Мир науки

Рефераты и конспекты лекций по географии, физике, химии, истории, биологии. Универсальная подготовка к ЕГЭ, ГИА, ЗНО и ДПА!

Загрузка...

Металлические опоры изготавливаются из стали или алюминиевых сплавов. Применяют их на ВЛ электропередачи практически всех напряжений. Имея большую механическую прочность, эти опоры, как правило, используют в

районах с тяжелыми климатическими условиями, в горной местности или на труднодоступных трассах. Их также применяют в качестве угловых и анкерных опор для ВЛ 110-500 кВ, а также переходных опор для переходов большой длины.

 

Основными недостатками металлических опор является их большая по сравнению с железобетонными опорами стоимость, а также низкая коррозионная стойкость.

 

По конструкции стальные опоры разделяются на одностоякови или башенные и портальные, а по способу закрепления в грунт - свободностоящих и с растяжками. При размере нижней части 2,7 метра и более одностоякови опоры называются широкобазимы, а меньше - вузькобазимы. Основными элементами металлических опор является ствол, траверсы и тросостийка. Ствол, как правило, выполняют в виде четырехгранной усеченной пирамиды из стального проката и состоит из: пояса, решетки и диафрагмы. Играть, в свою очередь, состоят из раскосов и распорок, а также дополнительных связей. В зависимости от способа соединения элементов, опоры делятся на сварные и болтовые. Изготовленные на предприятиях в виде отдельных пространственных секций, они доставляются на трассу ВЛ, где и происходит их окончательная сборка.

 

Траверсы одностоечных опор имеют обычную плоскую рамную или пространственную конструкцию и выполнены из швеллеров.

 

Для подвески грозозащитных тросов на вершине ствола опоры устанавливают тросостийку в виде усеченной пирамиды. Тросостийкы портальных опор, как правило, крепят на траверсах.

 

Пояса стволов свободностоящих опор кончаются внизу опорными башмаками, которые крепятся к фундаменту анкерными болтами. Стволы опор с оттяжками крепятся к фундаменту специальными шарнирными ноги. Конструкции промежуточных опор ВЛ 220 и 330 кВ аналогичные опорам 110 кВ, но имеют большее расстояние между проводами и соответственно - большую длину траверс. Анкерно-угловые опоры ВЛ 35-330 кВ изготовляют также свободностоящих башенного типа. Из-за больших нагрузок поперечные размеры ствола этих опор значительно увеличены, а высота подвески нижнего провода снижена.

 

В последние годы начали активно внедрять металлические опоры, которые собирают с длинномерных многогранных элементов, изготовленных из стального лис-та. [2]. Такие опоры получили название металлические гнутые стойки (МГС). Изготавливают такие опоры путем изгиба стального листа с последующей сваркой или соединением его краев на ребре или грани. Толщина стального листа может колебаться от 2 до 12 - 14 мм. Применять меньшую толщину листа не рекомендуют в связи с уменьшением механической прочности стойки. При увеличении толщины листа ухудшается качество сварного шва.

 

Сечение стойки в комля лежит в диапазоне: 450 - 600 мм для стоек опор ВЛ 0,4 - 10 кВ. Для промежуточных опор ВЛ напряжения 110 - 500 кВ сечение находится в пределах 750 - 900 мм. В высоковольтных одностоечных анкерно-угловых опор - 1,0 - 3,0 м. Дальнейшее увеличение сечения стойки приводит к тому, что площадь земли, занимаемая опорой, становится сравнимой с площадью опоры решетчатой конструкции.

 

Пересечение вершины опоры, как правило, находится в пределах 200 - 400 мм, и определяется конусности стойки (отношением пересечения комля до пересечения вершины), рассчитываемого исходя из необходимых прочностных характеристик.

 

Соответствии с требованиями ПУЭ для обеспечения расстояния, которую рекомендуют, от нижнего провода до земли, стойки изготавливаются такой длины: 9 - 13,5 м - для опор низковольтной распределительной сети, 22 - 26 (и более) м - для опор высоковольтных ЛЭП.

 

После доставки на пикет, составление опор проводят в следующей последовательности: составление многогранной гнутой стойки составление траверс, монтаж траверс на стойку; установка приспособлений для подъема монтажника на опору; установка временного оборудования для последующего монтажа провода и изоляции. Многогранные гнутые стойки выпускают с двумя вариантами соединения секций: телескопическим и фланцевым. При фланцевом варианте соединения, секции опоры соединяются и скручиваются болтами. При телескопическом варианте - секции опоры лежа насаживаются одна на другую и стягиваются с помощью специального приспособления и ручных лебедок.

 

Траверсы опор на МГС бывают двух типов: многогранные и решетчатые. Для решетчатых траверс, поступающих на пикет в разобранном виде, сборка осуществляется по обычной технологии, согласно сборочных чертежей.

 

Присоединение траверс до опоры выполняют на болтах или шпильках, в зависимости от проектного решения.

 

Далее монтируются приспособления для подъема монтажника на опору, которые в зависимости от требований заказчика, могут устанавливаться стационарно или демонтироваться после окончания монтажа проводов.

