Вага опор ЛЕП (35, 110, 220, 330 кВ): Характеристики, Класифікація та Монтаж

Класифікація опор ЛЕП за призначенням та конструктивними особливостями

Опори для ЛЕП за вагою та схемою встановлення підрозділяють на певні групи. Конструктивна схема опор ЛЕП підбирається та вказується в проєкті, згідно з вимогами ПУЕ (Правила улаштування електроустановок), і залежить від класу напруги проєктованої лінії електропередач. Залежно від місця встановленняопори для повітряних ЛЕП (ПЛ) на загальній схемі лінії поділяють на категорії.

Типи опор за функціональним призначенням

У схемах ПЛ застосовують такі марки опор ЛЕП:

1. Проміжні (П, ПП): Встановлюються на прямих ділянках траси ПЛ. Ці елементи в нормальних режимах роботи слугують виключно для підтримки проводів і не повинні сприймати зусиль, спрямованих уздовж ПЛ. На них припадає до 90% всіх опор на лінії.

2. Анкерні (А, ПА, АК, К): Встановлюються для обмеження анкерного прольоту, а також у місцях зміни числа, марок та перерізів проводів ПЛ. Ці опори повинні сприймати в нормальних режимах роботи зусилля від різниці тяжіння проводів, спрямовані вздовж ПЛ. На них проводи закріплюються в натяжних затискачах.

3. Кутові (У, УП, УС): Встановлюються в місцях зміни напрямку траси ПЛ (кута повороту). Ці конструкції при нормальних режимах роботи повинні сприймати результуюче навантаження від натягу проводів суміжних прольотів. Кутові опори можуть бути проміжними (УП) або анкерного типу (УС).

4. Кінцеві (К, АК): Встановлюються на початку та в кінці ПЛ, а також у місцях, що обмежують кабельні вставки. Вони є опорами анкерного типу і повинні сприймати в нормальних режимах роботи ПЛ одностороннє тяжіння всіх проводів (максимальне поздовжнє навантаження).

5. Спеціальні: До них відносяться транспозиційні (для зміни порядку розташування проводів), відгалужувальні (О, ПОА — для організації відгалужень), перехресні, противітрові (для посилення міцності) та інші.

Маркування опор ЛЕП за ДСТУ та проєктною документацією

Система маркування металевих та залізобетонних опор ЛЕП, регламентована державними стандартами та типовими проєктами, дозволяє швидко визначити основні характеристики та призначення конструкції.

• Перша літера (або поєднання літер) у маркуванні позначає функціональне призначення:
  П — проміжна;
  ПП - перехідна проміжна;
  УП — кутова проміжна;
  А — анкерна;
  ПА — перехідна анкерна;
  АК — анкерна кінцева;
  К — кінцева;
  У — кутова;
  ПС — підсічна;
  УС — анкерно-кутова;
  ПОА — перехідна анкерна відгалужувальна;
  О — відгалужувальна.

• Цифри в позначенні опор 35, 110, 220, 330 і вище — вказують клас напруги ЛЕП у кіловольтах (кВ).

• Цифра в марці опори ЛЕП після значення напруги:
  1 - одноколова (один контур ПЛ), 2- двоколова (два контури ПЛ), 3- триколова і т.д.

• Індекс Т у класифікації - наявність тросостійки (для кріплення грозозахисного троса).

• Додаткові індекси (наприклад, Н — нормальна, У — посилена, А — з відтяжками) можуть уточнювати конструктивне виконання.

Вагові характеристики опор ЛЕП та вибір матеріалу

Скільки важить опора ЛЕП? Це питання виникає у замовників опор ЛЕП, монтажників ліній електропередач, які повинні знати, яка вага в опори ЛЕП, габарити по висоті, щоб правильно вибрати кран для підйому конструкції та схему монтажу ЛЕП.

Залежність ваги від матеріалу та напруги

Вага опори — критично важливий параметр, який напряму впливає на вартість транспортування, вибір підйомної техніки та трудомісткість монтажних робіт. Вага конструкції визначається класом напруги лінії, типом опори (проміжна легша за анкерну) і, найголовніше, матеріалом виготовлення.

За монтажними схемами ЛЕП можна визначити висоту опор ПЛ, габарити траверс та дізнатися, які найвищі опори ЛЕП бувають. Чим вищий клас напруги (35 кВ, 110 кВ, 220 кВ, 330 кВ, 500 кВ і вище), тим більші габарити опори, вища її маса і, відповідно, більша необхідна вантажопідйомність крана.

Наведені вище таблиці ваги опор ПЛ 35 кВ, 110 кВ, 220 кВ, 330 кВ типу П (маркування П - проміжні) та ваги опор У (маркування У - кутові) для ПЛ 35 - 500 кВ містять масу металевої конструкції, представлену для оцинкованого покриття та чорного металу (лак БТ). Характерно, що вага оцинкованої опори ЛЕП 35кВ, 110кВ, 220кВ, 330кВ більша на 4-5% фарбованої металоконструкції. Це зумовлено масою цинку, нанесеного методом гарячого цинкування для забезпечення довговічного антикорозійного захисту. Використання того чи іншого виду опор ЛЕП залежить як від характеристик майбутньої лінії електропередачі, які закладає проєктувальник ЛЕП. Марки елементів повітряних ліній та тип покриття металоконструкцій визначають у проєкті ЛЕП.

Порівняння матеріалів опор

Вибір матеріалу опори (дерево, залізобетон, сталь/метал, композитні матеріали) — ключове рішення, що впливає на термін служби, вартість та надійність усієї ПЛ.

• Залізобетонні опори (ЗБ): Довговічні (термін служби до 50 років), стійкі до корозії та хімічних впливів, але мають велику власну вагу, що ускладнює транспортування та монтаж. Основний вибір для ліній до 35 кВ. Залізобетонні опори

• Металеві опори: Підрозділяються на ґратчасті (класичний тип, висока міцність, використовуються для високих напруг та великих прольотів, наприклад, переходів через річки) та багатогранні (виготовлені з гнутого сталевого листа, мають меншу парусність та естетичніші). Металеві опори вимагають обов'язкового антикорозійного захисту (гаряче цинкування) для запобігання іржі.

• Дерев'яні опори: Застосовуються все рідше, в основному для низьковольтних ліній у важкодоступній місцевості через меншу вартість та легкість монтажу, але мають найменший термін служби (до 20-25 років).

Технічні характеристики опор ЛЕП: Проліт, Габарит, Вітрове та Льодове навантаження

Крім ваги, ключові технічні характеристики опор ЛЕП визначають їх придатність для конкретних умов експлуатації та закладаються на етапі проєктування.

Відстань між опорами (Проліт)

Довжина прольоту — це відстань між двома сусідніми опорами. Цей параметр регламентується ПУЕ та залежить від класу напруги, рельєфу місцевості, марки та перерізу проводу, а також від кліматичних умов (вітрове та льодове навантаження). Чим вища напруга, тим більший, як правило, проліт, але й більша необхідна висота опори для забезпечення габариту.

Габарит лінії та Висота опори

Габарит лінії — це найменша допустима відстань від проводу (у найнижчій його точці, з урахуванням провисання) до поверхні землі, інженерних споруд або об'єктів, що перетинаються. Забезпечення габариту — головна функція опори.

H > h{min} + f{max} + Δ h

Де:

• H — загальна висота опори;
• h{min} — мінімально допустимий габарит (відстань від проводу до землі за ПУЕ);
• f{max} — максимальна стріла провисання проводу (залежить від довжини прольоту та температури);
• Δ h — висота підвісу ізоляторів.

Висота опор може варіюватися від 8-10 метрів для низьковольтних ліній до 100 метрів і більше для спеціальних перехідних опор через великі водойми або ущелини.

Розрахункові навантаження

Опори ЛЕП проєктуються з урахуванням таких основних навантажень:

1. Вертикальне навантаження: Власна вага проводу, ізоляторів, арматури та самої опори.
2. Горизонтальне вітрове навантаження: Тиск вітру на проводи, троси та поверхню самої опори. Залежить від **швидкості вітру** та **парусності** конструкції.
3. Горизонтальне льодове навантаження: Навантаження від маси льоду, який намерзає на проводах та тросах в умовах ожеледі. Розраховується відповідно до карти ожеледних районів.
4. Навантаження від тяжіння проводів: Поздовжнє навантаження, яке сприймають опори анкерного, кутового та кінцевого типів.

Правильний розрахунок цих навантажень визначає необхідну міцність та вагу опори.

Монтаж опор ЛЕП та особливості експлуатації

Процес встановлення опор ЛЕП є складним інженерно-технічним заходом, що вимагає ретельної підготовки, точних розрахунків та дотримання технологічних норм.

Етапи монтажу

1. Підготовчі роботи: Розчищення траси, влаштування під'їзних шляхів, геодезична розбивка (визначення точного місця встановлення) та доставка елементів опори.
2. Влаштування фундаментів: Для металевих опор встановлюються пальові, збірно-залізобетонні або монолітні фундаменти, які повинні надійно закріпити конструкцію в ґрунті та витримати всі розрахункові навантаження.
3. Складання опори: Металеві опори збираються з окремих елементів (секцій, траверс, тросостійок) на землі, а потім підіймаються, або збираються у вертикальному положенні, що є більш трудомістким.
4. Підйом та встановлення: Підйом опори здійснюється спеціалізованими кранами або монтажними машинами. Вага опори ЛЕП напряму визначає необхідну вантажопідйомність крана. Залізобетонні стовпи часто підіймають та встановлюють одразу.
5. Виправлення та закріплення: Опора встановлюється строго вертикально (або з проєктним нахилом) та остаточно закріплюється у фундаменті.
6. Монтаж траверс, ізоляторів та проводів: Після встановлення опори монтується арматура та здійснюється натяг проводів.

Обслуговування та довговічність

Термін служби опори ЛЕП залежить від матеріалу:

• Залізобетон: До 50 років.
• Метал (оцинкований): 50–70 років при регулярному обслуговуванні.
• Дерево (просочене): 20–25 років.

Ключовим фактором довговічності металевих опор є антикорозійний захист. Гаряче цинкування забезпечує найкращий захист від атмосферних впливів. При транспортуванні та монтажі важливо не пошкодити захисний шар, оскільки це може призвести до передчасної корозії та зниження несучої здатності конструкції. Регулярний огляд та ремонт пошкоджених ділянок — обов'язкова умова експлуатації.

Маркування опор ЛЕП. Вага з цинковим покриттям та без

ПЛ 35кВ

ПЛ 110 кВ

ПЛ 220 кВ

ПЛ 330 кВ

ПЛ 500 кВ