Опорная конструкция повышенной прочности

Повышение показателей надежности воздушных линий электропередачи за счет увеличения прочности опорных конструкций

Описание

При современном строительстве и проектировании ВЛ хорошо себя зарекомендовали опоры выполненные из многогранных гнутых стоек (МГС). Такие опоры надежные, эстетичные, универсальные, т.е. способны к адаптациям, это когда из базовой опоры можно собрать опоры различной высоты из множества типовых секций. т.к. проектирование и производство конструкции стойки максимально автоматизировано. Имея испытанную на полигоне базовую опору, завод-производитель может в течение короткого времени организовать производство опоры новой модификации, которая является подходящей для конкретной трассы воздушных линий. Строительство ВЛ на опорах из МГС имеет преимущество по скорости монтажа перед стальными решётчатыми и железобетонными опорами.

Основными сдерживающими факторами широкого применения опор из МГС являются:

1. относительная дороговизна изготовления по сравнению с железобетонными и стальными решетчатыми опорами.

2.  сложность изготовления и строительства анкерно-угловых опор данного типа, так как приходится монтировать 3 одностоящие стойки для достижения необходимых прочностных и габаритных показателей;

3. ограниченность высоты стойки опоры в связи с трудностями изготовления и оцинкования стойки. При больших высотах диаметр основания опор может составлять 6-8м.

Эффективным решением первой  задачи является способ изготовление МГС включающий раскрой стального листа с образованием заготовки в виде вытянутого прямоугольника или трапеции, гибку заготовки с образованием граней и сварку свободных кромок по длине с созданием замкнутого сечения, отличающийся тем, что заготовку по длине образуют из стальных листов разной толщины  , уменьшающейся к вершине опоры, при этом листы между собой соединяют стыковой сваркой и диафрагмами жесткости в виде пластин установленные на ребро между гранями поперечного сечения опоры

Изобретение позволяет за счет использования листов разной толщины уменьшить расход стали на изготовление опор из МГС различных напряжений до 20-25% для и может рассматриваться в качестве решения по удешевлению одностоящих опор из МГС.

Решением второй и третьей задачи является применение нескольких одинаковых многогранных стержней в основании конструкции опоры и одиночного стержня в верхней части. Для стыковки нескольких стержней необходимо разработать оптимальный узел соединения. Предлагаемый узел должен быть с малым расходом стали, технологичностью монтажа, малой трудоемкостью изготовления и обладать повышенной жёсткостью. Предлагаемый узел соединения трубчатых стержней, включает верхний одиночный трубчатый стержень с горизонтальным фланцем на конце и ответный фланец к которому под углом прикреплены концы нескольких нижних трубчатых стержней, при этом фланцы по периметру стянуты болтами, ответный фланец выполнен раздельным для каждого нижнего трубчатого стержня, при этом конец каждого трубчатого стержня дополнительно снабжен двумя вертикальными фланцами, которые стянуты болтами с аналогичными фланцами смежных концов трубчатых элементов. Наибольшая эффективность достигается, если трубчатые стержни выполнить в виде усеченной пирамиды многогранного поперечного сечения, при этом все концы трубчатых стержней соединены в узле основанием пирамиды.

Предлагаемое решение:

 а) позволяет изготовлять анкерные опоры нового типа с меньшим расходом металла;

 б) дает возможность строительства опор из МГС большой высоты.

Разработанная опора ВЛ может быть рассмотрена в качестве аналога опор для линий электропередачи под габариты 110 кВ, 220 кВ.  При аналогичных прочностных характеристиках предлагаемая опора ВЛ будет экономичнее по расходу металла на 10-15%.