Як проектувати опори для повітряних ліній на 10 кВ
Ця стаття поєднує практичні приклади для вдосконалення логіки вибору сталевих трубчастих стовпів на 10 кВ, обговорюючи чіткі загальні правила, процедури проектування та специфічні вимоги для використання при проектуванні та будівництві підвісних ліній на 10 кВ. Особливі умови (наприклад, довгі перетини або зони із великими наледями) потребують додаткової спеціалізованої перевірки на основі цього фундаменту, щоб забезпечити безпечну та надійну роботу опор.
Загальні правила вибору опор підвісних ліній передачі
Розумний вибір опор підвісних ліній повинен балансувати пристосованість до проектних умов, економічність та запас безпеки, відповідаючи цим ключовим правилам, щоб забезпечити стабільну несучу здатність опор протягом всього їхнього життєвого циклу:
Перевірка проектних умов як пріоритет
Перед вибором ключові проектні параметри повинні бути чітко визначені, включаючи проектну товщину наледі для провідників та заземлювальних дротів, референтну проектну швидкість вітру (взяту за категорією місцевості B) та характеристичний період сейсмічного відгуку. Для осібних районів (наприклад, високогір'я, зони сильного вітру) необхідно додати додаткові локальні коригувальні фактори клімату, щоб уникнути перенавантаження опор через недолік параметрів.
Принцип економічної оптимізації
Приоритет мають стандартизовані типи та висоти опор, щоб максимально використовувати номінальну несучу здатність опор та зменшити нестандартні проекти. Для напружених опор з великими кутами повороту оптимізуйте розташування, щоб знизити висоту опор. Поєднайте високі та низькі опори відповідно до особливостей місцевості, щоб уникнути використання високих опор на всьому маршруту, що було б дорожче.
Вимоги до перевірки безпечної завантаженості
Прямолінійні опори: Прочність контролюється в основному умовами сильного вітру; потрібна перевірка моменту згину та прогину опори при максимальній швидкості вітру.
Напружені опори (опори напруження, кутові опори): Прочність та стабільність визначаються напруженням провідників; кут повороту та максимальне напруження використання провідників повинні строго контролюватися. Необхідно перерахувати конструктивну прочність, якщо перевищено проектні обмеження.
Особливі умови: Коли провідники переміщуються, перевірте, чи відповідає електрична відстань нормативним вимогам після прогину гірлянд ізоляторів. Коли використовується сталева опора вищого напругового класу, підтвердіть, що кут захисту заземлювального дрота відповідає вимогам захисту від блискавок. Коли поперечина напруженої опори відхиляється від бісектриси кута, повинні одночасно перевірити прочність опори та електричну безпечну відстань.
Стандартний процес вибору опор
Для забезпечення раціональності та безпеки вибору, слід дотримуватися наступного 7-етапного системного процесу проектування, щоб сформувати замкнений логічний цикл вибору:
Визначення метеорологічної зони: На основі метеорологічних даних для місця проекту визначте метеорологічну зону (наприклад, товщина наледі, максимальна швидкість вітру, екстремальна температура) як основу для розрахунку завантажень.
Скрінинг параметрів провідників: Визначте тип провідника (наприклад, ACSR, алюмінієвий зі сталевим сердечником), кількість цепей та коефіцієнт безпеки (зазвичай не менше 2,5).
Співвідношення напруження-провисання: На основі вибраних метеорологічних параметрів та типу провідника отримайте відповідну таблицю співвідношення напруження-провисання, щоб визначити діапазон застосовних перетинів.
Первинний вибір типу опори: На основі класифікації опор (прямолінійна опора, напружена опора) та таблиць обмежень завантаження опор, проведіть первинний скрінинг типів опор, що задовольняють вимоги до перетину та поперечного перерізу провідників.
Проектування вершини та поперечин опори: На основі характеристик розташування лінії (наприклад, однотрасова/двотрасова, наявність низьковольтних ліній на одній опорі) виберіть конфігурацію вершини опори (наприклад, 230 мм, 250 мм) та специфікації поперечин.
Вибір ізоляторів: Відповідно до висоти (рівень ізоляції повинен бути скорегований, якщо вище 1000 м) та рівня забруднення навколишнього середовища (наприклад, промислові зони — рівень забруднення III) визначте тип ізоляторів (наприклад, фарфор, композит) та кількість одиниць.
Визначення типу фундаменту: На основі геологічних доповідей (несучі здатності ґрунту, рівень грунтових вод), технічних параметрів опори та результатів перевірки сили на фундамент, виберіть фундаменти з порогами, свердловими стовбурчиками або сталевими трубчатими стовбурчиками.
