40
Ежеквартальный
спецвыпуск
№
4 (23),
декабрь
2021
Статья
о
применении
железобетонных
опор
ВЛ
,
изготов
-
ленных
из
центрифугированных
стоек
,
написана
группой
авторов
,
среди
которых
разработчики
опор
и
специали
-
сты
по
их
обслуживанию
.
Такое
сотрудничество
позволи
-
ло
дать
объективную
оценку
конструктивных
и
техноло
-
гических
решений
опор
на
основе
многолетнего
опыта
их
эксплуатации
и
наметить
перспективы
использования
же
-
лезобетонных
центрифугированных
конструкций
в
совре
-
менных
условиях
.
Опыт
эксплуатации
и
перспективы
использования
железобетонных
опор
на
ВЛ
35–500
кВ
Новгородского
предприятия
МЭС
Северо
-
Запада
Техсовет
Алексей
НАЙДРОВ
,
заместитель
главного
инженера
филиала
«
Россети
ФСК
ЕЭС
» —
Новгородское
ПМЭС
Владимир
НИКОЛАЕВ
,
ведущий
инженер
СЭ
ЛЭП
филиала
«
Россети
ФСК
ЕЭС
» —
Новгородское
ПМЭС
Петр
РОМАНОВ
,
к
.
т
.
н
.,
заместитель
заведующей
НИЛКЭС
ООО
«
ПО
«
Энерго
-
железо
бетон
инвест
»
А
ктивное
строительство
ВЛ
с
применением
железобетонных
опор
началось
еще
в
середине
60-
х
годов
прошлого
века
,
когда
промышленность
страны
освоила
производство
центрифугированных
предварительно
напряженных
стоек
и
была
разработана
типовая
серия
унифицированных
опор
,
а
также
необходимая
нормативная
документация
.
Широкое
внедрение
железобетонных
опор
обосновывалось
необходимостью
экономии
металла
и
требованиями
сокращения
за
-
трат
на
строительство
новых
воздушных
линий
.
К
настоящему
времени
у
Новгородского
предприятия
МЭС
Северо
-
Запада
на
ли
-
ниях
электропередачи
напряжением
35–500
кВ
находится
в
эксплуатации
8389
же
-
лезобетонных
опор
,
что
составляет
более
63%
от
общего
объема
конструкций
на
ВЛ
.
Опыт
использования
большого
количества
железобетонных
опор
,
на
отдельных
линиях
превышающий
50
лет
,
позволяет
объективно
оценить
все
плюсы
и
минусы
конструкций
,
которые
испытали
на
себе
практически
все
возможные
климатиче
-
ские
воздействия
,
находясь
в
различных
грунтовых
условиях
.
Так
как
в
процессе
строительства
ВЛ
на
трассу
поступали
опоры
,
изготовленные
на
разных
заводах
,
и
транспортная
схема
доставки
стоек
варьировалась
в
широких
пределах
,
то
ана
-
лизу
поддается
также
влияние
технологических
особенностей
изготовления
стоек
и
условий
их
доставки
на
долговечность
эксплуатируемых
конструкций
ВЛ
.
Раз
-
нообразие
типов
опор
позволяет
оценить
и
особенности
работы
многих
конструк
-
тивных
схем
.
41
Любовь
КАЧАНОВСКАЯ
,
к
.
т
.
н
.,
заведующая
НИЛКЭС
ООО
«
ПО
«
Энерго
железо
-
бетон
инвест
»
Все
типы
железобетонных
опор
ВЛ
напряжением
свыше
35
кВ
изготавливаются
из
центрифугированных
стоек
длиной
22,6
и
26
м
с
предварительно
напряженной
армату
-
рой
.
Предварительное
(
до
бетонирования
)
напряжение
стержней
каркаса
,
которое
в
даль
-
нейшем
передается
на
застывший
бетон
,
позволяет
придать
длинномерной
конструкции
дополнительные
возможности
к
восприятию
изгибающих
нагрузок
,
а
центрифугирование
бетонной
смеси
,
при
котором
избыточная
вода
отжимается
из
тела
стойки
,
ведет
к
значи
-
тельному
увеличению
плотности
,
а
значит
и
прочности
готовой
конструкции
.
За
счет
это
-
го
существенно
увеличивается
долговечность
центрифугированных
стоек
по
сравнению
с
конструкциями
,
изготовленными
при
помощи
вибрирования
бетонной
смеси
.
ОСНОВНЫЕ
ТИПЫ
ОПОР
НА
ВЛ
Схемы
железобетонных
опор
могут
быть
разнообразными
.
