28
ÏÐÎÁËÅÌÀÒÈÊÀ È ÀÊÒÓÀËÜÍÎÑÒÜ ÂÎÏÐÎÑÀ
●▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬●
Современные
тенденции
в
проектировании
и
стро
-
ительстве
объектов
электросетевого
хозяйства
направ
-
лены
на
эффективное
использование
ресурсов
:
сокра
-
щение
времени
строительства
,
экономии
материалов
,
увеличение
надёжности
ВЛ
.
Вышедшая
в
2003
году
7-
я
редакция
Правил
устрой
-
ства
электроустановок
(
ПУЭ
)
ужесточила
требования
к
надёжности
воздушных
линий
,
в
том
числе
и
за
счёт
увеличения
расчётных
нагрузок
на
их
элементы
.
В
связи
с
этим
остро
встал
вопрос
о
выборе
кон
-
структивных
решений
опор
и
фундаментов
,
обеспечи
-
вающих
минимальные
затраты
на
строительство
ВЛ
,
повышение
их
эстетической
привлекательности
.
Рост
требований
к
надёжности
электропередачи
и
сокращение
сроков
в
перерыве
электроснабжения
по
-
требовали
поиск
путей
сокращения
трудоёмкости
и
времени
восстановления
повреждённых
участков
ВЛ
.
ÖÅËÈ È ÇÀÄÀ×È
●▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬●
•
Сокращение
сроков
строительства
ВЛ
.
•
Сокращение
металлоёмкости
для
ВЛ
35—220
кВ
.
•
Уменьшение
площади
отвода
земли
под
опору
и
ВЛ
в
целом
.
•
Повышение
вандалоустойчивости
конструкций
.
•
Снижение
эстетически
непривлекательного
внеш
-
него
вида
ВЛ
.
•
Уменьшение
затрат
на
эксплуатацию
.
•
Снижение
трудоёмкости
и
времени
восстановления
повреждённых
участков
ВЛ
.
ÎÏÈÑÀÍÈÅ ÏÐÎÅÊÒÀ
●▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬●
После
выхода
7-
й
редакции
ПУЭ
все
типовые
уни
-
фицированные
опоры
перестали
удовлетворять
требо
-
ваниям
действующих
норм
.
Применение
конструкций
по
типовым
проектам
,
разработанным
до
1991
года
,
допускается
только
при
условии
обязательной
провер
-
ки
их
соответствия
требованиям
действующих
норм
и
уточнения
области
применения
опор
(
сокращения
про
-
лётов
,
в
частности
).
В
рамках
НИОКР
ОАО
«
ФСК
ЕЭС
»
в
2012
году
спе
-
циалистами
НИЛКЭС
ОАО
«
СевЗап
НТЦ
»
разработа
-
ны
Технические
требования
к
модернизированным
ре
-
шётчатым
опорам
.
Принято
решение
о
необходимости
разработки
серии
современных
решётчатых
опор
для
ВЛ
220—500
кВ
.
Альтернативой
решётчатым
металлическим
и
желе
-
зобетонным
опорам
являются
опоры
из
стальных
эле
-
ментов
многогранного
профиля
.
Опоры
из
многогранного
профиля
позволяют
обе
-
спечить
:
•
сокращение
сроков
строительства
ВЛ
;
•
уменьшение
металлоёмкости
для
ВЛ
35—220
кВ
;
•
сокращение
площади
отвода
земли
под
опору
и
ВЛ
в
целом
;
•
вандалоустойчивость
конструкций
;
•
эстетически
привлекательный
внешний
вид
ВЛ
;
•
уменьшение
затрат
на
эксплуатацию
ВЛ
.
По
заказу
Департамента
технологического
раз
-
вития
и
инноваций
в
рамках
целевых
программ
ОАО
«
ФСК
ЕЭС
»
в
2006—2009
гг
.
разработаны
проекты
многогранных
опор
и
фундаментов
.
Автором
проекта
опор
для
ВЛ
напряжением
220
кВ
является
ОАО
«
НТЦ
Электроэнергетики
» (
РОСЭП
); 330—500
кВ
—
ОАО
«
СевЗап
НТЦ
» (
ПЦ
«
Севзапэнергосетьпроект
»).
В
рамках
базовых
серий
многогранных
опор
разра
-
ботаны
,
испытаны
и
аттестованы
:
•
свободностоящие
одностоечные
промежуточные
и
анкерные
опоры
для
ВЛ
220—330
кВ
;
•
двухстоечные
промежуточные
опоры
с
внутренни
-
ми
связями
для
ВЛ
330
и
500
кВ
;
•
трёхстоечные
анкерные
опоры
для
ВЛ
330—500
кВ
.
