Как устроены опоры лэп?

Как устроены опоры лэп?

Значительно чаще мы воображаем себе опору ЛЭП в виде решетчатой конструкции. Лет 30 назад это был единственный вариант, да и Сейчас их строят . На место строительства привозят комплект железных уголков и ход за шагом свинчивают из этих типовых элементов опору.

После этого приезжает кран и ставит конструкцию вертикально. Таковой процесс занимает много времени, что отражается на сроках прокладки линий, а сами эти опоры с унылыми решетчатыми силуэтами очень недолговечны. Обстоятельство — не сильный защита от коррозии.

Технологическое несовершенство таковой опоры дополняет несложной цементный фундамент. В случае если сделан он недобросовестно, к примеру с применением раствора ненадлежащего качества, то спустя какое-то время бетон растрескается, в трещины попадет вода. Пара циклов заморозки-оттаивания, и фундамент нужно переделывать либо без шуток ремонтировать.

Трубки вместо уголков

О том, что за альтернатива идет на смену классическим опорам из тёмного металла, мы задали вопрос представителей ПАО «Россети». «В отечественной компании, которая есть наибольшим электросетевым оператором в Российской Федерации, — говорит эксперт данной организации, — мы в далеком прошлом пробовали отыскать решение проблем, которые связаны с решетчатыми опорами, и в конце 1990-х начали переходить на гранные опоры. Это цилиндрические стойки из гнутого профиля, практически трубы, в поперечном сечении имеющие вид многогранника.

Помимо этого, мы стали применять новые способы антикоррозионной защиты, по большей части способ тёплого цинкования. Это электрохимический метод нанесения защитного покрытия на металл. В агрессивной среде слой цинка истончается, но несущая часть опоры остается невредимой».

    Фото Опоры электрических воздушных линий мы в большинстве случаев воображаем себе как раз так. Но хорошая решетчатая конструкция неспешно уступает место более прогрессивным вариантам — опорам и многогранным опорам из композитных материалов.

Кроме большей долговечности новые опоры отличаются еще и простотой монтажа. Никаких уголков больше свинчивать не нужно: трубчатые элементы будущей опоры приятель в приятеля, после этого соединение закрепляется. Смонтировать такую конструкцию возможно в восемь-десять раз стремительнее, чем собрать решетчатую. Соответствующие преобразования претерпели и фундаменты. Вместо простого цементного стали применять так именуемые сваи-оболочки.

Конструкция опускается в почву, к ней крепится ответный фланец, а на него уже ставится сама опора. Расчетный срок работы таких опор — до 70 лет, другими словами приблизительно вдвое больше, чем у решетчатых.

Из-за чего гудят провода

А провода? Они висят высоко над почвой и с далека похожи на толстые монолитные тросы. В действительности высоковольтные провода свиты из проволоки. Простой и везде используемый провод имеет металлической сердечник, что снабжает конструктивную прочность и находится в окружении алюминиевой проволоки, так называемых внешних повивов, через каковые передается токовая нагрузка. Между алюминием и сталью проложена смазка.

Она нужна чтобы уменьшить трение между алюминием материалами и — сталью, имеющими различный коэффициент теплового расширения. Но потому, что алюминиевая проволока имеет круглое сечение, витки прилегают друг к другу неплотно, поверхность провода имеет выраженный рельеф. У этого недочёта имеется два последствия. Во-первых, в щели между витками попадает влага и вымывает смазку.

Трение улучшается, и создаются условия для коррозии. В следствии срок работы для того чтобы провода образовывает не более 12 лет. Дабы продолжить срок работы, на провод иногда надевают ремонтные манжеты, каковые также будут стать обстоятельствами неприятностей (об этом чуть ниже).

Помимо этого, такая конструкция провода содействует созданию вблизи воздушной линии прекрасно различимого шума. Происходит он по причине того, что переменное напряжение 50 Гц рождает переменное магнитное поле, которое заставляет отдельные жилы в проводе вибрировать, что влечет их соударения между собой, и мы слышим характерное гудение. В Европе таковой шум считается звуковым загрязнением, и с ним борются.

Сейчас такая борьба началась и у нас.

«Ветхие провода мы на данный момент желаем заменить на провода новой конструкции, которую разрабатываем, — говорит представитель ПАО «Россети». — Это также сталь-алюминиевые провода, но проволока в том месте используется не круглого сечения, а скорее трапециевидного. Повив получается плотным, а поверхность провода ровная, без щелей. Влага вовнутрь попасть практически не имеет возможности, смазка не вымывается, сердечник не ржавеет, и срок работы для того чтобы провода приближается к тридцати годам.

Провода схожей конструкции уже употребляются в таких государствах, как Австрия и Финляндия. Линии с новыми проводами имеется и в Российской Федерации — в Калужской области. Это линия «Орбита-Спутник» длиной 37 км. Причем в том месте провода имеют не просто ровную поверхность, но и второй сердечник. Он выполнен не из стали, а из стекловолокна.

Таковой провод легче, но прочнее на разрыв, чем простой сталь-алюминиевый».

Но самым последним конструкторским достижением в данной области можно считать провод, созданный американским концерном 3M. В этих проводах несущая свойство обеспечивается лишь токопроводящими повивами. В том месте нет сердечника, но сами повивы армированы оксидом алюминия, чем достигается большая прочность. У этого провода красивая несущая свойство, и при стандартных опорах он за счет собственной малого и прочности веса может выдерживать пролеты длиной до 700 м (стандарт 250−300 м).

Помимо этого, провод весьма стоек к тепловым нагрузкам, что обусловливает его применение в южных штатах США и, к примеру, в Италии. Но у провода от 3M имеется один значительный минус — через чур большая цена.

    Фото Уникальные «дизайнерские» опоры являются несомненным украшением ландшафта, но вряд ли они возьмут широкое распространение. В приоритете у электросетевых компаний надежность энергопередачи, а не дорогостоящие «скульптуры».

струны и Лёд

У воздушных линий электропередач имеется собственные естественные неприятели. Один из них — обледенение проводов. Особенно это бедствие характерно для южных районов России. При температуре около нуля капли измороси падают на провод и мёрзнут на нем. Происходит образование кристаллической шапки на верхней части провода. Но это лишь начало.

Шапка под собственной тяжестью неспешно проворачивает провод, подставляя замерзающей влаге другую сторону. Непременно около провода образуется ледяная муфта, и в случае если вес муфты превысит 200 кг на метр, провод оборвется и кто-то останется без света. В компании «Россети» имеется собственный ноу-хау по борьбе со льдом. Участок линии с обледеневшими проводами отключается от линии, но подключается к источнику постоянного тока.

При применении постоянного тока омическое сопротивление провода возможно фактически не учитывать и пропускать токи, скажем, вдвое посильнее, чем расчетное значение для переменного тока. Провод нагревается, и лед плавится. Провода сбрасывают ненужный груз.

Но в случае если на проводах имеется ремонтные муфты, то появляется дополнительное сопротивление, и вот тогда провод может и перегореть.

Второй неприятель — высокочастотные и низкочастотные колебания. Натянутый провод воздушной линии — это струна, которая под действием ветра начинает вибрировать с высокой частотой. В случае если эта частота совпадет с собственной частотой провода и случится совмещение амплитуд, провод может порваться. Дабы совладать с данной проблемой, на линиях устанавливают особые устройства — гасители вибрации, имеющие вид тросика с двумя грузиками.

Эта конструкция, имеющая собственную частоту колебаний, расстраивает амплитуды и гасит вибрацию.

С низкочастотными колебаниями связан таковой вредный эффект, как «пляска проводов». В то время, когда на линии происходит обрыв (к примеру, из-за появившегося льда), появляются колебания проводов, каковые идут волной дальше, через пара пролетов. В следствии смогут погнуться либо кроме того упасть пять-семь опор, составляющих анкерный пролет (расстояние между двумя опорами с твёрдым креплением провода).

Известное средство борьбы с «пляской» — установление межфазных распорок между соседними проводами. При наличии распорки провода будут взаимно гасить собственные колебания. Второй вариант — применение на линии опор из композитных материалов, в частности из стеклопластика.

В отличие от железных опор, композитная имеет свойство упругой деформации и легко «отыграет» колебания проводов, нагнувшись, а после этого вернув вертикальное положение. Такая опора может не допустить каскадное падение целого участка линии.

    новое и Старое На фото четко видна отличие между традиционным проводом и высоковольтным проводом новой конструкции. Вместо проволоки круглого сечения использована предварительно деформированная проволока, а место металлического сердечника занял сердечник из композита.

Опоры-уникумы

Очевидно, существуют разнообразные неповторимые случаи, которые связаны с прокладкой воздушных линий. К примеру, при установке опор в обводненный грунт либо в условиях вечной мерзлоты простые сваи-оболочки для фундамента не подойдут. Тогда употребляются винтовые сваи, каковые ввинчивают в грунт как шуруп, дабы достигнуть максимально прочного основания. Особенный случай — это прохождение ЛЭП широких водных рубежей.

В том месте употребляются особые высотные опоры, каковые весят раз в десять больше простых и имеют высоту 250−270 м. Потому, что протяженность пролета может составлять более двух километров, используется особенный провод с усиленным сердечником, что дополнительно поддерживается грузотросом. Так устроен, к примеру, переход ЛЭП через Каму с длиной пролета 2250 м.

Отдельную группу опор воображают конструкции, призванные не только держать провода, но и нести в себе определенную эстетическую сокровище, к примеру опоры-скульптуры. В 2006 году компания «Россети» инициировала проект с целью создать опоры с уникальным дизайном. Были занимательные работы, но авторы их, дизайнеры, довольно часто не могли оценить технологичность и возможность инженерного воплощения этих конструкций.

По большому счету нужно заявить, что опоры, в каковые положен художественный план, как, к примеру, опоры-фигуры в Сочи, в большинстве случаев устанавливаются не по инициативе сетевых компаний, а по заказу каких-то сторонних коммерческих либо национальных структур. К примеру, в Соединенных Штатах популярна опора в виде буквы M, стилизованной под логотип сети фастфуда «Макдоналдс».

Статья «Высокая энергия» размещена в издании «Популярная механика» (№155, сентябрь 2015).

Как работает ЛЭП. Передача энергии на большие расстояния. Анимационный обучающий ролик. / Урок 3


Темы которые будут Вам интересны: