Russian (CIS)English (United Kingdom)
ГлавнаяКонференцииВторая Международная конференция МГС → Преимущества строительства ВЛ на многогранных опорах
Преимущества строительства ВЛ на многогранных опорах
Казаков Сергей Евгеньевич, Председатель совета директоров ЗАО "Опытный завод "Гидромонтаж"

 

УДК 621.315.67

 

Строительство воздушных линий электропередачи ведется уже более 100 лет. Все эти годы конструкции опор непрерывно совершенствовались. Каждый этап развития электроэнергетики выдвигает свои требования к электросетевому строительству в целом и к конструкциям опор в частности.

На первом этапе линии электропередачи строились на деревянных опорах. Массовое строительство ЛЭП на деревянных опорах начинается с конца Х1Х века. Связано это с электрификацией промышленности. Основная задача, которая решалась на этом этапе - связь электростанций с промышленными районами. Напряжения были небольшими, как правило до 35 кВ, задачи объединения в сети не выдвигалось. В этих условиях задачи этапа легко решались с помощью деревянных одностоечных и П-образных опор. Материал доступный дешевый и удовлетворяет требованиям этапа.

По мере увеличения напряжения, утяжеления провода осуществился переход на металлические опоры. В России первая линия на металлических опорах появилась в 1925 году - двухцепная ВЛ 110 кВ Шатура - Москва. В это же время начинается новый этап развития электроэнергетики. Он характеризуется строительством крупных объектов генерации (Днепрогэс, Сталинградская ГРЭС и т.д.), повышением напряжений до 154 кВ (Днепрогэс – Донбасс), 220 кВ (Нижне-Свирская ГЭС – Ленинград) и выше. Возникают объединенные энергосистемы крупных регионов, строятся межрегиональные ЛЭП сверхвысоких напряжений (Волжская ГЭС – Москва). Задачи этого этапа развития не могли быть решены на основе деревянных опор. Начинается массовое строительство ЛЭП на металлических решетчатых опорах. Конструкции опор непрерывно совершенствовались, рад типовых опор расширялся, был осуществлен массовый переход на опоры с болтовым соединением. Проведенная в конце 60-х годов унификация металлических опор фактически определила базовое множество конструкций опор применяемых и до настоящего времени. Деревянные опоры в этот период так же используются, но их область ограничивается обычно напряжениями до 35 кВ. Эти годы можно обозначить как второй этап.

С конца 50-х годов начинается этап бурного роста электросетевого строительства. Каждое пятилетие протяженностьВЛ удваивалась. Ежегодно строилось более 30 тыс. км новых ЛЭП. Обеспечить такие темпы строительства удалось благодаря массовому использованию железобетонных опор с преднапряженными стойками. За 10 лет (1961-1970 гг.) было построено 130 тыс. км линий электропередачи на железобетонных стойках. Они стали основными в одноцепных линиях 330 и 220 кВ (53% от общей протяженности), а в линиях 110 и 35 кВ (одно- и двухцепных) их доля составила 62 и 64 % соответственно. Однако, также как и в металлических опорах, конструкции железобетонных опор последние 40 лет практически не менялись. Этот бетонный этап - назовем третьим.

 

На сегодняшний день практически все сетевое строительство в России и странах СНГ ведется опираясь на научную и технологическую базу 60-70-х годов.

Мировая практика сетевого строительства мало чем отличалась от отечественной до середины 60-х годов. Однако последние десятилетия наши практики существенно разошлись. На западе не получил такого распространения железобетон. Там пошли по пути строительства линий на стальных многогранных опорах (СМО), которые удачно сочетают в себе преимущества деревянных, бетонных и решетчатых конструкций. В 80-х годах в России была предпринята попытка внедрения в массовое строительство многогранных опор производства Волжского механического завода. Однако, отсутствие необходимых технологий определило конструктивные недостатки этих опор (тонкий лист, короткие секции, фланцевые соединения секций, оттяжки), что и привело к неудаче.

В 2003 году России появились новые технологии, позволяющие производить многогранные опоры самых современных конструкций. Возникла парадоксальная ситуация когда производственные возможности опережали потребности энергетиков. Отсутствовали современные конструкции опор, опыт проектирования и строительства ЛЭП на многогранных опорах. Но самое главное, у заказчиков (энергосистемы различных уровней) сложилось ошибочное мнение о том, что применение многогранных опор значительно удорожает стоимость строительства ВЛ.

 

В настоящее время положение в корне изменилось. В 2006 году ОАО «ФСК ЕЭС» приступило к реализации Целевой программы «Создание и внедрение стальных многогранных опор для ВЛ 35 – 500 кВ». Благодаря этому в ближайшие 1 – 2 года будет ликвидировано отставание в конструкциях опор. В 2005 – 2007 году построены первые линии напряжением 10 - 220 кВ. Накапливается опыт проектирования, строительства и эксплуатации ВЛ на многогранных опорах.

 

До недавнего времени техническое отставание в этой области практически не ощущалось. Тому были объективные причины. Во-первых, состояние сетей было вполне удовлетворительным. Во-вторых, объемы сетевого строительства, как нового так и по реконструкции, в последние 15 лет находились на крайне низком уровне. В-третьих, сохранялись старые нормы на проектирование и строительство ЛЭП В-четвертых, отсутствовали жесткие требования по землеотводам, экологическим нормам, эстетике и т.п. В этих условиях текущие задачи легко решались на старой технической основе.

В настоящее время положение в корне изменилось по всем выше перечисленным направлениям.

