Промежуточные, анкерные и концевые опоры ЛЭП: классификация и критерии выбора

Промежуточные, анкерные и концевые опоры выполняют разные функции и воспринимают различные нагрузки. Ошибка при выборе типа конструкции может привести к обрыву проводов, каскадным разрушениям и остановке объекта.

Разберем, чем отличаются виды опор ЛЭП, где они применяются и как подобрать оптимальное решение для конкретного проекта.

Зачем нужны разные типы опор: логика распределения нагрузок в ВЛ

Воздушную линию электропередачи делят на анкерные участки — независимые отрезки протяженностью 5–10 км. Если провод оборвется на одном участке, разрушение не распространится дальше. Границей каждого участка служит анкерная опора, воспринимающая продольное натяжение проводов.

Между анкерными устанавливаются промежуточные опоры. Они воспринимают только вес проводов, гололедные отложения и ветровую нагрузку. Продольные усилия на такие конструкции не передаются, поэтому они проще и дешевле.

На концах линии размещаются концевые опоры, которые воспринимают одностороннее натяжение всех проводов и работают под максимальной нагрузкой.

Стоимость анкерных опор в 2–3 раза выше по сравнению с промежуточными. Однако сокращение количества анкерных участков может привести к серьезным последствиям при аварийных ситуациях.

Рекомендуемое изображение: схема размещения промежуточных, анкерных и концевых опор на участке ВЛ 110 кВ.

Таблица 1. Типы нагрузок на опоры ЛЭП

Промежуточные опоры ЛЭП

Промежуточные опоры устанавливаются на прямолинейных участках трассы. Расстояние между ними обычно составляет от 150 до 400 метров в зависимости от класса напряжения и условий местности.

Основная задача конструкции — удержание проводов на проектной высоте. Опора воспринимает:

• вес проводов;
• гололедные нагрузки;
• ветровое давление.

Продольное натяжение проводов на промежуточные опоры не передается.

Конструкция включает стойку, траверсы для крепления изоляторов и фундамент. Для изготовления применяется угловая сталь или трубный прокат с горячим цинкованием.

Срок службы металлических опор составляет 50–70 лет.

Типы подвесок на промежуточных опорах

На промежуточных опорах используются поддерживающие подвески. Провод располагается в гирлянде изоляторов и может свободно перемещаться вдоль линии при температурных изменениях.

Преимущества поддерживающих подвесок:

• простота монтажа;
• снижение нагрузок на конструкцию;
• уменьшение стоимости опоры на 40–50% по сравнению с анкерной.

Анкерные опоры ЛЭП

Анкерные опоры ограничивают анкерные участки линии. Их устанавливают через каждые 5–10 км, а также на пересечениях с дорогами, железнодорожными путями, реками и другими ответственными объектами.

Главная функция — восприятие продольного натяжения проводов с обеих сторон.

Провода крепятся через натяжные гирлянды изоляторов, которые передают усилие на конструкцию опоры.

При обрыве провода анкерная опора локализует последствия аварии и предотвращает распространение разрушений на соседние участки.

Особенности конструкции:

• усиленные стойки;
• мощные траверсы;
• усиленный фундамент;
• увеличенное сечение металлопроката.

Масса анкерной опоры обычно в 2–3 раза выше массы промежуточной конструкции аналогичного класса напряжения.

Анкерно-угловые опоры

Анкерно-угловые опоры устанавливаются в местах изменения направления трассы. Помимо продольного натяжения проводов они воспринимают боковое усилие, возникающее при повороте линии.

При увеличении угла поворота возрастают нагрузки на конструкцию, поэтому на значительных углах применяются только полноценные анкерные решения.

На углах использование промежуточных опор недопустимо, так как поддерживающие подвески не способны воспринимать боковые нагрузки.

Концевые опоры ЛЭП

Концевые опоры устанавливаются в начале и конце воздушной линии, а также в местах подключения к подстанциям или перехода ВЛ в кабельную линию.

Они воспринимают максимальные нагрузки, поскольку удерживают натяжение проводов только с одной стороны.

Для таких конструкций характерны:

• усиленные стойки;
• портальные схемы исполнения;
• увеличенные фундаменты;
• повышенный запас прочности.

Масса металлической концевой опоры для ВЛ 110 кВ может достигать 8–12 тонн.

Классификация опор ЛЭП по конструктивному исполнению

Материал опоры напрямую влияет на срок службы, стоимость владения и область применения.

Таблица 2. Сравнение материалов опор ЛЭП

Для большинства долгосрочных проектов металлические опоры оказываются наиболее выгодным решением по совокупной стоимости владения.

Классификация опор ЛЭП по напряжению

• 6–35 кВ — одностоечные конструкции высотой 9–15 м.
• 110–220 кВ — металлические опоры высотой 18–35 м, портальные и башенные конструкции.
• 330–750 кВ — специальные высоковольтные решения высотой до 70 м.

Критерии выбора типа опоры для конкретного участка ВЛ

При выборе конструкции учитывают:

• конфигурацию трассы;
• класс напряжения линии;
• ветровые и гололедные нагрузки;
• характер грунтов;
• требуемый срок службы;
• экономическую эффективность проекта.

Чек-лист для формирования спецификации

• Определить конфигурацию трассы и расположение анкерных участков.
• Рассчитать климатические нагрузки по СП 20.13330.
• Выбрать материал опор с учетом срока службы объекта.
• Определить тип фундаментов на основании инженерных изысканий.
• Указать требования к горячему цинкованию металлоконструкций.
• Запросить сертификаты соответствия и расчеты прочности.

Производство металлических опор ЛЭП на заказ

Краснодарский завод металлоконструкций производит промежуточные, анкерные и концевые опоры для воздушных линий электропередачи напряжением от 110 до 750 кВ.

Технологические возможности предприятия включают:

• лазерную и координатную резку металла с точностью до ±1 мм;
• сварку в среде защитных газов;
• горячее цинкование по ГОСТ 9.307;
• многоступенчатый контроль качества.

Срок изготовления составляет от 4 до 8 недель в зависимости от объема заказа. Для крупных проектов предусмотрена поэтапная отгрузка по графику монтажа.

Предприятие поставляет полный комплект документации: сертификаты соответствия, паспорта качества и расчеты прочности. Производство соответствует требованиям ГОСТ 24258, ГОСТ Р 56702 и СП 20.13330.

Отправьте техническое задание — специалисты подготовят расчет и коммерческое предложение в течение одного рабочего дня.

Назад к блогу