Все
конструкции
опор
собираются
из
нескольких
секций
,
соединяемых
между
собой
с
помощью
теле
-
ÈÍÍÎÂÀÖÈÎÍÍÛÅ ÊÎÍÑÒÐÓÊÒÈÂÍÛÅ
ÐÅØÅÍÈß ÎÏÎÐ È ÔÓÍÄÀÌÅÍÒÎÂ ÂË.
ÐÅÇÓËÜÒÀÒÛ ÐÀÇÐÀÁÎÒÊÈ È ÏËÀÍÛ
ÍÀ ÁÓÄÓÙÅÅ
Ïåðèîä ðåàëèçàöèè: 2006—2018
ãã
.
Ïðîåêòû ëèíèé ýëåêòðîïåðåäà÷è
СПЕЦВЫПУСК
,
декабрь
, 2014, www.EEPiR.ru
29
скопических
или
(
для
двухстоечных
опор
)
фланцевых
соединений
.
Траверсы
опор
выполнены
в
основном
из
многогранных
элементов
.
Крепление
всех
опор
к
фун
-
даментам
предусмотрено
с
помощью
фланцев
.
Все
кон
-
струкции
оснащены
лестницами
для
подъёма
на
опору
и
приспособлениями
для
передвижения
по
траверсам
.
Конструкции
опор
позволяют
проводить
ремонтные
работы
на
них
без
отключения
напряжения
ВЛ
.
В
рамках
данной
программы
разработаны
анкерные
опоры
для
трёх
разных
углов
поворота
ВЛ
:
от
15
до
60
град
.
Наиболее
часто
используемые
на
трассе
опо
-
ры
для
малых
углов
поворота
ВЛ
практически
вдвое
легче
опор
,
рассчитанных
на
максимальные
нагрузки
.
Использование
«
лёгких
»
конструкций
позволит
суще
-
ственно
сократить
расходы
стали
,
не
снижая
надёжно
-
сти
ВЛ
.
Особенностью
многогранных
опор
являются
боль
-
шие
изгибающие
моменты
в
их
основании
(
от
50
до
2000
тс
/
м
),
действующие
совместно
с
горизонталь
-
ными
и
вертикальными
нагрузками
.
Такие
нагрузки
не
могут
быть
восприняты
типовыми
фундаментами
,
рассчитанными
только
на
действие
сжимающих
и
вы
-
дергивающих
сил
.
ОАО
«
СевЗап
НТЦ
»
была
разработана
серия
фун
-
даментов
для
многогранных
опор
ВЛ
напряжением
110—500
кВ
с
учётом
различных
технологий
строи
-
тельства
:
•
фундаменты
из
одиночных
буронабивных
свай
;
•
фундаменты
из
одиночных
стальных
свай
-
оболочек
,
погружаемых
в
пробуренный
котлован
или
вибро
-
погружаемых
;
•
свайные
фундаменты
из
винтовых
свай
с
металли
-
ческим
ростверком
;
•
свайно
-
плитные
фундаменты
с
монолитным
желе
-
зобетонным
ростверком
из
винтовых
и
буронабив
-
ных
свай
.
Отдельные
конструкции
опор
и
фундаментов
за
-
щищены
патентами
,
обладателями
которых
являются
ОАО
«
ФСК
ЕЭС
»
и
ОАО
«
СевЗап
НТЦ
».
Кроме
того
,
разработаны
:
•
технические
требования
к
машинам
и
механизмам
для
устройства
фундаментов
;
•
технологические
карты
на
монтаж
многогранных
опор
и
сооружение
фундаментов
;
•
отраслевые
сметные
нормы
и
единичные
расценки
на
монтаж
всех
типов
разработанных
в
рамках
це
-
левых
программ
ОАО
«
ФСК
ЕЭС
»
многогранных
опор
и
фундаментов
.
Проекты
базовых
серий
многогранных
опор
и
фун
-
даментов
,
разработанные
в
рамках
целевых
программ
ОАО
«
ФСК
ЕЭС
»,
являются
современным
аналогом
типовых
проектов
и
позволяют
широко
внедрять
со
-
временные
технологии
в
строительство
энергетиче
-
ских
объектов
без
дополнительного
увеличения
затрат
на
проектирование
.
