Современные железобетонные опоры увеличивают долговечность и сокращают стоимость ВЛ и ПС

Page 1
background image

Page 2
background image

66

ВОЗДУШНЫЕ

ЛИНИИ

Современные железобетонные 
опоры увеличивают 
долговечность и сокращают 
стоимость ВЛ и ПС

УДК 621.315.668

Качановская

 

Л

.

И

.,

к.т.н., заведующая НИЛКЭС 

ООО «ПО «Энерго железо-

бетон инвест»

Романов

 

П

.

И

.,

к.т.н., заместитель 

заведующей НИЛКЭС 

ООО «ПО «Энерго железо-

бетон инвест»

Касаткин

 

С

.

П

.,

начальник сектора НИЛКЭС 

ООО «ПО «Энерго железо-

бетон инвест»

Рогачев

 

М

.

Е

.,

главный технолог завода 

«Ры бинск энер го же ле зо-

бетон» ООО «ПО «Энерго-

железо бетон инвест»

Статья

 

посвящена

 

возвращению

 

на

 

линии

 

электропередачи

 

современных

 

вариантов

железобетонных

 

опор

долговечность

 

которых

 

сопоставима

 

со

 

сроками

 

службы

метал

 

лических

 

конструкций

а

 

стоимость

 

вдвое

 

ниже

Для

 

ВЛ

 35–500 

кВ

 

разрабо

 

таны

 

конструкции

 

опор

 

на

 

базе

 

секционированных

 

центрифугированных

 

стоек

исполь

-

зование

 

которых

 

упрощает

 

транспортировку

 

и

 

сокращает

 

стоимость

 

строительства

 

ВЛ

Для

 

ВЛ

 0,4 

и

 6–10 

кВ

 

на

 

заводах

 «

ПО

 «

Энергожелезобетонинвест

» 

налажена

 

технология

 

выпуска

 

известных

 

вибрированных

 

конструкций

 

повышенной

 

долговечности

Современ

 -

ные

 

типовые

 

проекты

 

опор

 

ВЛ

 

могут

 

быть

 

включены

 

в

 

единое

 

цифровое

 

пространство

 

проектирования

 

линии

где

 

на

 

протяжении

 

всего

 

жизненного

 

цикла

 

объекта

 

будет

 

при

-

сутствовать

 

необходимая

 

и

 

актуальная

 

информация

доступная

 

всем

 

заинтересованным

 

подразделениям

.

Ключевые

 

слова

:

железобетонная опора, 

секционированная цен-

трифугированная стойка, 

вибрированная стойка, 

фундамент, долговечность, 

типовое проектирование, 

информационная модель

ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЕ

 

ОПОРЫ

 

ВЛ

 110–500 

кВ

 

ИЗ

 

ЦЕНТРИФУГИРОВАННЫХ

 

СЕКЦИОНИРОВАННЫХ

 

СТОЕК

Практически  половина  длины  всех 

воздушных  линий  электропередачи 

напряжением 35 кВ и выше построе-

на с использованием железобетонных 

опор  из  центрифугированных  сто-

ек.  Таким  образом  в  середине  про-

шлого  века  была  решена  задача  со-

кращения  металлоемкости,  а  значит 

и стоимости линий электропередачи. 

Центрифугирова ние 

железобетона 

позволяет добиться высокой степени 

уплотнения  материала,  использова-

ние  предварительного  напряжения 

арматуры обеспечивает повышенную 

жесткость  стоек.  Данные  о  параме-

трах  потока  отказов  опор  более  чем 

за  40-летний  период,  обработанные 

ОАО  «Фирма  ОРГРЭС»,  говорят 

о  равной  надежности  металлических 

и железобетонных конструкций.

В  2014  году  были  разработаны 

и  испытаны  первые  образцы  стоек, 

изготовленные  из  двух  секций  с  ис-

пользованием  внутреннего  фланца, 

который  помещается  в  опалубку  пе-

ред центрифугированием (рисунок 1).

Центрифугированные секции, дли-

на которых не превышает 13 м, реша-

ют организационные проблемы пере-

возки,  обладают  повышенной  жест-

Рис

. 1. 

Закладные

 

детали

 

для

 

узла

 

соединения

 

секций


Page 3
background image

67

костью,  не  повреждаются  при 

транспортировке  и  легко  соеди-

няются  между  собой  при  помощи 

болтов на монтажной площадке.