 

Зависимости от типа опоры, установка ее производится на анкерные болты фланцевого стыка фундамента или непосредственно в пробурено котлован.

 

Основные достоинства опор из металлических гнутых стоек заключаются в следующем:

 

- Использование компьютерных технологий позволяет легко изменять режимы работы изгибающих машин без смены оснастки, что позволяет иметь в производстве базовый набор стоек с широким диапазоном изменения несущей способности;

 

- Расход металлоизделий на стойку многогранной опоры в 9 - 20 раз меньше, чем на стойку опоры решетчатой конструкции;

 

- Трудоемкость сборки опор из стоек многогранного сечения в 7 - 8 раз ниже, чем из болтов решетчатой опорой, и в 1,3 раза - по сравнению с железобетонной;

 

- Уменьшается масса опор ВЛ в 2,2 раза по сравнению с железобетонными;

 

- Уменьшается время на монтаж многогранных опор ВЛ, поскольку они, как правило, одно основание, что в 4 раза уменьшает расход материала на фундамент и в 12 раз снижает трудоемкость на устройство котлована под цилиндрический фундамент по сравнению с фундаментами для решетчатых конструкций;

 

- Несущая способность стоек (траверс) опор легко может быть изменена в широких пределах, как за счет толщины листового металла, так и за счет угла наклона конуса;

 

- Не нужна спецтехника для доставки МГС на пикет, что позволяет сократить время транспортировки опор и, соответственно, стоимость доставки;

 

- Уменьшается полоса отчуждения, оказывает минимальное негативное влияние на окружающую среду;

 

- Увеличивается срок службы опор по сравнению с железобетонными опорами;

 

- Капитальные затраты на 1 км линий электропередач на 25-50% ниже, чем при использовании железобетонных и стальных формовых опор;

 

- Опоры на основе многогранных стальных стоек обладают антивандаль-ными свойствами.

 

Первый опыт строительства линий электропередачи в России подтвердил преимущества многогранных опор [2]. Прежде всего, эти преимущества оказались при решении транспортных проблем, причем, чем сложнее транспортная схема, тем эффективнее применение многогранных опор.

 

Кроме того, объем строительно-монтажных работ по сравнению с железобетонными опорами сокращается практически в 2 раза за счет веса и уменьшение количества опор. По сравнению с решетчатыми опорами, объем строительно-монтажных работ снижается на порядок за счет уменьшения удельных затрат на сооружение одной опоры.

 

В России ОАО «Промик» разработало серии свободностоящих одностоякових4-х цепных опор с вертикальным расположением цепей (ПМГ 110-4УР, ПМГ 110-4УР +4 и УМГ 110-4УР) для ВЛ 110 кВ. [2.] Эти опоры предназначались для условий прохождения трассы по территории интенсивной городской застройки (рис.3.10).

 

Для прохождения 4-х цепных ВЛ 110 кВ территории лесных массивов, ОАО «Промик» разработало также серии свободностоящих одностоечных 4-х цепных опор с горизонтальным расположением цепей. Эскизы свободностоящих одностоечных 3-цепных опор для ВЛ 110

 

- 220 кВ с двумя грозозащитных тросов и 4-ярусным расположением проводов (ПМ220 / 110-3 и РОЗУМ220 / 110-3) приведены на рис. 3.11. Следует отметить, что организация выполняет разработку опор ВЛ 110 - 220 кВ для конкретных условий.

 

Основными типами опор являются: промежуточная опора ПМ 110-2 и анкерно-угловая опора УМ 110-2. Для этих опор выполняют вариантную оптимизацию конструкции заключается в технико-экономическом сравнении вариантов. Количество вариантов для оптимизации определяют перебором следующих параметров:

 

- Стрела прогиба провода - 6, 8, 10, 12, 16 и 20 метров - для промежуточных опор;

 

- Высота подвеса нижнего провода-10,5 м - для анкерно-угловых опор;

 

- Количество граней в секциях стойки - 8, 10, 12 - для промежуточных опор и 10, 12, 16-для анкерно-угловых опор;

 

- Размер комля и верха стойки (конусность) - 500 - 200 мм, 600 - 200 мм, 700 -200 мм - для промежуточных опор и - 800 - 400 мм, 1000 - 400 мм, 1200 - 400 мм, 1600 - 400 мм, 1800 - 400 мм, 2000 - 400 мм - для анкерно-угловых опор.

 

Для каждого из вариантов выполняют полный силовой расчет и определяют минимально необходимую толщину стали в каждой секции стоек и в каждом пересечении через 0,1 м в диапазоне 4 - 14 мм с шагом 1 мм.

 

При необходимости определяют конструкцию фланцевых соединений.

 

Определение стоимости 1 км ВЛ для каждого варианта выполняют с учетом следующих расходов: стоимости металла для изготовления МГС с учетом раскроя, стоимости металла для изготовления траверс, стоимости металла для изготовления фланцев, стоимости металлоизделий для стыковки секций, а также крепление траверс и фланцев; стоимости металла и бетона для закрепления опор в грунте; заводских расходов на изготовление МГС зависимости от количества граней; затрат на постоянный отвод земли под опоры; расходов на вырубку просеки; затрат на установку опор и фундаментов; расходы на арматуру и изоляторы.

