ОПОРА ИЗ СВИТОЙ ЛЕНТЫ ДЛЯ ПОДВЕСКИ ПРОВОДОВ ЛИНИЙ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ И СПОСОБ ЕЕ МОНТАЖА Российский патент 2011 года по МПК E04H12/18 

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к электроэнергетике и может быть использовано при строительстве и ремонте опор высотой до 15 м для воздушных линий (ВЛ) электропередачи напряжением 0,4-35 кВ, сетей электроснабжения и наружного освещения, а также для мачт молниеотводов, антенн и т.п.

Уровень техники

В настоящее время на ВЛ 0,4-35 кВ в основном применяются деревянные и железобетонные (ж/б) опоры. Имеются изобретения /2-7/, касающиеся опор и мачт, отличающихся между собой по конструкции и способу монтажа.

В отношении ж/б опор в виде прямых призм или усеченных пирамид (типа ВС-95) и центрифугированных (конусных с отверстием по оси) следует в первую очередь отметить следующие недостатки /1/:

- качество изготовления ж/б стойки практически невозможно контролировать и сложно диагностировать;

- большой вес опоры и, как следствие, большой опрокидывающий момент, что ограничивает использование ж/б опор на торфяных и ему подобных грунтах;

- транспортирование ж/б опор возможно только с использованием специальных транспортных средств (сцепки платформ, опоровозов);

- в процессе транспортирования и погрузочно-разгрузочных работ велика вероятность разрушения стоек;

- применение ж/б стоек ограничивается, с одной стороны, введением в действие ПУЭ-7, в которых существенно возросли требования к строящимся ВЛ, связанные с более реальным учетом климатических нагрузок, региональных особенностей трасс, ужесточением требований по надежности и безопасности, с другой стороны, весом и транспортными затратами;

- высокая хрупкость опоры при боковых ударах, при повреждении приходится заменять всю опору;

- низкая ремонтопригодность (старение ж/б стоек проявляется в образовании и развитии продольных и поперечных трещин в железобетоне, оголении рабочей арматуры, коррозии арматуры, а эффективных и качественных способов ремонта в полевых условиях нет).

Ближайшим прототипом патентоспособного изделия среди опор является изобретение /2/ "Опора для подвески проводов воздушных линий электропередачи". В этом изобретении конструкция опоры такова, что требуемая высота набирается из телескопически соединяемых встык конусных секций, вставляемых с заданным усилием узкой частью одной секции в широкую часть другой секции. Длина каждого стыка l_стыка соединяемых секций опоры выбирается из соотношения (1,75÷1,85)d_{стыка секции}, конусность соединяемых секций находится в пределах (0,015÷0,035), при этом усилие М по предварительному обжатию телескопического стыка соединяемых секций рассчитывается по формуле M=5,0×Q×l_стыка/d_{стыка секции}, где Q - перерезывающая сила в кгс, l_стыка - длина стыка в см, d_{стыка секции} - среднее значение диаметра сечения соединяемых секций в зоне их стыка в см. При транспортировке такая опора занимает много места, что определяется количеством секций и их длиной, т.е. компактности и отсутствия повреждений секций при грузоперевозках нет.

Сущность изобретения

Опора из свитой ленты для подвески проводов линий электропередачи в установленном виде, см. Фиг.1, состоит из следующих основных узлов:

- наконечника 1 с устройствами для крепления траверс, молниеотвода и технологических приспособлений,

- конической трубы 2 из витков ленты, соединенных неразъемно по винтовой линии вдоль опоры,

- патрубка 3 для автоматического заполнения опоры наполнителем при вытягивании ленты из рулона,

- сосуда 4 с вспенивающимся наполнителем,

- наполнителя 5, отвердевающего после заполнения внутренней полости опоры,

- фланца 6 для крепления к фундаменту.

В транспортируемом виде опора из свитой ленты сложена в рулон, см. Фиг.2. Установку опоры производят путем крепления рулона ленты посредством фланца 6 к фундаменту. Далее, вытягивают ленту из рулона за наконечник 1 с регулируемой подкруткой в направлении скрутки рулона и обратно с одновременным поджатием и торможением вытянутой части опоры технологическими приспособлениями и соединяют по винтовой линии вытянутые витки ленты с нахлестом в неразъемную конусную трубу 2 с помощью клея или сварки. При вытягивании ленты через патрубок 3 автоматически заполняют наполнителем полость вытянутой части опоры отвердевающим наполнителем из сосуда 4 объемным расходом больше чем скорость вытягивания ленты, умноженной на площадь поперечного сечения опоры на уровне сопла патрубка. Избыточным давлением наполнителя и его отвердеванием создают предварительно напряженное состояние стенки опоры при полностью вытянутом ее положении.

Промышленная применимость

Изобретение может быть применено в электроэнергетике для строительства и ремонта электрических сетей. Изобретение обеспечивает повышение эксплуатационной надежности и работоспособности опор воздушных линий электропередачи 0,4-35 кВ за счет применения современных технологий и материалов. Лента, образующая наружную поверхность опоры, может быть стальной, стеклопластиковой или пластиковой, что предопределяет ресурс работы опоры и ее стоимость. Процесс установки опоры может быть легко автоматизирован с использованием легкой транспортной техники, поскольку вес опоры в 8-10 раз меньше ж/б и меньше даже деревянных опор. Габаритные размеры опоры в транспортируемом виде несоизмеримо малы по сравнению с другими типами опор, например с многогранными опорами /1/, а технология монтажа опоры на месте установки чрезвычайно проста - простое вытягивание лены из рулона. Опора, имея малый вес, не обладает опрокидывающим моментом, т.е. при установке на слабых грунтах не будет со временем наблюдаться ее отклонение от вертикали. В сочетании с унифицированными фундаментами /1/ "винтовая свая" и "поверхностный фундамент" опора из свитой ленты отлично устанавливается на любых грунтах, в том числе на болотах и торфяниках. При повреждении опоры фундамент сохраняется, что позволяет сократить время на замену опоры. Применение опор из свитой ленты позволит применить индустриальный метод скоростного строительства линий электропередачи, значительно сократив суммарные затраты.

