Vrste nosača za dalekovode. Vrste i vrste nosača za nadzemne dalekovode

Električni vodovi (TL) su jedna od najvažnijih komponenti moderne električne mreže. Dalekovod je sistem energetske opreme koji se proteže izvan elektrana i dizajniran je za daljinski prijenos električne energije pomoću električne struje.


Električni vodovi se dijele na kablovske i vazdušne. Kabl dalekovod je dalekovod napravljen od jednog ili više kablova položenih direktno u zemlju, kablovskih kanala, cijevi, kablovskih konstrukcija. antena dalekovod (VL) je uređaj dizajniran za prijenos i distribuciju električne energije kroz žice koje se nalaze na otvorenom.


Za ugradnju nadzemnih dalekovoda koriste se posebne konstrukcije - nosači nadzemnih dalekovoda. Tornjevi za prijenos električne energije su posebne strukture dizajnirane da drže žice nadzemnih dalekovoda na određenoj udaljenosti od tla i jedna od druge.


Pilonski sistem nadzemnih dalekovoda razvijen je početkom 20. stoljeća, kada su se počele pojavljivati ​​prve moćne elektrane, te je postao moguć prijenos električne energije na velike udaljenosti. Do sredine 20. vijeka valjanje žica za stubove za prijenos električne energije odvijalo se na tlu. Ali ovaj način razvlačenja imao je mnogo nedostataka: žica koja se vukla po tlu imala je brojna oštećenja i zahtijevala je popravak već tokom procesa instalacije. Male ogrebotine i strugotine uzrokovale su koronsko pražnjenje, što je dovelo do gubitaka u prenesenoj energiji.


Pedesetih godina dvadesetog veka u Evropi je razvijena posebna metoda ugradnje električnih žica - tzv. pull method. Metoda povlačenja uključuje namotavanje žice direktno na instalirane tornjeve za prijenos električne energije pomoću posebnih valjaka, bez spuštanja žice na tlo. Na jednom kraju vazdušnog voda je ugrađena mašina za zatezanje, a na drugom kočiona mašina. Zahvaljujući ovoj metodi, prilikom izgradnje dalekovoda značajno je smanjena mogućnost oštećenja električnih žica i smanjeni troškovi popravka, što je zauzvrat dovelo do smanjenja gubitaka prenesene električne energije. Prednost ove metode se ogleda iu tome što prisustvo prirodnih (reke, jezera, šume, planine i dr.) i veštačkih (putevi i železnica, zgrade i sl.) barijera olakšava i ubrzava postavljanje dalekovoda. . U Rusiji se tehnologija montaže nosača dalekovoda "pod naponom" koristi od 1996. godine i trenutno je najcelishodnija i najpopularnija metoda za podizanje nadzemnih tornjeva za prijenos električne energije.


U modernoj građevinarstvu, stubovi za prenos energije se koriste i kao oslonci za držanje uzemljenih gromobrana i optičkih komunikacionih vodova. Koriste se i kao rasvjeta prostora na autoputevima, ulicama, trgovima itd. tokom tamnih sati dana. VL stubovi su projektovani za konstrukcije dalekovoda pri projektovanoj spoljnoj temperaturi do -65˚S uključujući.


Nosači su podijeljeni u dvije glavne grupe, ovisno o načinu vješanja žica:

  • srednji tornjevi za prijenos energije. Žice na ovim nosačima su pričvršćene u noseće stezaljke;
  • nosači tipa ankera. Žice na nosačima tipa ankera su pričvršćene u zateznim stezaljkama. Ovi nosači se koriste za povlačenje žica.

Dvije glavne grupe podijeljene su na tipove sa posebnom namjenom:

  • srednji ravni oslonci. Postavljaju se na ravnim dijelovima vodova i namijenjeni su za podupiranje žica i kablova i nisu predviđeni za opterećenja od napetosti žica duž linije. Na srednjim nosačima s visećim izolatorima žice su pričvršćene u posebne potporne vijence, koji se nalaze okomito. Na nosačima sa izolatorima igle, žice se pričvršćuju žičanim pletenjem. Srednji ravni nosači percipiraju horizontalna opterećenja od pritiska vjetra na žice i na nosač, a vertikalni - od težine žica i vlastite težine nosača dalekovoda;
  • međuuglovi nosači. Postavljaju se na uglovima linije sa ovjesom žica u nosećim vijencima. Osim opterećenja koja djeluju na srednje ravne nosače, međunosači također percipiraju opterećenja od poprečnih komponenti zatezanja žica i kablova;
  • anker-ugaoni nosači. Postavljaju se pod uglovima rotacije dalekovoda većim od 20˚, imaju čvršću strukturu od srednjih kutnih nosača i dizajnirani su za značajna opterećenja;
  • sidreni nosači. Posebni sidreni nosači postavljaju se na ravnim dijelovima trase za prelazak inženjerskih objekata ili prirodnih barijera. Uočite uzdužno opterećenje od napetosti žica i kablova;
  • krajnji nosači. Oni su vrsta sidrenih nosača, postavljenih na kraju ili početku dalekovoda i dizajnirani su da apsorbuju opterećenja od jednostranog zatezanja žica i kablova;
  • posebni nosači, koji uključuju: transpoziciju - služe za promjenu redoslijeda žica na nosačima; odvojci - za uređenje grana sa glavnog voda; križni - koristi se pri prelasku nadzemnih vodova u dva smjera; protiv vjetra - za poboljšanje mehaničke čvrstoće nadzemnih vodova; prelazni - pri prelasku nadzemnih vodova kroz inženjerske strukture ili prirodne barijere.

Prema načinu fiksiranja u tlu, pore se dijele:



Prema projektu nosača dalekovoda dijele se na:

  • samostojeći nosači. Zauzvrat, oni su podijeljeni na single rack i multirack;
  • oslonci sa nosačima;
  • kablovski oslonci rezervne rezerve.

Tornjevi za prijenos električne energije podijeljeni su na nosače za vodove napona 0,4, 6, 10, 35, 110, 220, 330, 500, 750, 1150 kV. Ove grupe nosača razlikuju se po veličini i težini. Što više napona prolazi kroz žice, to je podrška veća i teža. Povećanje veličine nosača uzrokovano je potrebom da se dobiju potrebne udaljenosti od žice do tijela nosača i zemlje, koje odgovaraju PUE (Pravilima za električnu instalaciju) za različite mrežne napone.


Prema materijalu proizvodnje, stubovi za prijenos energije dijele se na drvene, metalne i armiranobetonske. Izbor tipa stubova za prenos električne energije najčešće se zasniva na dostupnosti odgovarajućih materijala u zoni izgradnje dalekovoda, ekonomskoj isplativosti i tehničkim karakteristikama objekta u izgradnji. Drveni stubovi se koriste za vodove niskog napona, do 220/380 V. Međutim, s takvim prednostima kao što su niska cijena i jednostavnost proizvodnje, drveni stupovi imaju značajne nedostatke: drveni stupovi su kratkotrajni (vek trajanja je 10 - 25 godina ), nemaju visoku čvrstoću, materijal oštro reagira na promjene klimatskih uvjeta.


Metalni stubovi su mnogo jači od drvenih, ali zahtijevaju stalno održavanje - površine konstrukcija i spojnih elemenata moraju se periodično bojati ili pocinkovati kako bi se spriječila oksidacija ili korozija.


Visoka čvrstoća i otpornost materijala na deformacije, koroziju i nagle klimatske promjene, dug vijek trajanja konstrukcija (oko 50-70 godina), otpornost na vatru, visoka proizvodnost i niska cijena su među rijetkim razlozima koji nam omogućavaju da kažemo da je armirani beton je najprikladnije rješenje za proizvodnju tornjeva za prijenos električne energije u Rusiji. Uostalom, u zemlji s ogromnim područjem i raznolikom klimom, postoji potreba ne samo za velikim brojem proširenih komunikacijskih linija, već i za visokom pouzdanošću u uvjetima nagle promjene vremenskih uvjeta i razine vlažnosti. Dostupnost visokokvalitetnih armiranobetonskih nosača za dalekovode najvažniji je uslov za osiguranje stabilnosti u radu elektroprivrede. Grupa kompanija Blok proizvodi i isporučuje građevinskom tržištu samo visokokvalitetne proizvode, u strogom skladu sa GOST i SNiP.


Armirano-betonski regali nosača dalekovoda dijele se u dvije vrste prema načinu izrade.

  • vibrirane potporne noge. Metoda proizvodnje u kojoj je betonska smjesa izložena vibracijama prilikom izlivanja u kalup, čime se osigurava povećanje gustine i ujednačenosti betona uz manju potrošnju cementa. Izrađuju se od prednapregnutog i nenapregnutog armiranog betona i koriste se kao nosači i podupirači u nosačima dalekovoda napona do 35 kV, kao i rasvjetni stubovi;
  • centrifugirani nosači. Metoda pripreme betonske mješavine, koja osigurava ravnomjernu raspodjelu smjese, stoga je svaki dio potpuno zbijen. Centrifugirani nosači su dizajnirani za dalekovode napona 35-750 kV.

Konstruktivno, armiranobetonski nosači dalekovoda su izduženi nosači različitih presjeka u zavisnosti od očekivanih radnih uslova i opterećenja. Dizajn nosača također podrazumijeva prisutnost ugrađenih dijelova za ugradnju stezaljki, traverzi i pričvršćivača za kruto ili šarnirsko pričvršćivanje žica, kao i ploča za povećanje nosivosti proizvoda.


Prema vrsti konstrukcije, armiranobetonski nosači se dijele na glavne tipove:

  • cilindrični nosači regala;
  • konusni stubovi.

Armiranobetonski stubovi za dalekovode zastupljeni su u širokom spektru.


Za visokonaponske dalekovode, centrifugirani cilindrični i konusni stupovi se proizvode u skladu sa GOST 22687.2-85 "Cilindrični armiranobetonski centrifugirani stubovi za visokonaponske dalekovode" i GOST 22687.1-85 "Konični armiranobetonski centrifugirani stubovi za visoke naponske dalekovode" naponski stubovi dalekovoda", respektivno.


Vibrirani regali se proizvode u skladu sa GOST 23613-79 „Vibrirani regali od armiranog betona za nosače dalekovoda visokog napona. Specifikacije“, GOST 26071-84 „Armirani betonski vibrirani stubovi za nosače nadzemnih dalekovoda napona 0,38 kV. Specifikacije“ i serije 3.407.1-136 „Armirani betonski stubovi nadzemnih vodova 0,38 kV“ i 3.407.1-143 „Armirani betonski stubovi nadzemnih vodova 10 kV“.


Specijalni dvostubni stubovi se proizvode u skladu sa serijom 3.407.1-152 "Jedinstveni projekti srednjih dvostubnih armirano-betonskih stubova nadzemnih vodova 35-500 kV".
Serija 3.407.1-157 "Objedinjeni armiranobetonski proizvodi trafostanica 35-500 kV" obuhvata vibrirane konične regale sa centrifugiranim cilindričnim regalima pravougaonog preseka. Serija 3.407.1-175 "Jedinstveni projekti međuregalnih nosača od armiranog betona 35 Nadzemni vodovi 220 kV" sadrži upute za izradu konusnih stupova.


Armiranobetonski centrifugirani nosači kontaktne mreže i rasvjete izrađuju se prema seriji 3.507 KL-10 "Nosač kontaktne mreže i rasvjete".