 

Основные опоры при оптимизации рассчитывают на подвеску проводов АС 240/32 и троса для оптоволоконной связи типа ОКГТ марки ACS 66-6.3.

 

Анкерно-угловые опоры при оптимизации рассчитывают на угол поворота трассы не менее 60 °. После проведения оптимизации основных опор и определение их конструкции, выполняют определение сферы применения опор для других марок проводов AC 70/11, AC 95/16, AC 120/19, AC 150/24, AC185/29 и АС 300/39 (c определению толщины каждой секции) и определения подтипа стойки для каждого провода.

 

Для основной анкерно-угловой опоры сфера ее применения (с определением толщины каждой секции) и подтип стойки, определяют для различных углов поворота трассы: от 0 до 20о, от 20 до 40о, от 40 до 60 °, от 60 до 75о, от 75 до 90о.

 

Однако, не следует рассматривать МГС как некоторые универсальные конструкции, которые позволяют заменить все известные типы опор ВЛ электропередачи. Рациональный подход к определению сферы применения МГС позволяет во многом существенно снизить затраты на строительство ВЛ и их дальнейшую эксплуатацию. Для каждого конкретного случая эффективность применения того или иного типа опор зависит от различных факторов. К таким факторам можно отнести: климатические условия района, особенности технического задания на строительство объекта, близость производства того или иного типа опор и т.д. В связи с многообразием условий строительства целесообразно предварительно оценить сферу эффективного применения конкретных типов МГС. Это позволит избежать необоснованных расходов при строительстве ВЛ и ускорит получение экономического эффекта от реализации конкретных проектов. В [2] приведены результаты расчета стоимости строительства пятикилометровой анкерных участков с МГС для напряжений от 6 кВ до 500 кВ. Основным критерием выбора рационального варианта был минимум капитальных затрат на строительство объекта. Анализ полученных результатов позволяет сделать предварительные выводы о наиболее рациональные варианты использования опор на МГС. Относительно напряжения можно выделить три сферы с разными уровнями эффективности.

 

В электрических сетях напряжением до 10 кВ экономически эффективнее является применение железобетонных опор, которые имеют в 5-6 раз меньшую стоимость по сравнению с металлическими. Однако, в труднодоступных районах применения МГС существенно уменьшает расходы на транспорт и монтаж линий в связи с чем металлические опоры становятся на 30% эффективнее железобетонных.

 

Следует отметить, что при расчете экономической эффективности не учитывались характеристики надежности электрических сетей. Опыт эксплуатации электрических сетей 0,4 - 10 кВ показывает, что в случае возникновения экстремальных метеорологических условий крупнейшем разрушению подвергаются электрические сети на базе трапецеидальных стоек с вибрированных бетона. В связи с этим оценку целесообразности применения опор на МГС в электрических сетях 0, 4-10 кВ следует проводить с учетом потерь от аварий, срока службы и эксплуатационных расходов.

 

Наиболее полно свои преимущества многогранные опоры проявляются в электрических сетях 35 - 220 кВ. По сравнению с ЛЭП с центрифугированные бетонными опорами линии с опорами МГС дешевле на 6-10%. Основным фактором, обеспечивающим преимущество многогранных опор, является увеличение пролетных расстояний в 1,5-2 раза.

 

Сравнение стоимости строительства ЛЭП на многогранных и решетчатых опорах показало, что практически по всем составляющим издержек использования опор на МГС экономически целесообразнее. Стоимость 1 км линий данного класса на решетчатых опорах оказывается на 35-40% выше.

 

Как и в сетях 0, 4-10 кВ преимущества опор на МГС возрастают при строительстве ЛЭП в труднодоступных районах. Следует отметить, что при использовании опор на МГС сокращается время строительства ПЛ.

 

В электрических сетях напряжением 330 - 500 кВ, как показали результаты расчетов, применение железобетонных опор экономически нецелесообразно. Сравнение опор на МГС и металлических решетчатых опор показало, что для ВЛ 330 кВ оба типа опор ривноефективни. Для ВЛ 500 кВ решетчатые опоры имеют определенные преимущества. Обусловлено это увеличением массы многогранной опоры, а также увеличением стоимости фундамента.

 

Опыт строительства линий электропередачи на многогранных опорах накопленный как в нашей стране, так и за рубежом, свидетельствует, что это направление может стать одним из перспективных в сетевом строительстве. Проблемы, которые имеют место сегодня, не носят принципиального характера и могут быть решены при незначительных объемах инвестиций.



Загрузка...
Загрузка...
Реферати і шпаргалки на українській мові.
Биология      Физика      Химия      Экономика     География
Микробиология      Теоретическая механика     География Белоруссии    География Украины    География Молдавии
Растительность мира      Электротехника    География Грузии    География Армении    География Азербайджана
География Казахстана    География Узбекистана    География Киргизии    География Туркменистана    Природоведение
География Таджикистана    География Эстонии