Промежуточная опора для воздушных линий электропередачи сверхвысокого напряжения (варианты)

Промежуточная опора для воздушных линий электропередачи сверхвысокого напряжения (варианты)

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Настоящее изобретение относится к области строительства, в частности к опорным конструкциям для линии электропередачи высокого напряжения. В частности, касается конструкции промежуточных опор для линий электропередачи сверхвысокого напряжения (ЛЭП СВН).

ЛЭП СВН предназначены для передачи большой электрической мощности, в связи с чем на ЛЭП СВН применяются расщепленные провода большого сечения. Использование расщепленных проводов большого сечения приводит к тому, что на опоры ЛЭП СВН как в рабочих, так и в аварийных режимах действуют значительные механические нагрузки. Значительные механические нагрузки предъявляют требование большой механической прочности к опорам ЛЭП СВН, что определяет большую массу и стоимость опор. Также большие нагрузки испытывают фундаменты опор ЛЭП СВН, что определяет инженерную сложность устройства фундаментов и их высокую стоимость.

Как правило, промежуточные опоры ЛЭП СВН выполняются двухстоечными портального типа с расположением проводов в одном уровне по высоте (Справочник по электрическим установкам высокого напряжения/Под ред. И.А.Баумштейна, С.А.Бажова. - 3-е изд., перераб. и доп. - М., Энергоатомиздат, 1989. - стр.768). Основная часть таких опор выполняется с оттяжками с тем, чтобы хоть на сколько-нибудь снизить массу опор и облегчить работу фундаментов. Стойки опор выполняются железобетонными или стальными. Опоры, как правило, имеют жесткие стальные траверсы, к которым подвешиваются провода. Аналогичные решения нашли отражение в RU №2055135, Е04Н 12/00, опубл. 1996.02.27, RU №2005866, E04H 12/00, опубл. 1996.02.27, SU №878882, Е04Н 12/00, опубл. 07.01.1981.

При использовании двух стоек для промежуточной опоры ЛЭП СВН серьезной проблемой становится решение задачи уравновешивания такой опоры. Как правило, решение этой проблемы обеспечивается применением оттяжек, уравновешивающих нагрузки на стойки.

Известна промежуточная опора для воздушных ЛЭП СВ, содержащая три стойки, V-образные изолирующие подвески между соседними стойками для закрепления фазных проводов, при этом для дополнительного снижения веса опор крайние стойки закреплены оттяжками, а крайние стойки установлены наклонно, что с применением оттяжек позволяет уравновесить всю опору в целом, по крайней мере, в направлении действия основных нагрузок, при этом все стойки верхней части связаны между собой траверсой (SU №941523, Е04Н 12/00, опубл. 07.07.1982).

Данное техническое решение принято в качестве прототипа для обоих заявленных решений.

Недостаток известной промежуточной опоры заключается в ее конструкции, прежде всего в том, что для решения задачи уравновешивания опоры в целом использована схема силовых треугольников. Если центральная стойка расположена вертикально и без наклона, то крайние стойки следует расположить наклонно и уравновесить оттяжками, что в целом приведет к взаимонагружению стоек, то есть нагрузка на крайнюю стойку с одной стороны опоры направлена в противоположную сторону вектору нагрузки, действующей на наклонную стойку на другой стороне опоры. Такая схема работоспособна при условии, что все оттяжки крайних стоек и траверса, связывающая стойки по верхнему уровню, целостны. Если, например, одна из стяжек у крайней стойки выйдет из строя, то равновесие конструкции в целом обеспечивается внутренней напряженностью самой опоры и действует до тех пор, пока величина внешнего воздействия не превысит величины внутренней напряженности. А так как крайние стойки расположены наклонно, то под действием вертикальной составляющей от веса будет происходить нарушение пространственного положения опоры в целом, что приведет к ее пространственной деформации. Для исключения этого процесса приходится развивать фундаменты под стойки и усиливать конструкцию самих стоек, повышая механическую прочность пространственной конструкции в целом, что, естественно, приводит к увеличению массы опоры в целом. Не представляет проблемы разработать стойку опоры, выдерживающую эти нагрузки, однако изгибающие моменты, действующие на фундаменты опор при этом будут настолько значительными, что выполнение самих фундаментов, обеспечивающих надежное закрепление опор в фунте, будет проблематичным и неоправданно дорогим.

