34
Ежеквартальный
спецвыпуск
№
4 (19),
декабрь
2020
Быстровозводимая
облегченная
опора
для
производства
аварийно
-
восстановительных
работ
на
ВЛ
35–110
кВ
,
не
требующая
сооружения
специального
фундамента
Игорь
БОГАЧ
,
начальник
Электро
-
технической
службы
Департамента
эксплуа
-
тации
и
ремонта
АО
«
Россети
Тюмень
»
Александр
ЗУБКОВ
,
технический
директор
ЗАО
«
ФЕНИКС
-88»
К
рупные
аварии
на
ВЛ
в
России
и
ряде
зарубежных
стран
,
вызванные
падени
-
ем
опор
из
-
за
сильных
ветровых
нагрузок
и
природных
катаклизмов
,
послужили
толчком
для
разработки
различных
технологий
и
конструкций
опор
ВЛ
,
предна
-
значенных
для
сокращения
времени
аварийно
-
восстановительных
работ
.
Из
-
вестно
,
что
аварии
с
падением
опор
ВЛ
(
а
это
чаще
промежуточные
опоры
)
приводят
к
длительным
нарушениям
в
работе
энергосистемы
.
В
результате
таких
аварий
пред
-
приятия
,
жилые
дома
и
социальные
объекты
остаются
без
света
и
тепла
на
период
вос
-
становительных
работ
.
Каждая
авария
может
повлечь
за
собой
не
только
миллионные
В
2016
году
завершена
совместная
опытно
-
конструктор
-
ская
работа
АО
«
Россети
Тюмень
» (
до
23.12.2019 —
АО
«
Тю
-
мень
энерго
»)
и
ЗАО
«
ФЕНИКС
-88»
по
теме
«
Разработка
бы
-
стромонтируемых
облегченных
опор
для
производства
ава
-
рийно
-
восстановительных
работ
на
ВЛ
35–110
кВ
из
компо
-
зитных
материалов
,
не
требующих
сооружения
специальных
фундаментов
».
В
результате
разработки
для
АО
«
Россети
Тюмень
»
изготовлены
пять
штук
быстровозводимых
опор
из
композитных
материалов
БК
110-1,
используемых
в
каче
-
стве
аварийного
резерва
и
готовых
к
применению
при
ава
-
рийных
ситуациях
.
Разработанная
опора
БК
110-1
облада
-
ет
важными
качествами
,
позволяющими
сократить
время
устранения
аварии
на
ВЛ
.
Производство
опор
и
эксперимен
-
тальный
этап
работы
,
в
основном
,
выполнялись
в
лаборато
-
риях
ЗАО
«
ФЕНИКС
-88».
Опытно
-
промышленная
эксплуата
-
ция
—
в
АО
«
Россети
Тюмень
».
Воздушные
линии
Анатолий
ДЬЯКОВ
,
начальник
Департа
-
мента
эксплуатации
и
ремонта
АО
«
Россети
Тюмень
»
35
убытки
,
но
и
серьезные
социальные
последствия
.
Особен
-
но
высокие
риски
возникают
в
зимний
период
.
Именно
по
-
этому
время
аварийно
-
восстановительных
работ
должно
быть
минимальным
,
несмотря
на
возможные
сложности
.
При
проведении
аварийно
-
восстановительных
работ
на
ВЛ
35–110
кВ
часто
возникают
ситуации
,
когда
по
ряду
при
-
чин
(
отсутствие
транспортной
инфраструктуры
,
труднопро
-
ходимая
местность
и
т
.
п
.)
невозможно
быстро
осуществить
доставку
и
установку
новой
опоры
ЛЭП
,
тогда
и
возникает
потребность
в
установке
временной
,
опоры
,
позволяющей
без
грузоподъемных
механизмов
(
практически
вручную
)
в
сжатые
сроки
выполнить
ее
монтаж
в
полевых
усло
виях
.
Быстровозводимые
опоры
должны
быть
легкими
,
быстро
-
сборными
,
долговечными
,
стойкими
к
воздействию
клима
-
тических
факторов
.
Использование
таких
опор
особенно
актуально
в
удаленных
и
труднодоступных
районах
,
куда
доставка
и
установка
железобетонных
или
стальных
опор
ограничена
с
сезонной
доступностью
места
аварии
для
тя
-
желой
техники
.
В
августе
2013
года
АО
«
Россети
Тюмень
»
в
рамках
плана
НИОКР
2013–2017
годов
организовало
выполнение
опытно
-
конструкторской
работы
(
ОКР
)
по
теме
«
Разработ
-
ка
быстромонтируемых
облегченных
опор
для
производ
-
ства
аварийно
-
восстановительных
работ
на
ВЛ
35–110
кВ
из
композитных
материалов
,
не
требующих
сооружения
специальных
фундаментов
».
Для
выполнения
ОКР
был
за
-
ключен
договор
с
ЗАО
«
ФЕНИКС
-88».
Определено
место
внедрения
разработки
—
северные
филиалы
АО
«
Россети
Тюмень
».
Цель
разработки
:
создание
быстровозводимых
облег
-
ченных
опор
из
композитных
материалов
,
не
требующих
сооружения
фундаментов
,
предназначенных
для
аварийно
-
восстановительных
работ
на
ВЛ
35–110
кВ
в
труднодоступной
местности
,
позволяющих
оперативно
заменить
поврежденную
опору
и
восстановить
электроснабжение
.
В
соответствии
с
техническим
заданием
основная
задача
заключалась
в
разработке
опор
,
обладающих
несколькими
важными
свойствами
:
–
возможностью
быстрой
установки
силами
одной
бригады
с
использованием
средств
малой
механизации
и
одной
единицы
легкой
вездеходной
техники
,
без
исполь
-
зования
грузоподъемных
механизмов
;
–
возможностью
отказа
от
сооружения
фундаментов
,
требующих
значительного
объема
работ
;
–
возможностью
оперативной
доставки
комплекта
для
сборки
опоры
в
отдален
-
ные
районы
,
в
том
числе
вертолетом
;
–
возможностью
многократного
использо
-
вания
опоры
;
–
надежностью
опоры
в
сложных
климатических
условиях
,
в
том
числе
при
низких
температурах
;
–
возможностью
быстрой
сборки
и
приведения
опоры
в
рабочее
положение
силами
одной
бригады
;
–
возможностью
установки
на
грунты
со
слабой
несущей
способностью
(
болото
);
–
опора
аварийного
резерва
должна
иметь
минимальную
массу
при
необходимой
механической
прочности
,
задан
-
ной
в
технических
требованиях
.
