Опоры ЛЭП в Украине. Строительство линий электропередач

Опоры линий электропередач в Украине.

Опоры ЛЭП для строительства воздушных линий электропередачи в Украине используются уже более 100 лет. Все эти годы конструкции непрерывно совершенствовались. Каждый этап истории развития электроэнергетики Украины выдвигает свои требования к электросетевому строительству в целом и к конструкциям ЛЭП в частности.

Линии электропередач вначале строились на Украине на деревянных столбах. История строительства ЛЭП на деревянных опорах начинается с конца ХIХ века. Связано это с электрификацией промышленности. Основная задача, которая решалась на этом историческом этапе - связь электростанций с промышленными районами. Напряжения были небольшими, как правило до 35 кВ, задачи объединения в сети не выдвигалось. В этих условиях задачи легко решались с помощью деревянных одностоечных и П-образных опор ВЛ. Материал доступный в Украине, дешевый и удовлетворяет требованиям строителей.

Металлические опоры ЛЭП в Украине начали применяться по мере увеличения напряжения, утяжеления провода. В России первая в истории линия на металлических опорах появилась в 1925 году - двухцепная ВЛ 110 кВ Шатура - Москва. В это же время начинается новый исторический этап развития электроэнергетики. Он характеризуется строительством крупных объектов генерации (Днепрогэс, Сталинградская ГРЭС и т.д.), повышением напряжений до 154 кВ (Днепрогэс – Донбасс), 220 кВ (Нижне-Свирская ГЭС – Ленинград) и выше. Возникают объединенные энергосистемы крупных регионов, строятся межрегиональные линий сверхвысоких напряжений (Волжская ГЭС – Москва). Задачи этого этапа истории ЛЭП не могли быть решены на основе деревянных опор. Начинается массовое строительство опор ЛЭП в Украине на металлических решетчатых конструкциях. Конструкции опор ЛЭП непрерывно совершенствовались, ряд типовых опор расширялся, был осуществлен массовый переход на опоры с болтовым соединением. Проведенная в конце 60-х годов унификация металлических опор ЛЭП фактически определила базовое множество конструкций опор применяемых и до настоящего времени в Украине. Деревянные столбы в этот исторический период так же используются, но их область ограничивается обычно напряжениями до 35 кВ.

Железобетонные опоры ЛЭП начали применяться с конца 50-х годов - время в истории энергетики, характеризующееся бурным ростом электросетевого строительства в Украине. Каждую пятилетку в нашей истории протяженность ВЛ удваивалась. Ежегодно в Украине строилось более 10 тыс. км новых линий электропередач. Обеспечить такие темпы строительства удалось благодаря массовому использованию в Украине железобетонных опор ВЛ с преднапряженными стойками. За 10 лет исторического этапа (1961-1970 гг.) в стране было построено 130 тыс. км линий электропередачи на железобетонных опорах. Они стали основными в одноцепных линиях 330 и 220 кВ (53% от общей протяженности), а в линиях 110 и 35 кВ (одно- и двухцепных) их доля составила 62 и 64 % соответственно. Однако, также как и в металлических опорах ЛЭП, конструкции железобетонных опор последние 40 лет практически не менялись.

На сегодняшний день практически все сетевое строительство в Украине и странах СНГ ведется опираясь на научную и технологическую базу 60-70-х годов. 

Правила строительства линий электропередач. Установка опор ЛЭП

К подготовительным работам, выполняемым при строительстве ЛЭП, относятся: организация прорабских пунктов, производственный пикетаж, вырубка просек, комплектация необходимым запасом материалов и конструкций опор ЛЭП, строительство временных сооружений, изменение устройства пересекаемых инженерных сооружений со сносом строений при необходимости.

Прорабские участки обычно располагают ближе к середине трассы ВЛ, по возможности неподалеку от населенных пунктов и автомобильных дорог, и комплектуют передвижными вагончиками различного назначения (общежитие, столовая, баня, складские помещения, мастерские, контора, прорабская) и необходимыми грузоподъемными машинами, передвижными механизмами, специальными приспособлениями и инструментами. Из таких вагончиков организуют временные поселки строителей, создавая нормальные санитарно-бытовые условия для работающих. На трассах протяженных ВЛ размещают несколько прорабских участков.