Portland cement različitih klasa tlačne čvrstoće, od B25, otporan na električnu koroziju i koroziju okoline, koristi se kao materijal za izradu armiranobetonskih stubova nosača dalekovoda. Kao punila koriste se sitnozrnati pijesak i drobljeni šljunak. Za svaki projekat odabrana je drugačija opcija za pripremu betonske mješavine: vibracija se koristi za nosače stubova dalekovoda napona do 35 kV i rasvjetnih stubova, centrifugiranje se koristi za stubove dalekovoda napona 35 -750 kV. Stepen betona za otpornost na mraz i vodootpornost dodjeljuje se u zavisnosti od uslova rada i klime u građevinskom području, od F150 i od W4, respektivno. Dodatno, betonu stubova se dodaju specijalni aditivi za plastifikaciju i zahvatanje gasova.


Beton stubova nosača dalekovoda je ojačan prednapregnutom armaturom radi veće čvrstoće proizvoda. Svi armaturni dijelovi i ugrađeni proizvodi obavezno su prekriveni posebnom tvari protiv unutrašnje korozije.


Kao radna armatura koristi se čelik sljedećih klasa:

  • štap termički kaljen sa periodičnim profilom klase At-VI prema GOST 10884-71 tokom rada regala u građevinskom području sa projektovanom vanjskom temperaturom od najmanje -55 ° C;
  • toplo valjani periodični profil klase A-IV i A-V. Kada je projektna temperatura vanjskog zraka ispod -55°C, čelik ovih klasa treba koristiti u obliku cijelih šipki izmjerene dužine.Kao poprečna armatura koristi se armaturna žica klase B-I. Za proizvodnju stezaljki, uzemljivača i montažnih petlji koristi se toplo valjani glatki armaturni čelik klase A-I.

Označavanje regala u skladu sa GOST 23613-79.


U oznaci marke stalka slova i brojevi znače: SV - vibrirani stalak; dodatna slova "a" i "b" - opcije stalka, gdje:

  • "a" - prisutnost u policama ugrađenih proizvoda (igle) i rupe za pričvršćivanje žica;
  • "b" - prisustvo rupa u regalima za pričvršćivanje sidrenih ploča;
  • broj iza slova - dužina stalka u decimetrima;
  • broj iza prve crtice je izračunati moment savijanja u metrima tona sile;
  • broj iza druge crtice je projektni razred betona za otpornost na mraz.

Za regale od cementa otpornog na sulfate, slovo "c" se stavlja nakon projektne klase betona za otpornost na mraz.


Za regale namijenjene za korištenje u područjima s procijenjenom vanjskom temperaturom ispod -40 ° C ili u prisustvu agresivnih tla i podzemnih voda, treća grupa marke također uključuje odgovarajuće oznake karakteristika koje osiguravaju trajnost regala u radnim uvjetima : M - za regale koji se koriste u područjima sa procijenjenom vanjskom temperaturom od -40°S;


Za regale koji se koriste u uslovima izloženosti agresivnim tlima i podzemnim vodama - karakteristike stepena gustine betona: P - povećana gustina, O - posebno gusto.


Prema GOST 22687.1-85 i GOST 22687.2-85, marka polica sastoji se od alfanumeričkih grupa odvojenih crticom.


Prva grupa sadrži oznaku veličine stalka, uključujući:


slovna oznaka tipa stalka, gdje:

  • SK - konusni;
  • SC - cilindrični;
  • tada je dužina stalka naznačena u metrima u cijelim brojevima.

Druga grupa uključuje oznake: nosivost stalka i opseg njegove primjene u nosačima i karakteristike prednapregnute uzdužne armature:

  • 1 - za armaturni čelik klase A-V ili At-VCK;
  • 2 - isto, klasa A-VI;
  • 3 - za armaturna užad klase K-7 sa mješovitom armaturom;
  • 4 - isti, klasa K-19;
  • 5 - za armaturna užad klase K-7;
  • 0 - za armaturni čelik klase A-IV ili At-IVK.

U trećoj grupi, ako je potrebno, odražavaju se dodatne karakteristike (otpornost na agresivna okruženja, prisutnost dodatnih ugrađenih proizvoda, itd.).


Oznaka prema seriji 3.407.1-136 za konstrukcije potpornih elemenata DV 0,38 kV sastoji se od alfanumeričke oznake.


Prvi dio označava oznaku tipa nosača dalekovoda:

  • P - srednji;
  • K - terminal;
  • UA - kutno sidro;
  • PP - prelazni intermedijer;
  • POA - sidro za prelaznu granu;
  • PC - krst.

U drugom dijelu - standardna veličina nosača: neparni brojevi za jednostruke nosače, parni brojevi za osmožilne i devetožilne nadzemne vodove.


Oznaka prema seriji 3.407.1-143 za stubove nadzemnih vodova 10 kV ima u prvom dijelu slovnu oznaku tipa stuba:

  • P - srednji;
  • OA - sidro grana;
  • itd.

U drugom dijelu - digitalni indeks 10, koji označava napon nadzemnog voda.


U trećem dijelu, kroz crticu, ispisuje se broj standardne veličine nosača.


Nosivi elementi, koji uključuju ploče i ankere, označeni su alfanumeričkom oznakom P - ploča, AC - cilindrično anker.


Crtica označava broj veličine proizvoda.


Označavanje armiranobetonskih srednjih jednostupnih nosača prema seriji 3.407.1-175 i dvostupnih nosača prema seriji 3.407.1-152 sastoji se od alfanumeričke oznake.


Prva cifra označava redni broj regije u kojoj je podrška primijenjena;


Sledeća kombinacija slova je vrsta podrške:

  • PB - međubeton;
  • PSB - srednji specijalni beton;
  • Sljedeća grupa brojeva je napon nadzemnog voda u kV, u čijim dimenzijama je napravljen nosač;
  • Broj iza crtice je redni broj nosača dalekovoda, u objedinjavanju, dok neparni brojevi pripadaju jednostrukim, a parni dvokružnim.

Označavanje proizvoda nosača prema seriji 3.407.1-157:


Prva grupa alfanumeričkih oznaka uključuje slova uslovnog naziva proizvoda i glavne ukupne dimenzije u decimetrima, gdje su:

  • BC - vibrirani stalak.

Druga grupa, kroz crticu, označava nosivost u kN.m;


Treća grupa, kroz crticu, označava karakteristike dizajna (opcija ojačanja, prisutnost dodatnih ugrađenih dijelova).


Označavanje nosača serije 3.407-102 uključuje sljedeće stavke:

  • STsP - cilindrično šuplje postolje;
  • BC - vibrirano postolje;
  • VSL - vibrirani stalak za rasvjetne vodove i željezničke mreže;
  • Nakon toga slijedi broj koji označava veličinu proizvoda.

Označavanje stupova kontaktne mreže i rasvjete prema seriji 3.507 KL-10 sastoji se od alfanumeričkih oznaka.


Centrifugirani stubovi za prijenos energije (broj 1-1):

  • OKC - stubovi vanjske rasvjete sa kablovskim dovodom;
  • OAC - anker nosači za vanjsku rasvjetu sa dovodom zraka;
  • OPTS - srednji stubovi vanjske rasvjete sa dovodom zraka;
  • OSC - kombinovani nosači kontaktne mreže i vanjske rasvjete sa kablovskim napajanjem.

Prva znamenka nakon slova, kroz crticu, označava horizontalno standardno opterećenje na nosač u centarima, druga - dužinu nosača u metrima.


Vibrirani nosači (brojevi 1-2, 1-4, 1-5):

  • SV - stalna vibrirana vanjska rasvjeta sa kablom ili dovodom zraka;
  • Broj koji slijedi iza slova označava standardni moment savijanja zaptivke, u tm;
  • Druga znamenka, odvojena crticom, označava dužinu stalka u metrima.

Vibrirani stalci bez stresa (broj 1-6):

  • Prva grupa sadrži slovnu oznaku tipa konstrukcije, CB - vibrirano postolje, i brojčano - dužinu postolja u decimetrima;
  • Druga grupa je simbol nosivosti.

Svjetsko iskustvo i prvi koraci

Prvi dalekovodi pojavili su se krajem 19. stoljeća i konstruktivno su imali mnogo zajedničkog sa telegrafskim i telefonskim linijama. U većini slučajeva bilo je dopušteno koristiti iste izolatore, pričvršćivače i stupove kao na komunikacijskim linijama. Budući da su razmaci između oslonaca bili mali, 50-70 metara, najčešće su se koristili drveni stupovi sa željeznim kukama ili horizontalne konzole - traverze. Izbor između kuka i travera vršio se u zavisnosti od broja i presjeka visećih žica, kao i lokacije konopa. Kuke su bile ušrafljene u stup sa dvije strane u šahovskom rasporedu, a svaka od njih imala je po jedan izolator. Na traverzama se u pravilu postavljalo od dva do osam izolatora u nizu. U slučajevima kada je bila potrebna povećana mehanička čvrstoća, kao oslonci su korišteni zakovani metalni jarboli, također opremljeni kukama ili traverzama. Uvođenjem trofaznih mreža naizmjenične struje od 2 i 6,6 kV počele su se pojavljivati ​​nove vrste nosača, dizajniranih da suspenduju tri ( sl.1) ili šest (za dvovodne vodove) žica, međutim, uvjeti za izgradnju vodova i dalje su omogućavali snalaženje s najjednostavnijim projektima i pristupima. Često su dimenzije nosača i uvjeti za ugradnju žica postavljeni na oko od strane iskusnog montera, a nisu dobiveni kao rezultat proračuna. Prvi domaći nosači za vodove 6,6 kV bili su gotovo uvijek drveni, za pričvršćivanje žica korištene su kuke ili metalne, rjeđe drvene traverze od kojih je svaka imala po jednu žicu.

Upotreba trofazne naizmjenične struje, brzi razvoj elektroindustrije i sve veća potražnja za električnom energijom doprinijeli su rastu napona koji se koriste u dalekovodima, čime je omogućen prijenos velikih snaga na velike udaljenosti. Vodovi napona 30-60 kV počeli su se široko koristiti. Osim toga, počeo je da se koristi koncept ekonomskog raspona - najpovoljnije udaljenosti između nosača u smislu troškova izgradnje vodova. S tim u vezi, prvi put se pojavio značajan interes za pitanja mehaničkog proračuna nosača dalekovoda i stvaranje novih specijalizovanih konstrukcija - njihova upotreba je omogućila povećanje dužine raspona i postizanje značajnih ušteda u kontekstu izgradnje. visoka cijena izolacije i armature.

S porastom napona, čelik je bio sve preferiraniji među materijalima za stupove: daleko od uvijek moguće i isplativo koristiti drvene konstrukcije (problem je bila njihova niska pouzdanost i kratak vijek trajanja: iskustvo upotrebe antiseptika za impregniranje stubova dalekovoda početkom 20. vijeka još uvijek bio mali). Takođe treba napomenuti da su porculanski izolatori, korišćeni početkom 20. veka na vodovima napona 30-60 kV, bili glomazni, skupi, složene konstrukcije u proizvodnji, transportu i montaži ( sl.3), pa su dizajneri pokušali smanjiti broj izolatora na liniji. Metalni nosači omogućili su izgradnju vodova sa dužim rasponima, što je, posebno, omogućilo korištenje manjeg broja izolatora. Na pirinač. 4 kao primjer, porculanski izolator igle iz kompanije Locke primijenjen na 60 kV liniji Zamora-Guanajuato. Visina izolatora bila je oko 30 cm, prečnik gornje suknje 35 cm, a težina oko 7 kg. Izolatori su isporučeni na liniju u obliku dvije polovine, a finalna montaža je obavljena na terenu korištenjem portland cementa.