Настоящее изобретение направлено на решение технической задачи по снижению веса опор и уменьшения нагрузки на их фундаменты за счет изменения схемы расположения стоек при сохранении схемы взаимоуравновешивания.

Достигаемый при этом технический результат заключается в повышении эксплуатационных характеристик промежуточной опоры за счет уменьшения ее веса и снижения нагрузок на фундаменты под стойки этой опоры.

Указанный технический результат для первого варианта исполнения достигается тем, что в промежуточной опоре для воздушных линий электропередачи сверхвысокого напряжения, содержащей расположенные в ряд поперек линии электропередачи стойки, V-образные изолирующие подвески между соседними стойками для закрепления фазных проводов, использовано четыре вертикально установленных в ряд стойки постоянного или переменного сечения по высоте, оснащенные по крайней мере одним грозозащитным тросом, который прикреплен к тросостойке, установленной на двух средних стойках, при этом крайние стойки выполнены меньшей механической прочности, чем средние стойки.

Указанный технический результат для второго варианта исполнения достигается тем, что в промежуточной опоре для воздушных линий электропередачи сверхвысокого напряжения, содержащей расположенные в ряд поперек линии электропередачи стойки, V-образные изолирующие подвески между соседними стойками для закрепления фазных проводов, использовано четыре вертикально установленных в ряд стойки постоянного или переменного сечения по высоте, оснащенные по крайней мере одним грозозащитным тросом, который прикреплен к тросостойке, установленной на двух средних стойках, при этом стойки выполнены одинаковой механической прочности и связаны друг с другом в своей верхней части жесткими тягами.

В обоих вариантах стойки могут быть связаны между собой в своей средней части перекрестными связями и выполнены стальными решетчатыми или стальными многогранными, или стальными из гнутых профилей, или железобетонными, или деревянными.

Для обоих вариантов может быть использовано два грозозащитных троса, которые прикрепляются к тросостойкам, установленным на двух средних стойках, а при выполнении грозозащиты одним тросом тросостойки прикрепляются к стойкам опоры шарнирно.

Указанные признаки являются существенными и взаимосвязаны между собой с образованием устойчивой совокупности существенных признаков, достаточной для получения требуемого технического результата.

Изобретение поясняется конкретными примерами, которые, однако, не являются единственно возможными, но наглядно демонстрируют возможность достижения приведенной совокупностью признаков требуемого технического результата.

На фиг.1 - промежуточная опора для ЛЭП СВН, первый пример исполнения;

фиг.2 - промежуточная опора для ЛЭП СВН, второй пример исполнения.

Согласно настоящему изобретению рассматривается конструкция промежуточной опоры для линий электропередачи сверхвысокого напряжения. Настоящее изобретение направлено на усовершенствование конструкции промежуточных опор ЛЭП СВН с целью снижения веса опор и уменьшения нагрузки на их фундаменты.

Промежуточная опора ЛЭП СВН (фиг.1, 2) состоит из стоящих в один ряд поперек линии электропередачи четырех стоек 1 без жестких стальных траверс, к которым фазные провода 2 подвешены на V-образных изолирующих подвесках 3, которые крепятся к двум соседним стойкам, при этом с целью дополнительного снижения веса опор крайние стойки могут закрепляться оттяжками 4.

Грозозащита может выполняться одним 5 (фиг.1) или двумя (фиг.2) грозозащитными тросами, которые крепятся к тросостойкам 6, установленным на двух средних стойках, при выполнении грозозащиты одним тросом тросостойки могут крепиться к стойкам опоры шарнирно.

