Jaké typy podpěr elektrického vedení existují?

Požadavky na ekonomickou proveditelnost jsou zohledněny v předpisech a technických normách pro instalaci nadzemního elektrického vedení, takže v praxi může projektant volit řešení a použít dřevěné, kovové, železobetonové sloupy nebo relativně nové kompozitní výrobky. Při výběru se berou v úvahu omezení napětí a proudu (napájení elektrického vedení), zatížení větrem, indikátory stability na zemi a vlastnosti rozložení zatížení z vedení zavěšeného na podpěrách.

Požadavky na spolehlivou instalaci podpěr vedení pro přenos energie

Zatížení přenosového vedení má složitý původ, jedná se o soubor faktorů, které je třeba vzít v úvahu při navrhování vedení:

• v závislosti na výkonu elektrického vedení se hmotnost drátu a upevňovacího zařízení může výrazně změnit;
• se zvětšením průřezu a počtu vodičů elektrického vedení dochází k efektu větru, který výrazně ovlivňuje stabilitu celé konstrukce;
• stav půdy a hydrogeologická situace v místě instalace určují stabilitu podpěry nebo skupiny podpěr (rozpětí elektrického vedení);
• V závislosti na elektrických a elektrických izolačních vlastnostech elektrického vedení se může změnit konstrukce přídržných prvků při odstranění drátu ve vzdálenosti od osy podpěry.

Typy a provedení podpěr vedení pro přenos energie zohledňují uvedené vlastnosti. To umožňuje zvolit ekonomicky a technologicky odůvodněné řešení při návrhu a výstavbě venkovního kabelového vedení. Kromě samotné podpěry jsou vybírány hříbovité monolitické a kompozitní základy pro podpěry vedení pro přenos energie, továrně vyrobené v železobetonových podnicích.

Typy podpěr elektrického vedení podle účelu

Nadzemní kabelové přenosové vedení je komplexní infrastrukturní komplex s určitým vzorem zatížení na podpěrách – nosných konstrukčních prvcích. Obvykle jsou klasifikovány podle účelu a povahy zatížení.

Středně pokročilí. Vzhledem ke zvláštnostem organizace sítě se jedná o nejběžnější typ podpory vedení pro přenos energie. Jejich úkolem je držet dráty (vodiče) ve výšce stanovené projektem. Obvykle tento typ podpory tvoří až 90 % všech podpor v nadzemním vedení. Konstrukční a funkční znak spočívá v tom, že mezilehlá podpěra drží vodiče v určité výšce, ale nenese zatížení od napětí vedení. Výpočet hmotnostního zatížení ve směru základny se však provádí na základě hmotnosti podepřené části vedení.

Kotevní nebo přechodové podpěry pro elektrické vedení se používají v místech, kde elektrické vedení křižuje reliéfní nebo infrastrukturní oblasti nebo prochází přes různé objekty. Jakákoli změna topologie podél trasy pokládky vyžaduje použití takových podpěr. Podle požadavků na pevnost, tuhost a zatížení se provede výpočet s přihlédnutím k tahovému zatížení (podmíněně podél vodorovné osy elektrického vedení) vodičů v zóně vlivu na konstrukci. Z hlediska hmotnosti a velikosti jsou kotevní podpěry větší než střední.

Rohové podpěry elektrického vedení se používají v místech, kde se směr trasy mění v úhlech do 30 stupňů. U velkých úhlů je nutné instalovat kotevní podpěry. Pokud se však čára otáčí po etapách v malých úhlech, stačí rohové konstrukce.

Koncové podpěry jsou instalovány na konci (začátku) elektrických vedení a zajišťují přechod kabelů z objektu energetické distribuční infrastruktury na vlastní kabelové vedení. Návrh zohledňuje převahu zatížení od tahu vodičů na jedné straně podpěry.

Transpoziční podpěry navrženo pro konkrétní případ – v místech odbočení, křížení a zesílení elektrického vedení. Zohledňují se zvláštnosti situace a požadavky na pevnost pro danou oblast nebo jednotku.

Typy podpěr vedení pro přenos energie podle konstrukce

Konstrukční typy podpěr vedení pro přenos energie závisí na jejich účelu (výše) a základním materiálu. V závislosti na zatížení a elektrických charakteristikách elektrického vedení se používají dřevěné, železobetonové, prefabrikované kovové a kompozitní konstrukce.

Rozsah použití dřevěných podpěr elektrického vedení je omezen na venkovní vedení s napětím 380 V. Konstrukčně se jedná o svislou podpěru tvaru U nebo A, sestavenou z celých kulatin se speciální impregnací pro prodloužení životnosti. Při instalaci svislé podpěry lze použít konstrukci z betonového základu, ke kterému je alespoň ve dvou bodech připevněna dřevěná část. Upevnění na svislou betonovou část se provádí pomocí svorek s napětím bez poškození dřeva mezi beton a dřevo. Při upevnění drátem je dřevo chráněno před proříznutím pryžovým nebo kovovým těsněním.

Vzhledem ke své nízké ceně nelze dřevo považovat za nejlepší řešení kvůli omezením výkonu vedení, křehkosti a špatné odolnosti vůči zatížení ve srovnání s jinými možnostmi. Dřevěné stožáry elektrického vedení z kulatiny s upevněním na betonové stojany jsou vhodné pro místní napájecí vedení, osvětlovací a signalizační sítě, napájení v malých osadách se soukromými domácnostmi a chatách. Životnost takové podpory je 25-30 let. V poslední době je síťové společnosti raději nahrazují železobetonovými konstrukcemi.

Železobetonové regály pro podpěry vedení elektrického vedení lze použít jako prvky pro sestavení konstrukce se svislým a šikmým dílem, spojovací jednotkou a závěsnými prvky vodičů. Výroba takových podpěr je regulována RAO UES Ruska a ROSEP OJSC. Existují specifické vlastnosti v oblasti aplikace a technologie výroby – to je potřeba odstřeďování produktů pro vedení 35-100 kV. Toto řešení je nezbytné pro dosažení maximální homogenity železobetonu a odstranění vzduchových mezer v monolitu.

Při navrhování byste měli vzít v úvahu výhody a nevýhody železobetonových podpěr elektrického vedení:

• chemicky neutrální materiál s výztuží vytváří dobrou pevnost v tlaku a ohybu;
• železobeton nepodléhá korozi, odolný vůči změnám teploty a vlhkosti;
• podpěra se pohodlně instaluje do hotových kompozitních a pevných základů s prohloubením do země, přičemž zapuštěné spojovací prvky nepřicházejí do styku s vlhkým vzduchem;
• Omezením je velká hmotnost konstrukce, nepohodlnost dopravy a instalace, zejména na těžko dostupných místech.

Životnost železobetonových podpěr dosahuje 80 let. Konstrukční prvky nejsou díky výztuži zničeny, když se zatížení ohybem vyskytuje v rámci návrhových hodnot.

Kovové podpěry jsou nejrozmanitější – kovová konstrukce může být sestavena jako plochá nebo objemová (otevřená a uzavřená) v průřezu. Pro montáž se používají standardní díly z pozinkované a nátěrem chráněné oceli určitých jakostí, rozdělené na nosné (nosné) a pomocné. Nosné prvky působí jako výztuhy, pomocné prvky vytvářejí rám, který je částečně zatížený a dostatečně pružný, aby kompenzoval deformace, schopný částečně absorbovat zatížení tlakem, ohybem a kroucením. Při montáži se používají metody svařování a spojovací prvky se šrouby a maticemi.

Konstrukčně může být kovový nosič vedení pro přenos energie navržen jako mřížkový „plochý“ nebo mnohostranný, s trojrozměrným průřezem. Počet čel může být až osm, v závislosti na návrhovém zatížení konstrukce. V některých případech, například v osvětlovacích sítích nebo kontaktním napájení městské dopravy, jsou podpěry vyrobeny z kovové trubky. Jsou pro ně uvedeny samostatné specifikace a předpisy pro použití.

