Стратегические предложения по разработке новых типовых проектов опор и фундаментов ВЛ и ПС

Page 1
background image

Page 2
background image

36

СБОРНИК

 

НАУЧНО

-

ТЕХНИЧЕСКИХ

 

СТАТЕЙ

Стратегические

 

предложения

 

по

 

разработке

 

новых

 

типовых

 

проектов

 

опор

 

и

 

фундаментов

 

ВЛ

 

и

 

ПС

Архипов

 

И

.

Л

., 

Звягинцев

 

А

.

В

., 

ПАО

 «

ФСК

 

ЕЭС

»,

к

.

т

.

н

Качановская

 

Л

.

И

.,

 

к

.

т

.

н

Романов

 

П

.

И

., 

НИЛКЭС

 

ООО

 «

ПО

 «

Энергожелезобетонинвест

»

Аннотация

Статья

 

посвящена

 

вопросам

 

необходимости

 

комплексной

 

разработки

 

современных

 

ба

-

зовых

 

серий

 

железобетонных

 

опор

 

и

 

фундаментов

 

для

 

ВЛ

 220–750 

кВ

Актуальность

 

внедрения

 

новейших

 

разработок

 

в

 

реальное

 

строительство

 

определяется

 

тем

что

 70% 

затрат

 

при

 

строительстве

 

составляет

 

стоимость

 

конструкций

Долговечность

 

совре

-

менных

 

железобетонных

 

конструкций

 

сопоставима

 

со

 

сроками

 

службы

 

металлических

 

опор

а

 

их

 

стоимость

 

вдвое

 

ниже

Доступность

 

новых

 

типовых

 

проектов

 

широкому

 

кругу

 

специалистов

 

обеспечит

 

возможность

 

выпуска

 

проектов

 

ВЛ

 

необходимой

 

надежности

 

при

 

минимальной

 

стоимости

 

проектирования

строительства

 

и

 

эксплуатации

.

Ключевые

 

слова

:

опоры

фундаменты

секционированные

 

железобетонные

 

центрифугированные

 

стойки

наномодифицированный

 

бетон

типовые

 

проекты

П

очти

 15 

лет

 

после

 

выхода

 

в

 

свет

 

седьмой

 

редакции

 

Правил

 

устройства

 

электроустано

-

вок

 (

ПУЭ

и

 

перевода

 

типовых

 

проектов

 

опор

 

и

 

фундаментов

 

в

 

разряд

 «

материалов

 

для

 

проектирования

» 

не

 

утихают

 

споры

 

о

 

рациональных

 

способах

 

разработки

 

проектов

 

ВЛ

Использование

 

старых

 

типовых

 

решений

 

конструкций

 

или

 

их

 

индивидуальная

 

разработка

Что

 

может

 

обеспечить

 

создание

 

современных

 

проектов

 

ВЛ

гарантирующих

 

надежность

 

объектов

 

при

 

минимальной

 

стоимости

 

затрат

 

на

 

их

 

проектирование

строительство

 

и

 

эксплуатацию

?

На

 

наш

 

взгляд

однозначного

 

ответа

 

на

 

этот

 

вопрос

 

до

 

сих

 

пор

 

не

 

удалось

 

найти

 

по

 

той

 

при

-

чине

что

говоря

 

о

 «

типовых

 

решениях

», 

мы

 

представляем

 

себе

 

привычные

 

всем

 

тома

 

с

 

черте

-

жами

 

опор

 

и

 

фундаментов

выпущенные

 

в

 

прошлом

 

веке

согласованные

 

во

 

всех

 

инстанциях

опробованные

 

на

 

практике

но

 

отмененные

 

в

 

связи

 

с

 

выходом

 

новой

 

версии

 

ПУЭ

в

 

которой

 

заложены

 

повышенные

 

требования

 

к

 

надежности

 

линий

 

электропередачи

Индивидуальные

 

проекты

 

новых

 

конструкций

обеспечивая

 

оптимальные

 

решения

 

в

 

кон

-

кретных

 

условиях

предъявляют

 

высокие

 

требования

 

к

 

квалификации

 

разработчиков

и

как

 


Page 3
background image

37

НОВЫЕ

 

ТЕХНОЛОГИИ

 

И

 

МАТЕРИАЛЫ

правило

нуждаются

 

в

 

проведении

 

испытаний

 

и

 

выпуске

 

нормативной

 

документации

из

-

за

 

чего

 

времени

 

и

 

средств

отведенных

 

на

 

разработку

 

проекта

 

ВЛ

часто

 

не

 

хватает

.