Godine 1904. izgrađena je jedna od prvih linija u svijetu za snabdijevanje rudnika u meksičkoj državi Guanajuato, koji su koristili samo metalne stupove ( sl.5). Dužina trofaznog jednostrukog voda bila je 100 milja, a napon 60 kV. U izgradnji linije su učestvovali američki inženjeri. Nosači za liniju su kupljeni od američke kompanije Aeromotorna vjetrenjača proizvođač vetrenjača. Jarboli vjetrenjača bili su vrlo pogodni za korištenje kao stupovi u smislu mehaničke čvrstoće i ekonomičnosti, jer su zahtijevali samo minimalne promjene u dizajnu povezane s ugradnjom fitinga za pričvršćivanje žica. Jarbol linije Zamora-Guanajuato bio je visok 40 stopa (12 m) i sastojao se od četiri ugla dimenzija 3 x 3 x 3/16 inča, povezanih podupiračima i dijafragmama iz manjih uglova. Na vrhu jarbola nalazio se metalni jaram za dva izolatora iglica i cijev od 3 ½ inča za pričvršćivanje gornjeg izolatora igle. Za potvrdu pouzdanosti dizajna u fabrici Aeromotorna vjetrenjača testirani su eksperimentalni nosači. Nosač je fiksiran vodoravno na zid zgrade, a sa vrha je visila platforma sa olovnim utezima. Gornja izolaciona cijev počela je odstupati od horizontalnog položaja pri opterećenju od 900 funti (405 kg), dok do otklona samog jarbola nije došlo. Pri opterećenju od 1234 lb (555 kg), ugib cijevi je dosegao 6 inča, nakon što je opterećenje uklonjeno, preostali otklon je bio 1 inč. Uz opterećenje od 1560 funti (702 kg), cijev se nastavila savijati sve dok teret nije bio na tlu. Za cijelu dužinu pruge, osim kratke dionice u Guanajuatu, gdje su se, zbog prirode terena, morali koristiti oslonci od 60 stopa i prošireni rasponi od 400 metara, raspon je bio 132 metra.

Upotreba metalnih stubova na liniji Zamora-Guanajuato izazvala je značajno interesovanje među inženjerima elektrotehnike. U 1904-06, izgrađeno je još nekoliko linija u SAD-u s nosačima sličnog dizajna, uključujući i one kupljene od kompanije Aeromotorna vjetrenjača. Povoljno iskustvo sa ovakvim konstrukcijama imalo je značajan uticaj na pristup projektovanju tornjeva za moćnije vodove.

Važan faktor koji je pridonio širenju metalnih nosača bio je izum ovjesnih izolatora. Do 1907-08, problem linearne izolacije bio je akutan u elektroindustriji. Pri naponu iznad 50 kV, izolatori su postali previše glomazni, krhki i nezgodni za ugradnju, osim toga, nisu se razlikovali po visokoj operativnoj pouzdanosti. Pri naponima iznad 80 kV upotreba pin izolatora postala je potpuno nemoguća. Izolatori ovjesa su bili mnogo povoljniji u tom pogledu, međutim, zahtijevali su veće oslonce. Godine 1907. Edward Hewlett i Harold Buck izumili su prvi industrijski ovjesni izolator ( sl.6). Iste godine, prvi ovjesni izolator tipa "kapa i šipka" dizajnirao je John Duncan (John Duncan, sl.9). Hewlett ovjesni izolatori su prvi put korišteni 1907. godine na 100 kV liniji od strane američke kompanije. Muskegon & Grand Rapids Power Co. Linija je izgrađena od metalnih stubova i bila je duga 35 milja. Duncanovi izolatori, koji su imali napredniji dizajn, postavljeni su na nekoliko vodova 1908. godine, posebno na 104 kV vod u vlasništvu kompanije Stanislaus Electric Power (Sl. 8), međutim, pokazali su nisku pouzdanost zbog lošeg kvaliteta cementa koji je povezivao pričvršćivače s porculanskim izolacijskim komadom. Slični problemi povezani s kvalitetom cementnog veziva mučili su prve izolatore kompanije "sa kapom i šipkom". Ohio Brass. Međutim, prednosti ovjesnih izolatora bile su jasne. Do 1910-11, izolatori ovjesa su se nastavili usavršavati, već su ih proizvodile brojne tvornice u SAD-u i Njemačkoj i sve više su se koristile ( sl.7) u SAD-u i Evropi: prvi evropski dalekovod od 100 kV Lauchammer(1910.) izgrađen je samo od izolatora ovjesa i samo od metalnih nosača ( sl.10).

U kontekstu brzog razvoja električnih mreža 1910-ih i 20-ih godina, pojavila su se dva glavna pristupa dizajnu metalnih stupova: američki i njemački.

Početkom 20. stoljeća, Sjedinjene Američke Države stvorile su mnogo različitih vrsta nosača, ali se, u osnovi, američki pristup sastojao u korištenju prostornih struktura sa širokom bazom, sastavljenih od šipki (uglova) relativno malih (u poređenju sa evropske strukture) sekcije. Ovaj pristup je proizašao iz iskustva izgradnje vodova na metalnim stubovima 1904-06, o čemu je ranije bilo riječi. Stalci nosača u planu - kvadratni ili pravokutni, u nekim slučajevima - trokutasti. Svaka noga je postavljena na poseban temelj. Raspored žica može biti trokutasti ( sl.8,11) ili okomito ( sl.12) i horizontalno ( sl.13-14). Dvadesetih i tridesetih godina prošlog vijeka korišteni su stupovi američkog tipa raspona do 250 m. U domaćoj praksi stupovi američkog tipa poznati su i kao "široka baza".

Njemački pristup uključivao je korištenje uskih četvrtastih stupova s ​​bazom postavljenom na jednom masivnom, kompaktnom temelju. Pojasevi (vertikalni uglovi) bili su povezani križnom ili trokutastom rešetkom ("zmija"). Dvadesetih i tridesetih godina 20. stoljeća korišteni su stubovi njemačkog tipa, koji se nazivaju i "uskobazni", raspona do 200 metara i postali su rasprostranjeni u Europi, jer su omogućili smanjenje cijene otuđenog zemljišta ( sl.15, sl.4).

U Francuskoj je postojala neka vrsta uskih nosača s jednim krugom s horizontalnim i trokutastim rasporedom žica ( sl.16).

Vrste nosača ovisno o namjeni

Uvjeti rada stubova na visokonaponskim vodovima značajno se razlikuju u zavisnosti od lokacije stuba i mjesta na kojem vod prolazi.Po namjeni stubovi se dijele na nekoliko tipova.

Srednji (sl.17-18) - oslonac koji u režimu normalnog rada linije percipira samo poprečna opterećenja vjetra i težinu žica, ali ne i njihovu napetost (sila kojom se žica vuče). Pričvršćivanje žice na međunosačima izvedeno je na način da se u slučaju nezgode (lom žice) minimizira oštećenje nosača.

sidro (sl.19-20) - oslonac na koji su žice uvijek čvrsto pričvršćene - "usidrene", sidreni nosač percipira uzdužnu napetost žica ( sl.21). Pokušavaju da ankerne nosače rasporede na takav način da u normalnom radu napetost žica sa obe strane nosača bude ista. Sidreni nosači se postavljaju prilikom prelaska inženjerskih objekata, prirodnih prepreka i svakih 1-1,5 km (prema standardima 1920-30-ih godina za vodove 30-115 kV) za podjelu linije na sidrene dijelove. Terminal oslonac - vrsta sidra, koja u normalnom režimu opaža jednostranu ili značajno neujednačenu napetost i postavlja se na početku i kraju linije, kao i prije velikih prijelaza kroz prirodne prepreke. (velike rijeke, rezervoari, klisure, itd.).

kutak (sl.22) - nosač koji se postavlja na mjestima gdje linija mijenja smjer. U normalnom radu, kutni nosač percipira asimetrična opterećenja od žica, čija je rezultanta usmjerena duž simetrale kuta rotacije; stoga su takvi oslonci uvijek na odgovarajući način ojačani i imaju masivne temelje. Prema načinu pričvršćivanja žica, ugaoni nosači se dijele na sidrene i srednje kutne.

Postoje i posebne vrste nosača: prelazni, transpozicioni, granački.

Tornjevi za prijenos energije

U Ruskom carstvu prve dalekovode od 30 kV počelo je da gradi Društvo za elektroprenos, čiji su planovi uključivali postavljanje lokalne visokonaponske distributivne mreže u Bogorodskom okrugu u Moskovskoj guberniji za snabdevanje obližnjih privatnih fabrika. Od samog početka je odlučeno da se za sve vodove koriste metalni stubovi, ali je prvi 30 kV dalekovod - Zujevo morao biti izgrađen na drvenim stubovima iz više razloga. Otprilike godinu dana kasnije, 1914. godine, izgrađena je druga linija - do sela Bolshie Dvory, na kojoj su, kao i na svim narednim, korišteni samo metalni nosači. Značajan dio vodova Društva prolazio je kroz privatno vlasništvo, a naplaćivala se naknada za iznajmljivanje zemljišta za oslonce, zbog čega je pri razmatranju konstrukcija odlučeno da se zaustavi na podupiračima njemačkog tipa, koji su zauzimali manju površinu od američkih. . . Nosače je proizvela tvornica Gujon u Moskvi (danas Srp i Čekić), isporučena u okrug Bogorodski u rastavljenom obliku na platformama duž Nižnjeg Novgorodske željeznice, a zatim prevezena autoputem na konjima. Za vodove 30 kV korišteni su dvostruki stubovi marki C-15 i D-15 visine 15 metara ( sl.23-24). Nosač C-15 je korišten kao anker i ugaoni oslonac, D-15 je njegova lakša verzija, napravljena od profila manjeg presjeka, a korištena je kao međupoprečno, a ponekad i sidro. Deblo nosača sastojalo se od dva dijela sa trokutastom rešetkom. Pojasevi su izrađeni od uglova sa policom od 70 - 100 mm, podupirači i dijafragme - od uglova sa policom od 30 - 60 mm. U donjem dijelu oslonca, naramenice su bile pričvršćene za pojaseve pomoću šalova, au gornjem dijelu su bile preklapane. Svi priključci, osim pričvršćivanja traverzi i sekcija (koji su predviđeni za odvojive), izvode se zakovicama, što je zbog jeftinije zakovice u odnosu na vijke i malog iskustva u korištenju zavarivanja. Za jačanje žica na nosačima montiraju se tri traverze ravnog dizajna, izrađene od po dvije čelične trake i opremljene ušicama za vješanje vijenaca izolatora za vješanje u obliku posude ili igle za pričvršćivanje izolatora igle. U početku su se na svim srednjim i nekim sidrenim osloncima vodova od 30 kV koristili pin izolatori, ali su krajem 1920-ih zamijenjeni vijenci disk izolatora radi veće pouzdanosti, dok su srednje traverze produžene odstojnicima iz uglova ( sl.24).

Godine 1915. Društvo za elektroprenos je završilo izgradnju dalekovoda od 70 kV do Moskve, koji je povezivao elektroprenosnu stanicu sa postrojenjem Gujon i MOGES-om. Za ovaj dalekovod korišteni su 18-metarski oslonci marke A-18 (sidro, sl.25) i B-18 (privremeni). Isti nosači su također korišteni na 30 kV vodovima kao prijelazni i sidreni oslonci gdje je bila potrebna povećana pouzdanost. Prtljažnik svakog od nosača sastojao se od dva odvojiva dijela. U B-18, rešetke oba dijela su bile trokutaste, napravljene slično nosačima C i D.