В
ПЦ
«
Севзапэнергосетьпроект
»
накоплен
опыт
использования
базовых
,
модифицированных
и
раз
-
работанных
впервые
многогранных
опор
и
фунда
-
ментов
при
конкретном
проектировании
:
ВЛ
110
кВ
«
Мантурово
» — «
Кроностар
»,
ВЛ
110
кВ
Кольская
АЭС
—
Полярные
Зори
(
рис
. 1);
ВЛ
220
кВ
Печорская
ГРЭС
—
Ухта
-
Микунь
,
ВЛ
220
кВ
Зелёный
Угол
—
«
Русская
»,
ВЛ
220
кВ
Черепеть
—
Орбита
-
Спут
-
ник
,
ВЛ
330
кВ
«
Восточная
» — «
Волхов
-
Северная
»
(
рис
. 2),
ВЛ
330
кВ
на
Калининской
АЭС
,
ВЛ
330
кВ
для
выдачи
мощности
Калининградской
ТЭЦ
-2,
Рис
. 1.
ВЛ
110
кВ
Кольская
АЭС
—
Полярные
Зори
Рис
. 2.
ВЛ
330
кВ
«
Восточная
» —
«
Волхов
-
Северная
»
30
тельству
и
эксплуатации
,
позволили
сократить
сроки
строительства
и
затраты
на
строительно
-
монтажные
работы
.
В
2011—2012
годах
в
рамках
НИОКР
ОАО
«
ФСК
ЕЭС
»
силами
специалистов
ОАО
«
Агис
Инжини
-
ринг
»
были
разработаны
,
испытаны
и
аттестованы
многогранные
высотные
опоры
для
ВЛ
220
кВ
.
Они
предназначены
для
прохождения
ВЛ
над
лесными
массивами
,
в
зонах
плотной
заводской
за
-
стройки
,
местах
переходов
ВЛ
через
пре
-
пятствия
.
Опытные
образцы
промежуточной
и
ан
-
керной
двухцепных
опор
были
изготовлены
на
заводе
«
МуромЭнергоМаш
»
и
испытаны
на
полигоне
ОАО
«
Фирма
ОРГРЭС
».
Для
высотных
опор
разработаны
технологиче
-
ские
карты
и
единичные
сметные
нормы
на
сборку
и
установку
.
Опоры
установлены
на
ВЛ
220
кВ
«
Ор
-
бита
» — «
Спутник
».
Мощные
опоры
потре
-
бовали
разработки
специальных
фундамен
-
тов
(
рис
. 4).
При
реализации
проекта
ВЛ
с
примене
-
нием
опор
с
увеличенной
высотой
подвеса
провода
привлекались
:
ООО
«
Вымпелсеть
-
строй
»,
ОАО
«
СевЗап
НТЦ
»,
ООО
«
ЭСК
Энергомост
».
В
2011
году
ОАО
«
Роспроект
»
в
рамках
НИОКР
ОАО
«
ФСК
ЕЭС
»
приступило
к
ре
-
шению
задачи
разработки
эстетически
при
-
влекательных
опор
ВЛ
500
кВ
для
установки
их
в
центрах
мегаполисов
,
на
въездах
в
города
,
вдоль
кольцевых
и
объездных
автодорог
,
на
заходах
к
под
-
станциям
в
черте
городов
.
Ведётся
разработка
проектов
изящных
конструк
-
ций
,
которые
будут
вписываться
в
окружающую
за
-
стройку
как
самостоятельные
дизайнерские
объекты
и
максимально
соответствовать
эстетическим
условиям
окружающей
среды
,
хорошо
смотреться
как
с
ближ
-
них
,
так
и
с
дальних
точек
обзора
.
Специалисты
ОАО
«
Роспроект
»
подчеркивают
,
что
эстетика
достигается
именно
за
счёт
применения
многогранных
опор
,
кото
-
рые
относительно
компактны
,
могут
иметь
практиче
-
ски
любое
архитектурное
решение
и
довольно
легко
адаптируются
к
любому
историческому
символу
тер
-
ритории
.
Многообразие
цветов
внешней
обработки
или
специальной
подсветки
позволит
конструкциям
органично
вписываться
в
ландшафт
.
Многогранные
опоры
,
разработанные
в
индивиду
-
альном
порядке
,
зачастую
оказываются
дороже
тради
-
ционных
.
Однако
,
по
мнению
разработчиков
,
основная
задача
при
создании
эстетических
опор
—
сделать
кон
-
струкцию
визитной
карточкой
городов
,
достопримеча
-
тельностью
,
возле
которых
будут
фотографироваться
туристы
.
Варианты
предлагаемых
промежуточных
порталь
-
ных
опор
и
трёхстоечных
анкерных
конструкций
при
-
ведены
на
рис
. 5, 6.
