Что такое опора в электричестве
Виды и типы опор воздушных линий электропередачи
В зависимости от способа подвески проводов опоры воздушных линий (ВЛ) делятся на две основные группы:
Рис. 1. Схема анкерованного участка воздушной линии
Промежуточные прямые опоры устанавливаются на прямых участках линии. На промежуточных опорах с подвесными изоляторами провода закрепляются в поддерживающих гирляндах, висящих вертикально, на промежуточных опорах со штыревыми изоляторами закрепление проводов производится проволочной вязкой. В обоих случаях промежуточные опоры воспринимают горизонтальные нагрузки от давления ветра на провода и на опору и вертикальные — от веса проводов, изоляторов и собственного веса опоры.
При необорванных проводах и тросах промежуточные опоры, как правило, не воспринимают горизонтальной нагрузки от тяжения проводов и тросов в направлении линии и поэтому могут быть выполнены более легкой конструкции, чем опоры других типов, например концевые, воспринимающие тяжение проводов и тросов. Однако для обеспечения надежной работы линии промежуточные опоры должны выдерживать некоторые нагрузки в направлении линии. 
Линия электопередачи высокого напряжения (рисунок из книги 1950 года)
Промежуточные угловые опоры устанавливаются на углах поворота линии с подвеской проводов в поддерживающих гирляндах. Помимо нагрузок, действующих на промежуточные прямые опоры, промежуточные и анкерные угловые опоры воспринимают также нагрузки от поперечных составляющих тяжения проводов и тросов.
Рис. 2. Промежуточные опоры ВЛ
При установке анкерных опор на прямых участках трассы и подвеске проводов с обеих сторон от опоры с одинаковыми тяжениями горизонтальные продольные нагрузки от проводов уравновешиваются и анкерная опора работает так же, как и промежуточная, т. е. воспринимает только горизонтальные поперечные и вертикальные нагрузки.
Рис. 3. Опоры ВЛ анкерного типа
В случае необходимости провода с одной и с другой стороны от анкерной опоры можно натягивать с различным тяжением, тогда анкерная опора будет воспринимать разность тяжения проводов. В этом случае, кроме горизонтальных поперечных и вертикальных нагрузок, на опору будет также воздействовать горизонтальная продольная нагрузка. При установке анкерных опор на углах (в точках поворота линии) анкерные угловые опоры воспринимают нагрузку также от поперечных составляющих тяжения проводов и тросов.
Концевые опоры устанавливаются на концах линии. От этих опор отходят провода, подвешиваемые на порталах подстанций. При подвеске проводов на линии до окончания сооружения подстанции концевые опоры воспринимают полное одностороннее тяжение проводов и тросов ВЛ.
Не менее важным при реконструкции, модернизации и строительстве линий становятся и вопросы снижения транспортного веса опор, простота монтажа, высокая удельная прочность опор, долговечность, вандалоустойчивость, устойчивость к воздействию климатических нагрузок, экологичность. Поэтому, на современном этапе необходимо активно проводить работы по реализации внедрения новых форм опор и модификации существующих конструкций опор и их элементов с применением новых материалов и технологий.
Композитные опоры ВЛ
Композитные опоры ВЛ представляют собой модульную конструкцию из последовательно собранных конусооборазних композитных модулей на основе стекловолокна (стеклоровинг) и применяются для одноцепных и двухцепных промежуточных опор линий электропередач классов напряжения 110 и 330 кВ. Для композитных опор рекомендуется применять изолированные траверсы.
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:
Виды опор линий электропередачи по материалу
Вступление
Какие ассоциации возникают про упоминание воздушных линий электропередачи? Конечно же, провода натянутые по воздуху от опоры к опоре или от столба к столбу. Причем визуально, чем больше пролет между опорами, тем выше натянуты провода, следовательно, выше должна быть сама опора. На самом деле, нет прямой зависимости высоты опоры, от длинны пролета.
Виды опор линий электропередачи
В процессе развития линий электропередачи утвердились четыре вида опор по материалу, из которого они изготавливаются:
Обо всем по порядку.