Обычно
это
одностоечные
или
двухстоечные
конструкции
,
свободностоящие
или
на
оттяжках
.
Таблица
1
демонстрирует
распределение
количества
железобетонных
опор
различ
-
ных
конструкций
на
линиях
электропередачи
напряжением
35–500
кВ
.
На
ВЛ
35
кВ
, 110
кВ
и
220
кВ
в
качестве
промежуточных
свободностоящих
одноцепных
и
двухцепных
опор
в
основном
используются
одностоечные
конструкции
,
изготовленные
из
центрифугированных
конических
стоек
длиной
22,6
м
или
26
м
,
нижняя
часть
которых
устанавливается
в
грунт
и
,
при
необходимости
,
дополнительно
закрепляется
при
помощи
ригелей
(
рисунок
1).
Реже
встречаются
промежуточные
опоры
на
оттяжках
,
особенностью
которых
являет
-
ся
шарнирное
опирание
стойки
опоры
на
отдельный
фундамент
.
Отсутствие
изгибающего
момента
в
основании
стойки
позволяет
облегчить
конструкцию
и
увеличить
высоту
под
-
вески
проводов
(
сократить
количество
опор
на
каждый
километр
трассы
ВЛ
).
На
ВЛ
330
кВ
и
500
кВ
в
качестве
промежуточных
конструкций
используются
двух
-
стоечные
портальные
опоры
,
которые
могут
быть
свободностоящими
или
использовать
оттяжки
.
Существует
два
основных
типа
свободностоящих
портальных
опор
:
опоры
охва
-
тывающего
типа
(
так
называемые
компактные
опоры
),
когда
все
три
фазы
располагаются
между
стойками
опор
(
рисунок
2),
и
опоры
типа
ПВС
(
рисунок
3),
когда
только
один
провод
находится
посередине
стоек
,
а
крайние
фазы
располагаются
с
их
внешней
стороны
.
Вну
-
тренние
связи
в
обоих
типах
опор
перераспределяют
нагрузку
между
стойками
,
позволяя
сократить
усилия
в
каждой
из
них
.
При
отсутствии
внутренних
связей
несущая
способность
опоры
сокращается
практически
вдвое
.
Связи
в
процессе
эксплуатации
не
должны
про
-
висать
,
но
усилия
в
них
не
должны
превышать
1–2
тонн
.
При
наклоне
опоры
поперек
оси
ВЛ
одна
из
свя
-
зей
включается
в
работу
.
Табл
. 1.
Количество
эксплуатируемых
опор
ВЛ
в
Новгородском
ПМЭС
в
зависимости
от
напряжения
линии
и
конструктивной
схемы
опоры
Железобетонные
опоры
ВЛ
,
шт
.
Всего
Напряжение
ВЛ
35
кВ
110
кВ
220
кВ
330
кВ
500
кВ
Промежуточные
свободностоящие
204
840
3022
3211
190
7467
Промежуточные
на
оттяжках
10
4
3
752
–
769
Анкерно
-
угловые
свободностоящие
7
32
35
7
–
81
Анкерно
-
угловые
на
оттяжках
12
24
24
5
7
72
Рис
. 1.
Одностоечная
свободностоящая
опора
42
Ежеквартальный
спецвыпуск
№
4 (23),
декабрь
2021
Рис
. 2.
Портальная
опора
охватывающего
типа
с
внутренними
связями
Рис
. 3.
Портальная
опора
типа
ПВС
330-1
с
внутренними
связями
Рис
. 4.
Анкерная
опора
на
оттяжках
Рис
. 5.
Разрушение
верхней
части
стойки
опоры
(
фото
сделано
после
разборки
разрушенного
бетона
)
В
качестве
анкерных
опор
ВЛ
35–500
кВ
могут
при
-
меняться
как
свободностоящие
,
так
и
опоры
на
оттяжках
.
Стойки
таких
конструкций
имеют
коническую
или
цилиндри
-
ческую
форму
.
Количество
и
тип
стоек
в
опоре
зависят
от
уровня
воспринимаемых
нагрузок
.
На
рисунке
4
приведена
анкерная
опора
на
оттяжках
,
нижняя
часть
стойки
которой
закреплена
в
грунте
.
ОСОБЕННОСТИ
ЭКСПЛУАТАЦИИ
ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ
ОПОР
Анализ
причин
отключения
линий
электропередачи
за
по
-
следние
5
лет
показал
,
что
ни
одна
из
более
чем
8
тысяч
железобетонных
опор
в
Новгородском
ПМЭС
не
стала
причиной
аварии
.
