МНОГОГРАННАЯ СТОЙКА ОПОРЫ ВОЗДУШНОЙ ЛИНИИ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ
MULTI-FACETED PILLAR OF A POWER POLE

Изобретение относится к строительству, а именно к опорам воздушной линии электропередачи (ВЛ), телекоммуникационным антеннам, башням сотовой связи, стойкам электроосвещения и другим опорам.
Известна многогранная стойка опоры ВЛ, представляющая собой полую усеченную пирамиду из стального листа с поперечным сечением в виде неправильного многоугольника, имеющего две оси симметрии, большая из которых расположена перпендикулярно к оси В Л [1]. Вследствие чего, поперечное сечение стойки опоры наиболее развито в этом направлении, что обеспечивает опоре наибольшую прочность по оси воздействия значительных ветровых нагрузок на провода и конструкцию стойки, перпендикулярной оси ВЛ. Недостатком известного технического решения является то, что при этом не в полной мере учтены аварийные режимы, возникающие при обрыве проводов ВЛ, в которых динамические изгибные нагрузки, действующие на опору в несколько раз превышают нагрузки рабочих режимов.
Также известна опора ВЛ, включающая верхнюю многогранную стойку, к которой с помощью стыковочного узла под углом прикреплены три нижних многогранных стойки, выполненные в виде усеченных пирамид, которые образуют основание конструкции опоры [2].
Недостатки известной опоры связаны с тем, что конструкция ее стыковочного узла, содержащего несколько фланцевых соединений, сложна в изготовлении и сборке на месте установки опоры. Кроме того, имеются проблемы при ее применении в стесненных условиях строительства.
Наиболее близким устройством-аналогом к заявленному техническому решению является многогранная стойка опоры воздушной линии электропередачи, содержащая, по меньшей мере, одну пару телескопически состыкованных полых многогранных секций, в которой верхняя часть нижней секции примыкает изнутри к нижней части верхней секции, фланец с отверстиями для прохода стяжных болтов, прикрепленный сваркой к торцу нижней секции, и диафрагму жесткости, закрепленную сваркой внутри верхней части нижней секции и выполненную в виде кольца с многогранным внешним контуром, соответствующим внутреннему контуру верхней части нижней секции [3].
Недостаток известной стойки опоры ВЛ состоит в невысокой стойкости стыка секций к повышенным горизонтальным гололедно-ветровым нагрузкам, при воздействии которых на стойку опоры возникает изгибающий момент, направленный на разделение телескопических состыкованных секций. Малая опорная площадь основания стойки также снижает ее устойчивость к горизонтальным нагрузкам. Кроме того, известная стойка опоры характеризуется низкой несущей способностью, что связано с высоким значением деформации стыка секций при воздействии на него вертикальных нагрузок, в результате чего ограничена возможность применения известной стойки при создании высотных опор ВЛ.
Задачей изобретения является повышение жесткости, прочности и несущей способности секционированной опоры при высоких горизонтальных гололедноветровых нагрузках.
Технический результат, достигаемый при реализации изобретения состоит в повышении жесткости, прочности и несущей способности опор воздушных линий электропередачи.
Указанный технический результат обеспечивается тем, что известная многогранная стойка опоры воздушных линий электропередачи, содержащая, по меньшей мере, одну пару телескопически состыкованных полых многогранных секций, в которой верхняя часть нижней секции примыкает изнутри к нижней части верхней секции, фланец с отверстиями для прохода стяжных болтов, прикрепленный сваркой к торцу нижней секции, и диафрагму жесткости, закрепленную сваркой внутри верхней части нижней секции и выполненную в виде кольца с многогранным внешним контуром, соответствующим внутреннему контуру верхней части нижней секции, она, согласно заявленному изобретению, снабжена полой усеченной пирамидой, охватывающей нижнюю часть многогранной стойки опоры, имеющей равное с ней число граней, при этом меньшее основание усеченной пирамиды приварено к наружной поверхности нижней части верхней секции на уровне закрепления диафрагмы жесткости внутри нижней секции, а ее большее основание прикреплено сваркой к фланцу по его наружному контуру, причем в отверстиях фланца установлены стяжные болты, головки которых на сварке прикреплены к его наружной поверхности.
Отличительными признаками изобретения является то, что многогранная стойка опоры ВЛ снабжена полой усеченной пирамидой, охватывающей нижнюю часть многогранной стойки опоры имеющей равное с ней число граней, при этом меньшее основание усеченной пирамиды приварено к наружной поверхности нижней части верхней секции на уровне закрепления диафрагмы жесткости внутри нижней секции, а ее большее основание прикреплено сваркой к фланцу по его наружному контуру, причем в отверстиях фланца установлены стяжные болты, головки которых на сварке прикреплены к его наружной поверхности.
Благодаря тому, что многогранная стойка опоры снабжена полой усеченной пирамидой, охватывающей нижнюю часть многогранной стойки опоры, меньшее основание которой приварено к наружной поверхности нижней части верхней секции, а большее основание прикреплено сваркой к фланцу стойки, при возникновении изгибающего момента, направленного на разделение телескопически состыкованных верхней и нижней секции, исключена возможность их разделения, так как торец нижней секции также прикреплен к фланцу стойки, вследствие чего повышается жесткость секционированной опоры.
Прикрепление большего основания пирамиды сваркой к фланцу по его наружному контуру позволяет максимально увеличить опорную площадь основания стойки, что также повышает ее устойчивость к воздействию повышенных горизонтальных гололедноветровых нагрузок.
Кроме того, полая усеченная пирамида, охватывающая нижнюю часть многогранной стойки, выполняет функцию объемного подкоса, при этом грани полой усеченной пирамиды, расположенные под острым углом к стойке, придают ее конструкции повышение жесткости и прочности, а также обеспечивают разгрузку телескопического стыка секций стойки опоры от горизонтальных и вертикальных нагрузок. Вследствие чего обеспечивается возможность применения предложенной многогранной стойки при создании высотных опор ВЛ.
Установка в отверстия фланца стяжных болтов, головки которых на сварке прикреплены к его наружной поверхности, обеспечивает соединение его с ответным фланцем фундамента при одностороннем доступе к фланцевому соединению.
Изобретение иллюстрируется чертежами на фиг. 1-3.
На фиг. 1 представлен общий вид многогранной стойки; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 выносной элемент.
Многогранная стойка 1 содержит пару телескопически состыкованных многогранных секций - нижней 2 и верхней 3, в которой верхняя часть секции 2 примыкает изнутри к нижней части секции 3. К торцу секции 2 прикреплен фланец 4 с отверстиями для прохода стяжных болтов 5, головки которых на сварке прикреплены к его наружной поверхности. Внутри верхней части секции 2 закреплена сваркой диафрагма жесткости 6, выполненная в виде кольца с многогранным внешним контуром, соответствующим внутреннему контуру верхней части секции 2. Диафрагма 6 увеличивает жесткость стыка секции 2 и 3, предотвращая смятие верхней части секции 2 при приложении к стойке 1 изгибающего момента.
Многогранная стойка 1 снабжена полой усеченной пирамидой 7, охватывающей ее нижнюю часть и имеющей равное со стойкой 1 число граней. Корпус усеченной пирамиды 7 выполнен из двух одинаковых оболочек из стальных гнутых листов, охватывающих нижнюю часть стойки 1, кромки которых сварены по длине продольными швами, расположенными на ребрах гнутых оболочек, с образованием замкнутого поперечного сечения усеченной пирамиды 7. При этом меньшее основание усеченной пирамиды 7 охватывающей нижнюю часть стойки 1, приварено к наружной поверхности нижней части секции 3 на уровне закрепления диафрагмы жесткости 6 внутри секции 2, а ее большее основание прикреплено сваркой к фланцу 4 по его наружному контуру. С помощью стяжных болтов 5, головки которых на сварке прикреплены к наружной поверхности фланца 4 стойки 1, и гаек 8 обеспечивается его соединение с ответным фланцем 9 фундамента 10 при одностороннем доступе к фланцевому соединению.
Полая усеченная пирамида 7, охватывающая нижнюю часть многогранной стойки 1, выполняет функцию ее подкоса, при этом грани пирамиды 7, расположенные под острым углом к стойке 1, придают ее конструкции повышение жесткости и прочности, а также обеспечивают разгрузку телескопического стыка секций 2 и 3 стойки 1 от горизонтальных и вертикальных нагрузок.
Таким образом, изобретение обеспечивает повышение жесткости, прочности и несущей способности опор воздушной линии электропередачи.
Литература:
1. Авторское свидетельство SU 1679023, МПК Е04Н 12/08, опубл. 23.09.1991. Бюл. №35;
2. Патент на изобретение RU 2556603, МПК Е 04Н 12/08, опубл. 10.07.2013. Бюл. №19;
3. Патент на полезную модель RU 79600, МПК Е04Н 12/08, опубл. 10.01.2009. Бюл. №16.