Опора для воздушных линий электропередачи высокого и сверхвысокого напряжения и для многоцепных линий электропередачи
Изобретение относится к области строительства, в частности к опорным конструкциям для линии электропередачи высокого напряжения. Опора для воздушных линий электропередачи высокого и сверхвысокого напряжения и для многоцепных линий электропередачи содержит вертикальную стойку с расположенными на ней консолями или траверсами для крепления проводов, выполненную в нижней своей части раздвоенной в направлении, перпендикулярном оси линии электропередачи, при этом каждая из двух образовавшихся в результате раздваивания наклонных стоек закреплена на отдельном фундаменте. Наклонные стойки жестко связаны с нижним концом вертикальной стойки ниже уровня закрепления нижней консоли или траверсы на вертикальной стойке и на расстоянии от последних с образованием трехлучевой звезды, при этом все стойки расположены несимметрично относительно оси линии электропередачи. Технический результат: уменьшение металлоемкости при повышении эксплуатационной надежности при работе с ветровыми нагрузками рабочих режимов, направленных поперек оси ЛЭП. 1 ил.
Настоящее изобретение относится к области строительства, в частности к опорным конструкциям для линии электропередачи высокого напряжения (далее - ЛЭП).
Известна опора для воздушной линии электропередачи, содержащая стойку, закрепленную одним концом на опорной поверхности и несущую в верхней части расположенные по разные стороны от стойки и разнесенные по высоте консоли для узлов крепления подвешиваемых проводов линии электропередачи (SU, авт.св. №1573117, Е04Н 12/00, опубл. 23.06.1990).
Недостатком конструкции данной опоры является то, что с увеличением класса напряжения ЛЭП увеличивается сечение проводов, применяемых при строительстве ЛЭП. Провода большого сечения имеют больший удельный вес и большую механическую прочность. Большая механическая прочность проводов приводит к тому, что опоры ЛЭП более высоких классов напряжения имеют большие габаритные пролеты. Эти факторы приводят к тому, что существенно возрастают нагрузки, действующие на опоры ЛЭП высокого и сверхвысокого классов напряжения. Существенное возрастание нагрузок наблюдается и для многоцепных опор более низких классов напряжения, что объясняется размещением на одной опоре большого количества цепей.
Не представляет проблемы разработать стойку опоры, выдерживающую эти нагрузки, однако, изгибающие моменты, действующие на фундаменты опор при этом будут настолько значительными, что выполнение самих фундаментов, обеспечивающих надежное закрепление опор в грунте, будет проблематичным и неоправданно дорогим.
Также известны опорные конструкции ЛЭП башенного типа, опирающиеся на четыре фундамента, что позволяет снять проблему с закреплением опор в грунте в связи с тем, что в этом случае изгибающие моменты переводятся в усилия сжатия и вырывания. Для закрепления таких опор в грунте применяются грибовидные подножники или электротехнические сваи достаточной длины для того, чтобы выдержать действие вырывающей нагрузки.
Анализ сил, воздействующих на опоры ЛЭП высокого и сверхвысокого напряжения, показывает, что ветровые нагрузки рабочих режимов, направленные поперек оси ЛЭП, превышают нагрузки аварийных режимов, возникающих при обрыве проводов и действующих вдоль оси ЛЭП. Этот факт позволяет усовершенствовать опоры ЛЭП путем приведения их конструкции к оптимальной форме с точки зрения нагрузок, воздействующих на опоры ЛЭП в эксплуатационных режимах.
Известна опора для воздушных линий электропередачи высокого и сверхвысокого напряжения и для многоцепных линий электропередачи, содержащая стойку с расположенными на ней консолями или траверсами для крепления проводов, выполненную в нижней своей части раздвоенной в направлении, перпендикулярном оси ЛЭП, при этом каждая из двух образовавшихся в результате раздваивания стоек закреплена на отдельном фундаменте (SU №545738, Е04Н 12/00, опубл. 05.02.1977).
Недостатком данной опоры является то, что наклонные стойки связаны с вертикальной стойкой шарнирами, обуславливающими применение оттяжек для сохранения пространственной формы опоры. В результате этого опора получается металлоемкой, габаритной и пространственно развитой.
Настоящее изобретение направлено на решение технической задачи по разгрузке стойки опоры от изгибающих моментов рабочих режимов за счет раздвоения стойки в ее нижней части в направлении, перпендикулярном оси ЛЭП ниже уровня закрепления нижней траверсы (траверс), предназначенной для крепления провода (проводов), и установке каждой из образовавшихся в результате такого раздвоения стоек на отдельный фундамент.
Достигаемый при этом технический результат заключается в уменьшении металлоемкости при повышении эксплуатационной надежности при работе с ветровыми нагрузками рабочих режимов, направленных поперек оси ЛЭП.
Указанный технический результат достигается тем, что опора для воздушных линий электропередачи высокого и сверхвысокого напряжения и для многоцепных линий электропередачи, содержащая вертикальную стойку с расположенными на ней консолями или траверсами для крепления проводов, выполненную в нижней своей части раздвоенной в направлении, перпендикулярном оси линии электропередачи, при этом каждая из двух образовавшихся в результате раздваивания наклонных стоек закреплена на отдельном фундаменте, отличающаяся тем, что наклонные стойки жестко связаны с нижним концом вертикальной стойки ниже уровня закрепления нижней консоли или траверсы на вертикальной стойке и на расстоянии от последних с образованием трехлучевой звезды, при этом все стойки расположены не симметрично относительно оси линии электропередачи.
Указанные признаки являются существенными и взаимосвязаны между собой с образованием устойчивой совокупности существенных признаков, достаточной для получения требуемого технического результата.
Изобретение поясняется конкретным примером, который, однако, не является единственно возможным, но наглядно демонстрирует возможность достижения приведенной совокупностью признаков требуемого технического результата.
На чертеже - опора для воздушных линий электропередачи высокого и сверхвысокого напряжения и для многоцепных линий электропередачи (несимметричное расположение относительно ЛЭП).
Согласно настоящему изобретению опора (фиг.1) для воздушных линий электропередачи высокого и сверхвысокого напряжения и для многоцепных линий электропередачи содержит вертикальную стойку 1 с расположенными на ней консолями или траверсами 2 для крепления проводов. Стойка 1 выполнена в нижней своей части раздвоенной в направлении, перпендикулярном оси линии электропередачи. При этом каждая из двух образовавшихся в результате раздваивания наклонных стоек 3 закреплена на отдельном фундаменте 4. Наклонные стойки 1 жестко связаны с нижним концом вертикальной стойки 1 ниже уровня закрепления нижней консоли или траверсы на вертикальной стойке и на расстоянии L от последних с образованием трехлучевой звезды. Все стойки могут быть расположены несимметрично (фиг.1) относительно оси линии электропередачи (условно показана в виде вертикальной плоскости 5 симметрии, проходящей через ось линии электропередач). При этом оси всех стоек расположены в общей вертикальной плоскости.
Для несимметричного выполнения по расположению опоры ось линии электропередачи проходит - плоскость 5 симметрии смещена относительно вертикальной плоскость симметрии опоры на Δ. Для компенсации несимметричности одна из наклонных стоек располагается под большим углом к оси вертикальной стойки 1, чем другая наклонная стойка.
При таком выполнении опоры ЛЭП более высокие по значениям ветровые нагрузки от проводов, направленные поперек оси ЛЭП, переводятся в фундаментах в сжимающие и вырывающие нагрузки, а меньшие нагрузки аварийных режимов, действующие вдоль оси ЛЭП, воспринимаются фундаментами в виде изгибающих моментов, но при этом эти моменты распределяются уже на два фундамента, что также облегчает работу фундаментов.
Сама стойка опоры, как и ее образовавшиеся в результате раздваивания части, могут иметь различные сечения - круглое, эллиптическое, квадратное, прямоугольное и др. и могут быть выполнены любым известным способом - деревянными, железобетонными, стальными решетчатыми, многогранными, из гнутых профилей и т.д.
Настоящее изобретение промышленно применимо, так как основано на рациональном расположении частей опоры, обеспечивающем повышение эксплуатационных характеристик опоры при рабочих ветровых нагрузках, направленных поперек ЛЭП.
Опора для воздушных линий электропередачи высокого и сверхвысокого напряжения и для многоцепных линий электропередачи, содержащая вертикальную стойку с расположенными на ней консолями или траверсами для крепления проводов, выполненную в нижней своей части раздвоенной в направлении, перпендикулярном оси линии электропередачи, при этом каждая из двух образовавшихся в результате раздваивания наклонных стоек закреплена на отдельном фундаменте, отличающаяся тем, что наклонные стойки жестко связаны с нижним концом вертикальной стойки ниже уровня закрепления нижней консоли или траверсы на вертикальной стойке и на расстоянии от последних с образованием трехлучевой звезды, при этом все стойки расположены несимметрично относительно оси линии электропередачи.