Рис
. 4.
Опоры
на
ВЛ
220
кВ
«
Орбита
» – «
Спутник
»
Рис
. 3.
ВЛ
500
кВ
«
Красноармейская
» — «
Газовая
»
ВЛ
500
кВ
«
Красноармейская
» — «
Газовая
» (
рис
. 3),
ВЛ
500
кВ
«
Ангара
» — «
Камала
»,
ВЛ
500
кВ
Курган
—
Ишим
,
ВЛ
500
кВ
«
Восход
» — «
Витязь
».
Использо
-
вание
базовых
и
индивидуальных
конструкций
позво
-
лило
существенно
сократить
время
проектных
работ
.
Технические
решения
конструкций
при
конкретном
проектировании
были
адаптированы
под
требования
заказчика
к
изготовлению
,
транспортировке
,
строи
-
Ïðîåêòû ëèíèé ýëåêòðîïåðåäà÷è
СПЕЦВЫПУСК
,
декабрь
, 2014, www.EEPiR.ru
31
Интересные
эстетические
реше
-
ния
предложены
для
участка
трас
-
сы
ВЛ
500
кВ
Ногинск
— «
Чагино
»,
который
проходит
вблизи
усадьбы
«
Влахернское
-
Кузьминки
»,
где
на
-
ходится
творение
Доменико
Жи
-
лярди
,
Конный
двор
.
Анкерно
-
угло
-
вая
трёхстоечная
решётчатая
опора
«
Лошадь
»
напоминает
о
достопри
-
мечательности
района
(
рис
. 7).
После
разработки
рабочих
чер
-
тежей
,
изготовления
и
испытания
сконструированных
конструкций
на
специализированном
полигоне
будет
проведено
переустройство
выбранных
участков
ВЛ
500
кВ
.
Снижение
трудоёмкости
и
со
-
кращение
времени
аварийного
вос
-
становления
ВЛ
заставило
ОАО
«
Тюменьэнерго
»
начать
разработку
быстромонтируемых
облегчённых
опор
из
композитных
материалов
ВЛ
35—110
кВ
,
не
требующих
со
-
оружения
специальных
фундамен
-
тов
.
Исполнителем
данной
работы
выбрано
ЗАО
«
ФЕНИКС
-88».
Рис
. 5.
Макет
промежуточных
портальных
опор
Рис
. 6.
Макет
трёхстоечных
анкерных
конструкций
опор
Рис
. 7.
Анкерно
-
угловая
трёхстоечная
решётчатая
опора
«
Лошадь
»
32
Опоры
по
разработанным
эскизным
проектам
пред
-
ставляют
собой
пространственную
конструкцию
из
полых
цилиндров
и
усечённых
конусов
из
композит
-
ных
материалов
.
Основание
опоры
будет
содержать
распределённую
пространственную
раму
для
установ
-
ки
на
грунт
без
применения
специального
фундамента
(
рис
. 8).
Важными
особенностями
конструкции
являются
малый
вес
опор
,
простота
их
сборки
и
установки
,
стой
-
кость
к
воздействию
климатических
факторов
,
долго
-
вечность
и
экологичность
.
Эти
факторы
особенно
зна
-
чимы
в
труднодоступных
районах
.
Место
внедрения
разработки
:
филиал
ОАО
«
Тюмень
-
энерго
» —
Уральские
электрические
сети
.
Планируется
разработка
комплектов
рабочей
кон
-
структорско
-
технологической
документации
опор
,
технологических
карт
,
индивидуальных
расценок
на
сборку
и
установку
конструкций
,
изготовление
опыт
-
ных
образцов
и
проведение
испытаний
с
последу
-
ющим
патентованием
результатов
разработки
.
В
марте
2014
года
состоялось
первое
совещание
рабочей
группы
ОАО
«
Россети
»
по
организации
работ
по
внедрению
железобетонных
опор
ВЛ
из
центрифу
-
гированных
секционированных
стоек
.
Протоколом
совещания
отмечены
преимущества
железобетонных
опор
:
•
стоимость
изготовления
и
монтажа
опор
из
цен
-
трифугированных
стоек
в
2,8
раза
ниже
стоимости
многогранных
опор
,
рассчитанных
на
восприятие
тех
же
нагрузок
;
•
стоимость
строительства
ВЛ
с
применением
желе
-
зобетонных
опор
в
среднем
на
30%
ниже
стоимости
строительства
ВЛ
с
применением
стальных
решёт
-
чатых
и
многогранных
опор
;
•
опыт
эксплуатации
железобетонных
опор
на
терри
-
тории
РФ
показывает
,
что
при
обеспечении
техно
-
логии
производства
,
транспортировки
и
монтажа
стоек
долговечность
железобетонных
центрифуги
-
рованных
опор
достигает
более
70
лет
и
сопостави
-
ма
с
долговечностью
стальных
многогранных
опор
.
