЛ на землю, и имеется возможность присоединения к ним грозотроса вверху и внизу контура заземления.

На деревянных, современных пластмассовых и ж/б опорах, не имеющих спусков, до монтажа проводов и грозотросов необходимо их установить.

Заземляющие устройства. На ВЛ подлежат заземлению: опоры, имеющие грозозащитный трос или другие устройства грозозащиты; железобетонные и металлические опоры ВЛ напряжением 3—35 кВ; металлические и железобе­тонные опоры ВЛ кВ без грозотросов и других устройств грозозащиты, если это необходимо по условиям обеспечения надежной работы релейной защиты и автоматики.

Заземления опор служат для уменьшения вероятности обратных перекрытий за счет напряжения, возникающего при протекании тока молнии, ударившей в грозотрос или в опору, по сопротивлению заземления. Таким образом, оно имеет чисто грозозащитный характер.

Сопротивления заземляющих устройств ВЛ не должны превосходить расчетные значения при измерениях на промышленной частоте в период их наибольших значений в летнее время при отсоединенных грозотросах, но с использованием всех других естественных заземлителей, в частности естественной проводимости железобетонных опор и фундаментов. Измерения могут производиться и в другое время года с соответствующими пересчетами.

Примечание: При использовании естественной электрической проводимости комлевой части железобетонных опор или фундаментов металлических опор, желательно обратную засыпку сверленых или копаных котлованов производить вынутым или «улучшенным» грунтом с трамбованием.

Заземление опор ВЛ без грозозащитных тросов необходимо потому, что в сетях с изолированной нейтралью возможна длительная работа с заземленной фазой, причем при перекрытии изоляции на одной из фаз данной опоры, эта фаза будучи изолированной от земли переходным сопротивлением « земля - опора», может иметь по отношению к земле потенциал, близкий к фазному, что опасно для населения, персонала и животных.

Таким образом, стойка ж/б опоры или фундамент, имеют характер заземлений, обеспечивающих электробезопасность, и по значению должны быть: не более 30 Ом для ВЛ 3—20 кВ в ненаселенной местности в грунтах с удельным сопротивлением ρ до 100 Ом • м, не более 0,3ρ Ом — в грунтах с удельным сопротивлением ρ выше 100 Ом • м.

Нормированное сопротивление дополнительных заземляющих устройств должны обеспечиваться без учета таких естественных заземлителей, как железобетонные опоры и фундаменты, так как при длительном стекании с них емкостного тока сети с изолированной нейтралью возможно высыхание поверхностного слоя бетона и ближайших участков земли и как следствие— самоизоляция опоры от земли.

Искусственные заземлители выполняются в виде глубинных (вертикальных) и протяженных (горизонтальных) лучевых электродов, а так же и их комбинаций, из круглой стали марки 3 диаметром 12—16 мм, а в случаях сильно агрессивных грунтов диаметром 18—20 мм.

Протяженные лучевые заземлители прокладываются параллельно поверхности земли на глубине 0,5—1 м (для скальных грунтов допускается их прокладка в разборном слое или по поверхности с обетонированием, а при прокладке зимой на многолетнемерзлых грунтах — просто по поверхности). Число, длина и направление лучей определяются расчетами.

В случаях особо высоких удельных сопротивлений грунта, когда отказ от подвески тросов невозможен (например, на подходах ВЛ к ПС и т. п.), заземление опор может выполняться с помощью противовесов (протяженных лучей заземлителей, прокладываемых вдоль оси ВЛ).

Если их длина равна половине пролета или больше нее противовесы оказываются сплошными (при необходимости можно проложить два параллельных противовеса при расстоянии друг от друга 8—12 м).

Вертикальные электроды в зависимости от электрических характеристик грунта принимаются длиной 5—20 м и выполняются методом вдавливания или ввинчивания. Если удельное сопротивление грунта с глубиной уменьшается, принимаются более длинные электроды.