Деревянные опоры ЛЭП
Опора деревянная исторически самая старшая из всех видов опор. По конструкции деревянная опора это столб, сделанный из лесоматериала хвойных пород, методом оцилиндрования, длинной 8,5 – 13 метров. Также из дерева производятся детали к деревянным опорам: траверсы (деревянная горизонтальная балка на опоре), подкосы (крепление траверсы к опоре), ригели (поперечина на край опоры и подкоса, вкопанный в землю).
Преимущества деревянных опор
Деревянные опоры, как и любой строительный материал, имеет свои достоинства и недостатки. К достоинствам деревянных опор можно отнести их дешевизну, малый вес и гибкость при землетрясении. Нельзя забывать про общедоступность деревянных опор. Малый вес опор позволяет упростить их установку, а также упрощается доставка, разгрузка/погрузка опор на подготовительном этапе работ. Но и недостатков у деревянных опор, хоть отбавляй.
Недостатки деревянных опор
Но в защиту деревянных опор, стоит отметить, что современные технологии пропитки столбов, а это пропитка 100 % заболони столба, производители гарантируют 50 летний срок эксплуатации деревянных опор, даже закопанных в землю.
Примечание: Заболонь – слабый слой древесины, находящейся между корой и сердцевиной бревна.
Подробно о конструкциях деревянных опор читайте статью: Деревянные опоры ЛЭП.
Чтобы снизить контакт древесины с землей, были гостированы сборные опоры.
Опоры сборно-составные
Сборно-составная опора состоит из двух частей. Нижняя часть называется пасынок и делается из железобетона, верхняя часть, это деревянный столб. Соединятся две части стальной проволокой в двух местах. Стоит отметить, что вместо железобетонного пасынка, может использоваться пасынок из дерева. К сборным опорам, также относятся опоры собранные из железобетонного пасынка и металлической верхней частью.
Подробно о конструкциях сборных опор читайте отдельную статью: Сборные опоры ЛЭП.
Железобетонные опоры, ЖБ столбы
Железобетонные опоры, давно пришли на смену деревянным опорам. Они прочно завоевали любовь и признание, как электромонтеров, так и заказчиков. И в этом несколько причин.
Маркируются железобетонные опоры, как СВ 95/105/110/164 и предназначены для воздушных линий различной мощности. Смотрим фото.
Металлические опоры ЛЭП
Для воздушных линий электропередачи большой мощности и сверх высоких токов, используются металлические опоры. Несмотря на то, что этот вид опор изготавливают из специальной стали, они «боятся» коррозии и для защиты от неё опоры из металла покрывают антикоррозийным составом. В зависимости от размеров опоры, металлическая опора может быть сборной или сварной. Сборную опору доставляют на место раздельно.
По месту собирают и устанавливают на заранее подготовленный фундамент. Установка опоры металлической, сложный технологический процесс, с применением тяговых механизмов, обычно тракторов. К фундаменту опора крепится болтами, предварительно выравниваясь по строгой вертикали. Металлические опоры практически не находят применение в частном домостроении и в загородных товариществах различного типа, за исключением круглых металлических столбов.
Конструкций металлических опор настолько много, что пришлось написать отдельную статью: Металлические опоры и их конструкции.
Опоры воздушных линий электропередач. Их устройство и основные типы
При прокладке воздушных линий электропередач помимо выбора кабеля необходимо также осуществлять и выбор опор, на которых он будет закреплен, а также изоляторов. Данную статью мы посвятим опорам воздушных линий электропередач.
Для устройства воздушных линий применяют металлические, железобетонные и деревянные, как их часто называют в обычной жизни, электроопоры.
