CC BY
103Композитные опоры
1 2
Шпота А. А. , Ремесник Д. В.
2Шпота Артем Андреевич / Shpota Artem Andreevich - студент;
2Ремесник Денис Вячеславович / Remesnik Denis Vyacheslavovich - студент, кафедра электроснабжения промышленных предприятий, факультет элитного образования и магистратуры,
Омский государственный технический университет, г. Омск
Аннотация: актуальность выбранной темы в том, что без опор не могут существовать ни одни воздушные линии электропередач, а установка и их ремонт в труднодоступной местности требуют больших затрат. В последнее время все большую популярность набирают композитные опоры, отличающиеся своей легкостью, простотой и безопасностью.
Abstract: the relevance of the chosen theme is that no support cannot exist alone or overhead power lines, and the installation and repair in difficult terrain is costly. Recently, growing in popularity gaining support composite, characterized by their lightness, simplicity and security.
Ключевые слова: композитные опоры, RStandard, ППRS.
Keywords: secondary market power, customer, reserve.
Композитные опоры воздушных линий электропередач — строительные конструкции, выполненные из армированных полимерных композиционных материалов, предназначенные для удержания проводов и грозозащитных тросов на заданном расстоянии от земли и друг от друга.
В последнее время для строительства и ремонта ВЛ высокого и сверхвысокого напряжения предлагаются решения на базе опор из композитных материалов. Будущее энергетики уже немыслимо без композитных материалов. Прочные и легкие, они начинают применяться в атомной отрасли, электросетях, ветроэнергетике и нефтегазовой промышленности. Композитные опоры имеют ряд уникальных свойств: превосходные механические характеристики, малый вес, высокие диэлектрические свойства, длительный срок службы. При их использовании эксплуатационные расходы практически отсутствуют, а срок службы может достигать 120 лет.
За рубежом композитные опоры применяются для сооружения сетей наружного освещения, а также распределительных сетей низкого, среднего и высокого напряжения. Опоры, как правило, изготавливаются из стеклопластика. Технология производства обеспечивает конструкциям определенную прочность и стойкость к внешним воздействиям [1].
В России основой для опор 110-220кВ и выше послужили стойки канадского производства, которые основываются на стеклопластиковых опорах RStandard (рис. 1) [2].
Преимущество опор IIIIRS заключается в использовании долговечных, быстромонтируемых стоек из стеклопластика. В свою очередь технико-экономический анализ здесь должен сводиться к доказательству эффективности применения опор при рассмотрении надежности и срока эксплуатации всех элементов, включая металлические. Попытки повысить одни технические показатели могут привести к снижению других и общему неудовлетворительному результату. Это особенно актуально, учитывая перспективы применения данных опор для строительства ответственных В Л [3].
Рис. 1. Эскиз промежуточной опоры nnRS 330-1.263-338-0309, выполненной на композитных стойках Rstandard
Достоинством композитных опор являются:
• малый вес опор. Так, например, осветительная опора высотой 12 метров весит всего 68 кг, что в несколько раз меньше веса деревянных опор (деревянная опора высотой 12 м весит 300-530 кг);
• упрощение хранения и транспортировки. Объясняется это тем, что секции опор полые и их можно хранить и перевозить одна в другой, по принципу «матрешки»;
• простота монтажа опор. Для сборки и установки опор из композитных материалов не требуется применение сложных монтажных инструментов и тяжелой техники;
• не требуется техническое обслуживание в процессе эксплуатации. Опоры из композита не подвержены коррозии (так как не содержат стальных элементов) и гниению, поэтому не требуется периодически восстанавливать лакокрасочное покрытие опор и их гидроизоляцию, заделывать трещины и т. д.;
• опоры из композитных материалов обладают высокой прочностью и долговечностью. Некоторые западные производители дают гарантию 40 лет на появление производственных дефектов и пожизненную гарантию на повреждения, связанные с воздействием на опору льда, снега, ветра или удара молнии. По оценкам экспертов срок службы опор из композитных материалов находится в диапазоне 65-80 лет;
• огнестойкость и экологичность. Нет проблем с утилизацией опор, подобных деревянным опорам пропитанных креозотом;
• хорошие диэлектрические свойства;
• безопасность для автотранспорта. Опоры из композитных материалов являются более ударобезопасными по сравнению с железобетонными и металлическими аналогами, не наносят травм участникам движения и серьезных повреждений транспортным средствам при ДТП. В случае наезда сильному механическому повреждению подвергается опора, а не автомобиль с водителем и пассажирами.
К недостаткам данного типа опор можно отнести следующее:
• производство опор данного типа не развито и, как следствие, их стоимость пока еще достаточно высока (деревянная опора высотой 12 м примерно в 6 раз дешевле композитной опоры такой же высоты). Хотя эксплуатирующие организации считают, что данный недостаток компенсируется низкими затратами на монтаж и обслуживание, а также высокой надежностью конструкций и снижением аварийности;
• малый опыт монтажа и эксплуатации данного типа опор [4].
Учитывая недостатки, следует отметить, что наиболее целесообразно использовать такие опоры в труднодоступной местности, где затруднительно применять тяжелую технику. В этих случаях экономический выигрыш особенно очевиден. Композитные модули также можно комбинировать с многогранными металлическими модулями, устанавливаемыми в основание опоры. В этом случае повышается несущая способность конструкции, улучшаются ее антивандальные свойства и огнестойкость.
Сегодня для ВЛ напряжением 110 кВ и выше композитные материалы целесообразно применять для быстромонтируемых ремонтных опор аварийного резерва. Это позволит выявить особенности проектирования и эксплуатации композитных опор и определить перспективы их применения для строительства новых линий.
Также необходимо оценить возможность создания опор из базальтового композита, являющегося конкурентом стеклопластика по прочности, долговечности и химической стойкости при полном паритете остальных свойств. Изучение характеристик конструкций из базальтового композита поможет определить перспективы его применения для изготовления изоляторов, траверс и прочих изделий для сооружения ВЛ. Существование в России производств, способных выполнять практически любые конструкции из данного материала, придает поставленной задаче еще большую актуальность.
Литература
1. Sarmento M., Lacoursiere B. A. State of the Art Overview Composite Utility Poles for Distribution and Transmission Applications // Transmission and Distribution Conference and Exposition: Latin America. Venezuela., 2006. P. 1-4.
2. Готвянский В. В. Типовые технологические карты на установку свободностоящих портальных промежуточных опор типа ПБ 330-7Н, ПБ 500-5Н и ПБ 500-7Н и модификации базовой конструкции // Воздушные линии. 2011. № 3 (4). С. 16-18.
3. Дубина А. А. Новые конструкции полимерных стоек для опор ВЛ в РФ и Украине // Воздушные линии. 2011. № 3 (4). С. 27-31.
4. Особенности монтажа композитных опор ВЛ [Электронный ресурс]: Монтаж и эксплуатация электрических сетей. URL:http://elektro-montagnik.ru/?address=labs/lab7/&page=page2 (дата обращения: 09.12.2015).