При выборе места под установку опор ЛЭП подробно изучаются условия района строительства в Украине и производятся различные виды изыскательских работ.
При полевом трассировании линии электропередачи напряжением 35 кв и выше выполняются топографические работы (по выносу трассы в натуру, закреплению оси трассы знаками, плановой привязке к опорной геодезической сети), проводятся инженерно-геологические, гидрогеологические и мерзлотные исследования, сбор метеорологических данных и т. д.
В местностях с недостаточной освещенностью (в планово-высотном отношении) топографические работы являются наиболее трудоемкими. Для улучшения условий изысканий желательно от проектной организации иметь предварительные данные о конструкции ЛЭП (тип опор, расположение и число проводов, допускаемые углы поворота, высота крепления нижнего провода и т.д.).
При установке опор ЛЭП в ненаселенной и неосвоенной промышленностью или транспортом местности Украины перед тем, как приступить к подробным изысканиям на имеющихся картах (масштабов порядка 1:25000, 1:50000 и мельче), наносят все полученные данные о препятствиях, влияющих на условия сооружения и эксплуатации ЛЭП (проектируемых и существующих хозяйств), дорожных сетей и т. д. По мере возникновения сложных препятствий намечают варианты обхода. Принимается вариант, наилучший в технико-экономическом отношении.

Отметим, что при выборе места для монтажа опор ЛЭП учитываются следующие факторы:
1) монтаж опоры ЛЭП выполняется на близком расстоянии от существующих или проектируемых транспортных путей;
2) переходы большой протяженности через водоемы и инженерные сооружения должны быть целесообразны с инженерной точки зрения и выгодны в экономическом отношении;
3) по литературным и архивным материалам определяются по полосе трассы ЛЭП геологические, гидрогеологические, мерзлотные условия, а также мощность деятельного слоя, пучинистость грунтов, растительный покров и т. д. На следующих этапах изысканий эти данные подтверждаются в натуре.

Важно! При строительстве воздушные линии электропередач в районах Украины, где имеют большое распространение пылеватые супеси и илы, насыщенные включениями льда, следует изучить или получить данные по геолого-мерзлотным и другим особенностям. Эти данные необходимы проектной организации для определения глубины погружения опор в грунт, способа борьбы с протаиванием грунта в основании или с их выпучиванием.
Выбирая трассу ЛЭП в условиях мерзлых грунтов, необходимо подробно изучать гидрогеологические особенности, определить мощность подземных потоков и их направление. Одновременно с изучением гидрогеологических особенностей устанавливается возможность отвода воды.

Опоры ВЛ устанавливают в соответствии с технологическими картами, в которых указаны последовательность и технология выполнения работ, применяемый такелаж и специальные приспособления, схемы подъема опор ЛЭП, расстановка машин и грузоподъемных механизмов. Последовательность выполнения операций при установке опор ВЛ определяется картами технологических процессов. При установке опор в стесненных условиях (на пересечении с естественными и искусственными препятствиями, вблизи существующих ЛЭП, на косогорах и др.) разрабатывают специальные проекты производства работ, учитывающие стесненные местные условия и последовательность выполнения операций.

При установке опор лэп, иногда приходится решать вопрос о размещении промежуточные опоры ЛЭП на склонах южной или северной экспозиции. В этих случаях исходят из сравнения геологических, гидрогеологических и мерзлотных условий, при этом учитывается снегозаносимость склона и господствующие ветры. Наблюдались случаи, когда опоры, установленные вблизи подветренных склонов при неспокойном рельефе местности, полностью заносились снегом.
Примером этому может служить история строительства ЛЭП на участке Певекского района (Чукотка). На этой линии анкерные электрические опоры местами заносились полностью, поэтому приходилось откапывать провода из-под снега или выносить и крепить на дополнительных стойках. На эти непредвиденные операции и простои предприятия затрачивалось много рабочей силы, времени и средств.

Трассы ЛЭП, проложенные без учета образования наледей, очень часто подвергаются их воздействию, что в отдельных случаях приводит к поломке ЛЭП. Для нормальной эксплуатации опор ЛЭП в этих условиях приходится сооружать противоналедные заграждения или проводить другие сложные мероприятия.

В труднодоступных местах Украины, на участках перехода оврагов, ручьев и рек изыскания проводятся более подробно.

Результаты работ изысканий на большой протяженности трассы линий электропередач наносятся на геологический профиль в масштабе 1 : 5000. На переходах через водные преграды и для коротких трасс масштаб профиля применяется 1 : 1000 или 1 : 2000.
Однако, в отдельных случаях, когда полученные данные изысканий являются недостаточными для строительства опор ЛЭП в Украине, производится дополнительная разведка путем шурфования или бурения скважин под каждую опору ЛЭП.