Решение

 

проблемы

 

в

 

современных

 

условиях

 

может

 

быть

 

найдено

 

путем

 

комплексной

 

раз

-

работки

 

базовых

 

серий

 

конструкций

 

на

 

основании

 

результатов

 

новейших

 

научных

 

и

 

технологи

-

ческих

 

достижений

Требования

 

к

 

выпуску

 

документации

 

должны

 

содержать

 

проведение

 

оптимизационных

 

расчетов

 

конструкций

 

с

 

использованием

 

всех

 

возможностей

 

вычислительной

 

техники

;

 

разработку

 

конструктивных

 

решений

 

с

 

учетом

 

новых

 

материалов

современных

 

заводских

 

технологий

;

 

проведение

 

необходимых

 

испытаний

;

 

подготовку

 

необходимых

 

нормативных

 

документов

 

для

 

оперативного

 

внедрения

 

их

 

в

 

стро

-

ительство

 

новых

 

ВЛ

Реальная

 

оптимизация

 

проектных

 

решений

 

может

 

быть

 

достигнута

 

в

 

том

 

случае

если

 

про

-

ектировщики

 

ВЛ

 

будут

 

снабжены

 

необходимым

 

комплексом

 

вспомогательных

 

программ

 

для

 

расчета

 

несущей

 

способности

 

опор

 

и

 

фундаментов

 

для

 

условий

встречающихся

 

на

 

трассе

 

ВЛ

.  

Отсутствие

 

программ

 

ведет

 

к

 

увеличению

 

трудозатрат

 

на

 

проектирование

 

и

 

не

 

позволяет

 

вы

-

брать

 

оптимальное

 

с

 

точки

 

зрения

 

надежности

 

и

 

стоимости

 

решение

Зачастую

 

принимаются

 

самые

 

тяжелые

 

и

 

дорогостоящие

 

варианты

 

опор

 

и

 

фундаментов

.

Доступность

 

новых

 

типовых

 

проектов

 

широкому

 

кругу

 

специалистов

 

позволит

 

оперативно

 

выполнять

 

серию

 

необходимых

 

расчетов

 

для

 

установки

 

конструкций

 

в

 

конкретных

 

условиях

обеспечит

 

возможность

 

выпуска

 

проектов

 

ВЛ

 

необходимой

 

надежности

 

при

 

минимальной

 

сто

-

имости

 

строительства

 

и

 

эксплуатации

.

Кроме

 

того

наличие

 

проверенного

 

базового

 

варианта

 

конструктивных

 

решений

 

позволит

 

оперативно

 

модифицировать

 

опоры

 

для

 

условий

отличающихся

 

от

 

принятых

 

при

 

разработке

 

основной

 

серии

получая

 

оптимальные

  (

практически

 

индивидуальные

конструкции

 

для

 

кон

-

кретных

 

ВЛ

Актуальность

 

вопроса

 

внедрения

 

новейших

 

разработок

 

в

 

реальное

 

строительство

 

стано

-

вится

 

очевидной

если

 

учесть

что

 70% 

затрат

 

на

 

строительство

 

ВЛ

 

составляет

 

стоимость

 

опор

 

и

 

фундаментов

Вопросы

 

необходимости

 

пересмотра

 

старых

 

типовых

 

проектов

 

были

 

поставлены

 

после

 

выхода

 

в

 

свет

 

седьмой

 

редакции

 

ПУЭ

 

в

 2003 

году

:

• 

в

 

рамках

 

НИОКР

 

ПАО

 «

ФСК

 

ЕЭС

» 

в

 2007–2009 

годах

 

разработана

 

базовая

 

серия

 

стальных

 

мно

 

го

 

гранных

 

опор

 

для

 

ВЛ

 

напряжением

 220–500 

кВ

;

• 

новые

 

решетчатые

 

опоры

 

для

 

ВЛ

 220–500 

кВ

 

уже

 

находятся

 

в

 

разработке

;

• 

назрела

 

необходимость

 

выпуска

 

современных

 

железобетонных

 

опор

 

и

 

фундаментов

 

для

 

ВЛ

 220–500 

кВ

.

Простые

 

в

 

монтаже

 

железобетонные

 

опоры

опыт

 

эксплуатации

 

которых

 

насчитывает

 

уже

 

более

 60 

лет

в

 2 

раза

 

дешевле

 

металлических

 

опор

рассчитанных

 

на

 

восприятие

 

тех

 

же

 

нагрузок

Стоимость

 

строительства

 

ВЛ

 

с

 

их

 

применением

 

в

 

среднем

 

на

 30% 

ниже

чем

 

при

 

использовании

 

металлических

 

конструкций

Эти

 

преимущества

 

железобетонных

 

опор

 

стали

 

основанием

 

их

 

широкого

 

использования

 

на

 

ВЛ

 

всех

 

классов

 

напряжений

включая

 750 

кВ

Бо

-

лее

 60% 

эксплуатируемых

 

опор

 

в

 

нашей

 

стране

 — 

железобетонные

Сложности

 

с

 

транспорти

-

ровкой

 

длинномерных

 

центрифугированных

 

стоек

 

в

 

настоящее

 

время

 

преодолены

 

при

 

разра

-

ботке

 

новой

 

версии

 

всем

 

известных

 

опор

.

Современные

 

железобетонные

 

опоры

как

 

и

 

прежде

выполняются

 

на

 

базе

 

центрифу

-

гированных

 

стоек

изготавливаемых

 

в

 

конических

 

или

 

цилиндрических

 

опалубках

 

длиной

 


Page 4
background image

38

СБОРНИК

 

НАУЧНО

-

ТЕХНИЧЕСКИХ

 

СТАТЕЙ

26 

или

 20 

метров

 

соответственно

Для

 

сокращения

 

расходов

 

на

 

перевозку

 

стойки

 

при

 

из

-

готовлении

 

делятся

 

на

 

секции

которые

 

соединяются

 

между

 

собой

 

на

 

строительной

 

пло

-

щадке

 

при

 

помощи

 

болтов

Конструкция

 

соединительного

 

узла

помещаемого

 

в

 

опалубку

 

перед

 

центрифугированием

позволила

 

обеспечить

 

выпуск

 

полностью

 

готового

 

изделия

 

и

 

отказаться

 

от

 

варианта

 

приварки

 

внешних

 

фланцев

 

после

 

изготовления

 

стоек

Короткие

 

секции

 

обладают

 

повышенной

 

жесткостью

что

 

снижает

 

их

 

повреждаемость

 

при

 

транспор

-

тировке

Новые

 

конструкции

 

обладают

 

повышенной

 

долговечностью

 

за

 

счет

 

использова

-

ния

 

современной

 

арматуры

бетона

 

повышенного

 

класса

 

прочности

 

В

60 

и

 

водонепрони

-

цаемости

 

не

 

ниже

 W12. 

Новейшие

 

научные

 

разработки

 

по

 

созданию

 

специальных

 

составов

 

наномодифициро

-

ванных

 

бетонов

 

позволили

 

добиться

 

резкого

 

увеличения

 

их

 

функциональных

 

характеристик

 

(

прочности

водонепроницаемости

морозостойкости

огнестойкости

), 

обеспечивающих

 

высо

-

кие

 

эксплуатационные

 

свойства

 

конструкций

 

в

 

течение

 

всего

 

срока

 

эксплуатации

 

объектов

Использование

 

этих

 

технологий

 

в

 

заводских

 

условиях

 

позволяет

 

решить

 

задачу

 

увеличения

 

надежности

 

ВЛ

 

при

 

существенном

 

сокращении

 

затрат

 

на

 

строительство

К

 

настоящему

 

времени

 

подготовлена

 

материальная

 

база

 

для

 

разработки

 

типовых

 

проек

-

тов

 

железобетонных

 

опор

 

для

 

ВЛ

 220–500 

кВ

сборных

 

фундаментов

свай

стоек

 

для

 

опор

 

ВЛ

 

и

 

оборудования

 

ПС

 

всех

 

напряжений

 

с

 

использованием

 

последних

 

конструктивных

 

разработок

 

и

 

научных

 

открытий

 

в

 

области

 

создания

 

бетонов

 

повышенной

 

долговечности

Пройдены

 

важ

-

ные

 

этапы

 

внедрения

 

современных

 

конструкций

 

в

 

практическое

 

строительство

:

Кратко

 

перечислим

 

уже

 

сделанное

 

совместными

 

усилиями

 

ПАО

  «

Россети

», 

ПАО

  «

ФСК

 

ЕЭС

» 

и

 

разработчиков

 

конструкций

.

1. 

Подготовлена

 

нормативная

 

база

 

для

 

внедрения

 

современных

 

опор

.

Положение

 

ПАО

 «

Россети

» «

О

 

единой

 

технической

 

политике

 

в

 

электросетевом

 

комплек

-

се

» 

рекомендует

 

использование

 

железобетонных

 

опор

 

из

 

секционированных

 

стоек

 

для

 

ВЛ

 

110–750 

кВ

.

«

Нормы

 

технологического

 

проектирования

 

ВЛ

 

напряжением

 35–750 

кВ

» (

СТО

 56947007-

29.240.55.016-2008, 

введенные

 

в

 

действие

 20.11.2014) 

предписывают

 

применение

 

на

 

ВЛ

 35–

500 

кВ

 

железобетонных

 

опор

 

из

 

секционированных

 

стоек

 [1].

В

 

настоящее

 

время

 

любая

 

центрифугированная

 

стойка

запроектированная

 

по

 

ГОСТ

 

22687-85 

и

 

типовым

 

сериям

 3.407.1-151 

и

 3.407.1-152, 

может

 

быть

 

выполнена

 

в

 

секционирован

-

ном

 

варианте

Секционированные

 

стойки

 

аттестованы

 

в

 

ПАО

 «

Россети

».

Введен

 

в

 

действие

 

Стандарт

 

организации

 

ПАО

 «

ФСК

 

ЕЭС

» 

СТО

 56947007-29.29.120.90.247-

2017 «

Железобетонные

 

опоры

 

ВЛ

 35-750 

кВ

 

на

 

базе

 

центрифугированных

 

секционированных

 

стоек

Технические

 

требования

» [2].

Разработана

 

технологическая

 

карта

 

по

 

монтажу

 

типовой

 

опоры

 500 

кВ

изготовленной

 

в

 

секционированном

 

варианте

Разработана

 

серия

 

технологических

 

карт

 

по

 

монтажу

 

вновь

 

разработанных

 

современных

 

опор

 

ВЛ

 110 

кВ

 

и

 

Инструкция

 

по

 

их

 

эксплуатации

.

2. 

Накоплен

 

опыт

 

использования

 

железобетонных

 

опор

 

из

 

секционированных

 

стоек

 

при

 

техническом

 

перевооружении

 

существующих

 

ВЛ

Для

 

замены

 

старых

 

опор

 

и

 

создания

 

аварийного

 

резерва

 

ПАО

 «

Россети

» 

рекомендуют

 

ис

-

пользовать

 

модификации

 

унифицированных

 

железобетонных

 

опор

изготовленные

 

с

 

примене

-

нием

 

секционированных

 

конических

 

стоек

 

типа

 

СК

22 

и

 

СК

26. 

Согласно

 

сложившейся

 

практике

при

 

выборочной

 

замене

 

конструкций

 

опор

 

и

 

формирова

-

нии

 

аварийного

 

запаса

 

должны

 

использоваться

 

те

 

же

 

марки

 

опор

которые

 

были

 

установлены

 


Page 5
background image

39

НОВЫЕ

 

ТЕХНОЛОГИИ

 

И

 

МАТЕРИАЛЫ

при

 

строительстве

 

ВЛ

Наличие

 

в

 

эксплуатации

 

более

 2000 

типов

 

опор

в

 

которых

 

использова

-

ны

 

порядка

 34 

типоразмеров

 

железобетонных

 

стоек

и

 

отсутствие

 

во

 

многих

 

случаях

 

исходной

 

документации

 

на

 

опоры

 

потребовало

 

дифференцированного

 

подхода

 

к

 

их

 

замене

 

в

 

зависимо

-

сти

 

от

 

конкретной

 

ситуации

.

В

 

целом

все

 

существующие

 

варианты

 

подбора

 

опор

-

аналогов

 

для

 

их

 

замены

 

на

 

новые

 

опоры

 

из

 

секционированных

 

стоек

 

сводятся

 

к

 

следующим

:

 

замена

 

опор

 

последней

 

унификации

 

на

 

аналогичные

 

опоры

;

 

замена

 

опор

 

старой

 

унификации

 

на

 

опоры

 

более

 

поздней

 

разработки

 

с

 

учетом

 

области

 

их

 

применения

;

 

разработка

 

недостающих

 

чертежей

 

опор

 

на

 

основании

 

расчета

 

нагрузок

 

для

 

конкретных

 

ВЛ

.

Во

 

всех

 

случаях

 

при

 

заказе

 

к

 

марке

 

заменяемой

 

опоры

 

добавляется

 

буква

 (

С

).

В

 

настоящее

 

время

 

любая

 

железобетонная

 

опора

 

может

 

быть

 

заменена

 

на

 

опору

 

из

 

сек

-

ционированных

 

стоек

Металлические

 

конструкции

 

тоже

 

могут

 

найти

 

свои

 

аналоги

 

среди

 

же

-

лезобетонных

 

опор

Например

опора

 2

П

220-1-11,5 

может

 

быть

 

заменена

 

на

 

железобетонную

 

ПБ

220-1. 

Примеры

 

замены

 

железобетонных

 

опор

 

на

 

секционированные

 

аналоги

 

на

 

объектах

 

ПАО

 «

ФСК

 

ЕЭС

» 

приведены

 

в

 

таблицах

 1 

и

 2.

Табл

. 1. 

Замена

 

железобетонных

 

опор

 

на

 

аналогичные

 

опоры

 

из

 

секционированных

 

стоек

Заменяемая

 

опора

Опора

предлагаемая

 

для

 

замены

Марка

 

опоры

 

Стойка

 

по

 

проекту

Количество

 

стоек

Марка

 

опоры

Стойка

ПБ

110-5 

СК

2,

СК

2

п

СК

2

пр

1

ПБ

110-5(

с

)

СК

22.1-2.1-

СБ

.

К

.

Д

.

ПБ

220-1 

СК

5,

СК

4

а

СК

5

п

,

СК

5

пр

1

ПБ

220-1(

с

)

СК

26.1-6.1-

СБ

.

К

.

Д

.

ПБ

330-1 

СК

5,

СК

4

а

 

СК

5

п

,

СК

5

пр

2

ПБ

330-1(

с

)

СК

26.1-2.0-

СБ

.

К

.

Д

.

ПБ

500-5

н

 

СК

15

2

ПБ

500-5

н

(

с

)

СК

26.1-1.1-

СБ

.

К

.

Д

.

Табл

. 2. 

Замена

 

железобетонных

 

опор

 

старой

 

унификации

на

 

типовые

 

опоры

 

более

 

поздней

 

разработки

Заменяемая

 

опора

Опора

предлагаемая

 

для

 

замены

Марка

 

опоры

 

Стойка

 

по

 

проекту

Количество

 

стоек

Марка

 

опоры

Стойка

П

220 

СН

220, 

СН

200

п

СН

200

пр

1

ПБ

220-1(

с

СК

26.1-6.1-

СБ

.

К

.

Д

ПС

220-1 

СЦ

 (

560, 

= 22 

м

)

2

ПБ

330-1(

с

СК

26.1-2.0-

СБ

.

К

.

Д

ПВС

330

А

-1 

Б

30

п

2

ПБ

500 

СЦ

4,

СЦ

4-1, 

СЦ

4

п

СЦ

4

пр

2

ПБ

500-5

н

(

с

СК

26.1-1.1-

СБ

.

К

.

Д

ПВС

500 

СК

4

а

2

ПВС

500-2 

СЦ

5

2


Page 6
background image

40

СБОРНИК

 

НАУЧНО

-

ТЕХНИЧЕСКИХ

 

СТАТЕЙ

В

 

помощь

 

службам

 

экс

-

плуатации

 

разработан

  «

Аль

-

бом

 

железобетонных

 

опор

 

ВЛ

 35–500 

кВ

Модифика

-

ции

 

унифицированных

 

опор

 

на

 

базе

 

секционированных

 

стоек

», 

который

 

снабжен

 

по

-

яснительной

 

запиской

трак

-

тующей

 

общие

 

подходы

 

к

 

за

-

мене

 

опор

 

в

 

эксплуатации

 

без

 

изменения

 

места

 

положения

 

опоры

 

и

 

ее

 

функциональных

 

характеристик

Альбом

 

со

-

держит

 

как

 

монтажные

 

схемы

 

модифицированных

 

опор

так

 

и

 

схемы

 

опор

-

прототипов

схемы

 

сборки

 

стоек

 

из

 

от

-

дельных

 

секций

способ

 

обес

-

печения

 

заземления

 

секцио

-

нированных

 

стоек

правила

 

маркировки

транспортировки

 

и

 

хранения

 

конструкций

.

Эта

 

информация

 

исполь

-

зуется

 

заказчиком

 

для

 

орга

-

низации

 

замены

 

старых

 

опор

строителями

 

для

 

монтажа

 

новых

 

конструкций

 

и

 

службами

 

эксплуатации

 

в

 

процессе

 

обслу

-

живания

 

ВЛ

.

Опыт

 

замены

 

опоры

 

ПБ

500-5

Н

 

ВЛ

 500 

кВ

 

Тамбов

 — 

Пенза

-2 

на

 

участке

 

Верхне

-

Дон

-

ского

 

предприятия

 

МЭС

 

Центра

 

на

 

аналогичную

 

опору

 

из

 

секционированных

 

стоек

 

показал

что

 

процесс

 

объединения

 

секций

 

на

 

строительной

 

площадке

 

не

 

вызвал

 

никаких

 

технических

 

проблем

 [3].

При

 

этом

 

всеми

 

специалистами

 

было

 

отмечено

 

существенное

 

облегчение

 

процесса

 

доставки

 

секционированных

 

стоек

 

на

 

пикет

 

по

 

сравнению

 

с

 

проблемами

 

перевозки

 

длин

-

номерных

 

стоек

По

 

результатам

 

работ

 

по

 

техническому

 

перевооружению

 

на

 

этой

 

ВЛ

 

были

 

разработаны

 

технологические

 

карты

 

для

 

замены

 

свободностоящих

 

опор

 

портального

 

типа

 

с

 

внутренними

 

связями

3. 

Разработаны

 

новые

 

конструкции

 

железобетонных

 

опор

из

 

центрифуги

 

рованных

 

секционированных

 

стоек

 

для

 

конкретных

 

ВЛ

 

напряжением

 110, 220, 330, 500 

кВ

.

Оптимальные

 

конструкции

 

новых

 

опор

 

ВЛ

рассчитанных

 

с

 

учетом

 

требований

 

ПУЭ

-7 

и

 

всех

 

действующих

 

нормативных

 

документов

разрабатываются

 

по

 

заказу

 

для

 

конкретных

 

ВЛ

 

в

 

короткие

 

сроки

 

в

 

процессе

 

проектирования

 

линий

 

электропередачи

Новые

 

решения

 

предлагаются

 

уже

 

на

 

стадии

 

разработки

 

основных

 

технических

 

решений

 (

ОТР

проекта

 

ВЛ

 

для

 

сравнения

 

стоимости

 

строительства

 

ВЛ

 

при

 

использовании

 

металлических

 

и

 

железо

-

бетонных

 

опор

Рис

. 1. 

Замена

 

опоры

 

ПБ

500-5

н

 

на

 

ПБ

500-5

н

(

с

на

 

ВЛ

 500 

кВ

 

Тамбов

 — 

Пенза

 2


Page 7
background image

41

НОВЫЕ

 

ТЕХНОЛОГИИ

 

И

 

МАТЕРИАЛЫ

Рис

. 2. 

Схема

 

промежуточной

 

свободностоящей

 

портальной

 

опоры

 2

СПБ

500-3

В

В

 

качестве

 

примера

 

приведем

 

пор

-

тальную

 

опору

 2

СПБ

500-3

В

 (

рисунок

 2), 

спроектированную

 

для

 

усло

 

вий

 

ВЛ

 

500 

кВ

 

Ростовская

 — 

Андреевская

 — 

Тамань

 [4].

Опора

 

рассчитана

 

для

 

работы

 

в

 

усло

-

виях

 

высоких

 

ветровых

 

и

 

гололедных

 

нагрузок

  (

до

 4 

районов

 

по

 

ветру

 

и

 

голо

-

леду

). 

При

 

этом

 

минимальный

 

габарит

 

между

 

проводом

 

и

 

землей

 

увеличен

 

до

 

10 

м

Каждая

 

коническая

 

стойка

 

опоры

 

состоит

 

из

 

двух

 

секций

 

длиной

 

по

 13 

м

За

 

счет

 

использования

 

бетона

 

повы

-

шенной

 

прочности

  (

класса

 

В

60) 

удалось

 

уменьшить

 

массу

 

арматуры

 

и

 

сократить

 

общую

 

стоимость

 

стоек

Несомненным

 

успехом

 

новой

 

опоры

 

является

 

конструк

-

ция

 

закладных

 

деталей

при

 

помощи

 

ко

-

торых

 

организовано

 

соединение

 

секций

 

между

 

собой

 

и

 

стоек

 

с

 

фундаментами

Соединительные

 

элементы

 

располага

-

Табл

. 3.  

Расчетные

 

данные

 

опоры

 2

СПБ

500-3

В

(

ПУЭ

-7. 

Глава

 2.5. 

Воздушные

 

линии

 

электропередачи

 

напряжением

 

выше

 1 

кВ

)

Расчетные

 

клима

-

тические

 

условия

Район

 

по

 

ветру

 IV

(WO = 800 

Па

)

Район

 

по

 

ветру

 III (WO = 650 

Па

)

Район

 

по

 

ветру

 II

(WO = 500 

Па

)

Район

 

по

 

гололеду

IV

(25 

мм

)

III

(20 

мм

)

V

(30 

мм

)

IV

(25 

мм

)

III

(20 

мм

)

II

(15 

мм

)

III

(20 

мм

)

II

(15 

мм

)

Ветер

 

при

 

гололеде

200 

Па

Ветер

 

при

 

гололеде

 160 

Па

Прово

д

Марка

х

 

АС

 300/66

Г

153 

МПа

153 

МПа

Э

102 

МПа

Тр

ос

Марка

ОКГ

 

Тц

 — … 14,6/88

max

382 

МПа

Габаритный

 

пролет

м

290

325

265

295

330

375

330

375

Ветровой

 

пролет

м

320

325

320

360

395

395

415

495

Весовой

 

пролет

м

362

406

331

369

412

469

412

469


Page 8
background image

42

СБОРНИК

 

НАУЧНО

-

ТЕХНИЧЕСКИХ

 

СТАТЕЙ

ются

 

внутри

 

опалубки

крепятся

 

к

 

арма

-

турному

 

каркасу

 

до

 

процесса

 

центри

-

фугирования

за

 

счет

 

чего

 

достигается

 

их

 

перпендикулярное

 

положение

 

от

-

носительно

 

продольной

 

оси

 

стойки

что

 

обеспечивает

 

прямолинейность

 

собираемых

 

элементов

 

опоры

Уве

-

личенный

 

габарит

 

обеспечен

 

за

 

счет

 

установки

 

опоры

 

на

 

фундаменты

изго

-

товленные

 

из

 

цилиндрических

 

секций

 

диаметром

 800 

мм

.

Опоры

 

успешно

 

прошли

 

испыта

-

ния

 

на

 

полигоне

 

ОРГРЭС

  (

рисунки

 3 

и

 5). 

Расчеты

 

стоимости

 

строительст

-

ва

 

ВЛ

500 

кВ

 

с

 

ее

 

использованием

 

по

-

казали

что

 

за

 

счет

 

невысокой

 

стоимо

-

сти

 

самих

 

конструкций

 

общие

 

затраты

 

на

 

каждый

 

километр

 

трассы

 

на

 30% 

ниже

чем

 

при

 

использовании

 

метал

-

лических

 

опор

.

4. 

Разработана

 

серия

 

железобетонных

 

опор

 

из

 

центрифугированных

 

секционированных

 

стоек

 

для

 

ВЛ

 110 

кВ

 

по

 

заказу

 

ПАО

 «

Россети

».

Серия

 

опор

 

включает

 

в

 

себя

 

унифицированные

 

конструкции

 

промежуточных

 

и

 

анкерно

-

угловых

 

одноцепных

 

и

 

двухцепных

 

опор

Конструкции

 

разработаны

 

в

 

обычном

 

и

 

повышен

-

ном

 

вариантах

Обычные

 

опоры

 

устанавливаются

 

в

 

пробуренный

 

котлован

а

 

повышен

-

ные

 — 

на

 

фундаментную

 

секцию

 

диаметром

 800 

мм

Возможны

 

варианты

 

использования

 

фундаментов

индивидуально

 

разработанных

 

для

 

сложных

 

грунтовых

 

условий

в

 

которых

 

закрепление

 

опор

 

при

 

помощи

 

цилиндрических

 

фундаментов

 

не

 

целесообразно

.

Все

 

опоры

 

рассчитаны

 

в

 

двух

 

вариантах

 

для

 

подвески

 

тяжелых

 

и

 

легких

 

марок

 

проводов

АС

185/29, 

АС

240/32 

и

 

АС

95/16, 

АС

120/19, 

АС

150/24 

и

 

грозозащитного

 

троса

 

типа

 

МЗ

-

В

-

ОЖ

-

Н

-

Р

 

для

 II 

и

 III 

районов

 

по

 

ветру

 

и

 

гололеду

.

Всего

 

разработано

 8 

типов

 

промежуточных

 

и

 15 

типов

 

анкерно

-

угловых

 

опор

На

 

рисунке

 4 

приведен

 

обзорный

 

лист

 

промежуточных

 

опор

.

Фундаментные

 

секции

 

спроектированы

 

на

 

базе

 

центрифугированных

 

цилиндрических

 

сто

-

ек

 

диаметром

 800 

мм

имеющих

 

фланцы

 

для

 

соединения

 

со

 

стойками

 

опор

.

Нормативная

 

документация

 

для

 

новых

 

опор

 

включает

 

в

 

себя

:

 

технические

 

требования

 

к

 

опорам

 

и

 

способам

 

их

 

закрепления

;

 

технологические

 

карты

 

на

 

монтаж

 

всех

 

типов

 

опор

 

и

 

фундаментов

;

 

инструкции

 

по

 

монтажу

 

опор

 

и

 

фундаментов

;

 

инструкцию

 

по

 

эксплуатации

 

железобетонных

 

опор

 

из

 

секционированных

 

стоек

.

В

 

процессе

 

разработки

 

подготовлены

 

проекты

 

трех

 

патентных

 

заявок

 

на

 

защиту

 

разрабо

-

танных

 

конструктивных

 

решений

.

Рис

. 3. 

Общий

 

вид

 

опоры

подготовленной

 

к

 

испытаниям


Page 9
background image

43

НОВЫЕ

 

ТЕХНОЛОГИИ

 

И

 

МАТЕРИАЛЫ

Все

 

типы

 

конструкций

 

прошли

 

ис

-

пытания

 

на

 

полигоне

 «

ИЦ

 

ОРГРЭС

».  

Технико

-

экономические

 

расчеты

 

показали

что

 

затраты

 

на

 

НИОКР

 

оку

-

пятся

 

в

 

короткие

 

сроки

.

Использование

 

новых

 

конструкций

 

по

 

этой

 

серии

 

планируется

 

с

 2018 

года

.

Востребованность

 

железобетон

-

ных

 

опор

 

нового

 

поколения

 

очевидна

 

и

 

для

 

ВЛ

 

напряжением

 220–500 

кВ

Целесообразность

 

использования

 

совре

 

менных

 

железобетонных

 

опор

 

при

 

строительстве

 

ВЛ

 

напряжением

 

110–500 

кВ

 

подтверждается

 

перечнем

 

их

 

основных

 

характеристик

:

 

соответствие

 

требованиям

 

ПУЭ

-7 

и

 

всей

 

действующей

 

нормативной

 

документации

;

 

возможность

 

эффективно

 

заме

-

нять

 

собой

 

стальные

 

решетчатые

 

и

 

многогранные

 

опоры

 

более

 

чем

 

в

 60% 

случаев

;

 

минимальный

 

землеотвод

;

Рис

. 4. 

Обзорный

 

лист

 

одноцепных

 

промежуточных

 

опор

 110 

кВ

Рис

. 5. 

Монтаж

 

двухцепной

 

промежуточной

 

опоры

 

на

 

испытательном

 

полигоне

 

в

 

г

Хотьково


Page 10
background image

44

СБОРНИК

 

НАУЧНО

-

ТЕХНИЧЕСКИХ

 

СТАТЕЙ

 

увеличенный

 

срок

 

службы

 

до

 100 

лет

;

 

простота

 

доставки

 

до

 

строительной

 

площадки

 

без

 

использования

 

специальной

 

техники

 

и

 

получения

 

разрешения

 

на

 

транспортировку

 

длинномерных

 

кон

 

струкций

;

 

высокая

 

скорость

 

монтажа

 

при

 

минимальном

 

количестве

 

земляных

 

работ

  (

стойка

 

опоры

 

или

 

фундаментная

 

секция

 

устанавливается

 

в

 

пробуренный

 

котлован

);

 

десятикратное

 

увеличение

 

скорости

 

строительства

 

в

 

сравнении

 

с

 

решетчатыми

 

опорами

;

 

низкая

 

стоимость

 

изготовления

 (

вдвое

 

дешевле

 

металлических

 

опор

и

 

сокращение

 

стои

-

мости

 

строительства

 

ВЛ

 

при

 

их

 

использовании

 

на

 25–40%;

 

высокая

 

коррозионная

 

стойкость

что

 

особенно

 

важно

 

для

 

сокращения

 

проблем

 

эксплуата

-

ции

 

подземной

 

части

 

опор

;

 

возможность

 

увеличения

 

высоты

 

опор

 

за

 

счет

 

использования

 

фундаментных

 

секций

;

 

вандалоустойчивость

.

5. 

Проведены

 

предварительные

 

расчеты

 

новых

 

фундаментов

,

свай

 

и

 

стоек

 

для

 

опор

 

ВЛ

 

и

 

оборудования

 

ПС

 

с

 

использованием

 

наномодифицированного

 

бетона

 

повышенной

 

долговечности

и

 

современной

 

арматуры

Специальные

 

добавки

 

в

 

бетон

 

позволяют

 

улучшить

 

его

 

основные

 

показатели

в

 

числе

 

ко

-

торых

 

несущая

 

способность

 

бетона

 (

в

 

том

 

числе

 

на

 

растяжение

), 

водонепроницаемость

моро

-

зостойкость

огнестойкость

Научные

 

исследования

 

по

 

созданию

 

специальных

 

составов

 

бетона

проведенные

 

спе

-

циалистами

 

кафедры

  «

Инженерной

 

химии

 

и

 

естествознания

» 

Петербургского

 

государст

-

венного

 

университета

 

путей

 

сообщения

 

и

 

сотрудниками

 

НИЛКЭС