Деревянные опоры
Изготавливаются, как правило, из сосновых бревен со снятой корой. Для ЛЭП с напряжением питания до 1000 В допускается применение и других пород деревьев, например, пихта, дуб, кедр, ель, лиственница. Бревна, которые впоследствии должны будут стать опорами линий электропередач, должны соответствовать определенным техническим требованиям. Естественная конусность ствола, проще говоря, изменение его диаметра от толстого нижнего конца (комля) к верхнему отрубу не должна превышать 8 мм на 1 метр длины бревна. Диаметр бревна на верхнем отрубе для линий с напряжением до 1000 В принимается не менее 12 см, для линий с напряжением выше 1000 В, но не выше 35 кВ – 16 см, а для линий с более высоким напряжением не менее 18 см.
Деревянные опоры могут применять для сооружения воздушных линий с напряжением не выше 110 кВ включительно. Наиболее широкое распространение деревянные опоры получили в воздушных линиях с напряжением до 1000 В, а также в линиях связи. Плюсом деревянных опор есть их относительно небольшая стоимость и простота изготовления. Однако есть и минус, существенный минус – они подвержены гниению и срок службы сосновых опор составляет порядка 4-5 лет. Для предохранения древесины от гниения ее пропитывают специальными антисептиками против гниения, например антраценовым или креозотовым маслом. Особенно тщательной обработке поддаются те части, которые будут вкапываться в землю, а также врубки концов, раскосов и траверс. Благодаря антисептикам срок службы увеличивается примерно в 2-3 раза. Для этой же цели довольно часто ноги деревянной электроопоры изготавливают из двух частей – основной стойки и стула (пасынка):
Где – 1) основная стойка, а 2) стул (пасынок)
При сильном загнивании нижней части достаточно сменить только пасынка.
Металлические опоры
Плюс – прочные и надежные в эксплуатации. Минус – необходим большой расход металла, что влечет за собой значительное увеличение стоимости (в сравнении с деревянными). Применяют металлические опоры воздушных линий электропередач, как правило, при напряжениях от 110 кВ, так как эксплуатация металлических опор вызвана с большими расходами на выполнение очень трудоемких и дорогостоящих работ по периодической покраске, предохраняющей от коррозии.
Железобетонные опоры
При промышленном процессе изготовления являются наиболее оптимальным вариантом для воздушных линий как до 1000 В, так и выше 1000 В. Применение железобетонных опор резко снижает эксплуатационные расходы, так как они практически не требуют ремонта. В настоящее время, практически повсеместно, при сооружении воздушных линий 6-10 кВ и до 110 кВ применяют железобетонные опоры. Особенно широкое распространение они получили в городских сетях до и выше 1000 В. Железобетонные опоры могут выполнятся как монолитными (литыми), так и в виде сборок, которые собираются непосредственно на месте монтажа. Прочность их зависит от способа уплотнения бетона, которых два – центрифугование и вибрирование. При использовании способа центрифугования получается хорошая плотность бетона, которая, впоследствии, оказывает хорошее влияние на готовое изделие.
На воздушных линиях электропередач применяют специальные, анкерные, угловые, концевые, промежуточные опоры.
Анкерные опоры
Их назначение – жесткое закрепление на них проводов и линии. Места для их установки определяет проект. По своей конструкции анкерная опора должна быть прочной, так как при обрыве провода с одной стороны она должна выдержать механическую нагрузку проводов с другой стороны линии.
Анкерными пролетами называют расстояние между анкерными опорами. На прямолинейных участках (в зависимости от сечения проводов) анкерные пролеты имеют длину до 10 км.
Промежуточные опоры
Служат только для поддержки проводов на прямых участках линии между анкерными опорами. Из общего количества установленных на линии электроопор, промежуточные занимают порядка 80-90%.
Угловые опоры
Концевые опоры
Имеют анкерный тип и устанавливаются в начале и в конце линий. Если в анкерных электроопорах сила одностороннего тяжения проводов может возникнуть только в аварийной ситуации, при обрыве провода, то в концевых электроопорах она действует всегда.