Na nosaču A-18 donji dio je imao poprečnu rešetku, a dijelovi su međusobno povezani ojačanim preklopima. Svi trajni spojevi na nosačima A-18 i B-18, kao i na 15-metarskim, izvode se pomoću zakovica. Traverze prostorne strukture izrađene su od ugaonih profila. Na krajevima traverza ojačane su ušice za vješanje izolatora u obliku diska, a predviđeni su i uklonjivi dijelovi za vješanje dvokružnih vijenaca. Većina stubova je imala vertikalni raspored žica, ali su neki napravljeni sa bačvastim rasporedom žice. Nosači od 15 i 18 metara nisu imali posebne žičane stupove, već su bili opremljeni stezaljkama za pričvršćivanje gromobranske žice na vrh debla. Ovakav raspored nastao je zbog teorije koja je postojala tih godina o djelovanju zaštitnog kabela, prema kojoj bi kabel trebao biti pričvršćen što bliže faznim žicama, što je povećalo ukupni kapacitet linije i doprinijelo smanjenju. u veličini prenapona tokom indukovanih talasa.

Dizajni nosača A, B, C, D pokazali su se uspješnim i nastavili su se koristiti nakon Oktobarske revolucije gotovo bez promjena. Tokom 1940-ih i 50-ih godina, tokom popravki, na nosačima ove serije koji su već bili u pogonu ponekad su izgrađeni stupovi od zavarene žice visine dva metra ( sl.26). Neke linije sa nosačima A,B,C,D su opstale i još uvijek rade.

Podržava GOELRO

Budući da je GOELRO plan predviđao izgradnju moćnih daljinskih elektrana, posebno namijenjenih za napajanje važnih industrijskih objekata, jedan od njegovih ključnih elemenata bila je izgradnja mreže magistralnih i distributivnih dalekovoda. U početku su se već poznati vodovi 30-35 kV uglavnom koristili u distributivnim mrežama, za glavne prijenose trebalo je savladati novu naponsku klasu - 115 kV. Do 1918-20, međunarodna praksa je već imala prilično veliko iskustvo u izgradnji i radu takvih dalekovoda. Vodeće pozicije u izgradnji dalekovoda od 100 kV i više, kao i proizvodnji armature za njih, zauzele su SAD i Njemačka. Njemačkim i američkim iskustvom rukovodili su se domaći inženjeri pri izradi metalnih stubova za dalekovode za GOELRO vodove.

Na vodovima napona od 115 kV i više preferirani su stubovi američkog tipa. Zbog velike težine, metalni nosači za vodove ovog napona obično se izrađuju odvojivi, odnosno nosač se učvršćuje na ležajeve unaprijed pripremljene osnove. Srednji i sidreni nosači američkog tipa mogli su se postavljati i bez betonskih temelja, što je bilo prilično značajno, budući da se betoniranje temelja na terenu dvadesetih godina prošlog stoljeća smatralo jednim od najtežih aspekata gradnje vodova. Osim toga, za razliku od Evrope, nije bilo riječi o cijeni otuđenja zemljišta za potpore.

Metalne stubove za dalekovode GOELRO proizvodile su razne mašinske fabrike, od kojih su najveće: Stalmost Lenjingradska fabrika, Srp i čekić i Parostroj u Moskvi, Kramatorsk fabrika u Donbasu.

Značajan utjecaj na izbor nosača, posebno u početku, imao je nedostatak metala: metalne nosače su pokušali koristiti za konstrukciju samo najkritičnijih linija, ili samo kao sidrene ili ugaone. Važno je napomenuti da je u budućnosti, uprkos povećanju proizvodnje čelika, na vodovima svih naponskih klasa, značajna pažnja posvećena proširenju upotrebe drvenih stubova, kao ekonomičnijih u uslovima niskih cijena jarbolnog drveta. Produženje vijeka trajanja drvenih nosača postignuto je upotrebom antiseptika, šinskih ili betonskih pastoraka. U 1929-30-im godinama već je postojao i korišten je standardni projekt, koji je uključivao ne samo srednje, već i sidrene i ugaone drvene nosače za nadzemne vodove 110 kV. Tridesetih godina 20. stoljeća počeli su se koristiti drveni stupovi na vodovima 220 kV.

Na prvoj liniji 115 kV u SSSR-u, Kaširska GRES - Moskva, zbog nedostatka metala, morali su se koristiti samo drveni nosači. Kaširska linija iz 1922. bila je jednokružna, srednji i sidreni oslonci prikazani su na slikama. 17 i 19 respektivno. Nosači ove linije nisu tretirani antisepticima. Kvalitet gradnje je bio loš, a linija se stalno popravljala zbog oštećenja nosača. Godine 1931., paralelno sa starom na metalnim nosačima, izgrađena je nova dvosmjerna linija Kašira - Moskva.

Još jedan dalekovod od 115 kV trebao je povezati Volhovsku HE sa opadajućom trafostanicom u Lenjingradu. Profesor N. P. Vinogradov je nadgledao dizajn linije. Uglavnom, montaža oslonaca ove pruge završena je 1924. godine, a 1926. godine počinje njen rad. Srednji nosači za uštedu metala napravljeni su od drveta ( sl.28), uzimajući u obzir iskustvo Kaširske linije. Kao sidreni, kutni, transpozicioni i prijelazni nosači američkog tipa s horizontalnim rasporedom žica ( sl.27), čiji je dizajn bio sličan stubovima linija kompanija Westinghouse i Montana Power. Sve trajne veze izvedene su pomoću zakovica. Linija Volhov-Lenjingrad bila je dvokružna, ali je svaki krug bio smješten na zasebnim nosačima. Takva odluka, kao i izbor horizontalnog rasporeda žica, objašnjava se razmatranjima pouzdanosti i jednostavnosti ugradnje i sigurnosti održavanja. Nosači američkog tipa Volkhovske linije naširoko su se koristili u električnim mrežama Lenjingradske oblasti i postojali su u nekoliko modifikacija.

Pristup korišten u izgradnji linije Volhov-Lenjingrad primijenjen je iu mrežama Mosenerga. Kasnih 1920-ih i ranih 1930-ih, mnogi Mosenergovi sekundarni jednokružni 115 kV vodovi izgrađeni su koristeći metalne stubove samo kao sidrene i ugaone stubove. Kao primjer mogu se navesti linije Golutvin-Ozery i Kashira-Ryazan. Dizajnerski biro Mosenergo razvio je vlastite nosače američkog tipa, koji su se ponešto razlikovali od Volkhovskih ( sl.29-30). Dizajn je takođe zasnovan na rešenjima primenjenim na linijama kompanije Westinghouse. Postojale su tri marke metalnih stubova američkog tipa PKB Mosenergo za vodove sa drvenim srednjim stubovima: anker AM-101, ugaoni UM-101 i transpozicioni TAM-101, kao i dve modifikacije: AM-101 + 4 i UM-101 + 4 sa četiri metra visine postolja koje se koriste kao prelazne. Drveni stubovi u obliku slova U koji je dizajnirao Mosenergo dizajnerski biro, slični stubovima Kaširske i Volhovske linije, korišteni su kao srednji.

Šatura podržava

Važan trenutak u istoriji domaćih dalekovoda bila je izgradnja 1924-25. linije ShGES - Moskva. Bio je to prvi dalekovod od 115 kV u SSSR-u, na kojem su korišteni dvokružni metalni stupovi. Alexander Vasilievich Winter je učestvovao u projektovanju nosača, kao i inženjeri A. Gorev, G. Krasin, A. Chernyshev. Trasa linije Šatura-Moskva prolazila je ne samo kroz moskovsku oblast i predgrađe, već i kroz sam centar Moskve: pruga je prelazila prugu Okružnaja na stanici Ugreshskaya i išla do rijeke Moskve duž ulice Arbatetskaya, odakle je išao duž nasipa Krutitskaya, Krasnokholmskaya, Kotelnicheskaya i Moskvoretskaya do Zaryadye, gdje se nalazila krajnja potpora ( sl.31), odakle je linija prešla rijeku Moskvu i ušla u trafostanicu HE Raushskaya.

Za gradsku dionicu dalekovoda projektovani su specijalni stubovi uske baze sa temeljima posebnog dizajna ( sl.32), za ostatak linije korišteni su stupovi američkog tipa ( sl.18,20,33).

Da bi se povećala mehanička pouzdanost nosača, odabrana je shema dizajna "obrnuto božićno drvce", u kojoj su se traverze sužavale od vrha do dna. Takva shema nije bila optimalna s električnog gledišta, ali je omogućila da se izbjegnu oštećenja nosača i njihovih pomicanja u slučaju pucanja žice i pada. Kako bi se zaštitili od udara groma, žica za uzemljenje bila je smještena iznad svakog kola. Na sidrenim nosačima predviđeni su nosači za jednostruke i dvokružne vijence izolatora, trapezoidne platforme su pričvršćene na ugaone nosače na krajevima traverza za praktičnije ovjesanje vijenaca s dvostrukim krugom kada se linija okreće pod velikim kutovima. Visina do donje traverze na sidrenim i ugaonim osloncima američkog tipa bila je 11 m, na srednjim - 12 m, okomito rastojanje između traverza na svim osloncima je 3,1 m spojenih zajedno već na stazi, takođe pomoću sredstva za zakivanje.

Na osnovu iskustva Shaturskaya linije 1925. godine, Mosenergo Design Bureau razvio je standardni dizajn za kule s dvostrukim krugom američkog tipa za I-II klimatske regije. Stubovi ovog projekta bili su nešto drugačiji od onih postavljenih na dalekovodu Shaturskaya, ali su zadržali opća tehnička rješenja i karakterističan izgled, zbog čega su dobili naziv "Shatursky" ili "Shatursky tip stupova". Dvadesetih godina 20. stoljeća stupovi tipa Shatura postavljani su uglavnom na linijama Mosenerga: Prenos električne energije - Moskva, Kašira - Moskva ( sl.34), druga linija Šatura - Moskva, vodovi moskovskog električnog prstena 110 kV. A od kraja 1920-ih, nosači Shatura počeli su se široko koristiti u drugim regijama SSSR-a.

Standardni projekat uključivao je sljedeće glavne marke nosača ( sl.35): AM-103 - sidro, koje je takođe omogućavalo rotaciju konopa pod uglom do 5º, PM-103 - srednje, UM-102 - ugaone za rotaciju do 60º, UM-103 - ugaone za rotaciju pod uglom do 90º, TAM-103 - transpozicija. U usporedbi s osloncima linije Shaturskaya iz 1925., smanjena je baza i širina debla, za pojaseve su korišteni manji ugaoni profili. Osim nosača normalne visine, pojavile su se i povećane modifikacije: AM-103 + 4, AM-103 + 6,8, UM-102 + 6,8.

Svi oslonci su bili zakovane konstrukcije. Nosači su dopremani na kolosijek u obliku odvojenih tvornički sklopljenih dijelova, koji su bili povezani zakovicama, ponekad i vijcima.

Temelji međunosača i sidrenih oslonaca izvedeni su u vidu četiri potisna ležaja od metalnih profila, učvršćena u tlu bez upotrebe betona pri prolasku linije kroz normalno tlo, sa lakobetonskom podlogom kada je nosač postavljen na plitko tresetište ili na gomilama kada se postavlja na duboku močvaru. Potisni ležajevi sidrenih nosača odlikovali su se svojom velikom veličinom, a također i činjenicom da je njihov dizajn uključivao lim od kotlovskog željeza, što je poboljšalo rad izvlačenja duž linije. Temelji ugaonih i krajnjih nosača uvijek su bili betonski.

Godine 1929-31 pojavili su se nosači tipa Shatura AM-103g, PM-103g, UM-102g, UM-103g, AM-103g + 4 marke "otporne na munje", koje se odlikuju povećanom visinom kabelskih nosača ( sl.36). Osim toga, projekt je uključivao nosače njemačkog tipa sljedećih marki: anker AM-102 i srednji PM-102 ( sl.37).