Железобетонные

 

опоры

 

для

 

ремонтных

 

работ

Для  замены  старых  опор  и  соз-

дания  аварийного  резерва  ПАО 

«Россети»  рекомендует  использо-

вать  секционированные  аналоги 

находящихся  в  эксплуатации  же-

лезобетонных  опор  на  базе  кони-

ческих  стоек  типа  СК22  и  СК26. 

Планомерная работа по установке 

новых  опор  ведется  с  2015  года. 

Секционированные  стойки  изго-

тавливаются на заводах ООО «ПО 

«Энергожелезобетонинвест» в Ры-

бинске,  Волгограде,  Гулькевичах 

Краснодарского  края,  каждый  из 

которых  аттестован  на  их  произ-

водство в ПАО «Россети».

Новые  секционированные  опо-

ры,  выборочно  устанавливаемые 

взамен  вышедших  из  эксплуата-

ции,  формально  рассчитаны  на 

восприятие тех же нагрузок. Одна-

ко, кроме указанной выше возмож-

ности легко перевозить отдельные 

жесткие  секции  без  повреждений, 

они обладают существенным пре-

имуществом: во всех конструкциях 

используется  канатное  армиро-

вание,  позволяющее  за  счет  по-

вышенной  прочности  сократить 

металлоемкость, а использование 

бетона повышенного класса проч-

ности  (В60  вместо  В40  или  В30), 

водонепроницаемости  (W14  вме-

сто W6) и морозостойкости (F

1

400 

и выше вместо F

1

150) увеличивает 

долговечность стоек до 70 лет, что 

практически  исключает  потреб-

ность в их ремонтах при эксплуа-

тации [1].

Железобетонные

 

опоры

 

для

 

нового

 

строительства

К  настоящему  времени  в  Поло-

жение  ПАО  «Россети»  «О  единой 

технической  политике  в  электро-

сетевом  комплексе»  внесены  ре-

комендации по использованию же-

лезобетонных опор из секциониро-

ванных стоек для ВЛ 35–500 кВ. 

Для  широкого  использования 

таких  конструкций  в  новом  строи-

тельстве по заказу ПАО «Россети» 

разработана серия унифицирован-

ных опор для ВЛ 110 кВ [2]. Полно-

ценный  типовой  проект  включает 

в  себя  конструкторскую  докумен-

тацию на 23 типа опор, в том чис-

ле 8 промежуточных и 15 анкерных 

в одноцепном и двухцепном испол-

нении.  На  рисунке  2  приведены 

обзорные  листы  промежуточных 

опор для ВЛ 110 кВ.

Промежуточные опоры выпол-

нены  на  базе  конических  стоек 

длиной  26  м  (из  двух  секций  по 

13  м),  нижний  диаметр  которых 

650  мм.  Для  более  загруженных 

анкерных  опор  используются  ци-

линдрические  стойки  диаметром 

800  мм,  изготавливаемые  в  опа-

Рис

. 2. 

Обзорные

 

листы

 

промежуточных

 

опор

 

ВЛ

 110 

кВ

лубках  длиной  20  м  (две  секции 

по 10 м). 

Существенным  достижением 

явилось  решение  об  установке 

стоек на фундаментные секции из 

цилиндрических  железобетонных 

свай-оболочек диаметром 800 мм. 

Предложенная конструкция флан-

цевого  узла  соединения  опор 

с  фундаментами  (рисунок  3)  по-

зволила поднять высоту подвески 

проводов, увеличить пролеты и со-

кратить  общее  количество  опор 

на километр трассы ВЛ. По этому 

параметру железобетонные опоры 

стали  сопоставимы  с  металличе-

скими  и  могут  эффективно  заме-

нять их более, чем в 60% случаев. 

Для  восприятия  повышенных 

в  таком  случае  нагрузок  несущая 

способность  стоек  была  усилена 

за  счет  выбора  системы  армиро-

вания  и  применения  бетонов  по-

вышенной прочности. 

Для  реального  использова-

ния  типового  проекта  при  новом 

строительстве  разработана  серия 

нормативных  документов,  вклю-

чающая  технологические  карты 

на  монтаж  и  инструкцию  по  экс-

плуатации секционированных кон-

струкций.

Все типы опор 110 кВ были ис-

пытаны  на  полигоне  ОАО  «Фир-

Рис

. 3. 

