Mitä ovat linjatuet?

Määritelmä

Johtotuet ovat erilaisia rakenteita, kuten pylväitä tai torni, jotka käytetään yläjohdotien tai -johtojen tukemiseen. Nämä rakennukset ovat keskeisessä roolissa sähköntuonnissa. Ne varmistavat sopivan etäisyyden johtimien välillä ja ylläpitävät määriteltyä etäisyyttä johtimiin ja maanjäristyksiin sidottuihin komponentteihin. Lisäksi ne ylläpitävät sähkö- ja mekaniikan näkökulmista määriteltyä maanpintakorkeutta.

Johtotuen tyypit

Johtotuen olennaiset vaatimukset ovat alhaiset kustannukset, vähäiset huoltokustannukset ja pitkä käyttöikä. Johtotuet voidaan valmistaa puusta, betonista, teräksestä tai aluminiumista. Ne luokitellaan pääasiassa kahteen tyyppiin:

• Sähköpylväs

• Sähkötorni

Näiden tyypit selitetään tarkemmin alla.

1. Sähköpylväs

Sähköpylväs on rakennus, jota käytetään suhteellisen alhaisilla jännitteillä (alle 115 kV) toimivien siirtolinjojen tukena. Se on yleensä rakennettu puusta, betonista tai teräksestä. Sähköpylväitä voidaan jakaa kolmeen pääasialaiseen alatyyppiin, jotka kuvataan tarkemmin seuraavasti.

Sähköpylväiden tyypit

Sähköpylvään valinta riippuu tekijöistä, kuten kustannuksista, ympäristöoloista ja linjan jännitteestä. Sähköpylväät luokitellaan pääasiassa seuraaviin tyyppeihin:

a. Puupylväät

Puupylväät ovat yksi taloudellisimmista johtotuista ja soveltuvat lyhyille välimatkoille ja pienelle jännitykselle. Niillä on kuitenkin rajoituksia korkeuden ja halkaisijan suhteen. Kun tarvitaan enemmän voimaa, käytetään tuplapylväsrautioita A-tyyppisiä tai H-tyyppisiä rakenteita.

Puupylväät

Puupylväillä on luonnollinen eristysohja, mikä vähentää salamien aiheuttaman myrkkyjen todennäköisyyttä. Kuitenkin merkittävä haittapuoli on, että niiden vahvuus ja kestokyky ovat jonkin verran ennustamattomia.

Betonipylväät

Betonipylväät tarjoavat vahvempaa tukea kuin puupylväät ja käytetään usein niiden sijaan. Niillä on pidempi käyttöikä vähäisen romahdumisen vuoksi, ja niiden huoltokustannukset ovat alhaiset. Kuitenkin betonipylväät ovat hyvin painavia, ja niiden brittiläisyys tekee niistä haavoittuvia vaurioitumiselle lastaamisen, purkaamisen, kuljetuksen ja asennuksen aikana.

Betonipylväiden käsittelyyn ja kuljetukseen liittyviä haasteita voidaan lievittää esiasennetuilla betonituken avulla. Nämä voidaan valmistaa osina ja sitten yhdistää rakennustyömaalla. Esiasennetut betonipylväät ovat ei vain kestävämpiä, mutta myös vaativat vähemmän materiaalia muihin pylväityyppiin verrattuna.

Teräspylväät

Alhaisilla ja keskitason jännitteillä käytetään yleisesti putoteräspylyitä tai Grider-terästukeja. Teräspylväät mahdollistavat pidemmät välimatkat, mutta niitä täytyy säännöllisesti galvanoida tai maalata korroosion suojelemiseksi, mikä aiheuttaa korkeat huoltokustannukset.

Sähkötornit

Sähkötorni on rakennus, joka on suunniteltu kantamaan korkeajännitteisiä (yli 230 kV) siirtolinjoja. Nämä tornit rakennetaan yleensä aluminiumista tai teräksestä, mitkä materiaalit tarjoavat tarvittavan vahvuuden painavien sähköjohtimien tukena. Sähkötornit voidaan laajasti luokitella useisiin tyyppeihin, jotka kuvataan alla.

Tukitornien tyypit

Korkeajännite- ja erittäin korkeajännite-linjojen vaativat huomattavia ilma- ja maapinnakorkeuksia. Ne sisältävät myös merkittäviä mekaanisia kuormituksia ja eristyshintoja. Näiden vaatimusten vastaamiseksi näitä linjoja varten käytetyt tornit usein pitkiä välimatkoja. Pitkän välimatkan rakennus voi merkittävästi vähentää eristyshintoja, koska vähemmän tukeja tarvitaan. Nämä tornit, jotka on yleensä valmistettu teräksestä tai aluminiumista, myös vähentävät romahdusmahdollisuutta. Ne luokitellaan seuraavasti:

a. Itsestään tukevat tornit

Itsestään tukevat tornit voidaan edelleen jakaa kahteen alaluokkaan: leveäperäisiin ja kapeaperäisiin torniin. Leveäperäiset tornit tyypillisesti sisältävät ristikko-rakenteen paistetuin yhteyksin, ja jokaisella jalalla on oma perustuksensa. Kapeaperäiset suunnitelmat käyttävät taas ristikko-rakennetta, joka on tehty kulma-, kanava- tai putoteräsohjauksista, jotka on yhdistetty joko ruuveilla tai hitsaamalla. Itsestään tukevat tornit voidaan myös luokitella niiden toiminnon perusteella:

• Tangenttitorni: Käytetään siirtolinjan suoria osia varten, nämä tornit ovat yleensä varustettu ripustusisolatorit.

• Poikkeamistorni: Käytetään, kun siirtolinja muuttaa suuntaansa.

Näissä tornissa käytetään jännitysisolatori. Niillä on leveämpi perä ja vahvemmat rakennuskomponentit, ja ne ovat kalliimpia tangenttitorneihin verrattuna. Kapeaperäiset suunnitelmat kuluttavat vähemmän terästä tai aluminiumia leveäperäisiin torniin verrattuna, mutta niiden perustuskustannukset ovat korkeammat. Valinta kahden välillä määräytyy tekijöiden, kuten materiaalin hintojen, perustuskustannusten ja oikean käytön vaatimusten, perusteella.

b. Sidotut tai tuetut tornit

Nämä tornit ovat yleensä portaalirakenteisia tai V-typpejiä. Molemmissa tapauksissa ne sisältävät kaksi tukea, jotka yhdistyvät yläpuolella ristikkoon ja ovat varustettu neljällä sidonnalla.

Portaalirakenteisessa sidotussa tai tuetussa tornissa jokainen tuki on itsenäisesti ankkuroitu omaan perustukseensa. Tämä suunnitelma tarjoaa vakavan ja itsenäisen pohjan jokaiselle pystyrakenteelle. Toisin kuin portaalirakenne, V-tuki rakennelma on poikkeuksellinen. Siinä kaksi tukea kohtaavat ja lepäävät kulmassa toisiinsa nähden, ja ne jakavat yhden, vahvemman syöttöperustuksen. Tämä yhden perustuksen suunnitelma, joka eroaa portaalirakenteen itsenäisten perustusten kanssa, tarjoaa ainutlaatuisen ratkaisun tornin kuorman jakamiseen ja vakaudesta huolehtimiseen, vaikka se vaatii huomattavan ja erikoistuneen perustuksen keskittyneiden voimien vuoksi, jotka vaikuttavat siihen.

Näiden tuplapylväsrakenteiden vahvuus voi olla kaksinkertainen tai nelinkertainen yhden pylvään verrattuna. H-tyyppinen rakennus käytetään yleisesti neliterminaalisille pylväille tai niille, jotka tukevat kytkentälaitteita ja muuntimia.