Специфічні принципи проектування сталевих трубчастих опор на 10 кВ
Для характеристик підвісних ліній на 10 кВ проектування сталевих трубчастих опор повинно відповідати наступним технічним вимогам, балансуючи структурну стабільність та зручність будівництва:
3.1 Основні параметри та область застосування
Обмеження перетину: Для прямолінійних сталевих трубчастих опор горизонтальний перетин Lh ≤ 80 м, вертикальний перетин Lv ≤ 120 м.
Сумісність з провідниками: Може нести алюмінієві ізольовані провідники, такі як JKLYJ-10/240 або нижче, ACSR, такі як JL/G1A-240/30 або нижче, алюмінієві зі сталевим сердечником, такі як JL/LB20A-240/30 або нижче.
Коефіцієнт тиску вітру: Коефіцієнт зміни тиску вітру висоти обчислюється рівномірно за категорією місцевості B (наприклад, коефіцієнт тиску вітру 1,0 на висоті 10 м, 1,2 на висоті 20 м).
3.2 Вимоги до конструкції та матеріалів
Проектування опори:
➻ Правило розрізання: 19-метрова опора у 2 розділи, 22-метрова опора у 3 розділи; розділи з'єднуються фланцями (фланці повинні бути вирізані з цельної сталевої пластини, з'єднання зварювання заборонено).
➻ Форма поперечного перерізу: Головна опора має 16-гранний правильний многокутник, конусність рівномірна 1:65.
➻ Контроль прогину: При тривалій комбінації завантаження (без наледі, швидкість вітру 5 м/с, середня річна температура) максимальний прогин верхньої частини ≤ 5‰ висоти опори.
➻ Точка розрахунку сил: Проектні значення та стандартні значення моменту згину, горизонтальної сили та вертикальної сили в основі опори розраховуються на з'єднанні фланця сталевої трубчастої опори.
Стандарти матеріалів:
➼ Головна опора та поперечина: Використовуйте сталь марки Q355, якість матеріалу не нижча за клас B, повинен бути наданий сертифікат на матеріал.
➼ Захист від корозії: Вся опора (включаючи головну опору, поперечину, додатки) використовує процес гарячого цинкування; вимоги до товщини цинкування: мінімум ≥70 мкм, середнє ≥86 мкм; після цинкування потрібна перевірка адгезії (метод решітки без відшарування).
3.3 Проектування фундаменту та з'єднань
Типи фундаментів: Підтримуються фундаменти з порогами, свердловими стовбурчиками та сталевими трубчатими стовбурчиками; вибір повинен враховувати:
➬ Рівень грунтових вод: У присутності грунтових вод для розрахунку несучої здатності повинні бути використані ємкість грунту і фундаменту, щоб уникнути ефектів плавучості.
➬ Райони з пучинням: Глибина закладання фундаменту повинна бути нижче місцевої глибини проморозу (наприклад, ≥1,5 м на Сході України).
Вимоги до з'єднань:
➵ Анкерні болти: Використовуйте високоякісну сталь марки 35, клас міцності ≥5,6; діаметр та кількість болтів повинні відповідати силам на фланці (наприклад, 19-метрова опора з 8 наборами болтів M24).
➵ Процес встановлення: Сталева трубчаста опора жорстко з'єднується з фундаментом через анкерні болти; момент затяжки болтів повинен відповідати проектним вимогам (наприклад, момент затяжки болта M24 ≥300 Н·м).
Приклад вибору прямолінійної сталевої трубчастої опори на 10 кВ
Прямолінійні сталеві трубчасті опори на 10 кВ класифікуються за розміром вершини опори та сценарієм використання. Основні приклади вибору наступні, охоплюючи типові умови для однотрасових та двотрасових ліній:
4.1 Серія опор з вершиною 230 мм
Довжина опор: 19 м, 22 м;
Застосування: Однотрасова лінія на 10 кВ, без низьковольтних ліній на одній опорі;
Сумісність з провідниками: Провідники з поперечним перерізом ≤240 мм² (наприклад, JKLYJ-10/120, JL/G1A-240/30);
Обмеження перетину: Горизонтальний перетин ≤80 м, вертикальний перетин ≤120 м;
Конструктивні особливості: Горизонтальна відстань вершини опори 800 мм, продовжена відстань 2200 мм, поперечина використовує однополосну розташування (сумісна з однотрасовими провідниками).
4.2 Серія опор з вершиною 250 мм
Довжина опор: 19 м, 22 м;
Застосування: Двотрасова лінія на 10 кВ, без низьковольтних ліній на одній опорі;
Сумісність з провідниками: Кожна траса несе провідники з поперечним перерізом ≤240 мм² (наприклад, двотрасова JL/LB20A-240/30);
Обмеження перетину: Горизонтальний перетин ≤80 м, вертикальний перетин ≤120 м;
Конструктивні особливості: Горизонтальна відстань вершини опори 1000 мм, продовжена відстань 2200 мм, поперечина використовує симетричну подвійну розташування (сумісна з двотрасовими провідниками, уникнення взаємодії фаз).