Značení a symboly nosičů elektrického vedení

Označení podpěr elektrického vedení a označení na výrobku obsahují základní informace o typu výrobku, účelu a konstrukčních prvcích spojených s instalací, instalací závěsu vodiče a provozem výrobku jako součásti elektrického vedení. Zde jsou hlavní symboly a označení podpěr elektrického vedení pro venkovní vedení 35-330 kV.

Kotva, kotevní hranatá, rohová se označují písmeny A, AU, U podle účelu.

Mezilehlé podpěry s označením P a PS mohou být mezirohové PU a PUS, pokud jsou v provedení podpěry vnitřní spoje, používá se označení PVS;

Železobetonová podpora je označena písmenem B (do 500 kV).

Koncová podpora je vždy označena písmenem K s přidáním KS (ocel). Přechodné a meziprodukty – PC (kompozitní nosiče) a PP.

Pro upřesnění charakteristik se používá digitální index a doplňkové písmeno, například 2T – kabelový stojan na dva kabely. Dodatečné písmeno P označuje, že tato podpěra používá řešení pro změnu vzájemné polohy vodičů, například stupňovitý přenos s vytvořením sekvence.

Číslo za pomlčkou je počet obvodů elektrického vedení a typ podpory, znak + označuje přidanou výšku vzhledem k základnímu ocelovému výrobku.

Vlastnosti konstrukce vedení pro přenos energie a použití standardních železobetonových výrobků

Při navrhování venkovních elektrických vedení s izolovanými a neizolovanými vodiči se uplatňují normy a doporučení v závislosti na přenosovém napětí. Podpěry se vybírají podle místních podmínek s ohledem na možnost použití standardních železobetonových výrobků pro pokládku do základu.

Proč je výhodné používat standardní základy pro podpěry vedení pro přenos energie:

• výrobky jsou přizpůsobeny standardním požadavkům na velikost, hmotnost, maximální a jmenovité konstrukční zatížení;
• hotový základ podpěry nadzemního elektrického vedení je osazen do výklenku s betonovou přípravou, což výrazně zkracuje čekací dobu na připravenost prvku k další instalaci;
• tvar základny a zesílená podpěra umožňuje optimálně rozložit zatížení z konstrukce na jakýkoli typ půdy;
• pokud je nutné opravit a demontovat podpěru, sníží se čas a mzdové náklady na práci.

Tento typ základů je vhodný pro instalaci betonových a dřevěných podpěr díky schopnosti spolehlivě spojit svislé části základny a hlavní konstrukce.

Pro případy, kdy je potřeba instalovat prefabrikované kovové konstrukce na vedení vysokého napětí, je poskytováno standardní řešení – jedná se o kompozitní základy pro ocelové podpěry venkovního vedení 35-500 kV s vyztuženou profilovou svislou částí a mnohostrannou objemovou základnou v široký sortiment standardních velikostí a zatížení. Pro výrobu těchto konstrukcí se používá beton pevnostní třídy B30 s mrazuvzdorností 70-100 plných cyklů. Při spojování částí takové podpěry je svislá část pevně instalována v základové objímce a vyztužena betonovou maltou.

Vnitřní výztužný objemový rám výrobku je chráněn vrstvou hutného betonového monolitu. Díky vyztužení může smontovaný výrobek snadno odolat vertikálním tlakovým zatížením, ohybovým a torzním silám, což je zvláště důležité při instalaci ocelových podpěr s pružnou konstrukcí. Beton spolehlivě drží nosnou část ocelové podpěry – výztuhu. Standardní betonové základy pro podpěry nadzemního elektrického vedení a ocelové podpěry pro nadzemní vedení 35-500 kV si můžete objednat s různými standardními rozměry a podle specifikací pro projekt nadzemního elektrického vedení.