ПЕРЕХОДНАЯ ОПОРА ЛИНИЙ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧ

Полезная модель относится к строительным конструкциям, а именно к переходным опорам линий электропередач 110 кВ и может быть использована для перехода с воздушной линии на подземную кабельную линию.
Предшествующий уровень техники
Рост крупных городов связан с постоянно происходящим уплотнением застройки и максимальным использованием свободных участков земли. Уменьшение количества свободных участков и их высокая стоимость являются предпосылками для освобождения под застройку земли, занятой ранее построенными воздушными линиями за счет строительства кабельных линий. Стоимость высвобождаемой земли в этом случае может превышать стоимость прокладки подземных кабельных линий. Для перехода с воздушных линий на кабельные линии необходимы переходные опоры, на которых осуществляется воздушный монтаж - соединения неизолированным проводом от силового провода до электрической кабельной муфты и кабельный монтаж - проводка кабеля от электрической кабельной муфты по поверхности опоры в подземную траншею.
Известна переходная опора линии электропередачи для перехода с воздушной линии на кабельную [Серия 3.407.1143. вып.2 "Железобетонные опоры на ВЛ 10 кВ", 1989 г.]. Переходная опора содержит стойку, в верхней части которой расположены две траверсы для крепления на них проводов линии электропередачи. Ниже траверс на кронштейнах крепятся элементы воздушного электрического монтажа - три ограничителя перенапряжения. Еще ниже расположена кабельная муфта, которая крепится непосредственно к опоре посредством металлических конструкций. Кабель от кабельной муфты
прокладывается вниз по поверхности опоры и крепится к ней с помощью обхватывающих скоб. В силу того, что опора рассчитана на напряжение до 10 кВ, провода силовой цепи, которые используются для воздушного монтажа соединений от изоляторов через ограничители перенапряжения до электрической кабельной муфты, а также кабель имеют небольшое сечение и, как следствие, обладают высокой гибкостью. Кроме того, достаточно низкое напряжение сети позволяет использовать небольшие воздушные зазоры при монтаже. Все это позволяет выводить силовой кабель на любую сторону опоры. Таким образом, обеспечивается минимальная длина кабеля, а также снижается площадь, занимаемая подземными коммуникациями при прокладке кабеля от опоры до потребителя.
Известна переходная двухцепная опора линии электропередачи фирмы АББ [проспект фирмы 2005 год] предназначенная на напряжение 110 кВ. Опора содержит нижнюю трапециидальную секцию, верхнюю секцию и тросостойку. К каждой из двух линейных траверс, расположенных на одном ярусе по разные стороны опоры, подведены и закреплены через гирлянды изоляторов по три силовых провода, что обеспечивает горизонтальнорядное крепление силовых проводов. Под линейной траверсой понимается траверса, к которой крепится через изоляторы силовой линейный провод, идущий от электростанции. Ниже линейных траверс установлены кабельные траверсы, используемые для крепления на них элементов воздушного и кабельного монтажа. На каждой из кабельных траверс закреплены три решетчатые балки, на концах которых крепятся ограничитель перенапряжения и электрическая кабельная муфта.
Недостатком данной конструкции является то, что горизонтальнорядное расположение силовых проводов на линейных траверсах и как следствие горизонтальнорядное расположение ограничителей перенапряжения и кабельных муфт на кабельных траверсах, расположенных ниже линейных траверс не обеспечивают большого пролета между опорами. Кроме того,
размеры этих кабельных траверс практически не отличаются от размеров линейных траверс, что приводит к утяжелению конструкции.
Спуски электрических кабелей (кабельный монтаж) от каждой из кабельных муфт до ввода кабеля в землю выполнены с помощью специальных зажимов, которые крепятся непосредственно к элементам опоры (раскосам, распоркам и т.д.). Такое крепление обеспечивает вывод кабелей только на лицевую грань. За лицевую грань принимается грань перпендикулярная направлению силовых проводов воздушной линии.
Крепление кабеля непосредственно на элементы конструкции опоры не обеспечивает высокого качества кабельного монтажа, так как не гарантирует требуемый интервал крепления, который строго регламентирован, особенно при вертикальном монтаже. Элементы конструкции опоры (раскосы, упоры) имеют пространственное расположение, определяемое конструктивными особенностями опоры, которые могут не совпадать с необходимыми интервалами крепления кабеля. Кроме того, такое крепление кабеля не позволяет вывести все кабели на одну боковую грань опоры. Так например, кабель на напряжение 110 кВ имеет радиус гиба не менее 1 м, а кабели на более высокое напряжения - более 1.5 м. Прокладка кабеля с одной грани на другую (изгиб на 90 градусов) при таком креплении невозможна. Как следствие изменение направления прокладки кабеля, определяемого расположением потребителя, обеспечивается конфигурацией подземной траншеи, что приводит к увеличению длины кабеля, а также к неэффективному использованию земли.
Наиболее близкой по технической сущности является переходная двухцепная опора на 110 кВ фирмы ОАО Институт "Энергосетьпроект" инжиниринговая компания [Проспект фирмы 2006 год]. Эта переходная опора линий электропередач, включает установленную на фундаменте нижнюю трапециидальную секцию, скрепленную с ней верхнюю секцию и тросостойку, на верхней секции ярусами закреплены траверсы, причем, траверсы, расположенные на трех нижних ярусах являются совмещенными.
На конце каждой совмещенной траверсы через гирлянды изоляторов выполнен ввод силового линейного провода, а со смещением к центру опоры на ней установлена решетчатая балка, на которой расположены ограничитель перенапряжения и кабельная муфта, используемые для воздушного монтажа и начала кабельного монтажа, кабельный спуск закреплен на элементах опоры.
Особенностью данной конструкции является то, что все эти элементы используются для воздушного монтажа и начала кабельного монтажа от силового провода, пришедшего на эту же совмещенную траверсу.
Спуски электрических кабелей (крепеж кабельного монтажа) от каждой из кабельных муфт до ввода кабеля в землю выполнены с помощью специальных зажимов, которые крепятся непосредственно к элементам опоры (раскосам, распоркам и т.д.).
Крепление кабеля непосредственно на элементы конструкции опоры не обеспечивает высокого качества крепежа. Элементы конструкции опоры (раскосы, упоры) имеют пространственное расположение, определяемое конструктивными особенностями опоры, которые могут не совпадать с необходимыми интервалами крепления кабеля, которые строго регламентированы, особенно для вертикального кабельного монтажа. Такое крепление кабеля не позволяет также обеспечить вывод кабеля на грань опоры, направленной на конкретного потребителя. Так, например, кабель с СПЭ-изоляцией на напряжение 110 кВ имеет радиус гиба около 1 м, а кабели на более высокое напряжения - более 1.5 м. Прокладка кабеля с одной грани на другую (изгиб на 90 градусов) при таком креплении невозможна. Направления прокладки кабеля, определяемого расположением потребителя, обеспечивается конфигурацией подземной траншеи, что приводит к увеличению длины кабеля, а также неэффективному использованию земли.
Кроме того, недостатком данной конструкции является невозможность обеспечить большой пролет между опорами. Вводы всех силовых проводов выполнены на концах совмещенных траверс, имеющих одинаковую длину,
формируя таким образом вертикальнорядное расположение силовых проводов. А это в свою очередь значительно снижает допустимую длину пролета между опорами.
Раскрытие полезной модели
В основу полезной модели положена задача обеспечения возможности вывода кабеля на любую из граней опоры, повышение качества кабельного монтажа, а также увеличения длины пролета между опорами.
Поставленная задача решается тем, что в переходной опоре линий электропередач, включающей установленную на фундаменте нижнюю трапециидальную секцию, скрепленную с ней верхнюю секцию и тросостойку, на верхней секции ярусами закреплены траверсы, одна из которых является совмещенной и на ней выполнен ввод силового линейного провода и закреплена балка, на которой установлены кабельная муфта и ограничитель перенапряжения, а кабельный спуск связан с элементами опоры, согласно полезной модели верхний ярус состоит из линейных траверс, на концах которых выполнены вводы силовых линейных проводов, на одном ярусе с совмещенной траверсой и на нижнем ярусе установлены кабельные траверсы, на каждой из которых укреплена балка, на которой установлены кабельная муфта и ограничитель перенапряжения, по ходу кабельного спуска установлены кронштейны для фиксирования положения кабеля на радиусах поворота и лотковые элементы для фиксирования кабеля на гранях опоры.
При этом:
- лотковые элементы выполнены лестничного типа и крепятся к опоре с помощью охватывающих марок;
- размеры секций лотковых элементов, выбираются в зависимости от типа кабеля;
- количество кронштейнов выбирается в зависимости от требуемых интервалов крепления и длины кабельного спуска.
Снабжение опоры кабельными траверсами и кронштейнами для фиксирования положения кабеля на радиусах поворота, установленными по
ходу кабельного спуска позволило выполнить гиб кабеля на спуске и возможность крепления его на радиусах гиба на расстоянии не более 1 метра. Такой интервал крепления кабеля позволяет учесть пространственное расположение элементов конструкции опоры, повысить качество кабельного монтажа и обеспечить возможность подведения кабеля к любой грани опоры, что обеспечит оптимальную прокладку кабеля независимо от расположения потребителя.
Расположение вводов силовых линейных проводов на линейных и совмещенной траверсе, позволило разнести провода разных фаз на максимально-возможное расстояние и тем самым увеличить расстояние между опорами в линии электропередач.
Крепление кабеля к металлическим лоткам, лестничного типа, снабженных поперечинами, расположенными через каждый метр, позволило осуществлять оптимальное крепление кабеля, а крепление лотков к опоре с помощью охватывающих марок позволяет использовать кабели различных марок и диаметров без значительных переделок опоры.
Краткое описание чертежей
На фиг.1 представлен общий вид лицевой грани одноцепной переходной опоры;
на фиг.2 вид сбоку;
на фиг.3 изометрический вид переходной опоры с кабельным монтажом на лицевую грань опоры;
на фиг.4 изометрический вид переходной опоры с кабельным монтажом на боковую грань опоры;
на фиг.5 показаны элементы крепления кабеля к опоре и к лоткам.
Осуществление изобретения
Статика.
Переходная одноцепная опора линий электропередач (фиг.1-5) с тремя силовыми проводами содержит нижнюю трапециидальную секцию 1, установленную на фундаменте, верхнюю секцию 2 и тросостойку 3. Каждая
из секций 1, 2 и 3 состоит из поясов, укрепленных раскосами и распорками. На верхней секции 2 закреплены две линейные траверсы 4, совмещенная траверса 5, две кабельные траверсы 6, и кронштейны 7. Линейные траверсы 4 используются для крепления вводов 8 силовых линейных проводов 9 через гирлянды изоляторов 10 и тросов. На совмещенной траверсе 5 и кабельных траверсах 6 укреплены решетчатые балки 11, на концах которых установлены кабельные муфты 12 и ограничители 13 перенапряжения. Совмещенная траверса 5 используется для крепления ввода 8 силового линейного провода 9 и кабельно-воздушного монтажа, а кабельные траверсы 6 используются для кабельно-воздушного монтажа.
Кабельный спуск (крепление кабельного монтажа) от места крепления кабеля 14 в кабельной муфте 12 до ввода кабеля 14 в землю осуществляется с помощью ряда крепежных узлов и элементов. Непосредственно, в местах крепления кабельных муфт 12 на решетчатой балке выполнены спуски 15 для обеспечения вертикального расположения кабеля. Для возможности промежуточного крепления силового кабеля 14 на радиусах гиба при приближении его к граням опоры предусмотрены кронштейны 7, выполненные из уголков на болтовых соединениях. Крепление силового кабеля 14 к кронштейну 7 осуществляется с помощью скоб 16 с изолирующими (поливинилхлоридными) прокладками 17 (фиг.5). На пересечениях с поясами опоры возможное крепление силового кабеля 14 выполняется через обхватывающие марки 18, состоящие из уголка и скобы круглого профиля. Спуски силового кабеля 14 по грани опоры выполнены по лотковым элементам 19, 20 и 21. Лотковые элементы 19, 20 и 21 выполнены лестничного типа и состоят из вертикальных направляющих 22, которые используются для крепления к конструктивным элементам опоры (раскосам, распоркам), и горизонтальных поперечин 23 для крепления силового кабеля 14. Вертикальные направляющие 22 крепятся к элементам опоры помощью фиксирующих обхватывающих марках 18. Расстояние между поперечинами 23 выбирается из необходимого интервала крепления силового кабеля 14,
который зависит от марки кабеля. Крепление силового кабеля 14 к поперечинам 23 производится с помощью скоб 24. Общее число лотковых элементов, а также число секций лотковых элементов определятся высотой опоры и ее профилем.
В нижней части силовой кабель 14 защищен металлическим коробом 25. Крепление короба 25 к нижнему лотку 21 болтовое. К нижней секции лотка 19 крепится полиэтиленовая труба 26, в которую заводятся кабели 14, для перехода в подземный бетонный кабельный лоток 27.