ОПОРА С ДВОЙНОЙ ОБОЛОЧКОЙ ИЗ СВИТОЙ ЛЕНТЫ ДЛЯ ПОДВЕСКИ ПРОВОДОВ ЛИНИЙ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ
SUPPORT WITH DOUBLE SHELL FROM TWISTED TAPE FOR SUSPENSION OF POWER TRANSMISSION LINE WIRES

Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к электроэнергетике и может быть использовано при строительстве и ремонте опор высотой от 15 до 40 м для воздушных линий (ВЛ) электропередачи напряжением 35-500 кВ, а также для мачт молниеотводов, антенн и т.п.
Уровень техники
В настоящее время на ВЛ 35-500 кВ применяются, как правило, решетчатые стальные опоры, опоры на железобетонных (ж/б) центрифугированных стойках высотой до 26 м и стальные многогранные опоры [1].
Стальные решетчатые опоры обладают множеством существенных недостатков [1], из которых наиболее значимыми являются трудоемкость процесса сборки и сложность технологии установки опоры, не исключающей риски.
В отношении ж/б центрифугированных опор следует в первую очередь отметить следующие недостатки [1]:
- качество изготовления ж/б стойки практически невозможно контролировать и сложно диагностировать;
- большой вес опоры (вес одноцепной ж/б опоры 110 кВ примерно в 2,5 раза больше, чем стальной);
- транспортирование ж/б опор возможно только с использованием специальных транспортных средств (сцепки платформ, опоровозов);
- в процессе транспортирования и погрузочно-разгрузочных работ велика вероятность разрушения стоек;
- применение ж/б стоек ограничивается, с одной стороны, введением в действие Правил устройства электросетей -7, в которых существенно возросли требования к строящимся ВЛ, связанные с более реальным учетом климатических нагрузок, региональных особенностей трасс, ужесточением требований по надежности и безопасности, с другой стороны, весом и транспортными затратами;
- для выполнения необходимых требований по экологии (электрические и магнитные поля, акустические шумы) и по электромагнитной совместимости (радио- и телевизионные помехи) высота опор ВЛ напряжением 220-500 кВ в ряде случаев должна быть не менее 30 м, что невозможно обеспечить с помощь ж/б стоек (максимальная длина ж/б стойки не превышает 26 м);
- низкая ремонтопригодность (старение ж/б стоек проявляется в образовании и развитии продольных и поперечных трещин в железобетоне, оголении рабочей арматуры, коррозии арматуры, а эффективных и качественных способов ремонта нет). Имеются различные конструкции заявленных на изобретение или запатентованных опор [2-7], которые практически не используются.
В последнее время изготовлены опытные образцы, проведены испытания и аттестация стальных многогранных промежуточных опор [1] для ВЛ 35-110 кВ производства ОАО «Опытный завод «Гидромонтаж» и ДЗМК «Метако».
Стальная многогранная опора [8], Патентообладатель ОАО "Опытный завод «Гидромонтаж», изготавливается из стального листа толщиной 4-6 мм секциями заданной длины. Образование граней на конусной образующей поверхности опоры требует сложной и дорогостоящей технологии раскроя и штамповки листового проката, возникают отходы. Длина секций такова, что все равно для их перевозки требуется опоровоз - длинномер. Сама сборка и сварка конусных секций на земле является сложной операцией, поскольку необходимо обеспечивать соосность секций.
Ближайшим прототипом патентоспособного изделия среди опор является патент US 3451182 A [9] «A collapsible pole» (перевод с англ. - раскладной столб, опора). Столб вытягивается из рулона ленты. Раскладной столб [9] в себя включает одну плоскую ленту одинакового поперечного сечения, которая свернута в спираль и за счет сил трения между витками ленты соединена по винтовой линии вдоль оси столба механически с помощью ряда внешне ориентированных выдавленных выступов на кромке ленты. Механическое соединение на выступах трудоемко и не делает всю конструкцию прочной и пригодной выполнять функцию опор для ВЛ 35-500 кВ.
Сущность изобретения
Опора с двойной оболочкой из свитой ленты для подвески проводов лини электропередачи в состояниях возведенном, см. фиг.1, и сложенном, см. фиг.2, состоит из следующих основных элементов:
- наконечника 1 с устройствами для крепления траверс, молниеотвода и технологических приспособлений для монтажа (возведения опоры),
- из наружной конической трубы 2 из витков ленты, соединенных неразъемно по винтовой линии вдоль опоры (например, с помощью сварки, клея и т.п.),
- из внутренней конической трубы 3 из витков ленты, соединенных внахлест плотно по винтовой линии вдоль опоры,
- сосудов 4 с вспенивающимся и отвердивающим наполнителем,
- патрубков 5 для заполнения межтрубного зазора в опоре наполнителем,
- клапанов 6 для управления моментом заполнения наполнителем,
- тяг 7 для открытия клапанов,
- наполнителя 8 пористого и отвердевшего после заполнения внутренней полости опоры,
- фланца 9 для крепления к фундаменту. В установленном состоянии внутри опоры оставляют пустые сосуды из-под наполнителя и систему патрубков для автоматического заполнения зазора между оболочками опоры наполнителем.
В транспортируемом виде опора с двойной оболочкой из свитой ленты для подвески проводов лини электропередачи сложена в рулон, см. Фиг.2. Сосуды заполнены наполнителем в жидкой фазе под давлением газа.
Установка опоры производится путем:
- крепления рулона ленты посредством фланца к фундаменту,
- вытягивания внутренней и наружной лент за наконечник с регулируемой подкруткой в направлении скрутки рулона и обратно с одновременным поджатием и торможением вытянутой части наружной ленты в виде оболочки опоры технологическими приспособлениями,
- соединения наружной оболочки опоры по винтовой линии вытянутых витков ленты с на хлестком в неразъемную конусную трубу (например, с помощью клея сварки, клепок и т.п.),
- заполнения через патрубоки полости между оболочками вытянутой части опоры отвердевающим наполнителем объемным расходом больше чем скорость вытягивания ленты умноженной на площадь поперечного сечения зазора между оболочками опоры на уровне сопел патрубков,
- получения избыточным давлением наполнителя предварительно напряженного состояния оболочек опоры при полностью вытянутом ее состоянии.
Промышленная применимость
Изобретение может быть применено в строительстве и ремонте электрических сетей. Изобретение обеспечивает повышение эксплуатационной надежности и работоспособности опор воздушных линий электропередачи 0,4-500 кВ за счет требуемой прочности, применения современных технологий и материалов. В качестве лент, образующих внутренную и наружную конусные поверхности опоры может применяться стальная, стеклопластиковая или пластиковая, что предопределяет ресурс работы опоры. Витки внутренней ленты не соединяют по винтовой линии в неразъемную оболочку. Процесс установки опоры может быть легко автоматизирован с использованием легкой транспортной техники, поскольку: вес опоры в 10-ки раз меньше ж/б, габаритные размеры опоры в сложенном состоянии несоизмеримо малы по сравнению с другими типами опор, а технология монтажа опоры на месте установки чрезвычайно проста - простое вытягивание лены из рулона.
Применение опор из свитой ленты позволит значительно сократить стоимость и время строительства новых линий электропередачи и ремонта действующих.
Список цитируемой литературы:
1. Создание и внедрение стальных многогранных опор для ВЛ 35-500 кВ. ЦЕЛЕВАЯ ПРОГРАММА. Бизнес-единицы «Сети» ОАО РАО «ЕЭС России».
2. Патент RU 2307223 C1 от 27.09.2007 на изобретение "Опора для подвески проводов воздушных линий электропередачи".
3. US 3270480 A, 06.09.1966.
4. US 3865498 A, 11.02.1975.
5. RU 2248434 C1, 20.03.2005.
6. RU 2005866 C1, 15.01.1994.
7. SU1679023 A1, 23.09.1991.
8. Заявка №2003134575/03 от 28.11.2003 г. на патент изобретения "Стальная многогранная опора ЛЭП".
9. Патент US 3451182 A, 24.06.1969, МПК E04H 12/18.