Специальные опоры
Представляют собой электроопоры повышенной высоты и применяются в местах пересечения линий электропередач ЛЭП с шоссейными и железными дорогами, реками, пересечении между самими ЛЭП и в других случаях, когда стандартной высоты электроопоры недостаточно для обеспечения необходимого расстояния до проводов. Промежуточные электроопоры линий с напряжением до 10 кВ выполняют одностоечными (свечообразными). В сетях низкого напряжения одностоечные опоры выполняют функции угловых или концевых опор, а также снабжаются дополнительно или оттяжками, прикрепленными в сторону, противоположную тяжению проводов, или подкосами (подпорками), которые устанавливаются со стороны тяжения проводов:
Для линий с напряжением 6-10 кВ электроопоры выполняются А-образными:
Также характеризуются воздушные линии и основными габаритами и размерами.
Габарит воздушной линии – вертикальное расстояние от самой низкой точки провода к земле или воде.
Стрела провеса – это расстояние между воображаемой прямой линией между точками крепления проводов на опоре и самой низкой точкой провода в пролете:
Все габариты ЛЭП строго регламентируются ПУЭ и напрямую зависят от величины напряжения питания, а также местности, по которой проходит трасса.
ПУЭ также регламентирует и другие габариты при пересечении и сближении ЛЭП как между собой, так и между линиями связи, авто- и железнодорожными магистралями, воздушными трубопроводами, канатными дорогами.
Для проверки запроектированной ЛЭП требованиям ПУЭ производятся расчеты на механическую прочность, методы которых даются в специальных курсах электрических сетей.
Как Правильно Называется Электрический Столб
Железобетонные опоры ЛЭП – классификация по назначению
Классификация железобетонных опор по назначению, не выходит за рамки видов опор стандартизированных в ГОСТ и СНиП. Подробно читать: Виды опор по назначению, а здесь напомню кратко.
Промежуточные бетонные опоры нужны для поддержания тросов и проводов. На них не оказывается нагрузка продольного или углового натяжения. (маркировка П10-3, П10-4)
Анкерные бетонные опоры обеспечивают удержание проводов при их продольном тяжении. Анкерные опоры обязательно ставятся в местах пересечения ЛЭП с железными дорогами и другими естественными и инженерными преградами.
Угловые опоры ставятся на поворотах трассы ЛЭП. На малых углах (до 30°), где нагрузка от натяжения не велика и если нет смены сечения проводов, ставятся угловые промежуточные опоры (УП). При больших углах поворота (более 30°) ставятся угловые анкерные опоры (УА). На конце ЛЭП ставятся анкерные они же концевые опоры (А). Для ответвлений к абонентам, ставятся ответвительные анкерные опоры (ОА).
Виды и типы опор воздушных линий электропередачи
В соответствии с требованиями ПУЭ пересечения некоторых инженерных сооружений, например железных дорог общего пользования, необходимо выполнять на опорах анкерного типа. На углах поворота линии устанавливаются угловые опоры, на которых провода могут быть подвешены в поддерживающих или натяжных зажимах. Таким образом, две основные группы опор — промежуточные и анкерные — разбиваются на типы, имеющие специальное назначение.
Рис. 1. Схема анкерованного участка воздушной линии
Промежуточные прямые опоры устанавливаются на прямых участках линии. На промежуточных опорах с подвесными изоляторами провода закрепляются в поддерживающих гирляндах, висящих вертикально, на промежуточных опорах со штыревыми изоляторами закрепление проводов производится проволочной вязкой. В обоих случаях промежуточные опоры воспринимают горизонтальные нагрузки от давления ветра на провода и на опору и вертикальные — от веса проводов, изоляторов и собственного веса опоры.
При необорванных проводах и тросах промежуточные опоры, как правило, не воспринимают горизонтальной нагрузки от тяжения проводов и тросов в направлении линии и поэтому могут быть выполнены более легкой конструкции, чем опоры других типов, например концевые, воспринимающие тяжение проводов и тросов. Однако для обеспечения надежной работы линии промежуточные опоры должны выдерживать некоторые нагрузки в направлении линии.