Фундаментная

 

секция

 

про

-

межуточной

 

опоры

 

СПБ

110-8

Ф

 

для

 

заходов

 

ВЛ

 

на

 

ПС

 110 

кВ

 «

Ясень

»

 1 (58) 2020


Page 4
background image

68

ма ОРГРЭС» в Хотьково. Все за-

воды-изготовители  аттестованы 

на  право  их  изготовления  в  ПАО 

«Россети». 

Технико-экономическое сравне-

ние стоимости участка ВЛ 110 кВ, 

построенного  с  использованием 

новых железобетонных опор с ва-

риантами  ВЛ  на  металлических 

(решетчатых и многогранных) опо-

рах  показало,  что  новые  опоры 

позволяют вдвое сократить затра-

ты  на  строительство,  экономя  на 

каждом  километре  трассы  мини-

мум 900 тыс. руб. для одноцепных 

и 1,3 млн руб. для двухцепных ли-

ний электропередачи. 

Кроме  типовых  конструкций 

для  ВЛ  110  кВ,  в  рамках  конкрет-

ных проектов ВЛ напряжением 35, 

110, 220, 330, 500 кВ разработано 

более  20  типов  железобетонных 

опор  ВЛ  на  базе  секционирован-

ных стоек.

ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЕ

 

ОПОРЫ

 

ВЛ

 0,4 

кВ

 

И

 6–10 

кВ

 

ИЗ

 

ВИБРИРОВАННЫХ

 

СТОЕК

 

ПОВЫШЕННОЙ

 

ДОЛГОВЕЧНОСТИ

Типовые

 

конструкции

 

повышенной

 

долговечности

В  настоящее  время  конструкции 

из  вибрированного  железобето-

на  также  могут  быть  изготовлены 

с  применением  бетона  с  повы-

шенными  значениями  прочности, 

водонепроницаемости  и  морозо-

стойкости.  При  получении  заказа 

на  сборные  фундаменты,  сваи, 

стойки  под  оборудование  для  ли-

ний и подстанций с указанием тре-

буемой долговечности заводы ПО 

«Энергожелезобетонинвест» в Ры-

бинске,  Волгограде,  Гулькевичах 

Крас но дар ского  края  выпускают 

эти  конструкции,  используя  отла-

женные  методики.  Специальные 

составы бетонных смесей позволя-

ют обеспечить долговечность этих 

элементов на весь срок их службы. 

Таким образом, появилась возмож-

ность уже сейчас кардинально со-

кратить затраты на эксплуатацию, 

применяя  элементы  из  вибриро-

ванного железобетона, которые не 

требуют затрат на ремонт. 

При этом стоимость таких кон-

струкций сопоставима со стоимос-

тью  аналогичных  изделий,  выпус-

каемых в соответствии с требова-

ниями типовых проектов [3]. 

Новые

 

конструкции

уменьша

-

ющие

 

стоимость

 

строитель

-

ства

 

и

 

эксплуатации

Существенно  большей  экономии 

на стадии строительства объектов 

можно  добиться,  разработав  но-

вые конструкции опор, свай, сбор-

ных фундаментов, в которых будут 

использованы  как  современные 

высокопрочные и долговечные бе-

тоны, так и арматура повышенной 

прочности. 

Разработка  унифицированной

серии  железобетонных  опор  ВЛ 

0,4 кВ и 6–10 кВ повышенной дол-

говечности,  которая  может  быть 

выполнена для ПАО «Россети», по-

зволит  сократить  металлоемкость 

конструкций за счет оптимального 

армирования.  Например,  железо-

бетонные  стойки  с  повышенными 

значениями несущей способности 

дадут возможность увеличить дли-

ну  пролетов  ВЛ  на  20–25%  и  по-

лучить  экономический  эффект  за 

счет  сокращения  количества  про-

межуточных  опор  и  затрат  на  их 

строительство  и  обслуживание, 

так  как  применение  наномодифи-

цированного бетона поможет обе-

спечить срок службы железобетон-

ных стоек свыше 50 лет, а в ряде 

случаев  довести  его  до  100  лет, 

исключив  затраты  на  проведение 

ремонтных работ. 