Zbog činjenice da je 1930-ih SSSR savladao fabričku montažu nosača pomoću zavarivanja, do 1933. godine pojavile su se zavarene modifikacije nosača tipa Shatura.

Nosači Shatura nove serije sastojali su se od zavarenih dijelova, proizvedenih u tvornici i spojenih na stazi zakovicama ili vijcima. Zavareni nosači imali su tehnološku podjelu sličnu zakovanim, što je omogućilo korištenje iste opreme i šablona u konstrukciji vodova i bilo zgodno u smislu transporta. Upotreba zavarivanja smanjila je cijenu dizajna Shatura uštedom metala i donekle pojednostavila tvorničku montažu, jer nije bilo potrebe za bušenjem mnogo rupa za zakovice. Također nije bilo potrebe za zakivanjem na terenu, jer su gotovi dijelovi povezani samo vijcima. Međutim, kao iu slučaju zakivanih nosača, gdje je potrebna stroga kontrola kvaliteta zakivanja, proizvodnja zavarenih nosača zahtijeva pažljivu provjeru odsustva strukturnih izobličenja i zavara zbog nedostatka prodora i pukotina.

Postojale su sljedeće marke zavarenih nosača tipa Shatura ( sl.38-40): AM-109g - anker, UM-113g - ugaoni za rotaciju do 90º, PM-109g - srednji, UM-111g - ugaoni za rotaciju do 35º, UM-112g - ugaoni za rotaciju do 60º. Nosači UM-111g i UM-112g slični su po dizajnu cijevi kao i AM-109g, ali se razlikuju po asimetričnim poprečnim kretanjima. Svi zavareni nosači tipa Shatura napravljeni su "otporni na munje". Zavareni spojevi na podupiračima ove serije u gornjem dijelu trupa izvedeni su ulošcima, spojnice i dijafragme donjeg dijela trupa i traverze su zavarene preklopno. Traverze i nosači kablova bili su pričvršćeni za cijev. Gornji i srednji dio su jednodijelne konstrukcije, a donji dio se sastoji od četiri dijela povezana vijcima. Trapezoidne platforme su pričvršćene na ugaone nosače na krajevima traverzi radi praktičnijeg pričvršćivanja izolatorskih struna. Kao iu slučaju zakovnih nosača, došlo je do povećanih modifikacija sa stalcima visine 6,8 metara sličnog dizajna ( sl.40). Varijante zavarenih nosača tipa Shatura uske baze nisu proizvedene. Zavareni nosači Shatura nastavili su se postavljati na dalekovode u izgradnji do kraja 1950-ih.

U periodu GOELRO aktivno su se gradili i vodovi distributivnih mreža nižeg napona, 30-35 kV. Na ovim vodovima postojala je čak i veća raznolikost dizajna stubova nego na nadzemnim vodovima napona iznad 100 kV. Budući da su stubovi 35 kV dalekovoda znatno manji i lakši od stubova 115 kV vodova, najširu primjenu imaju jednodijelne konstrukcije njemačkog tipa, pogodne za transport i montažu. Jednodijelni nosači su ugrađeni direktno u zemlju ili na betonsku podlogu. Temeljna jama se može prekriti zemljom ili zaliti betonom. Bilo je, međutim, i drugih dizajna. Na primjer, stubovi 35 kV dalekovoda Ivanovske CHPP-1 imali su usko okno i široku bazu, takav raspored je kasnije postao naširoko korišten i postao poznat kao "mješoviti", jer je kombinirao prednosti široke baze i stubovi uske baze. Također je vrijedno otkazati nosače ravnog ("fleksibilnog") dizajna Zemo-Avchalskaya linije 35 kV iz 1929. ( sl.41).

Tokom 1920-ih, mreže Mosenerga nastavile su koristiti stupove A-18, B-18, C-15 i D-15 dizajnirane prije Oktobarske revolucije. S druge strane, iste godine, Projektantski biro Mosenergo je projektovao za 35 kV vodove nove dvostruke kule njemačkog tipa sljedećih marki ( sl.42): H - srednji, ON - sidro, NU - ugaoni. Osim toga, postojala je posebna jednolančana NB podrška. Slovo H doslovno je značilo "njemački tip". Za razliku od nosača A, B, C, D, na kojima su žice raspoređene okomito ili u "bačvi", nosači njemačkog tipa izrađeni su prema shemi "obrnute božićne jelke". Nije bilo moguće instalirati izolatore igle. Dizajn nosača njemačkog tipa bio je zakovan, potporna osovina se sastojala od dva dijela, traverze su pričvršćene vijcima na osovinu. Prvi stubovi njemačkog tipa imali su nisku lokaciju gromobranskog kabla, kao na stubovima Elektroprijenosa, ali su kasnije svi novopostavljeni i već u funkciji stupovi opremljeni povećanim otporom kabla.

Zbog nestašice metala prilikom izgradnje 35 kV dalekovoda, prednost je data drvenim stubovima. Samo su najvažniji vodovi izgrađeni u potpunosti na metalnim nosačima, inače su metalni nosači korišteni kao uglovi i ankeri na posebno kritičnim mjestima. Postojao je veliki broj dizajna drvenih stubova za vodove 35 kV: jednokružna "svijeća", "lastini rep" ( sl.43), nosač u obliku slova A "azik", jednolančani nosači u obliku slova U. Nosači "svijeće" i "azik" mogu se koristiti sa izolatorima pinova. Dvostruki nosači "azik" sa pin izolatorima VEO-38 korišteni su na dalekovodu 33 kV AMO - Crpna stanica Rublevskaya izgrađena 1923. godine. Najviše su se koristili stubovi u obliku slova U, koji su po dizajnu bili slični drvenim stupovima dalekovoda 110 kV.

Svir i DGES

Nove moćne hidroelektrane koje se grade prema planu GOELRO bile su namijenjene za snabdijevanje električnom energijom velikih industrijskih područja: tvornica Lenjingrada i industrijskih giganta Zaporožja u izgradnji. Za distribuciju snage stanica potrošači su morali graditi velike magistralne vodove i razgranate lokalne elektroenergetske mreže, dok već savladane naponske klase 35 i 110-115 kV više nisu davale potrebnu propusnost i nisu mogle postati osnova planirani elektroenergetski sistemi. U drugoj polovini 1920-ih, sovjetski inženjeri su imali na raspolaganju neka strana iskustva u projektovanju i radu vodova napona iznad 150 kV. U SAD-u i evropskim zemljama tada su postojali vodovi koji su radili na naponu od 220 kV. Tehnička rješenja razvijena za prve vodove 154, 161 i 220 kV baziraju se kako na stranom iskustvu, tako i na vlastitim, potpuno originalnim rješenjima.

Godine 1927. započela je izgradnja hidroelektrane Nizhnesvirskaya u Lenjingradskoj oblasti. Za prijenos energije rijeke Svir u Lenjingrad bilo je potrebno izgraditi najduži i najmoćniji dalekovod u SSSR-u. Profesor N. P. Vinogradov, koji je prethodno razvio projekat prenosa električne energije Volhov-Lenjingrad, nadgledao je stvaranje linije. Prilikom izrade procjene 1927. godine razmatrane su dvije opcije za izgradnju dalekovoda Svir-Lenjingrad: prva opcija je bila četverostruki vod napona 130 kV, a druga dvokružna linija 220 kV. Trošak izgradnje linije prema prvoj opciji bio je manji, ali je druga opcija omogućila pružanje veće snage. Kao rezultat toga, za izvršenje je izabrana druga opcija. Dalekovod je prošao kroz izrazito močvarna područja, međutim, kao rezultat detaljnog proučavanja svih mogućih opcija trase, odabrana je najprohodnija i najkraća. Dužina trase u konačnoj verziji bila je 272 km, linija je bila sposobna za prenos snage do 240 MW, što je odgovaralo maksimalnom planiranom kapacitetu dvije stanice kaskade Svir. Dva prijenosna kruga su napravljena u obliku odvojenih vodova, što je učinjeno kako bi se povećala pouzdanost prijenosa i osigurala sigurnost osoblja tokom popravki kada je jedan od krugova isključen. Prema rezultatima ekonomskog proračuna odabrana je dužina raspona od 300 m, dužina sidrene dionice 3 km. Iz razloga ekonomičnosti i lakoće održavanja, odabran je horizontalni raspored žica. U originalnoj verziji, svako kolo je bilo zaštićeno jednom čelično-aluminijskom žicom za uzemljenje.

Linija Svir-Lenjingrad bila je prvi dalekovod projektovan u SSSR-u sa naponom iznad 115 kV, a radovi na projektu počeli su 1926. godine. Na osnovu odabranog razmaka između žica i visine njihovog ovjesa, varijanta nosača američkog tipa smatrana je glavnom ( sl.43). Ali ova opcija nije zadovoljila moderne zahtjeve za dizajn rešetkastih konstrukcija. Zahtijevano je da omjer dužine šipki koje čine konstrukciju prema minimalnom radijusu rotacije ne smije prelaziti: 120-140 za glavne police, 160-180 za sekundarne elemente i 200 za pomoćne, nenasilne. ležajni dijelovi. Prilikom proračuna oslonca na osnovu ovog stanja, u konstrukciji se dobija veliki broj neispravnih i slabo funkcionalnih elemenata značajne dužine, što bi u toku izgradnje dovelo do prekomerne potrošnje metala. Projektanti nosača suočili su se sa slučajem kada nije racionalno prilagođavati stare konstrukcije novim uvjetima.

Prilikom razmatranja različitih opcija odabrana je struktura u obliku slova H s najmanjom slobodnom dužinom elemenata fasadne rešetke ( sl.44), što je omogućilo značajno smanjenje težine nosača u odnosu na originalnu verziju. Masa srednjeg nosača bila je 3,3 tone, težina ankera - 4,3 tone.Ostvareno je smanjenje težine u odnosu na originalnu verziju za 17% za srednji i 12% za sidrene nosače. Ukupna ušteda metala za dva lanca linije iznosila je 1120 t. Za potvrdu proračuna, proveru proizvodnih uslova i dobijanje stvarnih faktora sigurnosti, proizvedena su i ispitana dva eksperimentalna nosača ( sl.45), srednje i sidro. Provedena puna ispitivanja potvrdila su usklađenost sa normama i zahtjevima proračuna.

Iako je tokom izgradnje pruge Svir-Lenjingrad već bilo moguće izraditi nosače zavarivanjem, zbog posebne važnosti linije i iz razloga pouzdanosti svi oslonci su izrađeni pomoću zakovica. Kao što je već spomenuto, u početku je svaki krug bio zaštićen jednom gromobranskom žicom, smještenom na malom trouglastom stupu iznad jedne od nogu oslonca, ali je u narednim godinama cijela linija bila opremljena sa dvije gromobranske žice. Za zaštitu stubova u slučaju pucanja žice duž cijele dužine vodova, osim prijelaza kroz inženjerske konstrukcije, korištene su stege za otpuštanje, iako je konstrukcija stupova dizajnirana za potpuno jednostrano opterećenje u slučaju kvara. stezaljka.

Dalekovod Svir-Lenjingrad preživio je Veliki Domovinski rat, većina njegovih originalnih nosača je sačuvana i koristi se do danas.

