Ορισμός
Τα υποστηρίγματα γραμμών αναφέρονται σε διάφορες κατασκευές, όπως πύργοι ή στήλες, που χρησιμοποιούνται για την υποστήριξη εναέριων εγκαταστάσεων ηλεκτροδότησης ή καλωδίων. Αυτές οι κατασκευές παίζουν κρίσιμο ρόλο στη μεταφορά ηλεκτρικής ενέργειας. Εξασφαλίζουν την κατάλληλη απόσταση μεταξύ των ηγεμόνων και διατηρούν μια προσδιορισμένη απόσταση μεταξύ των ηγεμόνων και των εδαφικών συσταδιών. Επιπλέον, διατηρούν την προκαθορισμένη απόσταση από το έδαφος, η οποία καθορίζεται από ηλεκτρικά και μηχανικά κριτήρια.
Τύποι Υποστηρίγματος Γραμμών
Τα βασικά προσόντα των υποστηρίγματος γραμμών είναι χαμηλό κόστος, ελάχιστα έξοδα συντήρησης και μεγάλη διάρκεια ζωής. Τα υποστηρίγματα γραμμών μπορούν να κατασκευαστούν από ξύλο, βетон, сталь или алюминий. Они в основном делятся на два типа:
Ηλεκτρικός Πύργος
Ηλεκτρικός Πύργος
Λεπτομέρειες για αυτούς τους τύπους αναφέρονται παρακάτω.
1. Ηλεκτρική Στήλη
Η ηλεκτρική στήλη είναι μια κατασκευή που χρησιμοποιείται για την υποστήριξη γραμμών με σχετικά χαμηλότερη τάση (μέχρι 115 kV). Συνήθως κατασκευάζεται από ξύλο, βετόνα ή σίδηρο. Οι ηλεκτρικές στήλες μπορούν να χωριστούν σε τρεις βασικούς υποτύπους, οι οποίοι περιγράφονται λεπτομερώς ακόλουθα.
Τύποι Ηλεκτρικών Στηλών
Η επιλογή ηλεκτρικής στήλης εξαρτάται από παράγοντες όπως το κόστος, τις περιβαλλοντικές συνθήκες και την τάση της γραμμής. Οι ηλεκτρικές στήλες κατατάσσονται κυρίως στους ακόλουθους τύπους:
a. Ξυλενές Στήλες
Οι ξυλενές στήλες είναι μεταξύ των πιο οικονομικών υποστηρίγματος γραμμών και είναι κατάλληλες για γραμμές με μικρά διαστήματα και χαμηλή ένταση. Ωστόσο, έχουν περιορισμούς σε ύψος και διάμετρο. Όταν απαιτείται μεγαλύτερη δύναμη, χρησιμοποιούνται διπλές κατασκευές στη μορφή A-τύπου ή H-τύπου.
Ξυλενές Στήλες
Οι ξυλενές στήλες έχουν φυσική διαμοντική ιδιότητα, η οποία μειώνει την πιθανότητα εμφανίσεως σελήνιων λαμπυριών λόγω κεραυνού. Ωστόσο, ένα σημαντικό μειονέκτημα είναι ότι η δύναμη και η διάρκειά τους είναι κάπως απροσδιόριστες.
Στήλες Βετόνας
Οι στήλες βετόνας παρέχουν ενισχυμένη δύναμη σε σχέση με τις ξυλενές στήλες και συχνά χρησιμοποιούνται ως εναλλακτική. Έχουν μεγαλύτερη διάρκεια ζωής λόγω της ελάχιστης αποσυμπίεσης και επίσης παρουσιάζουν χαμηλά έξοδα συντήρησης. Ωστόσο, οι στήλες βετόνας είναι αρκετά βαρείς, και η τραχύτητά τους τις καθιστά ευάλωτες σε βλάβες κατά τη φόρτωση, απόφορτωση, μεταφορά και τοποθέτηση.
Οι προκλήσεις που σχετίζονται με την χειρισμό και μεταφορά στηλών βετόνας μπορούν να μειωθούν μέσω της χρήσης προτεταμένων στηλών βετόνας. Αυτές μπορούν να κατασκευαστούν σε τμήματα και στη συνέχεια να συναρμολογηθούν στο χώρο κατασκευής. Οι προτεταμένες στήλες βετόνας είναι όχι μόνο πιο διαρκείς, αλλά απαιτούν επίσης λιγότερο υλικό σε σύγκριση με άλλους τύπους στηλών.
Στήλες Χάλυβα
Για εφαρμογές χαμηλής και μεσαίας τάσης, συνήθως χρησιμοποιούνται στήλες από σωλήνια χάλυβα ή υποστηρίξεις Grider. Οι στήλες χάλυβα επιτρέπουν μεγαλύτερα διαστήματα, αλλά χρειάζεται να επεξεργάζονται κανονικά με ζινκαρίσματος ή βερνίκι για προστασία από την οξείδωση, το οποίο αποτελεί υψηλά έξοδα συντήρησης.
Ηλεκτρικοί Πύργοι
Ο ηλεκτρικός πύργος είναι μια κατασκευή που σχεδιάστηκε για τη μεταφορά γραμμών με υψηλή τάση (πάνω από 230 kV). Αυτοί οι πύργοι συνήθως κατασκευάζονται από αλουμίνι ή χάλυβα, υλικά που παρέχουν την απαραίτητη δύναμη για την υποστήριξη βαρέων ηλεκτρικών ηγεμόνων. Οι ηλεκτρικοί πύργοι μπορούν να κατατασσόμενοι σε αρκετούς τύπους, όπως περιγράφονται ακόλουθα.
Τύποι Υποστηρικτικών Πυργών
Οι γραμμές υψηλής και πολύ υψηλής τάσης απαιτούν σημαντικές αεριούχες και εδαφικές αποστάσεις. Επίσης, περιλαμβάνουν σημαντικά μηχανικά φορτία και έξοδα εξασφάλισης. Για να ανταποκριθούν σε αυτές τις απαιτήσεις, οι πύργοι που χρησιμοποιούνται για τέτοιες γραμμές συχνά έχουν μεγάλα διαστήματα. Η κατασκευή με μεγάλα διαστήματα μπορεί να μειώσει σημαντικά τα έξοδα εξασφάλισης, καθώς απαιτούνται λιγότερες υποστηρίξεις. Αυτοί οι πύργοι, συνήθως κατασκευασμένοι από χάλυβα ή αλουμίνι, έχουν επίσης μειωμένη πιθανότητα κατάρρευσης. Κατατάσσονται ως εξής:
a. Αυτοστηρίζοντες Πύργοι
Οι αυτοστηρίζοντες πύργοι μπορούν να χωριστούν σε δύο υποκατηγορίες: με ευρύ βάση και με στενή βάση. Οι πύργοι με ευρύ βάση συνήθως έχουν δομή πλέγματος (κρισ-κρος) με πεπερασμένες συνδέσεις, και κάθε πόδας έχει τη δική του ανεξάρτητη θεμέλιο. Οι σχεδιασμοί με στενή βάση, από την άλλη, χρησιμοποιούν δομή πλέγματος (κρισ-κρος) από γωνίες, κανάλια ή τουβλάρια χάλυβα, τα οποία συνδέονται είτε με βολτσ ή συγκόλληση. Οι αυτοστηρίζοντες πύργοι μπορούν επίσης να κατατασσόμενοι βάσει της λειτουργίας τους:
Πύργος Τανγέντας: Χρησιμοποιείται για ευθείες τμήματα της γραμμής μεταφοράς, και συνήθως εξοπλίζονται με εκκρεμές απομονωτικά.
Πύργος Απόκλισης: Χρησιμοποιείται όταν η γραμμή μεταφοράς αλλάζει κατεύθυνση.
Για αυτούς τους πύργους, χρησιμοποιούνται απομονωτικά έντασης. Έχουν ευρύτερη βάση και ισχυρότερα δομικά στοιχεία, και είναι πιο ακριβοί σε σύγκριση με τους πύργους τανγέντας. Οι σχεδιασμοί με στενή βάση καταναλώνουν λιγότερο χάλυβα ή αλουμίνι από τους πύργους με ευρύ βάση, αλλά τα έξοδα θεμελίων τους είναι υψηλότερα. Η επιλογή μεταξύ των δύο καθορίζεται από παράγοντες όπως το κόστος υλικών, τα έξοδα θεμελίων και τις απαιτήσεις διαδρομής.
b. Πύργοι με Στήριξη
Αυτοί οι πύργοι είναι συνήθως είτε τύπου πύλης είτε V-τύπου. Σε και τα δύο περιπτώσεις, έχουν δύο υποστηρίξεις που ενώνονται στην κορυφή με ένα διατριγωνικό και εξοπλίζονται με τέσσερα σύρματα στήριξης.
Στη δομή πύργου με στήριξη τύπου πύλης, κάθε υποστήριξη είναι ανεξάρτητα εγκατεστημένη στο δικό της θεμέλιο. Αυτός ο σχεδιασμός παρέχει σταθερή και ξεχωριστή βάση για κάθε ορθοκάθετο στοιχείο. Αντίθετα, η δομή V-υποστήριξης έχει μια πιο διαφορετική διάταξη. Εδώ, οι δύο υποστηρίξεις συναντώνται και αναπαύονται σε γωνία μεταξύ τους, μοιράζοντας ένα ενιαίο, πιο ισχυρό θεμέλιο. Αυτός ο μονοθεμελικός σχεδιασμός, αν και διαφέρει από τα ανεξάρτητα θεμέλια της δομής τύπου πύλης, παρέχει μια μοναδική λύση για την κατανομή του φορτίου του πύργου και την εξασφάλιση της σταθερότητας, αν και απαιτεί ένα πιο σημαντικό και εξειδικευμένο θεμέλιο λόγω των συγκεντρωμένων δυνάμεων που επικτέλλονται σε αυτό.
Η δύναμη αυτών των διπλών πυλώνων μπορεί να είναι από δύο έως τέσσερεις φορές της δύναμης ενός μονού πυλώνα. Η κατασκευή H-τύπου είναι συνήθως χρησιμοποιείται για τέσσερις-τερματικούς πυλώνες ή εκείνους που υποστηρίζουν στροφορίες και μετατροπείς.