Деревянные детали опор ВЛ изготавливают из сосны и лиственницы. Для элементов опор ВЛ 0,4-35 кВ, кроме траверс и приставок, допускается применение ели и пихты (табл.).
Деревянные опоры изготавливают из круглых бревен, длина которых от 4 до 13 м, наименьший диаметр тонкого конца (отруба) для стоек, приставок, траверс ВЛ 110-220 кв — 18 см, для ВЛ 0,4-35 кВ — 16 см (кроме приставок — 18 см), для вспомогательных деталей опор — 14 см. Для отдельных деталей могут применяться бревна, распиленные вдоль (раскосы опор, траверсы П-образных опор), или прямоугольные брусья (траверсы, подтраверсные брусья).
Лесоматериалы круглые хвойных пород для опор ВЛ (ГОСТ 2463-83)
Размеры | Порода древесины | Сорт | |
Длина, м | Толщина, см | ||
6,5 и 8,5 7 и 7,5 9 | 20...32 22...36 22...30 20...27 22...28 BЛ сельскохозяйственная | Сосна и лиственница 1Ственного назначения | 3 (до 20 кВ) 2 (35 кВ и выше) |
16...26 16...24 16...24 | Все породы |
Наиболее ответственными узлами этих опор являются места сопряжения стойки с траверсой и стойки с приставкой. Для обеспечение плотного сопряжения стойки с траверсой в стойке делают врубку стандартной формы, а на траверсе — подтес. Форма врубки обеспечивает надежное крепление независимо от диаметра траверсы и позволяет снизить нагрузки на крепежный болт. Недостатком такого метода сопряжения деталей является возможность ускоренного загнивания древесины в местах врубок и затесов. Однако стандартность формы врубок позволяет делать их в заводских условиях или на полигонах энергосистем до пропитки древесины, что снижает возможность загнивания.
Для обеспечения вертикального положения стойки и плотного прилегания ее к приставке в месте их сопряжения делают подтесы. Длина сопряжения принимается равной 1,7...2 м для промежуточных опор и 1,5 м для анкерных угловых, а расстояние между бандажами соответственно 1,25... 1,5 и 1,5 м или по проектам опор.
Бандажи для сопряжения приставки со стойкой опоры должны выполняться из мягкой оцинкованной проволоки (катанки) диаметром 4 мм. Допускается применение для бандажей неоцинкованной проволоки диаметром 4 мм (при условии покрытия ее асфальтобитумным лаком).
Наименьшее число витков бандажа принимают равным по данным, изложенным в табл. 2.
Бандажи стягивают скруткой или болтами с фасонными шайбами. Последний способ предподчтительней и рекомендуется к применению, так как бандаж, выполненный скруткой, натягивает внешние витки сильнее и они рвут древесину, способствуя проникновению влаги и гниению, особенно верхний проволочный, где усилия от воздействия стойки больше.
Таблица 2. Наименьшее число витков проволочного бандажа в зависимости от диаметра проволоки
Диаметр проволоки бандажа, мм | Число витков | бандажа, шт. |
4 | 10 | 12 |
6 | 8 | 10 |
8 | 8 | 8 |
Средний срок службы древесины одностоечных опор для BЛ Европейской части РФ приведен в табл.3, а средние показатели механической прочности древесины при влажности 15% — в табл.4.
Таблица 3. Средний срок службы деревянных одностоечных опор для ВЛ в Европейской части РФ
(лет)
Порода древесины | Наличие пропитки | Вид грунта | ||||
Глина | Супесь | Песок, гравий | Болото | Скала | ||
Сосна | Пропитанная | 6...7 | 6 | 5 | 9. 10 | — |
Сосна | Непропитанная | 6 | 4 | 4 | 9...10 | 6 |
Ель, пихта | — «— | 3...4 | 4...5 | 3...4 | 5...7 | — |
Лиственница | — «— | 8...10 | 7...10 | 6...9 | 11..15 | 7 |
Таблица 4. Средние срок механической прочности древесины при влажности 15%
Порода древесины | Предел прочности, кг/см2, при | ||
сжатия вдоль волокон | статическом изгибе | скалывании вдоль волокон | |
Сосна обыкновение | 414 | 758 | 69 |
Сосна кедровая | 358 | 358 | 60 |
Лиственница | 548 | 987 | 91 |
Ель | 390 | 703 | 63 |
Пихта сибирская | 344 | 603 | 58 |
На ВЛ 0,4-10 кВ ограниченно применяют составные клееные деревянные опоры, изготавливаемые из сосновых (реже из еловых) брусков толщиной и шириной от 21...25 до 180... 190 мм со 100% пропиткой антисептиками и склеиванием деталей. Их возможные сечения приведены на рис.2.
Примечание. Наиболее целесообразным сечением, удовлетворяющим условиям механической прочности при наиболее эффективном использовании древесины, это сечения в) и г).
Рис. 2. Сечения и профиль деревянных клееных опор
а — коробчатый; б — пластинчатый; в — швеллерный; г — двутавровый; д — крестообразный; в — однотавровый; ж — трапецеидальный; з — квадратный; и — круглый; к — колцеобразный
Нормы браковки древесины ВЛ.
Деревянные детали опоры бракуют, если измеренный диаметр здоровой части древесины Д, (или эквивалентный диаметр при внутреннем загнивании меньше или равен норме браковки D6, т.е. DK<D6.
Нормы браковки и периодичности замены деревянных деталей опор приведены в табл. 5
Нормы браковки стоек и приставок опор для перехода через инженерные сооружения принимают на 3 см больше, чем указано в таблице, а нормы браковки раскосов опор BЛ 35-110 кВ принимают на 3 см меньше, чем стоек у верхнего бандажа. Нормы браковки вспомогательных деталей опор 35-110 кВ не устанавливаются и принимаются по решению лиц, ответственных за эксплуатацию BЛ.
Среднегодовое снижение диаметра здоровой части загнившей древесины определяют по опыту эксплуатации и принимают из расчета 1 см/год в местах со среднегодовой температурой до 4 °С и влажностью 75% и 1,5 см/год в более теплых и влажных местах.
При наличии загнивания допустимый диаметр здоровой части лревесины опор в расчетном сечении D0 определяется по формуле
Таблица 5. Нормы браковки и периодичности замены деревянных деталей опор ВЛ 35—110 кВ
|
| Районы с нормативными | Нормы браковки, | см | Рекомендуемая | |||
Вид опоры | Напряжение ВЛ, кВ | толщиной стенки гололеда, мм | скоростным напором ветра, даН/м2 | приставок и стоек у земли | стоек у верхнего бандажа и выше | траверс | периодичность проверок и замены деталей опор, лет | |
Одностоечные и А-образные | 35 | 5...15 | До 65 | 27 | 24 | 15 | 3 | |
АП и П-образные без ветровых связей | 35-110 | 5...10 | До 50 | 24 | 21 | 15 | 3 | |
АП и П-образные с ветровыми связями: с проводами сечением до 120 мм2 | 35-110 | 5...10 | До 50 | 15 | 15 |
| 15 | 6 |
с проводами сечением более 120 мм2 |
| 5...10 | До 50 | 18 | 18 |
| 18 | 6 |
независимо от сечения проводов |
| 5...10 15...20 | 65...80 До 80 | 18 18* | 18 18* |
| 18 18 | 6 |
* Нормы распространяются также на районы с нормативным скоростным напором ветра более 80 даН/м2 при нормативной толщине стенки гололеда 5.. 20 мм и на районы с нормативной толщиной стенки гололеда более 20 мм при нормативном скоростном напоре ветра до 80 даН/ м2.
Осмотром определяют наличие наружного кругового загнивания древесины и местного загнивания — отдельных очагов гнили и трещин, где может возникнуть глубокое и быстрое загнивание. Простукиванием определяют наличие загнивания сердцевины: частый звонкий звук характеризует неповрежденную древесину, глухой звук указывает на наличие в ней загнивания. Простукивание следует выполнять в сухую погоду при положительной температуре воздуха.
Проверку загнивания проводят у основания опор (цельностоечные опоры, подкосы, приставки) на уровне земли, и на опорах с железобтонными приставками — в месте сочленения стойки с приставкой (особенно в зоне верхнего бандажа, где усилия на опору максимальны) у верхнего торца стойки — первый раз после ввода в эксплуатацию через 3...6 лет, далее — не реже 1 раза в 3 года. Проверку загнивания выполняют также перед каждым подъемом на опору.
Определение загнивания деревянных опор у основания выполняют без снятия напряжения с BЛ, как правило, после полного просыхания поверхности земли. Для выполнения измерений откапывают основания деревянной опоры
Таблица 6. Эксплуатационные коэффициенты запаса прочности и коэффициенты износа деревянных опор
Опора (деталь) | Сосна, лиственница | Ель и пихта | ||||
Ко | С | Ко | С | |||
при нормаль-ном режиме | при аварийном режиме | при нор- маль-ном режиме | при аварийном режиме | |||
Одностоечные опоры (стойки и приставки) | 1,4 | 0,75 | 0,9 | 2,0 | 0,85 | 1,0 |
П- и А-образные опоры (стойки, приставки) | 1,2 | 0,70 | 0,85 | 1,4 | 0,75 | 0,9 |
Сложные опоры (стойки, приставки, раскосы, подтраверсные брусья) | 1,0 | 0,65 | 0,8 | 1,3 | 0,72 | 0,85 |
Траверсы опор всех типов | 1,4 | 0,75 | 0,9 | — | — | — |
Прочие детали | 1,0 | 0,65 | 0,8 | 1,2 | 0,7 | 0,85 |