Недостатки
существующих
железобетонных
опор
:
•
необходимость
применения
специального
транс
-
порта
для
транспортировки
опор
и
получения
раз
-
решения
на
провоз
изделий
к
месту
стройки
в
связи
с
их
фиксированной
длиной
22,6
и
26
м
;
•
сокращение
долговечности
конструкций
за
счёт
по
-
лученных
трещин
,
появляющихся
при
неправиль
-
ной
транспортировке
и
складировании
;
•
необходимость
установки
ригелей
для
закрепления
опор
в
слабых
грунтах
(
увеличение
объёма
работ
и
стоимости
монтажа
),
обусловленная
невозможно
-
стью
увеличения
глубины
заделки
опор
ниже
3
м
без
нарушения
габаритных
расстояний
(
фиксиро
-
ванная
длина
стоек
);
•
несоответствие
стоек
и
опор
ВЛ
на
их
основе
тре
-
бованиям
действующих
нормативных
документов
,
в
том
числе
ПУЭ
-7 (
по
трещиностойкости
,
толщи
-
не
защитного
слоя
,
устойчивости
заглублённой
в
грунт
части
стойки
к
воздействию
горизонтальных
сил
и
изгибающего
момента
),
что
приводит
к
не
-
обходимости
резкого
сокращения
пролётов
опор
,
увеличению
количества
опор
,
линейной
арматуры
и
гирлянд
изоляторов
на
каждый
километр
трассы
ВЛ
.
Указанных
недостатков
лишены
новые
железобе
-
тонные
опоры
из
секционированных
стоек
:
длина
сек
-
ций
составит
до
11,3
м
,
масса
—
от
3,2
до
5,7
т
.
Членами
рабочей
группы
ОАО
«
Россети
»
принято
решение
о
целесообразности
разработки
унифициро
-
ванных
железобетонных
опор
из
секционированных
стоек
для
ВЛ
110—500
кВ
в
рамках
целевой
програм
-
мы
.
В
первую
очередь
планируется
начать
работы
для
ВЛ
110
кВ
в
рамках
НИОКР
ОАО
«
Ленэнерго
».
ÏÅÐÑÏÅÊÒÈÂÛ ÏÐÈÌÅÍÅÍÈß
●▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬●
Результаты
разработок
применяются
или
будут
применяться
при
проектировании
и
строительстве
ВЛ
35—750
кВ
,
при
выполнении
аварийно
-
восстано
-
вительных
работ
ВЛ
110
кВ
.
Ó×ÀÑÒÍÈÊÈ ÏÐÎÅÊÒÀ
●▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬●
ОАО
«
ФСК
ЕЭС
»,
ОАО
«
Тюменьэнерго
»,
ОАО
«
СевЗап
НТЦ
»,
ОАО
«
НТЦ
Электроэнергетики
» (
РОСЭП
),
ОАО
«
Агис
Инжиниринг
»,
завод
«
МуромЭнергоМаш
»,
ОАО
«
Роспроект
»,
ЗАО
«
ФЕНИКС
-88»,
ОАО
«
Фирма
ОРГРЭС
».
Рис
. 8.
Распределённая
пространственная
рама
для
установки
опоры
на
грунт
Ïðîåêòû ëèíèé ýëåêòðîïåðåäà÷è
Оригинал статьи: Инновационные конструктивные решения опор и фундаментов ВЛ. Результаты разработки и планы на будущее
Современные тенденции в проектировании и строительстве объектов электросетевого хозяйства направлены на эффективное использование ресурсов: сокращение времени строительства, экономии материалов, увеличение надёжности ВЛ.
Вышедшая в 2003 году 7-я редакция Правил устройства электроустановок (ПУЭ) ужесточила требования к надёжности воздушных линий, в том числе и за счет увеличения расчётных нагрузок на их элементы. В связи с этим остро встал вопрос о выборе конструктивных решений опор и фундаментов, обеспечивающих минимальные затраты на строительство ВЛ, повышение их эстетической привлекательности.
Рост требований к надежности электропередачи и сокращение сроков в перерыве электроснабжения потребовали поиск путей сокращения трудоёмкости и времени восстановления повреждённых участков ВЛ.
