Особенности монтажа композитных опор ВЛ

Цель:

1. Знакомство с новым типом опор воздушных линий электропередач - композитными опорами.

2. Изучение особенностей монтажа опор из композитных материалов при сооружении ВЛ высокого напряжения.

Контрольные вопросы

1. Из какого материала изготавливаются композитные опоры ВЛ?

2. Перечислите основные достоинства композитных опор.

3. Какова область применения опор из композитных материалов?

4. Опишите особенности транспортировки композитных опор.

5. Перечислите основные этапы работ по монтажу композитных опор.

6. Как выполняют сборку композитных опор высоковольтных ВЛЭП?

7. Какие механизмы и приспособления применяются при монтаже опор из композитных материалов?

Общие сведения об опорах из композитных материалов

Применение опор из композитных материалов при сооружении воздушных линий является последним достижением в электромонтажном производстве.

Основа применяемого материала - стекловолокно. Опоры изготавливаются различными способами, например, путем намотки стекловолоконной нити вокруг конической формы под различными углами к ее оси для получения необходимых физико-механических характеристик. Непосредственно перед намоткой стекловолоконная нить пропитывается связующим веществом - смолой. После намотки нити образуются трубы-конусы разных длин и диаметров, которые затем "наращиваются" одна на другую, образуя стойку опоры.

Рисунок. Изготовление композитной опоры.

Достоинства и недостатки опор из композитных материалов

Достоинством композитных опор является:

· малый вес опор. Так, например, осветительная опора высотой 12 метров весит всего 68 кг, что в несколько раз меньше веса деревянных опор (деревянная опора высотой 12 м весит 300-530 кг).

Таблица - Сравнение массогабаритных характеристик опор

Композитные опоры			Деревянные опоры
Высота опор, мм	Вес*, кг	Высота опор, мм	Вес**, кг
8000	38-45	8500	180, 240, 320
9000	42-66	9500	200, 280, 380
11000	57-92	11000	240, 370, 460
12000	68-110	12000	300, 380, 530

* Вес композитных опор указан для различных расчетных значений нагрузки на вершину опоры: 250 – 500 кг.

** Вес деревянных опор указан для различных классов: L (легкие), М (средние), S (прочные).

· упрощение хранения и транспортировки. Объясняется это тем, что секции опор полые и их можно хранить и перевозить одна в другой, по принципу «матрешки».

Рисунок. Принцип хранения и перевозки композитных опор.

· простота монтажа опор. Для сборки и установки опор из композитных материалов не требуется применение сложных монтажных инструментов и тяжелой техники.

· не требуется техническое обслуживание в процессе эксплуатации. Опоры из композита не подвержены коррозии (так как не содержат стальных элементов) и гниению, поэтому не требуется периодически восстанавливать лакокрасочное покрытие опор и их гидроизоляцию, заделывать трещины и т.д.

· опоры из композитных материалов обладают высокой прочностью и долговечностью. Некоторые западные производители дают гарантию 40 лет на появление производственных дефектов и пожизненную гарантию на повреждения связанные с воздействием на опору льда, снега, ветра или удара молнии. По оценкам экспертов срок службы опор из композитных материалов находится в диапазоне 65-80 лет.

· огнестойкость и экологичность. Нет проблем с утилизацией опор, подобных деревянным опорам пропитанных креозотом.

· хорошие диэлектрические свойства.

· безопасность для автотранспорта. Опоры из композитных материалов являются более ударобезопасными по сравнению с железобетонными и металлическими аналогами, не наносят травм участникам движения и серьезных повреждений транспортным средствам при ДТП. В случае наезда сильному механическому повреждению подвергается опора, а не автомобиль с водителем и пассажирами.

На видеороликах, приведенных ниже, показаны испытания с разрушением композитных опор наружного освещения в условиях приближенных к дорожным. На скорости 100 км/ч (1-й видеоролик) и 49 км/ч (2-й видеоролик) легковые автомобили врезаются в композитную стойку опоры. Обратите внимание на поведение мачты в момент удара. Она принимает на себя кинетическую энергию автомобиля и совершает изгибы поглощая и гася силу удара, не надламываясь на вершине или в других местах кроме как в месте удара. Если такая мачта падает на крышу автомобиля, то её масса также не приносит вреда пассажирам. Мачты высотой 9 метров весят около 50 кг, и на крыше автомобиля один из краев опоры создаст давление массой не более 25 кг. Таким образом, данный тип опор эффективен с точки зрения безопасности автомобильного движения, особенно на опасных перекрестках и участках дорог с печальной статистикой.

К недостаткам данного типа опор можно отнести следующее:

· производство опор данного типа не развито в нашем регионе и, как следствие, стоимость композитных опор пока еще достаточно высока (деревянная опора высотой 12 м примерно в 6 раз дешевле композитной опоры такой же высоты).

Таблица - Сравнение стоимости опор

Композитные опоры		Деревянные опоры
Высота опор, мм	Стоимость*, руб	Высота опор, мм	Стоимость, руб
8000	19000	8000	2800
9000	21000	9000	3200
11000	25000	11000	3800
12000	29500	12000	4700

* Ориентировочные цены на опоры указаны в российских рублях на 2013 год.

· малый опыт монтажа и эксплуатации данного типа опор.

Исходя из описанных достоинств и недостатков композитных опор оптимальным видеться их применение совместно с деревянными опорами. При сооружении трассы линии 0,4-10 кВ на основе деревянных опор в районах где наблюдаются сильные снегопады и гололед каждая 5-6 опора может быть заменена на композитную, что не приведет к существенному удорожанию проекта и снизит вероятность и размер аварий, вызванных каскадными разрушениями.