Линия электопередачи высокого напряжения (рисунок из книги 1950 года)
Промежуточные угловые опоры устанавливаются на углах поворота линии с подвеской проводов в поддерживающих гирляндах. Помимо нагрузок, действующих на промежуточные прямые опоры, промежуточные и анкерные угловые опоры воспринимают также нагрузки от поперечных составляющих тяжения проводов и тросов.
Рис. 2. Промежуточные опоры ВЛ
При установке анкерных опор на прямых участках трассы и подвеске проводов с обеих сторон от опоры с одинаковыми тяжениями горизонтальные продольные нагрузки от проводов уравновешиваются и анкерная опора работает так же, как и промежуточная, т. е. воспринимает только горизонтальные поперечные и вертикальные нагрузки.
Рис. 3. Опоры ВЛ анкерного типа
В случае необходимости провода с одной и с другой стороны от анкерной опоры можно натягивать с различным тяжением, тогда анкерная опора будет воспринимать разность тяжения проводов. В этом случае, кроме горизонтальных поперечных и вертикальных нагрузок, на опору будет также воздействовать горизонтальная продольная нагрузка. При установке анкерных опор на углах (в точках поворота линии) анкерные угловые опоры воспринимают нагрузку также от поперечных составляющих тяжения проводов и тросов.
Концевые опоры устанавливаются на концах линии. От этих опор отходят провода, подвешиваемые на порталах подстанций. При подвеске проводов на линии до окончания сооружения подстанции концевые опоры воспринимают полное одностороннее тяжение проводов и тросов ВЛ.
Маркировка опор из бетона
Стоит остановиться на маркировке опор. В предыдущем параграфе я использовал маркировку для опор 10-2. Поясню, как читать маркировку опор. Маркируются железобетонные опоры следующим образом.
Установка бетонных опор
Расчет опор производится СНиП 2.02.01-83 и «Руководство по проектированию ЛЭП и фундаментов ЛЭП…». Расчет идет по деформации и по несущей способности.
Анкерные угловые и анкерные ответвительные опоры, обычно монтируются с установочными ригелями. Обращу внимание, что ригеля могут ставиться на нижний край опоры и подкоса, закапываемого в землю и/или на верхний край опоры, по верху котлована. Ригеля обеспечивают дополнительную устойчивость опоры. Глубина закапывания опоры зависит от промерзания грунта. Обычно 2000-2500 мм.
Столбы и опоры электропередач
Основной элемент при монтаже и прокладке ЛЭП – это столбы и опоры. Опоры и столбы – специальные сооружения, которые используются для поддержания проводов на определенной высоте от поверхности земли.
По типу подвески опоры подразделяют на:
Опоры и столбы могут быть выполнены из дерева, металла, железобетона или композита, реже стекловолокна.
При выборе типа опоры ориентируются на экономическую целесообразность применения разных материалов и на наличие материала в регионе проведения строительства.
Больше об электропередаче по опорам, столбам, линиям можно узнать на выставке “Электро”.
Заземление бетонных опор
Благодаря конструкции стоек опоры, заземление опор делать очень удобно. В стойках СВ опор, в заводских условиях при их изготовлении, сверху и снизу стойки выводится металлическая арматура 10 мм в диаметре. Эта арматура неразрывно идет по всей длине стойки. Именно эта арматура и служит для заземления железобетонных опор.
Специально для сайта «Электрика. Сантехника»
Таблицы всех видов бетонных опор
Другие статьи раздела: Воздушные линии электропередачи
Установка опор ЛЭП
Когда вы определились с выбором материала для опор, пора заняться вопросом установки электрических столбов. Для начала важно ознакомиться с требованиями законодательства и получить технические условия. После этого можно приступать к монтажным работам.
Для них потребуется специальная техника, поэтому нужно позаботиться о свободном месте на участке. Обычно все эти вопросы помогает решить компания, которая занимается установкой. К ее выбору нужно подходить внимательно, поскольку у нее должна быть не только квалифицированная команда, но и все необходимые допуски на проведение работ.
Требования
Установку опор ЛЭП регулирует СанПиН и ПУЭ (Правила устройства электроустановок). В них можно найти требования, которые предъявляются к монтажу столбов: