Железобетонные опоры линий электропередачи

Характеристики железобетонных стоек ЛЭП

⇒Железобетонные столбы изготавливаются разных марок и обозначаются таким образом, например, стойка бетонная СВ 95-2, где 95 – длина стойки в дециметрах, а 2 – условная несущая способность.

Согласно ГОСТ 23009-78 стойки изготавливаются следующих типоразмеров:

• L – 9,5 метров (СВ 95)
• L – 10,5 метров (СВ 105)
• L – 11 метров (СВ 110)
• L – 16,4 метра (СВ 164)

Они различаются также по методу армирования, от которого зависит несущая способность.

Стойки опор ЛЭП СВ 95

Ж/б опоры СВ 95 широко применяются для прокладки и монтажа сетей с напряжением 0,4 кВ и для прокладки линий связи. Они преимущественно используются для подключения к электросетям дачников, при установке дополнительного электростолба. Для их изготовления используется тяжелый бетон (класс В30), который соответствует нормативам ГОСТ 26633-91. В качестве наполнителя данного бетона производители применяют гранитный щебень с показателем прочности не менее M 1200 – M 1400, морозоустойчивости F 300.

Стойки СВ 95 могут эксплуатироваться при температуре, достигающей -55 градусов Цельсия. Они успешно эксплуатируются в районах I-V категории и могут устанавливаться там, где сейсмичность не превышает 7 баллов по шкале Рихтера. Железобетонные опоры ЛЭП СВ 95.2 и СВ 95.3 оснащаются закладными изделиями, необходимыми для того, чтобы выполнять крепление конструкций и осуществлять присоединение необходимых элементов заземления. Данные стойки сужаются кверху и их длина составляет 9,5 метров. Сечение опор прямоугольное и равняется: в основании высота – 240 мм, вверху – 165 мм, ширина в основании и вверху одинаковая – 150 мм. Вес стойки равен 750 кг.

Железобетонный столб СВ-95 на предприятии — изготовителе снабжается закладными железными изделиями, предназначенными для присоединения конструкций и деталей заземления.

Стойки СВ 110

Железобетонные стойки СВ 110 предназначены для линий электропередач напряжением до 10 кВ. Они могут устанавливаться также и для линий связи. Ж/б столбы СВ 110 устойчивы к воздействию агрессивной среды, низкой и высокой температуры и могут с успехом устанавливаться в районах с повышенной степенью пожарной опасности.

Столбы железобетонные СВ 110 также находят свое применение и в качестве опор для освещения. Их изготовление ведется с применением тяжелого бетона методом вибропрессования. Данные бетонные смеси обладают классом прочности на сжатие В30.

Длина стоек СВ 110-3,5 и СВ 110-5 составляет 11 метров. В основании опоры высота равна 280 мм, а вверху высота составляет 165 мм. Ширина основания равна 170 мм, верхняя часть составляет 175 мм. Вес бетонной опоры равен 1150 кг. Стойки СВ 110-3,5 имеют расчетный изгибающий момент 35 кНм, а СВ 110-5 соответственно 50 кНм.

Железобетонные опоры СВ 110 изготавливаются из тяжелого бетона, обладающего следующими характеристиками:

• Марка прочности – M 400
• Морозостойкость – F 200
• Водонепроницаемость – W 6

Каждая из них снабжена закладными металлическими изделиями, предназначенными для закрепления конструкций и подсоединения деталей конструкции заземления и изготавливается в строгом соответствии со стандартами ГОСТ и ТУ.

Все опоры в обязательном порядке имеют сертификат соответствия и паспорт качества.

Выбираем электрический столб

Выбор материала, из которого будет изготовлена опора ограничивается тремя вариантами: деревянный, железобетонный и металлический.

Бетонный столб

Железобетонные опоры изготавливаются в промышленных условиях при соблюдении технологических параметров. Качественные столбы прослужат долгий срок, потому что на них не могут оказать воздействие агрессивные компоненты, выбрасываемые в атмосферу промышленными предприятиями.
Но железобетонный электрический столб имеет существенный недостаток — его вес. Он очень тяжел, что крайне затрудняет его самостоятельную установку.

Опоры из металла

Как правило, их используют при сооружении высоковольтных ЛЭП. Они состоят из стальных конструкций, довольно тяжелы и дорогостоящи.

Деревянный электрический столб

Само название столба говорит о том, что такие электроопоры изготовлены из ствола дерева. Подобные опоры имеют ряд неоспоримых преимуществ перед двумя, описанными выше.

• Во-первых, стоимость деревянного столба значительно ниже, чем бетонного или изготовленного из металлоконструкций.
• Во-вторых, вес деревянного столба намного меньше, и для его установки не понадобится грузоподъемная техника.
• Деревянный электрический столб вполне по силам изготовить своими руками.
• Правильно подготовленный столб, обработанный антисептическими и противогорючими составами может прослужить не меньше, чем бетонный. А именно, до 40 лет.

Требования к деревянному электрическому столбу

Для использования в качестве опоры столб должен отвечать следующим требованиям:

1. Древесина — окоренные стволы деревьев хвойных пород либо дуб. Данная обработка ствола позволяет сохранить слой смолы, который защищает дерево от влияния атмосферных осадков.
2. Верхний диаметр ствола должен быть не менее 12 см для напряжения 1,0 киловольт, и 16 см — для 1,0-3,5 киловольт.

Установка опор ЛЭП

Когда вы определились с выбором материала для опор, пора заняться вопросом установки электрических столбов

Для начала важно ознакомиться с требованиями законодательства и получить технические условия. После этого можно приступать к монтажным работам

Для них потребуется специальная техника, поэтому нужно позаботиться о свободном месте на участке. Обычно все эти вопросы помогает решить компания, которая занимается установкой. К ее выбору нужно подходить внимательно, поскольку у нее должна быть не только квалифицированная команда, но и все необходимые допуски на проведение работ.

Требования

Установку опор ЛЭП регулирует СанПиН и ПУЭ (Правила устройства электроустановок). В них можно найти требования, которые предъявляются к монтажу столбов:

• расстояние от незащищенного провода на опоре до балконов и окон должно быть не менее 1,5 м;
• высота линий электропередач над дорогой должна быть не меньше 6 м, а над пешеходной частью не меньше 3,5 м;
• дистанция от столба до дома не должно превышать 25 метров, если это расстояние больше – необходимо установить дополнительный столб;
• расстояние от опоры ЛЭП до забора не менее, чем 1 метр, такое требование дает возможность обеспечить доступ к нему специалистов;
• трубопровод любого вида не должен быть расположен ближе 1 метра к опоре, если на ней размещены неизолированные провода;
• интервал между проводами при пролете до 6 метров нужен не менее 10 см, а свыше 6 метров – не менее 15 см;
• ввод проводов в здание должен выполняться на высоте не менее 2,75 метров.

Есть ряд требований и к самим столбам. Они должны быть сделаны из негорючих материалов или пропитаны специальным защитным составом. Лимит их огнестойкости должен быть не менее 15 минут. Изоляторы проводов тоже нужны несгораемые. Самые популярные материалы для них – фарфор и стекло.

Кроме обязательных нормативных документов, строители должны придерживаться плана или проектной документации.

Получение техусловий (ТУ)

Начинать монтаж столбов под электричество нужно с получения ТУ (Технических условий). Выдает этот документ местная электросетевая организация. Чтобы заключить с ней договор на подключение в будущем, необходимо сделать заявку на получение к сетям. Здесь от домовладельца потребуется паспорт, свидетельство на земельный участок и свидетельство на дом.

Если мощность, выделяемая на подключение дома не больше 15 кВт, то проект электроснабжения организация требовать ее не должна. Для загородного дома, даже с большим количеством электроприборов, такой мощности будет достаточно.

После подачи заявки в течение 30 дней организация должна выдать вам ТУ. После этого вы можете начинать электромонтажные работы.

Этапы установки

Первый этап установки электрических столбов – планирование. Во время него выбирают материал столбов, их местоположение, рассчитывают мощность, которая будет на них приходиться.

На втором этапе монтажа делают разметку местности и подготовку грунта. Специалисты обозначают места установки столбов и просчитывают расстояние между ними. Сам грунт тоже нужно подготовить к установке, разровнять площадку, удалить корни деревьев и дерн.

Третий этап включает бурение ям для опор. Универсальное решение для этого – бурильные установки, которые размещают на платформе или автомобильном шасси. Бурение можно делать и с помощью ручного инструмента, например, если подъезд техники на участок сложно организовать.

Следующий этап – монтаж деревянных или бетонных опор ЛЭП, которые лучше всего подходят для загородных участков. Столбы устанавливают с помощью манипулятора и закрепляют в грунте. Перед этим обязательно нужно провести выравнивание опор по вертикали. Для более надежной фиксации можно использовать бетонирование. После установки самих опор на них крепят траверсы, которые покрывают антикоррозийной защитой. На завершающем этапе монтируют электрические провода.

Все работы по установке могут проводить только организации, имеющие допуск. В их штате должны состоять квалифицированные специалисты с соответствующим уровнем подготовки.

Специальные опоры

Представляют собой электроопоры повышенной высоты и применяются в местах пересечения линий электропередач ЛЭП с шоссейными и железными дорогами, реками, пересечении между самими ЛЭП и в других случаях, когда стандартной высоты электроопоры недостаточно для обеспечения необходимого расстояния до проводов. Промежуточные электроопоры линий с напряжением до 10 кВ выполняют одностоечными (свечообразными). В сетях низкого напряжения одностоечные опоры выполняют функции угловых или концевых опор, а также снабжаются дополнительно или оттяжками, прикрепленными в сторону, противоположную тяжению проводов, или подкосами (подпорками), которые устанавливаются со стороны тяжения проводов:

Для линий с напряжением 6-10 кВ электроопоры выполняются А-образными:

Также характеризуются воздушные линии и основными габаритами и размерами.

Габарит воздушной линии – вертикальное расстояние от самой низкой точки провода к земле или воде.

Стрела провеса – это расстояние между воображаемой прямой линией между точками крепления проводов на опоре и самой низкой точкой провода в пролете:

Все габариты ЛЭП строго регламентируются ПУЭ и напрямую зависят от величины напряжения питания, а также местности, по которой проходит трасса.

ПУЭ также регламентирует и другие габариты при пересечении и сближении ЛЭП как между собой, так и между линиями связи, авто- и железнодорожными магистралями, воздушными трубопроводами, канатными дорогами.

Для проверки запроектированной ЛЭП требованиям ПУЭ производятся расчеты на механическую прочность, методы которых даются в специальных курсах электрических сетей.

Разновидности и материал опор

Одна из основных характеристик осветительных столбов – материал, который используется при их изготовлении. Для производства этих устройств обычно применяются:

1. Бетон — оптимальный вариант для городских условий.
2. Дерево нередко можно увидеть в сельских и лесных районах. Существенным недостатком таких опор является неустойчивость к обледенениям и сильным ветрам. Столбы постоянно ломаются, а жители остаются без света. В последнее время деревянные конструкции стараются заменить изделиями из железобетона, стекловолокна или металла.
3. Железобетон – очень распространен в больших городах.
4. Стекловолокно считается композитным материалом. Его используют для установки осветительных систем в деревнях и маленьких городах.
5. Металлические приспособления – производят как из простых, так и из оцинкованных металлов. Зачастую их размещают в условиях города.

В этом видео вы узнаете о нюансах установки фонарных столбов:

Конструкции из дерева и бетона

Деревянные конструкции первыми использовались при установке уличного освещения. Обычно для этих целей выбирали сосновые породы деревьев. Они характеризуются малым весом, вследствие чего удобны в транспортировке и установке. Монтаж осуществляется без использования специальной техники.

Несмотря на подверженность к воздействию ветров и низких температур, деревянные столбы устойчивы к высокой влажности почвы. Дерево характеризуется высокими изоляционными свойствами, благодаря которым пешеходы защищены от поражения электрическим током

Кроме этого, лишнее электричества уходит в грунт, что важно для экономии средств

Бетонные столбы освещения наиболее распространены на территории России

Бетонные опоры прочны из-за арматурного каркаса внутри. Многие специалисты склонны думать, что у них гораздо больше плюсов, чем минусов: они устойчивы к воздействию высоких нагрузок, ржавчины, могут выдержать значительные перепады температур. К недостаткам можно отнести порчу под действием грунтовых вод и неэстетичный вид. Кроме того, установка и транспортировка обходятся очень дорого.

Металлические и железобетонные изделия

Зачастую такие конструкции производят из цинка, стали или алюминия. Металлические изделия появились не так давно, но уже приобрели популярность. Они обладают рядом преимуществ: выглядят ярко и привлекательно, удобны в доставке и монтаже из-за малых объемов и легкости.

К недостаткам можно отнести высокую стоимость, по сравнению с оборудованием из других материалов, а также необходимость регулярного окрашивания изделий, чтобы избежать появления ржавчины.

Железобетонные опоры прочны и устойчивы к атмосферным воздействиям, являются одним из видов бетонных конструкций, которые армированы металлическими прутьями. Изделия не привлекают внешним видом, а также сложны в установке: во время монтажа требуется помощь специализированной техники. Столбы стоят дешево, но при авариях и обрушениях могут серьезно пострадать люди.

Классификация по назначению

Каждая марка опор предназначен для выполнения своей конкретной функции. Именно поэтому конструкции делят на основные типы в зависимости от назначения:

1. промежуточные опоры — самый распространенный тип опор, рассчитаны на вертикальные нагрузки от веса проводов, устанавливаются только на прямых участках линии;
2. анкерные опоры — также устанавливаются на прямых участках трассы, однако провода на них крепятся анкерно. Таким образом опоры рассчитаны на продольные нагрузки от тяжения проводов;
3. угловые опоры — устанавливаются на углах трассы. Крепление проводов на них также в большинстве случаев анкерное, однако бывают исключения в виде промежуточных угловых опор;
4. концевые опоры — монтируются обычно перед подстанциями. Нагрузки воздействуют на них, в основном, с одной стороны линии;
5. транспозиционные — предназначены для выполнения транспозиции проводов ВЛ;
6. ответвительные — устанавливаются в местах ответвлений линии на смежное направление;
7. переходные — для обеспечения габарита над инженерным сооружением или естественной преградой.

Санитарные зоны

Линии электропередачи излучают электромагнитные поля, которые отрицательно влияют на здоровье человека, животных и растений. Под ЛЭП, начиная с 330 кВ, создают санитарные зоны. Их ширина составляет 10 м с каждой стороны. Замеряют от проекции на землю крайнего провода.

Около города

Нельзя тянуть высоковольтный провод по воздуху на любой высоте над железными дорогами и трубопроводами. В случае обрыва существует большая вероятность аварии.

Наземный газопровод не должен пересекаться с воздушными линиями электропередачи. Для пересечения должно выполняться подземное проведение кабеля с заземлением установок в точке входа и выхода линии.

Рядом может проходить параллельный трубопровод, автомобильная трасса и улица с домами.

Норма на удаление от них ЛЭП должна составлять 5–10 м, норматив определяется шириной санитарной зоны. Дистанция рассчитывается с учетом границ участка частного сектора. До домов должно быть не менее 50–100 метров, если напряжение более 35 кВ.

Вечером

Все требования к расстоянию между ЛЭП собраны в ГОСТ Р 21.1101-2009. На его основе производятся все расчеты и разрабатываются проекты линий электропередачи.

Монтаж ЖБ опор

Первый шаг к установке изделий — их доставка. Этапы установки столбов из железобетона:

1. Доставку выполняет длинномерный специальный автотранспорт.
2. Подают к месту монтажа бурильно-крановую машину.
3. После разметки участка начинают бурение.
4. В подготовленный котлован краном осуществляют установку ЖБ электроопоры.
5. Фиксация конструкции. Контрольная проверка ее положения выполняется по окончании процесса.

Чтобы определить, какое количество столбов необходимо для правильного монтажа, производится расчет по СНиП 2.02.01—83 и на основании документа «Руководство по проектированию ЛЭП и фундаментов ЛЭП». Его выполняют по возможной деформации и несущей способности столба. Проектирование и выбор опоры необходимо производить с учетом назначения стоек, разновидности грунта, особенностей рельефа местности и остальных немаловажных факторов

Важно знать вес электроопоры, глубину и диаметр отверстия, в которое будет устанавливаться опора ЛЭП

Изделие может быть погружено в подготовленный котлован краном.

Большие размеры конструкции не позволяют поднимать их буромашинами, поэтому используют краны (СМК-10 и К-162 и другие подъемные механизмы соответствующей грузоподъемности). После сборки столб краном поднимают и опускают в котлован. Ригели верхнего и нижнего расположения закрепляют, прокапывая яму и укладывая его краном. К столбу его крепят хомутами. Обязательно нужно выверить по вертикали и горизонтали электроопору, а после засыпать котлован. После монтажа опор освещения наносят порядковый номер конструкции и год установки.

Факторы, от которых зависит расстояние между столбами

В разных местах расстояние между столбами ЛЭП и высота провода отличаются. Значения рассчитывают исходя из того, что натяжение провода и его провисание будут создавать между опорами преобладающие горизонтальные нагрузки.

Около леса

Второй важный элемент – это сила обледенения в конкретной местности и сопротивление раскачиванию ветром. Значение рассчитывается для каждого региона отдельно в зависимости от климатических условий. Кроме этого, какое расстояние должно быть между столбами и опорами, зависит от следующих факторов:

• напряжение в сети;
• тип населенного пункта, через который проходит линия;
• удаление от населенных пунктов;
• количество воздушных линий;
• тип проводов.

Молния

Корректировка расстояний между столбами линий электропередачи производится прежде всего в населенных пунктах. На основании общих требований опоры не должны преграждать свободный въезд во двор, загораживать дорогу пешеходам, стоять непосредственно перед лицевыми фасадами зданий и входами в дома.

Со стороны дороги устанавливается ограждение от наезда автомобилей на опоры. Это бетонные столбы, тумбы и высокие заградительные бордюры.

Днем

Каждый высоковольтный столб должен быть маркирован. На высоте 2,5–3 м наносятся следующие данные:

1. Порядковый номер.
2. Значение напряжения в сети.
3. Год установки конструкции.
4. Ширина охранной зоны.
5. Расстояние от земли до кабелей связи.
6. Номер телефона владельца – организации, эксплуатирующей данную сеть.

Металлические конструкции предохраняют от коррозии, регулярно покрывают защитной грунтовкой или корабельной краской.

Охранная зона ЛЭП

Максимальный прогиб проводов рассчитывается с учетом обледенения, которое делится на 6 категорий, и силы ветра. В точках подвеса устанавливаются натяжители, обеспечивающие минимальный угол отклонения горизонтального положения кабеля и наименьшее провисание.

Неизолированный провод используется для линий вне городов и поселков. Монтаж его будет осуществляться на предельно возможной высоте непосредственно на изоляторы с помощью специальных шин на болтах.

Варианты опор

Кабельные линии электропередач

В отличие от воздушных линий, в кабельных линиях электропередач (КЛ) используются не оголенные провода, а кабели, покрытые изоляцией.

КЛ монтируются в виде линий, состоящих из нескольких кабелей, которые расположены параллельно и в одной муфте. Если длина кабеля недостаточная, между ними устанавливаются муфты соединительного типа.

Кабельные линии электропередач классифицируются по типу их прокладки:

• по туннелям. Они представляют собой изолированные коридоры с проложенными в них кабелями. В туннелях можно ходить и проводить монтажные или ремонтные работы;
• по каналам. Каналы могут быть заземленными полностью или частично. Они могут быть проложены под перекрытиями, в земле или под напольным покрытием. Ходить в них нельзя. Для проведения каких-либо работ нужно предварительно демонтировать перекрытия;
• в шахтах. Представляют собой коридор, обладающий прямоугольным сечением. Это может быть проходная или непроходная шахта;
• в кабельном этаже. Высота этажа достигает 1,8 м, а его стены выложены плитами. В некоторых случаях кабели монтируются в зазорах между плитами;
• в блоках. Это сооружение состоит из труб и колодцев;
• в камере. Она представляет собой сооружение, расположенное под землей, закрытое в верхней части плитой из железобетона;
• в эстакаде. Представляет собой открытое сооружение, расположенное под углом. Эстакада может быть проложена под и над поверхностью земли.

КЛ классифицируются и по типу изоляции, которая может быть твердой (полимерная оплетка) или жидкостной (масло нефтяного типа).

Независимо от вида линий электропередач, все ЛЭП нуждаются в периодическом проведении профилактических работ. Это поможет поддержать надежность на необходимом уровне.

Требования ПУЭ

В 7-й редакции (р. 2 гл. 2.5) указаны следующие нормы:

• Если ВЛ 0,4 кВ – 1 кВ располагается параллельно газопроводу, то расстояние между ними должно превышать высоту электроопоры. В тех случаях, когда магистрали пересекаются, над газопроводом устанавливается незаземленный защитный навес (экран), предохраняющий трубопровод в случае обрыва ЛЭП. Ширина экрана должна выступать за проекцию внешней магистрали ЛЭП на дистанцию, зависящую от класса напряженности:
• Для ВЛ 20,0 кВ — 3,0 метра.
• ВЛ 35,0 кВ – 110,0 кВ – 4,0 м.
• 150,0 кВ – 4,50 м.
• 220,0 кВ – 5,0 м.
• 330,0 кВ – 6,0 м.
• 500 кВ – 6,50 м.
• Поскольку допускается прохождение ЛЭП над некоторыми видами нежилых зданий (цеха, склады и т.д.), расстояние между ними и внешними воздушными линиями считаются безопасными в следующих случаях:
• 20,0 кВ – не менее 2-х метров.
• 35,0-110,0 кВ – от 4-х м.
• 150,0 кВ > 5,0 м.
• 220,0 кВ и более – 6,0 м.

При этом существуют ограничения, согласно которым в зонах отчуждения запрещается строительство школ, детских садов, спортивных площадок, а также других объектов с массовым пребыванием людей.

• ЛЭП запрещается проводить над жилыми объектами, единственное исключение — линии ввода.
• Между ЛЭП и расположенной параллельно дорогой допустимо расстояние не менее Х+5 м, где Х – высота электроопоры. В тех случаях, когда линии пересекают автодорогу, относящуюся к 1-й категории, требуется установка анкерных опор.
• Если электромагистрали проходят рядом с технологическими объектами, где хранятся или используются взрывоопасные или пожароопасные вещества (например, АЗС), то допустимое расстояние определено полуторной высотой электроопоры.
• Высота ЛЭП от земли определяется классом напряженности последней и типом местности, допустимые расстояния приведены ниже.

Допустимые расстояния от проводов до земли

Обратим внимание, что в населенных пунктах, увеличено допустимое расстояние от проводов до земли. Подробную информацию об этом можно найти в ПУЭ последней редакции

Классификация по назначению

Электрические опорные ЖБИ рассчитываются так, чтобы с запасом принимать на себя главную часть нагрузки от натянутых прямых проводов и при их отводах, изгибах и поворотах.

Нормами ПУЭ и ГОСТ для реализации требуемых параметров по натяжению и удержанию проводов воздушных линий выделено несколько видов опорных конструкций по назначению:

• специальные;
• концевые;
• угловые;
• анкерные;
• промежуточные.

Специальные

Их делают следующих типов:

1. С целью прохода естественных или искусственных препятствий — переходные.
2. Противоветровые — используются в зонах с сильными ветрами.
3. Для реализации пересечений воздушных линий с разных сторон — перекрестные.
4. Транспозиционные — применяются для изменения положения проводов.
5. Чтобы подключать новых абонентов, ставят ответвительные сооружения.

Концевые

Они могут быть отнесены к разновидности анкерных систем, но в специальном исполнении для одностороннего тяжения. Их обозначает литера «К».

Такие конструкции размещают на кабельных вставках, а также в начале и конце воздушных линий.

Угловые

Используют в местах поворота ВЛ. Условное обозначение — «У». На больших углах ставят изделия анкерного типа, на малых — промежуточные. Суммарная нагрузка с двух соседних пролетов наибольшая в середине поворотного угла.

Анкерные

«А» — принятое обозначение конструкции. В натяжении линий такие сооружения несут основное усилие.

При монтаже ВЛ с помощью анкерных систем осуществляют тяжение проводов на прямых участках.

Кроме того, опоры размещают, когда меняется сечение линии, при переходах через преграды, реки, дороги, железнодорожные ветки.

Промежуточные

«П» — условное обозначение. На них нагрузка распределяется по горизонтали и вертикали.

Назначение данных конструкций — поддерживать провода, а не натягивать. Но их все равно на случай аварий делают с запасом прочности.

Промежуточные сооружения устанавливают между анкерными без изгибов и поворотов. 85% опор в воздушной линии являются промежуточными.