Для обеспечения совместной работы стоек они могут соединяться друг с другом жесткими связями 7 (стальными траверсами) в своей верхней части, и/или жесткими или гибкими перекрестные связями 8 в их средней части (фиг.2).

Стойки опоры могут выполняться любым известным способом: стальными решетчатыми, стальными многогранными, стальными из гнутых профилей, железобетонными или деревянными. Стойки могут быть как постоянного, так и переменного по высоте сечения.

Механическая прочность стоек может быть разной - крайние стойки могут выполняться меньшей прочности, так они воспринимают нагрузку только от фазных проводов, а средние стойки могут быть более прочными, так как они воспринимают нагрузки от фазных проводов и от грозозащитных тросов. Стойки могут быть выполнены одинаковой прочности: такое исполнение предпочтительно для варианта, показанного на фиг.2, в котором стойки связаны друг с другом в своей верхней части жесткими тягами.

Выполнение стоек вертикально расположенными без наклона исключает появление вертикальной составляющей от разложения вектора сил из центра тяжести, что позволяет рассчитывать конструкцию из учета ее внутреннего напряжения. Использование четырех стоек приводит к перераспределению нагрузки, при котором нагрузка от подвеса провода между одними соседними стойками компенсируется обратным по направлению действием вектора аналогичной нагрузки от подвеса провода в смежно расположенной паре стоек. При этом создаются условия, по которым механическая прочность крайних строек может быть меньше механической прочности средних стоек.

Настоящее изобретение промышленно применимо, так как основано на рациональном расположении частей опоры, обеспечивающем повышение эксплуатационных характеристик опоры при рабочих нагрузках.

1. Промежуточная опора для воздушных линий электропередачи сверхвысокого напряжения, содержащая расположенные в ряд поперек линии электропередачи стойки, V-образные изолирующие подвески между соседними стойками для закрепления фазных проводов, отличающаяся тем, что в опоре использовано четыре вертикально установленные в ряд стойки постоянного или переменного сечения по высоте, оснащенные по крайней мере одним грозозащитным тросом, который прикреплен к тросостойке, установленной на двух средних стойках, при этом крайние стойки выполнены меньшей механической прочности, чем средние стойки.

2. Опора по п.1, отличающаяся тем, что стойки связаны между собой в своей средней части перекрестными связями.

3. Опора по п.1, отличающаяся тем, что использовано два грозозащитных троса, которые прикреплены к тросостойкам, установленным на двух средних стойках.

4. Опора по п.1, отличающаяся тем, что при выполнении грозозащиты одним тросом тросостойки прикреплены к стойкам опоры шарнирно.

5. Опора по п.1, отличающаяся тем, что стойки выполнены стальными решетчатыми, или стальными многогранными, или стальными из гнутых профилей, или железобетонными, или деревянными.

6. Промежуточная опора для воздушных линий электропередачи сверхвысокого напряжения, содержащая расположенные в ряд поперек линии электропередачи стойки, V-образные изолирующие подвески между соседними стойками для закрепления фазных проводов, отличающаяся тем, что в опоре использовано четыре вертикально установленные в ряд стойки постоянного или переменного сечения по высоте, оснащенные по крайней мере одним грозозащитным тросом, который прикреплен к тросостойке, установленной на двух средних стойках, при этом стойки выполнены одинаковой механической прочности и связаны друг с другом в своей верхней части жесткими тягами.

7. Опора по п.6, отличающаяся тем, что стойки связаны между собой в своей средней части перекрестными связями.

8. Опора по п.6, отличающаяся тем, что использовано два грозозащитных троса, которые прикреплены к тросостойкам, установленным на двух средних стойках.

9. Опора по п.6, отличающаяся тем, что при выполнении грозозащиты одним тросом тросостойки прикреплены к стойкам опоры шарнирно.

10. Опора по п.6, отличающаяся тем, что стойки выполнены стальными решетчатыми, или стальными многогранными, или стальными из гнутых профилей, или железобетонными, или деревянными.