Этот
факт
говорит
как
о
долговечности
железобетонных
опор
,
так
и
о
качестве
обслуживания
кон
-
струкций
.
Отдельные
проблемы
,
выявленные
в
процессе
осмотров
ВЛ
,
устраняются
в
процессе
плановых
ремонтов
.
Подъем
на
опору
осуществляется
при
помощи
сборных
приставных
лестниц
,
имеющих
жесткую
анкерную
линию
для
обеспече
-
ния
безопасности
работников
.
Наблюдаемые
на
отдельных
стойках
продольные
тре
-
щины
оцениваются
на
предмет
их
опасности
для
снижения
несущей
способности
стоек
.
При
необходимости
стойки
за
-
меняются
на
новые
.
Единичный
случай
дефекта
железобетонных
стоек
,
с
ко
-
торым
столкнулись
в
Новгородском
ПМЭС
, —
разрушение
бетона
в
районе
крепления
тросостойки
после
длительной
эксплуатации
опоры
(
рисунок
5).
Техсовет
43
Причина
этого
,
скорее
всего
,
в
первоначальном
полу
-
чении
повреждений
в
верхней
части
стойки
при
ее
транс
-
портировке
волоком
по
трассе
,
возможен
и
вариант
па
-
дения
стойки
при
разгрузке
.
Микротрещины
,
не
заметные
при
строительстве
,
со
временем
привели
к
полному
раз
-
рушению
бетона
в
зоне
,
подверженной
воздействию
пере
-
менных
нагрузок
.
Оперативно
было
принято
временное
решение
по
усилению
верхней
части
опоры
при
помощи
металлических
элементов
.
В
дальнейшем
стойки
с
таки
-
ми
дефектами
требуют
замены
.
В
настоящее
время
появилась
возможность
упроще
-
ния
доставки
длинномерных
стоек
за
счет
применения
секционированных
железобетонных
опор
нового
поко
-
ления
.
Любая
стойка
может
быть
выполнена
в
секцио
-
нированном
варианте
.
Короткие
секции
,
первоначально
изготовленные
в
одной
опалубке
,
перевозятся
обычным
транспортом
и
собираются
на
трассе
при
помощи
болтов
.
Такие
стойки
обладают
повышенной
долговечностью
за
счет
использования
современной
арматуры
и
бетона
по
-
вышенной
прочности
.
Гарантированный
срок
их
службы
превышает
60
лет
.
Наиболее
уязвимыми
с
точки
зрения
долговечной
экс
-
плуатации
являются
узлы
соединения
стоек
опор
на
от
-
тяжках
с
фундаментами
.
Обычно
верхнюю
часть
стойки
фундамента
ремонтируют
путем
увеличения
площади
его
поперечного
сечения
с
использованием
дополнительного
армирования
добавляемого
бетонного
слоя
(
рисунок
6).
Однако
на
опоре
№
89
ВЛ
330
кВ
Чудово
—
Окуловка
,
когда
находящийся
в
болотистой
зоне
шарнирный
узел
соединения
нижней
части
опоры
с
фундаментом
полно
-
стью
разрушился
за
счет
осыпания
бетона
стойки
грибо
-
видного
подножника
,
было
принято
решение
заменить
его
на
две
винтовые
сваи
,
объединенные
между
собой
метал
-
лической
балкой
,
на
которой
был
закреплен
новый
штырь
для
соединения
фундамента
с
опорой
.
Все
работы
по
за
-
винчиванию
свай
,
закреплению
балки
ростверка
и
пере
-
становке
опоры
на
новое
основание
были
выполнены
без
отключения
ВЛ
.
Обновленная
конструкция
эксплуатирует
-
ся
до
настоящего
времени
без
проблем
(
рисунок
7).
От
качества
бетона
фундамента
,
особенно
в
ме
-
сте
опирания
на
него
стойки
опоры
,
во
многом
зависит
долговечность
всей
конструкции
.
Увеличение
плотности
и
прочности
бетона
грибовидных
фундаментов
и
свай
может
кардинально
решить
проблему
увеличения
срока
их
службы
и
полностью
исключить
необходимость
про
-
ведения
ремонтных
работ
в
процессе
эксплуатации
.
На
сегодняшний
день
имеется
возможность
заказа
на
заво
-
дах
сборных
типовых
конструкций
по
обычным
для
них
Техническим
условиям
,
но
изготовленных
из
бетона
по
-
вышенной
прочности
(
соответственно
,
с
увеличением
относительно
обычных
значений
водонепроницаемости
и
морозостойкости
).
Такое
решение
обеспечит
их
беспро
-
блемную
длительную
эксплуатацию
.
Вопросы
закрепления
железобетонных
стоек
в
грунте
и
возможные
отклонения
опоры
от
вертикали
появляются
Рис
. 6.
Ремонт
стойки
фундамента
Рис
. 7.
Ремонт
опоры
№
89
ВЛ
330
кВ
«
Чудово
-
Окуловка
»:
а
)
про
-
ект
замены
грибовидного
фундамента
под
стойку
опоры
на
от
-
тяжках
;
б
)
готовая
конструкция
фундамента
из
винтовых
свай
а
)
б
)
44
Ежеквартальный
спецвыпуск
№
4 (23),
декабрь
2021
в
случае
,
если
в
проектах
ВЛ
не
-
достаточно
учтены
геологические
условия
в
месте
закрепления
опор
.
Так
в
процессе
эксплуатации
ВЛ
330
кВ
Выру
—
Кингисеппская
на
обводненном
участке
было
произведено
усиление
закрепле
-
ний
одностоечных
опор
при
помо
-
щи
двух
вертикальных
винтовых
свай
,
объединенных
между
собой
и
опорой
при
помощи
металличе
-
ских
элементов
(
рисунок
8).
От
-
тяжки
опоры
были
закреплены
при
помощи
одиночных
винтовых
свай
,
расположенных
вдоль
их
оси
(
рисунок
9).
На
рисунке
10
можно
увидеть
узел
соединения
оттяжки
с
винтовой
сваей
.
Мобильная
технология
погру
-
жения
свай
позволила
провести
все
ремонтные
работы
без
отклю
-
чения
линии
.
СОВРЕМЕННЫЕ
ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЕ
ОПОРЫ
И
ПЕРСПЕКТИВЫ
ИХ
ИСПОЛЬЗОВАНИЯ
С
2014
года
в
ПАО
«
Россети
ФСК
ЕЭС
»
накоплен
богатый
опыт
замены
вышедших
из
строя
железобетонных
опор
на
их
современные
секционированные
аналоги
.
На
рисун
-
ке
11 —
общий
вид
портальной
опоры
№
39
типа
ПБ
330-
7
н
(
с
),
стойки
которой
состоят
из
двух
секций
.
Новая
опо
-
ра
была
доставлена
на
ВЛ
330
кВ
Великорецкая
—
Псков
обычным
транспортом
(
без
проблем
,
возникающих
при
перевозке
длинномерных
изделий
),
собрана
и
смонти
-
рована
по
известной
технологии
.
Особенностью
новых
секционированных
конструкций
является
их
повышенная
долговечность
,
достигаемая
за
счет
увеличения
проч
-
ности
бетона
с
марки
В
40
до
марки
В
60.
Показатели
во
-
донепроницаемости
и
морозостойкости
новых
конструк
-
ций
существенно
возрастают
по
сравнению
с
обычными
«
ГОСТовскими
»
стойками
,
обеспечивая
отсутствие
затрат
на
их
ремонт
в
процессе
эксплуатации
.
Важной
в
современных
условиях
особенностью
желе
-
зобетонных
опор
является
их
вандалоустойчивость
.
Этот
факт
и
возможность
установки
на
трассах
современных
долговечных
опор
позволяет
задуматься
также
о
целесо
-
образности
замены
и
выходящих
из
строя
металлических
опор
на
конструкции
из
секционированных
железобетон
-
Рис
. 9.
Закрепление
стойки
опоры
№
151
на
ВЛ
220
кВ
Выру
—
Кингисеппская
при
помощи
винтовых
свай
Рис
. 8.
Трасса
ВЛ
220
кВ
Выру
—
Кингисеппская
Рис
. 10.
Узел
соединения
оттяжки
опоры
№
151
на
ВЛ
220
кВ
Выру
—
Кингисеппская
с
винтовой
сваей
Техсовет
Хренников А.Ю.
Техническая
диагностика
и
аварийность
электрооборудования
Книгу
можно
приобрести
в
интернет
-
магазине
электронных
книг
«
ЛитРес
»
в
разделе
«
Техническая
литература
»
Учебно-методическое пособие. ЛИТРЕС, 2021. 230 стр., 154 ил.
Представлен
анализ
методов
диагностики
состояния
электрооборудования
для
выявления
дефектов
и
повреждений
в
процессе
эксплуатации
.
Эффективность
применения
методов
диагностики
сопровождается
примерами
обнаруже
-
ния
дефектов
и
повреждений
конкретного
оборудования
:
силовых
трансформаторов
,
реакторов
,
трансформаторов
тока
и
напряжения
,
разъединителей
,
турбогенераторов
,
ОПН
и
т
.
д
.
Приведены
примеры
повреждений
и
расследова
-
ния
технологических
нарушений
.
Рассмотрены
вопросы
электродинамических
испытаний
силовых
трансформаторов
на
стойкость
к
токам
КЗ
,
которые
служат
инструментом
для
повышения
надежности
их
конструкции
.
Предназначено
для
руководителей
и
специалистов
технических
служб
предприятий
электрических
и
распределительных
сетей
,
стан
-
ций
,
подразделений
технической
инспекции
(
ТИ
)
и
служб
охраны
труда
и
надежности
филиалов
МЭС
ПАО
«
ФСК
ЕЭС
»
и
ПАО
«
Россети
»,
слушателей
курсов
повышения
квалификации
,
а
также
для
аспирантов
,
магистрантов
и
сту
-
дентов
электроэнергетических
специальностей
.
45
Рис
. 11.
Промежуточная
опора
ПБ
330-7
н
(
с
)
на
ВЛ
330
кВ
Велико
-
рецкая
—
Псков
,
выполненная
из
секционированных
стоек
ных
стоек
.
Особенно
актуальным
это
стало
после
разра
-
ботки
новых
секционированных
опор
,
устанавливаемых
на
фундамент
.
Высота
подвески
проводов
на
них
стала
сопоставимой
с
отметками
крепления
гирлянд
изолято
-
ров
на
многих
металлических
конструкциях
.
Кроме
того
,
обычный
для
повышенных
опор
фундамент
из
центрифу
-
гированной
секции
диаметром
800
мм
в
слабых
грунтах
может
быть
заменен
на
свайную
конструкцию
с
роствер
-
ком
,
имеющим
специальную
закладную
деталь
для
кре
-
пления
стойки
.
Это
позволяет
закрепить
опоры
в
любых
грунтовых
условиях
.
ВЫВОДЫ
1.
Считаем
целесообразным
при
формировании
и
ро
-
тации
аварийного
резерва
опор
использовать
совре
-
менные
железобетонные
секционированные
стойки
,
изготавливаемые
на
заводах
ООО
«
ПО
«
Энергожеле
-
зобетонинвест
».
Кроме
того
,
применение
специально
разработанных
универсальных
конструкций
,
которые
смогут
заменить
целую
серию
опор
,
находящихся
в
эксплуатации
,
позволит
значительно
сократить
но
-
менклатуру
резервных
опор
.
Опыт
разработки
универ
-
сальных
конструкций
,
предназначенных
для
замены
как
железобетонных
,
так
и
металлических
опор
,
уже
имеется
в
ФСК
ЕЭС
.
2.
Регулярные
обследования
опор
и
сбор
информации
об
их
состоянии
в
базу
данных
позволяют
отследить
появляющиеся
дефекты
и
вовремя
принять
меры
для
поддержания
работоспособности
конструкций
опор
и
ВЛ
в
целом
.
В
современных
условиях
особенно
важным
становится
обладание
полным
набором
информации
о
конструкциях
:
их
трехмерными
чертежами
,
данными
об
области
их
приме
-
нения
,
принятыми
при
проектировании
,
марками
стоек
.
Все
эти
данные
,
включая
информацию
о
характеристиках
грунта
в
районе
опор
,
позволят
оперативно
и
грамотно
принять
ре
-
шение
о
проведении
ремонтных
работ
или
замене
конструк
-
ций
на
их
секционированные
аналоги
.
Современная
база
данных
по
эксплуатации
должна
позволять
хранение
и
использование
указанных
матери
-
алов
.
Добавление
в
эту
систему
информации
,
первона
-
чально
разработанной
при
проектировании
линии
,
несо
-
мненно
упростит
процесс
принятия
решений
и
поднимет
уровень
эксплуатации
,
добавив
ему
оперативности
и
про
-
фессионализма
.
Оригинал статьи: Опыт эксплуатации и перспективы использования железобетонных опор на ВЛ 35–500 кВ Новгородского предприятия МЭС Северо-Запада
Статья о применении железобетонных опор ВЛ, изготовленных из центрифугированных стоек, написана группой авторов, среди которых разработчики опор и специалисты по их обслуживанию. Такое сотрудничество позволяет дать объективную оценку конструктивных и технологических решений опор на основе многолетнего опыта их эксплуатации и наметить перспективы использования железобетонных центрифугированных конструкций в современных условиях.