Drugi veliki objekat izgradnje električne mreže bila je izgradnja DneproGES-a. Energetski sistem DGES-a trebalo je da hrani region Donbasa i velika industrijska preduzeća Zaporožja, uključujući kompleks Dneprokombinata: Fabriku ferolegura, Metalurški kombinat i Kombinat aluminijuma. Magistralni vodovi elektroenergetskog sistema radili su na 161 i 150 kV, a distributivne mreže su koristile i 35 kV. Osim toga, u Dnjepropetrovsku je postojao prsten od 150 kV vodova, što je osiguralo pouzdaniji rad elektroenergetskog sistema. Najduži vod bio je dalekovod 161 kV DGES - Rykovo (Donbas), čija je dužina iznosila 210 km, a ukupna dužina vodova, računajući duž jednog kola, iznosila je oko 900 km.

Projektovanje dalekovoda za energetski sistem DGES-a vodio je profesor N. P. Vinogradov.

Uslovi za mehanički proračun nosača bili su veoma teški zbog činjenice da su dalekovodi Dneprostroja prolazili kroz zaleđena područja. Zbog značajnih opterećenja vjetrom, što je uzrokovalo snažno odstupanje izolatora i žica, izračunata udaljenost između žica dostigla je 6,4 m, što je, čak i uzimajući u obzir niži radni napon, odgovaralo parametrima linije Svir-Lenjingrad. S tim u vezi, a i za veću otpornost na munje, odlučeno je da se za vodove sa horizontalnim rasporedom žica koristi modificirana verzija nosača "Svir". Niži napon omogućio je smanjenje visine vodova, zbog čega je gornji dio nosača donekle pojednostavljen, dok je donji dio ostao nepromijenjen.

Nosači su dizajnirani za korištenje s normalnim rasponom od 220 m i čelično-aluminijskom žicom marke AC poprečnog presjeka 120 mm 2. U nekim slučajevima korišteni su isti nosači sa žicom AC-150, ali sa smanjenim rasponima. Srednja težina ( sl.47) oslonac je bio 3,28 t, sidro ( sl.46) - 4,6 tona Svaki vod je bio zaštićen sa dvije uzemljene žice. Da bi se provjerila ispravnost izbora dizajna, napravljen je projekt nosača američkog tipa, proračun je pokazao da korištenje nosača tipa Svir štedi 20% uštede na metalu. Na većini linija Dneprostroja korišćeni su nosači tipa Svir.

Na veoma dugim, ali manje kritičnim vodovima 161 kV DGES - Donbas i DGES - Dnjepropetrovsk-Kamenskoye korišćen je drugačiji dizajn nosača. Prilikom proučavanja različitih opcija za podupirače s dva kruga s horizontalnim rasporedom žica za ove vodove, između ostalog, razmatran je trostruki nosač sa zajedničkim poprečnim smjerom, ali su se sve opcije potpore pokazale preteškima. Međutim, neočekivani i povoljni rezultati dobiveni su podjelom trostrukog dvolančanog nosača s jednom križnom glavom na tri odvojena nosača, od kojih je svaki nosio dvije žice ( sl.48,50). Ova opcija je omogućila značajne uštede u metalu u poređenju sa upotrebom dva jednostubna nosača. Postavljanje mehanički nepovezanih stubova na odvojene betonske blokove omogućilo je izbjegavanje problema svojstvenih nosačima široke baze s pojavom naprezanja uzrokovanih slijeganjem temelja. Trostruki oslonci su bili prohodniji, pružali su povoljnije uslove za montažu žica i izolatora. Nedostaci dizajna bili su volumen temelja koji je bio veći nego kod korištenja dva nosača široke baze, te mogućnost kvara oba lanca odjednom ako je srednji oslonac bio oštećen. Uzimajući u obzir sve faktore, korištenje trostubnog dizajna smanjilo je troškove izgradnje vodova za 10% u odnosu na opciju izgradnje dvostrukog voda na jednostubnim širokim osnovnim nosačima.

Nakon što je projekat sa tri stuba odobren za upotrebu na linijama DGES - Donbass i DGES - Kamenskoye, izgrađena su dva eksperimentalna nosača: zavareni i zakivani ( sl.49). U junu 1930. oba oslonca su uspješno ispitana, a zavareni nosač je pokazao veće stvarne sigurnosne faktore od zakovanog. Na temelju ispitivanja odlučeno je da se za izradu međunosača koristi električno zavarivanje. Ovo je bilo prvo značajno domaće iskustvo u korištenju zavarenih nosača na visokonaponskim vodovima. Anker, ugaoni i specijalni oslonci izrađeni su zakovicama.

Usvojeni tipovi podupirača korišteni su sa otpusnim stezaljkama za raspone do 235 m cijelom dužinom pruge, osim posebno zaleđenih područja. Na liniji DGES - Donbas korišćena je žica SA-150, u vezi sa kojom su ojačane konstrukcije sidrenih nosača.

Da bi se smanjili početni troškovi, linije DGES - Donbass i DGES - Kamenskoye izgrađene su u dvije faze. Kako je hidroelektrana dostigla svoj puni kapacitet, prvo je izgrađeno po jedno kolo svake linije, a zatim završeno drugo. Istovremeno su, prije svega, izgrađene dvije dvožične linije u kojima su radile tri žice, a četvrti je ostao u rezervi do izgradnje trećeg voda i puštanja u rad drugog kola.

Za energetski sistem HE Dnjepar, pored konvencionalnih nosača, stvoreni su jedinstveni prelazni nosači različitih dizajna, koji zaslužuju posebnu pažnju.

Nakon GOELRO

Prve godine GOELRO-a, obilježene intenzivnom izgradnjom dalekovoda različitih naponskih klasa korištenjem širokog spektra tehničkih rješenja, bile su veoma važne za sticanje iskustva u projektovanju i izgradnji visokonaponskih vodova. Za vrlo kratko vrijeme savladane su nove naponske klase: 110-115 i 220 kV. Već 1931-32. raspravljalo se o stvaranju dalekovoda napona od 400 i 500 kV, razmatrani su različiti dizajni nosača, pokušavalo se ekstrapolirati iskustvo projektiranja vodova Dneprostroy i Svir na nove uslove. Što se tiče postojećih klasa naprezanja, nastavljeno je poboljšanje potpornih konstrukcija za njih. S jedne strane, velika se pažnja poklanjala korištenju drveta: krajem 1930-ih, drveni stupovi počeli su se koristiti ne samo na 35 i 110 kV vodovima, već i na dalekovodima 220 kV. S druge strane, industrijski giganti prvih petogodišnjih planova stupili su u funkciju, a nestašica konstrukcijskog metala je prošla, što je omogućilo širu upotrebu metalnih nosača. Određena pažnja posvećena je armiranobetonskim nosačima, ali u to vrijeme tehničke poteškoće povezane s njihovom proizvodnjom i ugradnjom još uvijek nisu dopuštale njihovu široku primjenu.

Opći trend bio je prijelaz u drugoj polovici 1930-ih - ranih 1940-ih na tvorničku montažu stupova pomoću električnog zavarivanja: pojavile su se zavarene modifikacije stupova tipa Shatura, koje su gore spomenute, pojavile su se zavarene stubove za vodove 35 i 220 kV.

Krajem 1930-ih projektirani su objedinjeni zavareni konstrukcijski nosači sljedećih razreda za vodove od 35 kV ( sl.51): A-37g - sidro, P-37g - srednje i U-37g - ugaone. Nosači su izrađeni po shemi "božićno drvce". Traverze - kanal, ravni trokutasti dizajn. U odnosu na dosadašnje metalne stubove za dalekovode 35 kV, povećana je dužina traverzi i vertikalni razmak između njih. Cijev se sastojala od dva zavarena dijela povezana vijcima. Nosači ovog tipa odlikovali su se jednostavnim dizajnom i relativno malom težinom i korišteni su posvuda do kraja 1950-ih.

Za vodove 220 kV u aktivnoj izgradnji, sredinom 1930-ih stvoren je standardni dizajn jednostrukih portalnih nosača, koji se značajno razlikovao od onih koji se koriste na vodovima DGES i Svir-Lenjingrad. Nosači portalnog tipa sastojali su se od dva uska stupa pravougaonog presjeka, na koje je postavljena horizontalna traverza ( sl.52). Svaki stalak je ojačan na zasebnoj kompaktnoj podlozi. Odabrani dizajn omogućio je da oslonci budu produktivniji, prenosiviji i da se smanje mehanička naprezanja koja nastaju zbog slijeganja temelja stupova u odnosu na nosače širokog postolja tipa Svir. Portalni nosači izrađeni su u fabrici elektro zavarivanjem. Na stazi su gotovi dijelovi spajani zakovicama, a kasnije i vijcima. Postojale su srednje, sidrene i ugaone verzije nosača. Portalni nosači ove serije korišćeni su svuda na 220 kV vodovima i veoma dugo - do kraja 1950-ih. Među njima: VL Stalinogorsk - Moskva, Rybinsk - Moskva i drugi. Postojali su i tipični prijelazni oslonci za 220 kV vodove visine 35 i 70 metara.

Odstupanje od upotrebe konstrukcija GOELRO perioda počelo je u prvim poslijeratnim godinama. S jedne strane, do kraja 1950-ih, vodovi su nastavili da se grade na stupovima zavarene konstrukcije tipa Shatursky i vodovi 220 kV na samostojećim portalima. S druge strane, sve su se više koristile uske podloge i konstrukcije tzv. "mješovitog" tipa. Stubovi mješovitog tipa korišteni su na dalekovodima 35-220 kV i imali su isti trup kao i uskobazni (njemački tip), a donji dio se uvelike širio prema temelju. Tako su nosači mješovitog tipa kombinirali prednosti uske i široke baze. Pojavio se značajan izbor potpornih dizajna koje su kreirali različiti projektni instituti, među kojima je vodeći bio Lenjingradski institut "Teploelektroproekt" (TEP). Osim toga, pojavio se veći broj opcija za nosače, uzimajući u obzir karakteristike različitih klimatskih zona. Godine 1948. pojavila se nova serija nosača za vodove 110 kV, zamjenjujući one Shatura: nosači tipa "Krimski" ( sl.53). Prema dizajnu trupa, ovi nosači su pripadali mješovitom tipu. Jedna od varijanti srednjeg nosača bila je uska baza. U proizvodnji sekcija u tvornici korišteno je električno zavarivanje, a za spajanje sekcija korišteni su vijci. Traverze su bile ravne konstrukcije, noseći elementi u njima su bili kanali. Postojale su varijante nosača za vješanje dvije i jedne žice za uzemljenje. Nosači krimskog tipa zamijenili su šaturske i postali vrlo rašireni na teritoriji SSSR-a, značajan broj takvih nosača se i dalje koristi. Zavareni nosači mješovitog tipa (Krimski, Lenjingradski i drugi) nastavili su se koristiti do sredine 1960-ih, kao rezultat toga, zamijenili su ih tehnološki napredniji objedinjeni nosači s vijčanim konstrukcijama.

Osim toga, u poslijeratnim godinama izgrađeni su prvi dalekovodi 400 i 500 kV u SSSR-u ( sl.55). Oni su takođe odražavali iskustvo stečeno tokom formiranja elektroenergetske industrije. O nekim općim tehničkim rješenjima korištenim u dizajnu ovih linija raspravljalo se još početkom 1930-ih ( Fig.54).

Sumirajući članak, vrijedi još jednom napomenuti da su godine rada društva Elektroperedachka, te prve godine GOELRO-a, kada je bila u toku aktivna izgradnja dalekovoda i testirani različiti pristupi i tehnička rješenja, bile vrlo važan za akumulaciju neprocenjivog iskustva u projektovanju i izgradnji visokonaponskih vodova, kao i za obuku kvalifikovanog inženjerskog i tehničkog osoblja. Stečeno iskustvo postalo je temelj za cjelokupni kasniji razvoj domaćih električnih mreža i za stvaranje integriranog energetskog sistema.

književnost:

1. Inženjer I.V. Linde, "Priručnik za inženjere elektrotehnike" 11. izdanje, drugo

Državna štamparija, 1920

2. Koch, "High Voltage Power Transmission", Izdavačka kuća Biroa za inostranu nauku i

Tehničari, Berlin, 1921

3. A.A. Smurov, "Elektrotehnika visokog napona i prijenos električne energije",

štamparija. Buharin, Lenjingrad, 1925

4. W.E.K. visokonaponski biro, Zbornik radova 1. svesavezne konferencije o prijenosu velike snage na velike udaljenosti ultravisokim naponskim strujama, GEI M-L, 1932.

5. Tehnička enciklopedija, poglavlja. ed. Martens, sveska 20, OGIZ RSFSR, Moskva, 1933

6. Ing. V. V. Guldenbalk, Izgradnja visokonaponskih dalekovoda, ONTI NKTP SSSR, GEI M-L, 1934.

7. Elektrotehnički priručnik (trafostanice i visokonaponske mreže) pod op. ed.

inženjer M.V. Homjakova, GEI Moskva-Lenjingrad, 1942

8. Elektrotehnički priručnik (visokonaponske električne instalacije, trafostanice, mreže i dalekovodi) pod op. ed. eng. M.V. Homyakova, GEI Moskva-Lenjingrad, 1950

9. Električni vodovi i trafostanice 400 kV, ORGENERGOSTROY, Kuibyshev, 1958.

E.V. Starostin, „Snovi i jarboli šaturskih romantičara”

Fig.43 - fotografija Dmitrija Novoklimova

Ovisno o načinu vješanja žica, nosači se dijele u dvije glavne grupe:

srednji nosači, na koje su žice pričvršćene u potpornim stezaljkama;

sidreni nosači za zatezanje žica; na ovim nosačima žice su pričvršćene zateznim stezaljkama.

Ove vrste nosača dijele se na tipove koji imaju posebnu namjenu.

Srednji ravni oslonci su postavljeni na ravnim dijelovima linije. Na međunosačima sa visećim izolatorima žice su pričvršćene u nosećim vijencima koji vise okomito; na nosačima sa izolatorima igle, žice se pričvršćuju žičanim pletenjem. U oba slučaja, srednji nosači percipiraju horizontalna opterećenja od pritiska vjetra na žice i na nosač, a vertikalni - od težine žica, izolatora i vlastite težine nosača.

Na uglovima linije postavljeni su srednji kutni nosači sa žicama obješenim u potporne vijence. Uz opterećenja koja djeluju na srednje ravne oslonce, srednji i ugaoni oslonci također percipiraju opterećenja od poprečnih komponenti zatezanja žica i kablova. Pri uglovima rotacije dalekovoda većim od 20 °, težina srednjih kutnih nosača značajno se povećava. Pri velikim uglovima rotacije ugrađuju se ugaoni nosači.

Klasifikacija.

Po dogovoru

Srednji nosači se postavljaju na ravnim dijelovima trase dalekovoda, namijenjeni su samo za podupiranje žica i kablova.

Ugaoni nosači postavljeni su na uglovima nadzemnog voda. Pri malim uglovima rotacije (do 15-30 °), gdje su opterećenja mala, koriste se ugaoni srednji nosači.

Sidreni nosači se postavljaju na ravnim dijelovima trase za prelazak inženjerskih objekata ili prirodnih barijera. Čvrsta i izdržljiva.

Krajnji nosači su vrsta ankera i postavljaju se na kraju ili početku linije.

Posebni oslonci: transpozicija, grana, krst, protiv vjetra.

Prema načinu fiksiranja u zemlju

Nosač uske baze; Nosači ugrađeni direktno u zemlju; Nosači postavljeni na temelje

Klasični (sa širokom bazom većom od 4 m2), u pravilu, okvir (okvir) sa betonskim izlivom ili utezima prekrivenim pijeskom i šljunkom

Usko postolje (manje od 4 m2) (na primjer: pričvršćeno na čeličnu cijev, čelični vijak ili armiranobetonsku gomilu)

Specijalni krajnji nosač - prelaz sa nadzemnog voda na podzemni kablovski vod

Po dizajnu

Nosač kablova PS110PV-1M; Trostubni anker-ugaoni nosač 35 kV projektovan od strane GK ELSI; Samostojeći nosači (jednostupni višestupni); Nosači s nosačima; Kablovski oslonci rezervne rezerve

Po broju lanaca

jednostruko kolo; dvostruki lanac; Višelančani

Po naponu

Nosači se dijele na nosače za vodove 0,4, 6, 10, 35, 110, 220, 330, 500, 750, 1150 kV. Ove grupe nosača razlikuju se po veličini i težini. Što je veći napon, veći su oslonci, duži su njegovi popreci i veća je njegova težina. Povećanje dimenzija nosača uzrokovano je potrebom da se dobiju potrebne udaljenosti od žice do tijela nosača i zemlje, koje odgovaraju EMP-u za različite mrežne napone.

Prema materijalu proizvodnje

Armiranog betona- od betona, armirano metalom. Za vodove od 35-110 kV i više obično se koriste centrifugirani betonski nosači. Prednost armiranobetonskih nosača je njihova otpornost na koroziju i izloženost hemikalijama u zraku. Glavni nedostatak je značajna težina, relativno visok procenat kvarova tokom transporta.

metal- od čelika specijalnih klasa. Pojedinačni elementi se spajaju zavarivanjem ili vijcima. Da bi se spriječila oksidacija i korozija, površina metalnih nosača je pocinčana ili povremeno bojena posebnim bojama. Vrste: Metalni rešetkasti stubovi, Metalni poliedarski stubovi, Stubovi od čeličnih cijevi

Najčešće zamišljamo nosač dalekovoda u obliku rešetkaste strukture. Prije 30-ak godina to je bila jedina opcija, a danas se nastavljaju graditi. Na gradilište se dovozi set metalnih uglova i od ovih tipičnih elemenata korak po korak se uvija nosač. Zatim dolazi kran i postavlja konstrukciju uspravno. Takav proces traje dosta vremena, što utječe na vrijeme polaganja vodova, a sami podupirači s tupim rešetkastim siluetama vrlo su kratkog vijeka. Razlog je loša zaštita od korozije. Tehnološka nesavršenost takvog nosača upotpunjena je jednostavnom betonskom podlogom. Ako se to radi u lošoj namjeri, na primjer, korištenjem otopine neodgovarajuće kvalitete, tada će beton nakon nekog vremena popucati, voda će ući u pukotine. Nekoliko ciklusa smrzavanja-odmrzavanja, a temelj treba preraditi ili ozbiljno popraviti.

Cijevi umjesto uglova

Pitali smo predstavnike Rosseti PJSC kakva je alternativa zamjena tradicionalnih nosača od crnih metala. „U našoj kompaniji, koja je najveći operater električne mreže u Rusiji“, kaže stručnjak iz ove organizacije, „dugo smo pokušavali da pronađemo rešenje za probleme vezane za rešetkaste nosače, a krajem 1990-ih počeli smo da prelazimo na fasetirani nosači. To su cilindrični nosači izrađeni od savijenog profila, zapravo cijevi, u poprečnom presjeku koji imaju oblik poliedra. Osim toga, počeli smo primjenjivati ​​nove metode zaštite od korozije, uglavnom vruće pocinčavanje. Ovo je elektrohemijska metoda nanošenja zaštitnog premaza na metal. U agresivnom okruženju sloj cinka postaje tanji, ali nosivi dio nosača ostaje netaknut.”

Osim veće izdržljivosti, novi nosači se također lako postavljaju. Nema potrebe za zašrafljivanjem više uglova: cijevni elementi budućeg nosača jednostavno se umetnu jedan u drugi, a zatim je veza fiksirana. Takvu konstrukciju moguće je montirati osam do deset puta brže nego sastaviti rešetkastu. Temelji su također prošli odgovarajuće transformacije. Umjesto uobičajenog betona, počeli su se koristiti tzv. Konstrukcija se spušta u tlo, na nju je pričvršćena kontra prirubnica, a sam oslonac je već postavljen na nju. Procijenjeni vijek trajanja takvih nosača je do 70 godina, odnosno otprilike dvostruko duži od rešetkastih.


Na ovaj način obično zamišljamo nosače nadzemnih vodova. Međutim, klasična rešetkasta struktura postupno ustupa mjesto naprednijim opcijama - višestrukim nosačima i nosačima od kompozitnih materijala.

Zašto žice zuje

A žice? Vise visoko iznad zemlje i iz daljine izgledaju kao debeli monolitni kablovi. U stvari, visokonaponske žice su napravljene od žice. Uobičajena i široko korištena žica ima čelično jezgro, koje pruža strukturnu čvrstoću i okruženo je aluminijskom žicom, takozvanim vanjskim slojevima, kroz koje se prenosi strujno opterećenje. Mast se postavlja između čelika i aluminija. Potreban je kako bi se smanjilo trenje između čelika i aluminija - materijala koji imaju različite koeficijente toplinskog širenja. Ali budući da aluminijska žica ima kružni poprečni presjek, zavoji se ne uklapaju čvrsto jedan uz drugi, površina žice ima izražen reljef. Ovaj nedostatak ima dvije posljedice. Prvo, vlaga prodire u praznine između zavoja i ispire mazivo. Trenje se povećava i stvaraju se uslovi za koroziju. Kao rezultat toga, vijek trajanja takve žice nije više od 12 godina. Kako bi se produžio vijek trajanja, na žicu se ponekad stavljaju manžetne za popravak, što također može uzrokovati probleme (više o tome u nastavku). Osim toga, ovaj dizajn žice doprinosi stvaranju dobro definiranog zujanja u blizini nadzemnog voda. To se događa zbog činjenice da naizmjenični napon od 50 Hz stvara naizmjenično magnetsko polje, koje uzrokuje vibriranje pojedinačnih niti u žici, zbog čega se međusobno sudaraju i čujemo karakteristično zujanje. U zemljama EU takva se buka smatra akustičnim zagađenjem i bori se protiv nje. Sada je takva borba počela kod nas.


„Sada želimo da zamenimo stare žice žicama novog dizajna koji razvijamo“, kaže predstavnik PJSC Rosseti. - To su također čelično-aluminijske žice, ali se tamo žica ne koristi okruglog presjeka, već trapeznog. Ispada da je uvijanje gusto, a površina žice je glatka, bez pukotina. Vlaga gotovo ne može ući unutra, mazivo se ne ispere, jezgro ne hrđa, a vijek trajanja takve žice približava se trideset godina. Žice sličnog dizajna već se koriste u zemljama poput Finske i Austrije. Postoje i linije sa novim žicama u Rusiji - u regionu Kaluge. Ovo je linija Orbit-Sputnjik, duga 37 km. Štaviše, tamo žice imaju ne samo glatku površinu, već i drugačiju jezgru. Nije napravljen od čelika, već od fiberglasa. Takva žica je lakša, ali vlačnija od običnog čelika-aluminija.

Međutim, najnovijim dizajnerskim dostignućem u ovoj oblasti može se smatrati žica koju je stvorio američki koncern 3M. U ovim žicama, nosivost je osigurana samo provodljivim slojevima. Nema jezgre, ali su sami slojevi ojačani aluminijum oksidom, čime se postiže visoka čvrstoća. Ova žica ima odličnu nosivost, a sa standardnim nosačima, zbog svoje čvrstoće i male težine, može izdržati raspone do 700 m dužine (standard 250-300 m). Osim toga, žica je vrlo otporna na toplinsko opterećenje, što dovodi do njene upotrebe u južnim državama Sjedinjenih Država i, na primjer, u Italiji. Međutim, žica iz 3M ima jedan značajan nedostatak - cijena je previsoka.