ОКР
выполнялась
в
четыре
этапа
:
•
этап
№
1
(29.08.2013–30.06.2014)
по
разработке
тех
-
нических
требований
,
конструкторских
решений
и
техно
-
логической
документации
к
быстровозводимым
облег
-
ченным
опорам
;
•
этап
№
2
(01.07.2014–29.05.2015)
по
изготовлению
опыт
-
ных
образцов
быстровозводимых
облегченных
опор
на
35
и
110
кВ
из
композитных
материалов
без
специальных
фундаментов
;
•
этап
№
3
(01.06.2015–03.12.2015)
по
проведению
испы
-
таний
опытных
образцов
быстровозводимых
облегчен
-
ных
опор
на
35
и
110
кВ
и
элементов
траверс
;
•
этап
№
4
(04.12.2015–30.09.2016)
по
изготовлению
и
пе
-
редаче
заказчику
опытной
партии
быстровозводимых
облегченных
опор
на
35
и
110
кВ
.
При
разработке
к
конструкции
опоры
АО
«
Россети
Тю
-
мень
»
выдвинуло
требования
(
таблица
1).
Для
выполнения
этой
задачи
на
этапе
№
1
были
рас
-
смотрены
варианты
конструкций
(
рисунок
1),
предложенные
ЗАО
«
ФЕНИКС
-88»,
и
варианты
имеющихся
решений
из
дерева
и
металла
(
рисунок
2),
предложенные
АО
«
Россети
Тюмень
».
Табл
. 1.
Основные
требования
к
быстровозводимой
облегченной
опоре
Наименование
параметра
Требуемое
значение
1.
Основные
параметры
и
характеристики
1.1
Номинальное
напряжение
сети
35–110
кВ
1.2
Марка
провода
АС
70 –
АС
240
и
их
модификации
1.3
Марка
грозотроса
c
огласно
ПУЭ
-7
п
. 2.5.79
1.4
Марка
ВОЛС
неметаллический
до
2-
х
шт
.
1.5
Район
по
ветру
I–II
1.6
Район
по
гололеду
I–III
1.7
Минимальная
температура
–60°
С
1.8
Максимальная
температура
+40°
С
1.9
Тип
атмосферы
промышленная
1.10
Предельная
высота
эксплуата
-
ции
над
уровнем
моря
1000
м
1.11
Максимальная
величина
выноса
опоры
из
створа
ВЛ
5
м
36
Ежеквартальный
спецвыпуск
№
4 (19),
декабрь
2020
Наименование
параметра
Требуемое
значение
1.12
Максимальный
пролет
между
опорами
:
–
при
установке
опоры
с
выно
-
сом
из
створа
ВЛ
(
с
образова
-
нием
угла
поворота
ВЛ
)
310
м
–
при
установке
опоры
в
створе
ВЛ
(
на
прямом
участке
)
310
м
1.13
Количество
быстровозводимых
опор
при
замене
одной
стаци
-
онарной
для
ПБ
110-3 — 1
опора
для
ПБ
110-2 — 1
опора
на
каждую
цепь
для
П
110-4 — 2
опоры
на
каждую
цепь
2.
Требования
к
конструкции
опор
,
изготовлению
и
материалам
2.1
Максимальный
вес
одной
секции
не
более
200
кг
2.2
Механические
характеристики
композиционного
материала
I.
Модуль
упругости
Е
25 000 (2,55×10
5
)
МПа
(
кг
/
см
²)
II.
Разрушающее
напряжение
при
:
–
растяжении
раст
–
сжатии
сж
–
сдвиге
205
МПа
(2000
кг
/
см
²)
205
МПа
(2000
кг
/
см
²)
25
МПа
(255
кг
/
см
²)
III.
Объемный
вес
2000
кг
/
м
3
2.3
Марка
стали
стальных
деталей
:
–
основных
конструкций
–
вспомогательных
конструкций
С
345
С
245
3.
Изоляция
и
арматура
3.1
Максимальные
механические
нагрузки
в
нормальных
режимах
работы
соответствующие
разрушающей
нагрузке
70
кН
3.2
Тип
изоляции
подвесные
полимерные
изоляторы
типа
ЛК
3.3
Степень
загрязнения
II
4.
Гарантии
изготовителя
4.1.
Срок
службы
со
дня
ввода
опо
-
ры
в
эксплуатацию
до
списания
не
менее
50
лет
Табл
. 1 (
п р о д о л ж е н и е
)
Рис
. 1.
Варианты
конструкций
быстровозводимой
облегченной
опоры
После
проведения
расчетов
эксплуата
-
ционных
нагрузок
ЗАО
«
ФЕНИКС
-88»
для
согласования
были
предложены
более
тща
-
тельно
проработанные
варианты
опоры
(
ри
-
сунок
3),
из
которых
был
отобран
вариант
пространственной
пирамидальной
конструк
-
ции
с
изоляторами
ЛК
,
состоящей
из
компо
-
зитных
стоек
в
виде
усеченных
конусов
с
сое
-
динительными
фланцами
.
Основание
опоры
образует
треугольную
раму
для
установки
на
грунт
без
необходимости
применения
фун
-
дамента
.
В
верхней
части
пирамиды
распо
-
ложены
скрещенные
секции
вертикальных
стоек
,
к
ним
с
использованием
полимерных
изоляторов
крепятся
провода
ВЛ
.
Два
реб
-
ра
пирамиды
образованы
двумя
X-
образно
пересекающимися
стойками
,
а
третье
ребро
пирамиды
—
подкосом
,
подпирающим
основ
-
ные
X-
образные
силовые
стойки
опоры
.
По
итогам
совещания
14.05.2014 (
г
.
Сур
-
гут
)
были
внесены
окончательные
доработ
-
ки
в
конструкцию
быстровозводимой
ком
-
позитной
опоры
.
На
основании
выбранной
принципиальной
схемы
быстровозводимой
облегченной
опоры
был
разработан
,
изго
-
Рис
. 2.
Вариант
конструкции
металлической
быстровозводимой
опоры
Воздушные
линии
37
товлен
и
испытан
макет
стойки
—
элемент
опоры
из
ком
-
позитных
стеклопластиковых
труб
с
фланцами
для
сборки
стоек
в
пространственную
конструкцию
.
Расчет
опоры
выполнен
методом
конечного
элемента
в
нелинейной
постановке
(
по
деформированной
схеме
).
В
расчет
опоры
входили
сбор
нагрузок
на
опору
,
статиче
-
ский
расчет
с
получением
внутренних
усилий
в
элементах
опоры
,
проверка
прочности
,
устойчивости
и
гибкости
эле
-
ментов
опоры
с
представлением
результатов
в
виде
рас
-
четных
листов
.
Расчет
опоры
выполнялся
с
учетом
требо
-
ваний
ПУЭ
[1],
СНиП
[2, 3],
пособия
[4]
с
учетом
возможного
выноса
опоры
из
створа
ВЛ
на
5
метров
.
Опора
БК
110-1
испытывалась
в
двух
расчетных
режимах
:
Нормальный
режим
1 —
режим
максимального
ветра
Провода
не
оборваны
и
свободны
от
гололеда
,
подве
-
шен
оптический
кабель
.
W
0
= 500
Па
,
b
= 0.
Нормальный
режим
2 —
режим
гололеда
с
ветром
Провода
не
оборваны
и
покрыты
гололедом
,
подвешен
оптический
кабель
.
W
г
= 125
Па
,
b
= 20
мм
.
Схемы
расчетных
нагрузок
в
данных
режимах
показаны
на
рисунке
4.
Режим
максимального
ветра
:
Р
в
1
=
Р
в
2
=
Р
в
4
= 300
кгс
,
Р
в
3
= 80
кгс
,
Р
г
1
=
Р
г
3
=
Р
г
7
= 330
кгс
,
Р
г
2
=
Р
г
5
= 130
кгс
,
Р
г
4
= 90
кгс
,
Р
г
6
= 250
кгс
.
д
)
а
)
б
)
в
)
Рис
. 4.
Схема
расчетных
нагрузок
на
опору
БК
110-1
г
)
Рис
. 3.
Варианты
конструкции
быстровозводимой
облегченной
опоры
:
а
)
опора
с
четырьмя
подкосами
и
Х
-
образным
основанием
;
б
)
опора
с
двумя
подкосами
и
прямоугольным
основанием
;
в
)
опора
с
четырьмя
подкосами
и
прямоугольным
основанием
;
г
)
опора
пирамидальной
конструкции
с
изоляторами
ЛК
на
оттяжках
;
д
)
опора
пирамидальной
конструкции
с
опорными
изоляторами
38
Ежеквартальный
спецвыпуск
№
4 (19),
декабрь
2020
Рис
. 5.
Схема
1.1
Рис
. 6.
Схема
1.2
Режим
гололеда
с
ветром
:
Р
в
1
=
Р
в
2
=
Р
в
4
= 560
кгс
,
Р
в
3
= 300
кгс
,
Р
г
1
=
Р
г
3
=
Р
г
7
= 220
кгс
,
Р
г
2
=
Р
г
5
= 70
кгс
,
Р
г
4
= 45
кгс
,
Р
г
6
= 165
кгс
.
Примеры
установки
быстровозводимых
опор
при
ава
-
риях
на
ВЛ
с
железобетонными
(
ПБ
110-2,
ПБ
110-3)
и
ме
-
таллическими
(
П
110-4,
П
110-3)
опорами
представлены
на
рисунках
5, 6
и
7.
На
рисунках
5
и
6 —
примеры
для
же
-
лезобетонных
опор
с
расстоянием
до
нижней
траверсы
14,5
м
—
установка
1
шт
.
БК
110-1
для
каждой
цепи
взамен
1
шт
.
стационарной
опоры
:
а
)
схема
1.1 —
для
одноцепной
опоры
ПБ
110-3
или
двух
-
цепной
опоры
ПБ
110-2
при
условии
восстановления
од
-
ной
цепи
;
б
)
схема
1.2 —
для
двухцепной
опоры
ПБ
110-2
при
условии
восстановления
двух
цепей
.
На
рисунке
7 —
примеры
для
металлических
опор
с
расстоянием
до
нижней
траверсы
19
м
—
установка
2
шт
.
БК
110-1
для
каждой
цепи
взамен
1
шт
.
стационарной
опоры
:
а
)
схема
2.1 —
для
двухцепной
опоры
П
110-4
при
условии
восстановления
двух
цепей
;
б
)
схема
2.2 —
для
одноцепной
опоры
П
110-3
или
двух
-
цепной
опоры
П
110-4
при
условии
восстановления
од
-
ной
цепи
.
При
разработке
быстровозводимой
опоры
разработ
-
чики
ЗАО
«
ФЕНИКС
88»
и
АО
«
Россети
Тюмень
»
регу
-
лярно
проводили
совещания
с
обсуждением
элементов
и
узлов
конструкции
будущей
опоры
.
В
результате
опора
неоднократно
совершенствовалась
,
улучшалась
ее
ос
-
нащенность
,
проводились
натурные
испытания
опытного
образца
.
Ключевые
узлы
опоры
пирамидальной
конструкции
с
изоляторами
ЛК
на
оттяжках
(
рисунок
3
г
)
были
проработа
-
ны
и
воплощены
в
первом
варианте
конструкции
(
рисунок
8)
на
этапе
№
2
работ
.
Контрольная
сборка
и
монтаж
данного
варианта
показали
,
что
необходимо
повысить
технологич
-
ность
сборки
и
удобство
эксплуатации
опоры
БК
110-1.
Воздушные
линии
39
Был
опробован
(
и
от
-
клонен
в
дальнейшем
)
ва
-
риант
анкеровки
основания
БК
110-1
с
помощью
винтовых
свай
.
Для
того
чтобы
верх
-
няя
рабочая
площадка
для
монтера
была
не
скользкой
,
изменена
ее
конструкция
.
Разработан
альтернативный
вариант
падающей
стрелы
А
-
образной
формы
,
изготов
-
ленной
из
стеклопластико
-
вых
труб
,
вместо
приспосо
-
бленной
для
этих
целей
на
первом
этапе
алюминиевой
лестницы
(
рисунок
8).
Узел
соединения
стеклопласти
-
ковых
секций
в
середине
каждой
стойки
был
оснащен
стяжными
устройствами
,
работающими
по
принци
-
пу
талрепа
.
Алюминиевую
лестницу
в
итоге
замени
-
ли
на
стационарные
степ
-
болты
оригинальной
кон
-
струкции
,
расположенные
на
одной
из
Х
-
образных
стоек
опоры
.
Для
обеспечения
безопасного
подъема
пер
-
сонала
на
опору
был
уста
-
новлен
страховочный
фал
с
перехватами
не
более
двух
Рис
. 7.
Схема
2.1,
схема
2.2
Рис
. 8.
Композитная
опора
БК
110-1 (
вариант
№
1)
Рис
. 9.
Первая
контрольная
сборка
и
подъем
опоры
Металлическая
лестница
40
Ежеквартальный
спецвыпуск
№
4 (19),
декабрь
2020
метров
,
а
также
веревочные
перила
над
верхней
рабочей
площадкой
.
На
втором
этапе
разработаны
программы
предвари
-
тельных
,
механических
,
электрических
испытаний
опоры
и
элементов
траверс
,
программы
испытаний
образцов
при
-
меняемых
материалов
опоры
на
стойкость
к
воздействию
климатических
факторов
.
Изготовлены
образцы
для
про
-
ведения
испытаний
на
стойкость
к
воздействию
климатиче
-
ских
факторов
внешней
среды
.
Выполнена
сборка
головного
опытного
образца
быстровозводимой
облегченной
опоры
для
проведения
испытаний
.
В
ходе
выполнения
третьего
этапа
ОКР
проведены
предварительные
испытания
головного
опытного
образца
быстро
возводимой
облегченной
опоры
,
испытания
элемен
-
тов
траверс
в
составе
опоры
и
исследовательские
испытания
образцов
материалов
опоры
на
стойкость
к
воздействию
кли
-
матических
факторов
внешней
среды
на
соответствие
техни
-
ческим
требованиям
к
разрабатываемой
конструкции
.
Предварительные
испытания
быстровозводимой
облег
-
ченной
опоры
проводились
на
территории
завода
изготови
-
теля
ЗАО
«
ФЕНИКС
-88» (
г
.
Бийск
).
Испытания
подтвердили
эксплуатационную
пригодность
быстровозводимой
облег
-
ченной
опоры
,
правильность
расчетов
при
проектировании
,
работоспособность
всех
составных
частей
,
соединительных
узлов
и
креплений
быстровозводимой
облегченной
опоры
,
доказали
возможность
установки
опоры
без
использования
тяжелой
спецтехники
.
По
окончании
предварительных
испытаний
,
проведен
-
ных
совместно
с
АО
«
Россети
Тюмень
»,
были
внесены
предложения
и
согласованы
варианты
доработки
элементов
конструкции
для
повышения
надежности
,
удобства
сборки
и
безопасности
монтажа
и
эксплуатации
композитной
опоры
для
проведения
аварийно
-
восстановительных
работ
на
ВЛ
.
На
основании
согласованных
решений
,
по
ходу
выполнения
третьего
этапа
ОКР
,
были
выполнены
изменения
конструкции
и
изготовлен
модифицированный
второй
образец
быстровоз
-
водимой
облегченной
опоры
,
который
позволил
корректно
провести
запланированные
механические
испытания
.
Механические
испытания
опытного
образца
быстровоз
-
водимой
облегченной
опоры
проводились
в
Центре
инжи
-
ниринга
воздушных
линий
электропередачи
ОАО
«
Фирма
ОРГРЭС
».
Опытный
образец
быстровозводимой
облегчен
-
ной
опоры
выдержал
испытания
и
подтвердил
соответствие
предъявленным
требованиям
.
Прочность
и
общая
устойчи
-
вость
опоры
в
результате
доработок
была
обеспечена
.
Кроме
того
,
в
исследовательском
центре
филиала
АО
«
НТЦ
ФСК
ЕЭС
» —
СибНИИЭ
были
выполнены
испыта
-
ния
изолирующих
траверс
опор
БК
110-1,
в
результате
кото
-
рых
опора
в
целом
выдержала
испытания
на
соответствие
требованиям
СТО
56947007-29.120.033-2009
по
разрядно
-
му
напряжению
грозового
импульса
,
среднему
разрядному
переменному
напряжению
в
сухом
состоянии
,
среднему
раз
-
рядному
переменному
напряжению
под
дождем
,
отсутствию
видимой
короны
,
уровню
радиопомех
.
Испытания
траверс
проводились
на
полностью
собранной
опоре
с
элементами
изолирующей
подвески
крайних
фаз
и
макетами
фазных
проводов
.
Испытания
образцов
материалов
быстровозводимой
облегченной
опоры
на
воспламеняемость
проводилось
Федеральным
государственным
бюджетным
учреждением
«
Судебно
-
экспертное
учреждение
федеральной
противопо
-
жарной
службы
«
Испытательная
пожарная
лаборатория
»
по
Новосибирской
области
».
По
результатам
проведенных
испытаний
было
принято
решение
продолжить
работу
по
поиску
огнезащитного
покры
-
тия
,
обеспечивающего
защиту
стеклопластиковой
основы
бы
-
стровозводимой
облегченной
опоры
аварийного
резерва
,
развить
деловые
отношения
с
фир
мами
-
из
готовителями
огнезащитных
покрытий
и
про
-
вести
работу
по
поиску
новых
вариантов
.
Часть
изменений
была
ре
-
ализована
во
втором
вариан
-
те
быстровозводимой
опоры
БК
110-1.
Стойки
опоры
БК
110-1
были
выделены
цветом
для
од
-
нозначного
определения
места
их
установки
(
рисунок
10).
В
ходе
выполнения
заклю
-
чительного
четвертого
этапа
ОКР
для
проверки
конструкции
Рис
. 10.
Композитная
опора
БК
110-1 (
вариант
№
2)
Воздушные
линии
41
в
зимний
период
в
полевых
условиях
09.02.2016
г
.
была
проведена
очеред
-
ная
установка
опоры
на
площадке
при
температуре
–18°
С
и
ветре
2–5
м
/
с
в
зоне
эксплуатационной
ответствен
-
ности
филиала
Тюменские
электриче
-
ские
сети
в
г
.
Заводоуковске
.
Для
этой
цели
была
подготовлена
площадка
60×100
м
,
предварительно
утоптан
-
ная
гусеничной
техникой
.
Эти
выезд
-
ные
испытания
показали
,
с
какими
трудностями
столкнутся
монтажники
при
установке
опоры
в
зимнее
время
и
какие
сборочные
операции
наибо
-
лее
длительны
.
Для
сокращения
времени
сборки
/
разборки
опоры
БК
110-1
узел
соединения
стеклопластиковых
секций
в
сере
-
дине
каждой
стойки
был
переработан
.
Шесть
стяжных
спец
-
винтов
заменили
на
два
талрепа
,
изготовленных
по
ГОСТ
,
которые
обеспечивают
требуемое
усилие
при
сборке
секций
между
собой
(
рисунок
11).
Были
проведены
расчеты
и
дополнительные
испыта
-
ния
,
подтверждающие
возможность
подъема
силовых
стоек
опоры
методом
«
падающая
стрела
»
без
установки
стрелы
на
технологическую
подставку
.
Были
внесены
изменения
в
опорный
узел
падающей
стрелы
с
целью
обеспечения
воз
-
можности
применения
ее
на
грунтах
с
различной
несущей
способностью
.
Был
доработан
верхний
фланец
Х
-
стоек
,
до
-
бавлено
место
для
крепления
такелажа
и
приспособлений
,
увеличена
грузоподъемность
верхнего
монтажного
ролика
.
Для
обеспечения
устойчивости
опоры
была
разработана
конструкция
самовыравнивающихся
опорных
подставок
,
расположенных
по
углам
треугольного
основания
.
На
опор
-
ных
подставках
была
предусмотрена
площадка
для
раз
-
мещения
утяжеляющих
элементов
.
Упаковка
опоры
была
сконструирована
так
,
чтобы
ее
элементы
использовались
одновременно
для
сборки
/
разборки
и
подъема
/
опускания
опоры
,
что
исключило
необходимость
обратной
транспорти
-
ровки
незадействованных
частей
упаковки
.
В
результате
конструкция
опоры
была
переработана
,
появился
третий
вариант
опоры
БК
110-1 (
рисунок
12),
ко
-
торый
был
передан
для
проведения
очередных
контроль
-
ных
испытаний
уже
в
летний
период
.
02.06.2016
г
.
в
зоне
эксплуатационной
ответственности
филиала
Тюменские
электрические
сети
в
г
.
Ялуторовске
проведены
контрольные
испытания
,
в
ходе
которых
была
выполнена
вся
запланированная
программа
мероприятий
,
связанная
с
установкой
опоры
и
монтажом
проводов
.
Была
подготовлена
площадка
размерами
60×80
м
.
Температура
воздуха
на
момент
испытаний
— 19°
С
,
ветер
— 2–5
м
/
с
,
влаж
-
ность
— 45%.
Рис
. 11.
Изменение
конструкции
сборного
-
разборного
механизма
в
середине
стоек
бы
-
стровозводимой
облегченной
опоры
БК
110-1
Рис
. 12.
Композитная
опора
БК
110-1 (
вариант
№
3):
а
)
транспортное
положение
;
б
)
в
сборке
ора
БК
110-1 (
вариант
№
3):
ние
;
б
)
в сборке
б
)
а
)
42
Ежеквартальный
спецвыпуск
№
4 (19),
декабрь
2020
ным
узлом
.
Для
повышения
вандалоустойчивости
опоры
БК
110-1
были
разработаны
меры
по
демонтажу
и
укладке
в
полости
опоры
ненужного
после
установки
опоры
техно
-
логического
такелажа
.
При
установке
нижних
монтажных
роликов
стяжные
ремни
были
заменены
стационарными
хо
-
мутами
,
выполненными
из
двух
половинок
.
В
нижней
части
Х
-
стойки
добавлены
два
дополнительных
степ
-
болта
для
удобства
обслуживания
опоры
.
В
период
с
30.08.2016
по
30.09.2016
специалистами
ЗАО
«
ФЕНИКС
-88»
устранены
все
выданные
замечания
.
Опытные
образцы
быстровозводимой
облегченной
опоры
БК
110-1
в
количестве
5
штук
были
изготовлены
и
переда
-
ны
АО
«
Россети
Тюмень
»,
результаты
ОКР
рассмотрены
и
одоб
рены
на
заседании
Технического
совета
АО
«
Россети
Тюмень
» (
заключение
от
28.10.2016).
Разобранная
быстровозводимая
композитная
опора
состоит
из
полых
конических
секций
,
свободное
внутрен
-
нее
пространство
которых
используется
для
упаковки
ящиков
со
съемными
деталями
и
метизами
,
тары
со
стро
-
пами
,
тросами
,
страховочным
фалом
,
а
также
использу
-
ется
под
монтажные
приспособления
,
необходимые
для
сборки
и
установки
опоры
,
комплектуя
единичное
транс
-
портное
место
.
Готовый
комплект
опоры
типа
БК
110-1,
со
-
бранный
в
транспортное
положение
,
для
защиты
его
от
природных
воздействий
(
грязи
,
снега
,
льда
,
и
т
.
п
.)
и
кон
-
троля
целостности
комплекта
укрывается
тентом
(
рису
-
нок
14).
Оснастка
и
приспособления
опоры
БК
110-1:
–
приспособление
для
монтажа
опоры
(
включающее
в
себя
монтажную
стрелу
);
–
приспособление
для
монтажа
проводов
(
с
комплектом
монтажных
роликов
,
лебедок
);
–
приспособление
для
демонтажа
(
двусторонняя
загнутая
«
лыжа
»
для
скольжения
нижней
части
подкоса
по
грунту
,
снегу
при
опускании
опоры
);
–
приспособления
для
постоянной
страховки
монтера
и
средства
безопасности
при
установке
самой
опоры
;
–
упаковка
,
снабженная
защитным
чехлом
,
который
предо
-
храняет
опору
от
атмосферных
осадков
,
грязи
в
транс
-
портном
положении
и
позволяет
контролировать
целост
-
ность
и
комплектность
опоры
БК
110-1
и
приспособ
лений
.
Рис
. 13.
Изменение
конструкции
опорных
подставок
По
результатам
испытаний
были
выполнены
следующие
изменения
конструкции
:
длину
опорной
части
степ
-
болта
уменьшили
до
20
см
,
конструкцию
подставок
(
площадок
,
расположенных
под
углами
треугольного
основания
)
оснас
-
тили
упорами
для
дополнительной
фиксации
опоры
на
сне
-
гу
,
в
болоте
(
рисунок
13).
В
ходе
выполнения
заключительного
четвертого
этапа
ОКР
был
выполнен
дополнительный
поиск
покрытий
,
имею
-
щих
высокую
стойкость
к
воздействию
климатических
факто
-
ров
и
обеспечивающих
огнестойкость
опоры
.
Такой
матери
-
ал
был
найден
—
это
СГК
-2
ТУ
7719-171-21366107-02.
Данный
материал
27.04.2016
прошел
испытания
на
вос
-
пламеняемость
в
«
Испытательной
пожарной
лаборатории
»
по
Новосибирской
области
на
максимальную
группу
В
1
по
ГОСТ
30402 (
отсутствие
воспламенения
при
t
= 700°
С
в
те
-
чение
15
мин
).
Учитывая
то
,
что
назначение
опоры
аварийного
резер
-
ва
—
это
временная
замена
поврежденной
опоры
,
а
также
то
,
что
опора
аварийного
резерва
будет
подвергаться
таким
операциям
,
как
сборка
и
разборка
,
выполняемые
без
грузо
-
подъемных
механизмов
и
сопровождающиеся
перемещени
-
ем
модулей
по
монтажной
площадке
,
вероятность
повреж
-
дения
огнезащитного
покрытия
элементов
основания
опоры
будет
достаточно
высокой
.
С
учетом
изложенного
,
актуальность
огнезащитного
по
-
крытия
отходит
на
второй
план
.
По
согласованию
с
АО
«
Рос
-
сети
Тюмень
»
были
внесены
коррективы
в
п
. 11.1
техниче
-
ских
требований
,
а
именно
: «
Материал
стоек
опор
должен
обладать
стойкостью
к
воздействию
устойчивого
низового
пожара
с
минимальной
скоростью
пламенного
горения
0,2
м
/
мин
и
высотой
пламени
до
1,5
м
в
течение
5
мин
.
Ма
-
териал
опор
должен
обладать
свойствами
самозатухания
»,
письмо
№
ЕС
-2839
от
17.05.2016
г
.
Было
принято
решение
,
что
огнезащитное
покрытие
СГК
-2
будет
нанесено
на
секции
треугольного
основания
и
на
два
метра
нижней
части
каждой
стойки
опоры
БК
110-1,
но
согласно
измененных
технических
требований
покрытие
не
требует
обязательного
обслуживания
и
восстановления
при
эксплуатации
опоры
.
Для
защиты
от
излома
при
установке
на
неровной
по
-
верхности
подставки
(
рисунок
13)
были
оснащены
шарнир
-
Воздушные
линии
43
Монтаж
опоры
типа
БК
110-1
осуществляется
на
горизон
-
тально
ровную
площадку
.
Транспортная
упаковка
расчехля
-
ется
,
снимаются
верхние
ложементы
,
фиксирующие
секции
опоры
.
После
освобождения
упаковки
от
стеклопластиковых
секций
снимаются
подставки
.
Элементы
опоры
выкладываются
группами
на
некото
-
ром
расстоянии
друг
от
друга
для
удобства
,
ускорения
сбор
-
ки
опоры
и
соблюдения
мер
безопасности
.
Сборка
опоры
осуществляется
вручную
,
установка
опоры
—
тяговым
ме
-
ханизмом
,
согласно
разработанным
и
утвержденным
техно
-
логическим
картам
.
Разработанная
опора
БК
110-1
обладает
важными
харак
-
теристиками
:
–
бригада
из
8–10
электромонтеров
может
установить
опору
в
поле
за
5–6
часов
;
–
для
подъема
требуется
тяговый
механизм
с
усилием
2
т
(
бригадная
машина
или
легкая
вездеходная
техника
);
–
монтаж
проводов
с
использованием
бригадной
техни
-
ки
занимает
2–3
часа
;
–
в
транспортном
положении
опора
имеет
габариты
2×1×10
м
;
–
вес
со
всеми
приспособлениями
2950
кг
;
–
не
требует
дополнительных
пригрузов
.
После
применения
опора
может
быть
разобрана
и
пере
-
везена
на
хранение
для
последующего
использования
.
ОПЫТНО
-
ПРОМЫШЛЕННАЯ
ЭКСПЛУАТАЦИЯ
В
качестве
аварийного
резерва
быстровозводимых
облег
-
ченных
опор
типа
БК
110-1
в
количестве
5
штук
переданы
в
опытно
-
промышленную
эксплуатацию
на
срок
2
года
в
три
филиала
АО
«
Россети
Тюмень
»:
–
Северные
электрические
сети
— 2
шт
. (
ЯНАО
);
–
Энергокомплекс
— 2
шт
. (
ХМАО
-
Югра
);
–
Ноябрьские
электрические
сети
— 1
шт
. (
ЯНАО
).
Филиалами
были
проведены
весной
2017
года
трени
-
ровки
по
сборке
и
разборке
опытных
образцов
быстровоз
-
водимой
облегченной
опоры
типа
БК
110-1
для
поддержания
необходимых
навыков
(
рисунок
15).
Сборка
-
разборка
композитной
опоры
больших
затрудне
-
ний
у
бригад
Службы
эксплуатации
и
ремонта
высоковольт
-
ных
линий
филиалов
не
вызвала
.
Бригады
,
собиравшие
опо
-
ру
типа
БК
110-1
впервые
(
по
чертежам
,
которые
находились
с
документацией
на
композитную
опору
),
положительно
ото
-
звались
о
конструкции
опоры
,
отметив
,
что
при
определен
-
ном
опыте
возможно
сократить
время
,
необходимое
на
уста
-
новку
опоры
на
20–30%.
Опора
типа
БК
110-1
рекомендована
Рис
. 14.
Композитная
опора
БК
110-1 (
транспортное
положение
и
общий
вид
)
Рис
. 15.
Сборка
и
монтаж
опоры
БК
110-1
на
базе
филиала
Энергокомплекс
44
Ежеквартальный
спецвыпуск
№
4 (19),
декабрь
2020
для
применения
в
электросетевом
комплексе
АО
«
Россети
Тюмень
»
в
качестве
аварийного
резерва
.
ОПЫТ
ЭКСПЛУАТАЦИИ
ОПОРЫ
БК
110-1
Первый
случай
опыта
применения
опоры
БК
110-1
произошел
в
филиале
АО
«
Россети
Тюмень
»
Ноябрьские
электрические
сети
в
феврале
2017
года
.
Композитная
опора
БК
110-1
устанавливалась
временно
для
замены
промежуточной
опоры
№
116
на
ВЛ
35
кВ
Ком
-
сомольская
—
Северный
Купол
.
Опора
№
116
находилась
в
аварийном
состоянии
по
причине
воздействия
морозного
пучения
на
свайный
фундамент
опоры
,
вследствие
чего
произошел
неравномерный
выход
свай
из
грунта
,
и
опора
получила
аварийный
наклон
.
При
наступлении
весны
из
-
за
оттайки
грунтов
или
штормового
ветра
могло
произойти
падение
данной
опоры
.
С
целью
недопущения
аварийной
ситуации
было
принято
решение
об
установке
временной
композитной
опоры
БК
110-1
до
готовности
к
проведению
работ
по
замене
фундамента
на
опоре
№
116.
Работы
по
сборке
и
установке
опоры
БК
110-1
прово
-
дились
силами
бригады
Службы
эксплуатации
и
ремонта
высоковольтных
линий
Пурпейского
района
(
СЭиР
ВЛ
),
состоящей
из
мастера
,
чтырех
электромонтеров
ВЛ
,
кра
-
новщика
,
водителя
АГП
.
До
начала
производства
работ
с
отключением
ВЛ
35
кВ
были
проведены
подготовитель
-
ные
работы
по
расчистке
площадки
под
опору
от
снега
,
доставка
опоры
на
место
установки
,
сборка
опоры
.
По
-
сле
завершения
сборки
опоры
БК
110-1,
которая
заняла
по
времени
около
8
часов
,
была
отключена
ВЛ
35
кВ
Ком
-
сомольская
—
Северный
Купол
,
выполнен
демонтаж
про
-
водов
на
аварийной
опоре
№
116,
провода
ВЛ
35
кВ
были
смонтированы
на
временную
опору
БК
110-1,
демонтиро
-
вана
аварийная
опора
№
116.
Все
работы
по
переводу
проводов
с
аварийной
опоры
на
временную
опору
и
де
-
монтаж
аварийной
опоры
проводились
в
течение
6
часов
.
Таким
образом
,
вся
работа
по
замене
аварийной
опоры
заняла
14
часов
.
Временная
опора
БК
110-1
простояла
в
течение
двух
месяцев
,
замечаний
по
состоянию
опоры
не
выявлено
(
рисунок
16).
Что
касается
сборки
композитной
опоры
,
никаких
затруд
-
нений
у
бригады
СЭиР
ВЛ
не
возникло
.
Конечно
,
в
данном
случае
опору
собирали
при
помощи
автокрана
,
что
облегча
-
ло
сборку
,
и
работы
проводились
зимой
,
когда
заболоченная
местность
была
проморожена
и
техника
могла
подойти
на
место
выполнения
работ
.
В
летний
период
времени
работа
в
такой
местности
заняла
бы
больше
времени
.
Случай
доставки
быстровозводимой
опоры
БК
110-1
в
сбо
-
ре
при
помощи
вертолета
до
места
монтажных
работ
про
-
изошел
в
филиале
АО
«
Россети
Тюмень
»
Энергокомплекс
.
16
июня
2020
года
произошло
технологическое
нарушение
с
падением
двух
опор
на
ВЛ
110
кВ
Вандмтор
—
Сергино
-1,2.
На
заседании
Штаба
по
обеспечению
безопасности
электро
-
снабжения
при
Правительстве
Ханты
-
Мансийского
автоном
-
ного
округа
—
Югры
компанией
«
Россети
Тюмень
»
было
предложено
решение
о
монтаже
временного
участка
линии
.
Три
быстровозводимые
опоры
в
собранном
виде
были
доставлены
до
поврежденного
участка
ВЛ
вертолетом
.
Мон
-
таж
провода
энергетиками
выполнялся
вручную
.
Процесс
усложнялся
тем
,
что
работы
проводились
на
участке
сильно
заболоченной
местности
.
Выбор
данного
типа
опор
также
был
связан
с
этой
причиной
.
По
мнению
специалистов
,
решение
применить
при
аварийно
-
восстановительных
работах
быстро
-
возводимые
опоры
оказалось
самым
оптимальным
и
эконо
-
мически
выгодным
.
Кроме
того
,
что
опоры
быстро
монтиру
-
ются
,
их
конструкция
подходит
для
установки
на
болотистой
местности
.
В
работах
на
ВЛ
были
задействованы
две
бригады
служ
-
бы
эксплуатации
и
ремонта
воздушных
линий
филиала
Энер
-
гокомплекс
.
Одна
бригада
в
составе
пяти
человек
и
одного
крановщика
работала
на
вертолетной
площадке
по
сборке
опор
для
доставки
их
вертолетом
(
рисунки
17
и
18).
Верто
-
лет
доставил
собранные
быстровозводимые
опоры
до
места
установки
на
ВЛ
110
кВ
Вандмтор
—
Сергино
-1,2,
где
они
были
установлены
в
обход
поврежденного
участка
электри
-
Рис
. 16.