Идентификация

 

изделий

 

обес

-

печит

 

качество

 

конструкций

Новые  вибрированные  стойки  бу-

дут  оснащены  радиочастотными 

метками  (микрочипами),  содержа-

щими  уникальный  идентификаци-

онный номер, по которому предо-

ставляется доступ к электронному 

паспорту,  то  есть  к  информации 

жизненного  цикла  опоры,  в  част-

ности,  комплекту  технической  до-

кументации с подробной информа-

цией о выпущенном изделии и его 

характеристиках. 

Электронная 

паспортизация  железобетонных 

стоек  даст  возможность  диффе-

ренцированно изготавливать и по-

ставлять на объекты изделия с ин-

дивидуальными  требованиями  по 

защите от коррозии. Идентифика-

ция изделий позволит заинтересо-

ванному в качестве Заказчику вы-

бирать  конструкции,  основываясь 

на  объективных  показателях  их 

свойств,  повысит  ответственность 

производителя  и  поставщика,  га-

рантирует  стабильность  качества 

применяемых  на  объектах  изде-

лий, исключит поставку элементов, 

не  соответствующих  заявляемым 

характеристикам,  что  обеспечит 

отсутствие  проблем  при  эксплуа-

тации.  Информация  о  каждом  из-

делии  с  привязкой  к  конкретным 

опорам пополнит электронный па-

спорт ВЛ.  

REFERENCES

1.  Kachanovskaya L.I., Romanov P.I. Sectionalized centrifuged 

reinforced  concrete  racks  for  repair  and  retrofi tting  of  35-

500 kV overhead transmission lines //ELECTRIC POWER. 

Transmission and Distribution, 2016, no. 6(39), pp. 72–75. 

(In Russian)

2.  Ryabokuchma  Ya.V.,  Kachanovskaya  L.I.,  Romanov  P.I., 

Kasatkin S.P. First standard design of reinforced concrete 

towers for 110 kV overhead transmission line made of sec-

tionalized centrifuged racks is ready for use. Collection of 

scientifi c  and  technical  articles  of  employees  of  Rosseti 

Group, release 2, 2019, pp. 42–57. (In Russian)

3.  Solov'yeva V.Ya., Romanov P.I. Kachanovskaya L.I., Kasat-

kin S.P., Sboychakova T.I. Durable reinforced concrete tow-

ers made of nanomodifi ed concrete is the future of digital 

distribution networks // ELECTRIC POWER. Transmission 

and Distribution, 2019, no. 3(54), pp. 58–60. (In Russian)

ВОЗДУШНЫЕ

ЛИНИИ

ЛИТЕРАТУРА

1.  Качановская  Л.И.,  Романов  П.И.  Секционированные 

центрифугированные  железобетонные  стойки  для  ре-

монта и технического перевооружения ВЛ 35–500 кВ // 

ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ. Передача и распределение, 2016, 

№ 6(39). С. 72–75.

2.  Рябокучма Я.В., Качановская Л.И. и др. Первый типовой 

проект железобетонных опор для ВЛ 110 кВ из секциони-

рованных центрифугированных стоек готов к использо-

ванию. Сборник научно-технических статей сотрудников 

ГК «Россети», выпуск II. М.: ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ. Пере-

дача и распределение,  2019. С. 42–57.

3.  Соловьева В.Я., Романов П.И., Качановская Л.И., Касат-

кин С.П., Сбойчакова Т.И. Долговечные железобетонные 

опоры  из  наномодифицированного  бетона  —  будущее 

цифровых распределительных сетей // ЭЛЕКТРОЭНЕР-

ГИЯ. Передача и распределение, 2019, № 3(54). С. 58–60.


Читать онлайн

Статья посвящена возвращению на линии электропередачи современных вариантов железобетонных опор, долговечность которых сопоставима со сроками службы металлических конструкций, а стоимость вдвое ниже. Для ВЛ 35–500 кВ разработаны конструкции опор на базе секционированных центрифугированных стоек, использование которых упрощает транспортировку и сокращает стоимость строительства ВЛ. Для ВЛ 0,4 и 6–10 кВ на заводах «ПО «Энергожелезобетонинвест» налажена технология выпуска известных вибрированных конструкций повышенной долговечности. Современные типовые проекты опор ВЛ могут быть включены в единое цифровое пространство проектирования линии, где на протяжении всего жизненного цикла объекта будет присутствовать необходимая и актуальная информация, доступная всем заинтересованным подразделениям.

Поделиться:

«ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ. Передача и распределение»