Originalni "dizajnerski" nosači služe kao nesumnjivi ukras krajolika, ali je malo vjerojatno da će se široko koristiti. Prioritet za elektromreže je pouzdanost prenosa energije, a ne skupe "skulpture".

Led i žice

Nadzemni vodovi imaju svoje prirodne neprijatelje. Jedna od njih je zaleđivanje žica. Ova katastrofa je posebno tipična za južne regione Rusije. Na temperaturama oko nule, kapi kiše padaju na žicu i smrzavaju se na njoj. Na vrhu žice formira se kristalna kapica. Ali ovo je samo početak. Šešir pod svojom težinom postupno okreće žicu, izlažući drugu stranu vlazi koja smrzava. Prije ili kasnije oko žice će se formirati ledeni rukav, a ako težina rukava prijeđe 200 kg po metru, žica će puknuti i neko će ostati bez svjetla. Rosseti ima vlastito znanje kako se nositi s ledom. Dio voda sa zaleđenim žicama je isključen sa linije, ali je povezan na izvor jednosmerne struje. Kada se koristi jednosmjerna struja, omski otpor žice se može praktično zanemariti i proći struje, recimo, dvostruko jače od izračunate vrijednosti za naizmjeničnu struju. Žica se zagrijava i led se topi. Žice bacaju nepotreban teret. Ali ako na žicama postoje navlake za popravak, tada se javlja dodatni otpor, a tada žica može izgorjeti.


Drugi neprijatelj su vibracije visoke i niske frekvencije. Istegnuta žica nadzemnog voda je struna koja pod utjecajem vjetra počinje da vibrira visokom frekvencijom. Ako se ova frekvencija poklapa sa prirodnom frekvencijom žice i amplitude se poklapaju, žica se može slomiti. Da bi se nosili s ovim problemom, na vodove su ugrađeni posebni uređaji - prigušivači vibracija, koji izgledaju kao kabel s dva utega. Ovaj dizajn, koji ima sopstvenu frekvenciju oscilovanja, podešava amplitude i prigušuje vibracije.

Takav štetan učinak kao što je "ples žica" povezan je s niskofrekventnim vibracijama. Kada dođe do prekida na liniji (na primjer, zbog stvaranja leda), nastaju vibracije žica koje idu dalje u talasu, kroz nekoliko raspona. Kao rezultat toga, pet do sedam nosača koji čine raspon sidrenja (razmak između dva nosača s čvrstim žičanim pričvršćenjem) može se saviti ili čak pasti. Dobro poznato sredstvo za borbu protiv "plesa" je uspostavljanje međufaznih odstojnika između susjednih žica. Ako postoji odstojnik, žice će međusobno prigušiti svoje vibracije. Druga mogućnost je korištenje na liniji nosača od kompozitnih materijala, posebno stakloplastike. Za razliku od metalnih nosača, kompozitni ima svojstvo elastične deformacije i lako će „odigrati“ vibracije žica savijanjem i vraćanjem u vertikalni položaj. Takav oslonac može spriječiti kaskadni pad cijelog dijela linije.


Fotografija jasno pokazuje razliku između tradicionalne visokonaponske žice i žice novog dizajna. Umjesto okrugle žice korištena je prethodno deformirana žica, a kompozitno jezgro je zauzelo mjesto čeličnog jezgra.

Jedinstveni nosači

Naravno, postoje razne vrste jedinstvenih slučajeva povezanih s polaganjem nadzemnih vodova. Na primjer, prilikom postavljanja nosača u poplavljeno tlo ili u uvjetima permafrosta, konvencionalne ljuske za temelje neće raditi. Zatim se koriste vijčani šipovi, koji se kao šraf uvijaju u zemlju kako bi se postigla što čvrsta osnova. Poseban slučaj je prolaz dalekovoda širokih vodenih barijera. Koriste specijalne visinske podupirače koji su deset puta veći od uobičajenih i imaju visinu od 250-270 m. S obzirom da raspon može biti i veći od dva kilometra, koristi se posebna žica sa ojačanom jezgrom koja je dodatno oslonjena na kabl za opterećenje. Tako je, na primjer, uređen prijelaz dalekovoda preko Kame raspona 2250 m.


Posebnu grupu nosača predstavljaju strukture dizajnirane ne samo da drže žice, već i da nose određenu estetsku vrijednost, na primjer, nosači skulptura. Kompanija Rosseti je 2006. godine pokrenula projekat razvoja stubova originalnog dizajna. Bilo je zanimljivih radova, ali njihovi autori, projektanti, često nisu mogli cijeniti mogućnost i proizvodnost inženjerske izvedbe ovih konstrukcija. Općenito, mora se reći da se stubovi u koje je uložen umjetnički koncept, kao što su, na primjer, stupovi za figure u Sočiju, obično postavljaju ne na inicijativu mrežnih kompanija, već po nalogu neke treće strane komercijalne ili vladine organizacije. Na primjer, u SAD-u je popularan nosač u obliku slova M, stiliziranog kao logo lanca brze hrane McDonald's.

Prilikom polaganja nadzemnih dalekovoda, pored odabira kabla, potrebno je odabrati i nosače na koje će biti pričvršćen, kao i izolatore. Ovaj članak ćemo posvetiti nosačima nadzemnih dalekovoda.

Za izgradnju nadzemnih vodova, metalnih, armiranobetonskih i drvenih, kako ih u svakodnevnom životu često nazivaju, koriste se električni stupovi.

drveni nosači

Izrađuju se, u pravilu, od borovih trupaca sa uklonjenom korom. Za dalekovode s naponom napajanja do 1000 V dopuštene su i druge vrste drveća, na primjer, jela, hrast, kedar, smreka, ariš. Trupci, koji će kasnije morati postati oslonci dalekovoda, moraju ispunjavati određene tehničke zahtjeve. Prirodni konus debla, drugim riječima, promjena njegovog promjera od debelog donjeg kraja (gužnjaka) do gornjeg reza ne smije prelaziti 8 mm na 1 metar dužine trupca. Prečnik trupca na gornjem useku za vodove napona do 1000 V uzima se najmanje 12 cm, za vodove napona iznad 1000 V, ali ne više od 35 kV - 16 cm, a za vodove većeg napona. - najmanje 18 cm.

Drveni stubovi se mogu koristiti za izgradnju nadzemnih vodova napona koji ne prelazi 110 kV uključujući. Drveni stubovi se najviše koriste u nadzemnim vodovima napona do 1000 V, kao iu komunikacijskim vodovima. Prednost drvenih stubova je njihova relativno niska cijena i jednostavnost proizvodnje. Međutim, postoji minus, značajan minus - podložni su propadanju i vijek trajanja borovih nosača je oko 4-5 godina. Da bi se drvo zaštitilo od propadanja, impregnira se posebnim antisepticima protiv truljenja, poput antracenskog ili kreozotnog ulja. Posebno pažljiva obrada pogodna je za one dijelove koji će se ukopavati u zemlju, kao i za rezne krajeve, podupirače i traverze. Zahvaljujući antisepticima, vijek trajanja se povećava za oko 2-3 puta. U istu svrhu, često se noge drvenog električnog stupa izrađuju iz dva dijela - glavnog postolja i stolice (posinka):

Gdje - 1) glavni štand, i 2) stolica (posinak)

Uz snažno propadanje donjeg dijela, dovoljno je promijeniti samo posinka.

Metalni nosači

Plus - izdržljiv i pouzdan u radu. Minus - potrebna je velika potrošnja metala, što podrazumijeva značajno povećanje troškova (u poređenju s drvenim). Metalni stubovi nadzemnih dalekovoda se po pravilu koriste na naponima od 110 kV, budući da je rad metalnih stubova uzrokovan visokim troškovima za vrlo radno intenzivne i skupe radove na periodičnom farbanju koje štiti od korozije.

Nosači od armiranog betona

U procesu industrijske proizvodnje najbolja su opcija za nadzemne vodove do 1000 V i iznad 1000 V. Upotreba armiranobetonskih nosača dramatično smanjuje operativne troškove, jer praktički ne zahtijevaju popravak. Trenutno se gotovo svugdje u izgradnji nadzemnih vodova od 6-10 kV i do 110 kV koriste armiranobetonski nosači. Posebno su rasprostranjeni u urbanim mrežama do i iznad 1000 V. Armiranobetonski nosači se mogu izraditi i monolitni (liveni) i u obliku sklopova koji se montiraju direktno na mjestu ugradnje. Njihova čvrstoća ovisi o načinu zbijanja betona, kojih postoje dva - centrifugiranje i vibracije. Primjenom metode centrifugiranja dobiva se dobra gustoća betona, što naknadno ima dobar učinak na gotov proizvod.

Na nadzemnim dalekovodima koriste se posebni, sidreni, ugaoni, krajnji, srednji nosači.

Njihova svrha je da čvrsto pričvrste žice i vodove na njih. Mjesta za njihovu ugradnju određena su projektom. Po dizajnu, sidreni nosač mora biti jak, jer ako se žica pukne s jedne strane, mora izdržati mehaničko opterećenje žica s druge strane linije.

Rasponi sidara su razmak između sidrenih nosača. Na ravnim dionicama (ovisno o poprečnom presjeku žica) sidreni rasponi imaju dužinu do 10 km.

srednji oslonci

Služe samo za podupiranje žica na ravnim dijelovima linije između sidrenih nosača. Od ukupnog broja električnih stubova postavljenih na liniji, srednji zauzimaju oko 80-90%.

Ugaoni nosači

Namijenjeni su za ugradnju na mjestima skretanja trase dalekovoda. Ako je ugao rotacije vodova do 20 0, tada se električni stup može napraviti kao srednji, a ako je ugao oko 20-90 0 onda kao sidro.

Imaju tip sidra i postavljaju se na početku i na kraju vodova. Ako se kod sidrenih električnih nosača sila jednostranog zatezanja žica može javiti samo u slučaju nužde, kada se žica pukne, onda na krajnjim električnim nosačima uvijek djeluje.

Specijalni nosači

Oni su električni stubovi povećane visine i koriste se na ukrštanju dalekovoda dalekovoda sa autoputevima i željeznicom, rijekama, na raskrsnici između samih dalekovoda i u drugim slučajevima kada standardna visina električnog stupa nije dovoljna. da obezbedi potrebnu udaljenost do žica. Srednji električni nosači vodova napona do 10 kV su jednostubni (svijećasti). U niskonaponskim mrežama jednostubni nosači obavljaju funkciju ugaonih ili krajnjih nosača, a dodatno su opremljeni spuštenim žicama pričvršćenim na stranu suprotnu napetosti žice, ili podupiračima (nosačima) koji se postavljaju sa strane zatezanja žice. :

Za vodove napona 6-10 kV, električni stupovi su u obliku slova A:

Također su okarakterizirani zračni vodovi i glavne dimenzije i dimenzije.

Mjerač nadzemnog voda - vertikalna udaljenost od najniže tačke žice do zemlje ili vode.

Sag je rastojanje između zamišljene ravne linije između tačaka pričvršćivanja žice na nosaču i najniže tačke žice u rasponu:

Sve dimenzije dalekovoda su strogo regulirane PUE-om i direktno zavise od veličine napona napajanja, kao i terena kojim trasa prolazi.

JKP reguliše i druge dimenzije prilikom prelaska i približavanja dalekovoda, kako među sobom tako i između komunikacionih vodova, autoputeva i željeznica, zračnih cjevovoda, žičara.

Za provjeru projektovanog dalekovoda u skladu sa zahtjevima EMP-a izrađuju se proračuni mehaničke čvrstoće čije su metode date u posebnim kursevima električnih mreža.

Podijeli: