Расчет опоры ЛЭП: документы, особенности, общая последовательность

Опоры ЛЭП (линий электропередач) – разновидность силовых опор, служащих для передачи и распределения энергии по проводам, которые на нее подвешиваются. Чтобы столбы выполняли свои функции, их необходимо правильно рассчитать. Расчет опоры ЛЭП – достаточно трудоемкий процесс, связанным с вычислением большого количества параметров. Их определяют с учетом сил, действующих на столб, которые называют нагрузками. Вычисления производятся по тому же принципу, что и расчет нагрузки на опору освещения.
В основе расчета – метод предельных состояний, при которых конструкция перестает удовлетворять предъявляемым к ней требованиям. Существует 2 типа предельных состояний:

  • С возможностью продолжения эксплуатации, но с ограничениями.
  • С запретом на дальнейшую эксплуатацию из-за потери устойчивости.
Возникновение предельного состояния возможно при изменении разных параметров опоры:

  • Механических свойств металла, из которого изготовлена опора.
  • Физических свойств грунта, выступающего основанием для столба.
  • Условий работы конструкции.
  • Характера и величины нагрузок.
Примером предельного состояния, при котором нельзя продолжать эксплуатацию конструкции, выступает ее падение, поскольку в таком случае теряется устойчивость конструкции.
Расчет опоры ВЛ может выполняться с разными целями, к примеру, для проектирования фундамента, определения количества столбов, вычисления критических пролетов, прочности и жесткости провода. В зависимости от конкретных задач для расчета можно использовать следующие документы:

  • СТО 56947007-29.120.95-049-2010. Стандарт по проектированию поверхностных фундаментов для опор ВЛ и ПС.
  • СП 20.13330.2016. Свод правил с общими правилами и требованиями по назначению нагрузок, воздействий и их сочетаний.
  • СТО 70238424.29.240.20.003-2011. Стандарт организации с нормами и требованиями к созданию воздушных линий напряжением 35-750 кВ.
  • Пособие к СНиП П-23-81* по проектированию стальных конструкций опор ЛЭП.
  • Правила устройства электроустановок (ПУЭ-7), издание седьмое.

Какие исходные данные необходимы

Чтобы выполнить расчеты ЛЭП, необходимо иметь следующие исходные данные:

  • Марка и модель исполнения опоры с чертежами.
  • Класс напряжения линии электропередач.
  • Характеристики существующего провода.
  • Климатические условия региона (район по гололеду и ветровой нагрузке, высшая, низшая и среднегодовая температуры, а еще температура гололедообразования).
  • Место расположения точки подвеса кабеля.

Сбор нагрузок на опору ЛЭП

Расчет параметров ЛЭП происходит для разных режимов работы опоры:

  • нормального,
  • аварийного,
  • монтажного.
В каждом случае на столб ЛЭП, как и на опору освещения, действует комплекс разных нагрузок. В нормальном режиме это:

  • Gоп – собственный вес опоры.
  • Gг – вес изоляторов.
  • Gп – вес проводов.
  • Gт­ – вес тросов без гололеда.
  • ΔT – нагрузка от натяжений проводов.
  • ΔTт – нагрузка от тросов.
На рисунке схема нагрузок для промежуточной двухцепной (а) и анкерной (б) опор.
Это список постоянных нагрузок (в случае с опорой освещения в перечень войдет и вес светильников). Еще на опору действуют кратковременные силы: давления ветра Qп, троса Qт и опоры, а еще вес от гололеда на проводах и тросах.

Ветровая нагрузка на сам столб, провода и тросы, а также нагрузка от тяжения проводов и тросов, давление ледяной корки – это горизонтальные силы. Поскольку опора ЛЭП большую часть времени работает в нормальном режиме, перечисленные нагрузки называют основным сочетанием.
Следующий режим – аварийный, т. е. при обрыве проводов и тросов. В таком режиме столб работает сравнительно недолго, поэтому при расчете нагрузки и натяжения проводов умножаются на коэффициенты. На рисунке приведены схемы работы в аварийном режиме промежуточной одноцепной и анкерной опор.

Порядок расчета опоры ЛЭП

На примере расчета опоры ЛЭП можно проследить последовательность вычислений:

  1. Определение нормативных постоянных и кратковременных нагрузок.
  2. Вычисление расчетных нагрузок путем умножения нормативных значений на коэффициент перегрузки в нормальных и аварийных режимах.
  3. Суммирование отдельно вертикальных и горизонтальных нагрузок.
  4. Расчет изгибающих моментов от внешних нагрузок, действующих вдоль и перпендикулярно траверсе, а также расчетного крутящего момента от натяжения проводов (силы и моменты изображают на эпюрах, как на рисунке ниже).
  5. Сравнение полученных значений с допустимыми – вывод о возможности подвеса проектируемого кабеля или провода.
Расчет опор ЛЭП с учетом правил и требования нормативных документов позволяет гарантировать безопасность функционирования и снижение риска чрезвычайных ситуаций.
7 ошибок при выборе поставщика опор
Получите файл прямо сейчас
Остались вопросы?
задайте их нашему инженеру
Мы поможем подобрать Вам правильное решение!
Телефон для связи
Отправляя сведения через электронную форму, вы даёте согласие на сбор, обработку и хранение персональных данных на условиях Политики конфиденциальности