Список цитируемой литературы

1. Создание и внедрение стальных многогранных опор для ВЛ 35-500 кВ. ЦЕЛЕВАЯ ПРОГРАММА Бизнес-единицы «Сети» ОАО РАО «ЕЭС России». М. 2008.

2. Публикация №2307223 от 2007.09.27 изобретения "Опора для подвески проводов воздушных линий электропередачи". Заявление о выдаче патента РФ на изобретение 2006101388/03 от 2006.01.19, МПК E04H 12/00.

3. US 3270480 A, 06.09.1966.

4. US 3865498 A, 11.02.1975.

5. RU 2248434 C1, 20.03.2005.

6. RU 2005866 C1, 15.01.1994.

7. SU 1679023 A1, 23.09.1991.

Изобретение относится к электроэнергетике и может быть использовано при строительстве и ремонте опор высотой до 15 м для линий электропередачи напряжением 0,4-35 кВ, сетей электроснабжения и наружного освещения, а также мачт молниеотводов, антенн и т.п. Технический результат: повышение эксплуатационной надежности и работоспособности опор, упрощение установки. Опора из свитой ленты для подвески проводов линий электропередачи содержит свободностоящую, по крайней мере, одну с закрепленными траверсами стойку в виде трубы, конусность которой находится в пределах (0,015÷0,035). Опора состоит из конической трубы из витков ленты, соединенной неразъемно по винтовой линии вдоль опоры, у которой сверху имеется наконечник с устройствами крепления траверс, молниеотвода и технологических приспособлений, а снизу для крепления к фундаменту имеется фланец, на котором внутри опоры имеются соединенные сосуд и патрубок для автоматического заполнения опоры наполнителем. Также описан способ монтажа опоры. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Опора из свитой ленты для подвески проводов линий электропередачи, содержащая свободностоящую, по крайней мере, одну с закрепленными траверсами стойку в виде трубы, конусность которой находится в пределах 0,015÷0,035, отличающаяся тем, что опора состоит из конической трубы из витков ленты, соединенной неразъемно по винтовой линии вдоль опоры, у которой сверху имеется наконечник с устройствами крепления траверс, молниеотвода и технологических приспособлений, а снизу для крепления к фундаменту имеется фланец, на котором внутри опоры имеются соединенные сосуд и патрубок для автоматического заполнения опоры наполнителем.

2. Опора из свитой ленты по п.1, отличающаяся тем, что внутренняя полость опоры заполнена пористым отвердевшим наполнителем, который обеспечивает требуемую прочность опоре на сжатие и изгиб.

3. Опора из свитой ленты по п.1, отличающаяся тем, что в транспортируемом виде опора сложена в виде рулона свернутой ленты, в котором снизу рулона имеется присоединенный неразъемно к ленте фланец для крепления к фундаменту, сверху рулона имеется присоединенный неразъемно к ленте наконечник опоры с устройствами крепления траверс, молниеотвода и технологических приспособлений для вытягивания ленты из рулона.

4. Опора из свитой ленты в транспортируемом виде по п.3, отличающаяся тем, что внутри полости рулона имеется сосуд с вспенивающимся и отвердевающим наполнителем, сосуд присоединен к фланцу и соединен с патрубком для автоматического заполнения опоры наполнителем при вытягивании ленты из рулона.

5. Способ монтажа опоры из свитой ленты для подвески проводов линий электропередачи, включающий операции установки фундамента для опоры в фунт, отличающийся тем, что опору в виде рулона свернутой ленты устанавливают на фундамент, присоединяют фланец к фундаменту, вытягивают ленту из рулона за наконечник с помощью технологического приспособления.

6. Способ монтажа опоры из свитой ленты по п.5, отличающийся тем, что во время вытягивания ленты из рулона делают подкрутку опоры за ее наконечник относительно ее оси в направлении скрутки ленты в рулоне и обратно, одновременно поджимают и тормозят вытянутую часть опоры технологическими приспособлениями.

7. Способ монтажа опоры из свитой ленты по п.5, отличающийся тем, что одновременно с вытягиванием ленты из рулона соединяют по винтовой линии вытянутые витки ленты внахлест в неразъемную конусную трубу с помощью клея или сварки.

8. Способ монтажа опоры из свитой ленты по п.5, отличающийся тем, что одновременно с вытягиванием ленты из рулона автоматически через патрубок из сосуда заполняют полость вытянутой части опоры вспенивающимся и отвердевающим наполнителем объемным расходом больше, чем скорость вытягивания ленты, умноженная на площадь поперечного сечения опоры на уровне сопла патрубка, создают избыточное давление наполнителя внутри опоры, чем обеспечивают предварительно напряженное состояние стенки опоры при полностью вытянутом ее положении после отвердевания наполнителя.