Смонтированная
опора
БК
110-1
на
ВЛ
35
кВ
Комсомольская
—
Северный
Купол
Воздушные
линии
45
ческой
сети
.
Другая
бригада
в
составе
шести
человек
прини
-
мала
собранные
опоры
на
месте
аварии
и
устанавливала
их
,
проводила
работы
по
монтажу
провода
(
рисунок
19).
Наличие
в
резерве
быстровозводимых
опор
позволило
в
короткий
срок
включить
ВЛ
110
кВ
Вандмтор
—
Сергино
-1,2
в
транзит
по
временной
схеме
и
обеспечить
надежность
энер
-
госнабжения
потребителей
северо
-
западной
части
Югры
.
Выявленные
при
использовании
опор
сложности
каса
-
ются
в
основном
сборки
-
разборки
опоры
.
Их
можно
отнести
к
особенностям
конструкции
,
применяемым
материалам
(
стеклопластик
)
и
выдвинутым
при
разработке
опоры
требо
-
ваниям
и
ограничениям
:
–
существенный
вес
(
около
200
кг
)
единичных
секций
опо
-
ры
и
скользкая
поверхность
секций
требует
при
сборке
Х
-
образных
стоек
усилий
до
8
человек
,
при
сборке
в
глу
-
боком
снегу
или
болоте
—
до
10
человек
;
–
разъемные
соединения
допускают
возможность
потери
(
в
глубоком
снегу
,
в
болоте
)
метизов
при
сборке
опоры
(
нужен
ЗИП
);
–
необходима
аккуратность
при
сборке
опоры
,
так
как
стеклопластик
боится
сильных
ударов
об
острые
кромки
особенно
в
условиях
низких
температур
;
–
для
быстрой
и
правильной
сборки
опоры
в
полевых
усло
-
виях
необходимы
опытные
монтеры
,
имеющие
опыт
по
сборке
-
разборке
опоры
на
полигоне
.
Необходимо
отметить
,
что
выдвинутые
при
разработке
опоры
требования
к
массе
опоры
(
не
более
трех
тонн
)
и
к
ее
конструкции
(
не
требующей
сооружения
фундамента
)
про
-
диктованы
возможностью
доставки
опоры
к
месту
аварии
вертолетом
МИ
-8 (
МИ
-8
мт
)
как
в
транспортном
положении
,
так
и
в
собранном
виде
.
В
последнем
случае
установка
со
-
бранной
опоры
в
створ
ВЛ
производится
непосредственно
вертолетом
и
аварийно
-
восстановительные
работы
сводятся
к
освобождению
проводов
из
-
под
упавшей
опоры
и
монтажу
их
на
временную
опору
.
Таким
образом
,
разработанная
опора
позволяет
значительно
сократить
проведение
аварийно
-
вос
-
становительных
работ
.
Преимущества
быстровозводимых
композитных
опор
аварийного
резерва
:
–
быстрое
разворачивание
опор
;
–
отсутствие
необходимости
сооружения
фундамента
;
–
быстрая
доставка
в
отдаленные
регионы
(
компактность
);
–
многократное
использование
опоры
;
–
пригодность
к
применению
в
районах
со
сложными
клима
-
тическими
условиями
;
–
пригодность
к
установке
на
слабонесущих
грунтах
(
болото
).
Результатом
интеллектуальной
деятельности
по
выпол
-
ненной
опытно
-
конструкторской
работе
является
получение
двух
патентов
:
патента
на
изобретение
№
2614180 «
Быстро
-
воз
во
димая
облегченная
опора
для
производства
аварий
-
но
-
восстановительных
работ
на
линиях
электропередачи
»
и
патента
на
полезную
модель
№
164823 «
СТЭП
-
БОЛТ
».
Рис
. 17.
Сборка
опоры
БК
110-1
Рис
. 18.
Доставка
опоры
БК
110-1
к
месту
применения
опоры
на
ВЛ
110
кВ
Вандмтор
—
Сергино
-1,2
Рис
.19.
Установка
опоры
БК
110-1
на
ВЛ
110
кВ
Вандмтор
—
Сергино
-1,2
ЛИТЕРАТУРА
1.
Правила
устройства
электроустановок
,
ПУЭ
. 7-
е
изд
.
Раздел
2.
М
.:
Изд
.
НЦ
ЭНАС
, 2003. URL: https://
fi
les.stroyinf.ru/Data1/7/7177/.
2.
СНиП
2.01.07-85*.
Нагрузки
и
воздействия
. URL: https://base.garant.
ru/2306270/.
3.
СНиП
II-23-81*.
Стальные
конструкции
.
Нормы
проектирования
. URL:
https://base.garant.ru/2306311/.
4.
Пособие
по
проектированию
стальных
конструкций
опор
воздушных
линий
(
ВЛ
)
электропередачи
и
открытых
распределительных
устройств
(
ОРУ
)
подстанций
напряжением
свыше
1
кВ
(
к
СНиП
II-23-81*). URL: https://
fi
les.stroyinf.ru/Data1/2/2714/.
Оригинал статьи: Быстровозводимая облегченная опора для производства аварийно-восстановительных работ на ВЛ 35–110 кВ, не требующая сооружения специального фундамента
В 2016 году завершена совместная опытно-конструктоская работа АО «Россети Тюмень» (до 23.12.2019 — АО «Тюмень энерго») и ЗАО «ФЕНИКС-88» по теме «Разработка быстромонтируемых облегченных опор для производства аварийно-восстановительных работ на ВЛ 35–110 кВ из композитных материалов, не требующих сооружения специальных фундаментов». В результате разработки для АО «Россети Тюмень» изготовлены пять штук быстровозводимых опор из композитных материалов БК110-1, используемых в качестве аварийного резерва и готовых к применению при аварийных ситуациях. Разработанная опора БК110-1 обладает важными качествами, позволяющими сократить время устранения аварии на ВЛ. Производство опор и экспериментальный этап работы, в основном, выполнялись в лабораториях ЗАО «ФЕНИКС-88». Опытно-промышленная эксплуатация — в АО «Россети Тюмень».