  • Изменилось текущее состояние сетей. За истекшие 15 – 20 лет физический износ сетей высокого напряжения существенно увеличился и достиг более чем 40%. В распределительных сетях положение еще тяжелее. По оценкам специалистов РОСЭП, без радикального обновления на новой технической основе распределительные сети не будут обеспечивать удовлетворительного энергоснабжения потребителей уже через 5 – 7 лет. Положение осложняется непрерывным ростом энергопотребления и постоянными сдвигами в размещении производительных сил. Происходит и моральное старение оборудования. Большинство объектов по техническому уровню соответствуют своим западным аналогам 20 – 30-летней давности.
  • В ближайшие годы резко возрастет объем сетевого строительства. Если в 2006 году было построено около 600 км сетей напряжением 220 кВ и выше, то в 2007 году будет построено около 700 км, в 2008 - более 1500 км и в 2009 году - более 4200 км. Общий объем инвестиций в сетевое строительство ФСК ЕЭС возрастет с 36 млрдуб. в 2006 году до 150 млрд. руб. в 2009 году. В распределительных сетях холдинга будет реализована еще более амбициозная программа. Инвестиции возрастут с 47 млрдуб. в 2006 году до 160 млрд.руб. в 2009.
  • В корне изменились внутрисистемные требования. С введением в 2003 году 7-го издания Правил устройства электроустановок резко возросли требования к надежности сетей. Для исполнения требований нового ПУЭ приходится на 30 – 40 % снижать пролетные расстояния в ЛЭП, строящихся на типовых опорах. Это влечет соответствующее увеличение затрат и сроков строительства. В процессе разработки Концепции развития сетей ВН были сформулированы и новые технические требования к ним. По целому ряду позиций опоры старого ряда не удовлетворяют новым требованиям.
  • Требования внешних подсистем к энергетике значительно ужесточились. За последние несколько лет в корне изменились экологические требования к строящимся объектам, цены на временный и постоянны землеотвод возросли в разы! Практически невозможно строительство новых ЛЭП за пределами старых коридоров в крупных городах, природоохранных зонах, лесах первой категории и т.д. Не последнее место стали занимать и вопросы эстетики (в особенности при строительстве в городской черте).

 

Мировой опыт использования многогранных опор.

 

В 1957 году в США был построен восьмикилометровый опытный участок линии электропередачи 115 кВ с применением стальных оцинкованных конических трубчатых опор. Таким образом, мировой опыт использования СМО при строительстве ЛЭП насчитывает уже 50 лет !

Сразу же было проведено детальное сравнение экономической эффективности строительства ВЛ с применением деревянных, стальных решетчатых и стальных многогранных опор. Оно дало следующие результаты.

Стоимость строительства 1 км линии на многогранных опорах на 32 % меньше, чем на решетчатых опорах. Упрощается и удешевляется транспортировка, сборка и установка опор. Улучшаются эксплуатационные характеристики линии.

По сравнению с деревянными опорами первоначальная стоимость строительства 1 км линии на СМО на 68 % выше! Однако, было принято во внимание, что срок службы СМО в 2.5 раза больше, эксплуатационные расходы в 3 раза ниже, вес в 2 раза меньше и т.д. Для учета всех этих факторов было проведено сравнение по критерию эквивалентному нашему критерию интегральных дисконтированных затрат, который учитывает и разные сроки службы, и разные текущие издержки, и фактор времени. Сравнение показало, что полная стоимость затрат на 1 км у деревянных и многогранных опор практически одинакова. Были учтены и другие факторы, которые невозможно напрямую включить в критерий. Окончательный вывод мы процитируем: «…сравнение оцинкованных стальных опор с деревянными с учетом более точного соответствия расчетным данным, огнестойкости и способности не повреждаться при ударах молнии, меньшей стоимости ремонта оправдывает установку стальных оцинкованных трубчатых опор вместо пропитанных креозотом опор из южной желтой сосны».

Вывод, который мы должны сделать из этого сравнения состоит вовсе не в том, что многогранные опоры лучшетрадиционных. СМО могли быть лучше именно для данного напряжения, данного района и т.п. Уже сам факт одновременного строительства ВЛ на решетчатых и деревянных опорах говорит о том, что у каждого типа опор существует своя область эффективного применения. Главный вывод состоит в том, при внедрении в массовое строительство нового типа опор, как в прочем и любого другого материала или оборудования, необходимо оценивать все результаты этого внедрения, даже если затруднительно дать их точную денежную оценку. Ограничиваясь только одним показателем, даже важнейшим, таким как капитальные затраты, мы можем принять ошибочное решение о варианте строительства ЛЭП. Неверного именно с точки зрения заказчика у которого и возникают эти дополнительные эффекты: повышение надежности, увеличение срока службы, снижение текущих затрат и т.д.

Из всего сказанного следует, что главным заинтересованным лицом в появлении новых типов опор должны стать заказчики: ФСК, МЭС, МРСК и т.д. Они же должны установить правила, по которым проводится сравнение эффективности использования того или иного типа опор.

 

Современное состояние. За прошедшие 50 лет производство многогранных опор и строительство ЛЭП на их базе бурно развивалось. Лидерами в производстве опор являются несколько американских и европейских фирм: Tomas & Betts Corporation (США), Petitjean (Франция), Valmont (США),Siderpole (Италия), которые развивают это направление несколько десятилетий. В последние годы организовано производство СМО в Мексике, Китае, Австралии, Саудовской Аравии и ряде других стран.

Многогранные опоры используются в распределительных сетях и в сетях высокого напряжения, в качестве промежуточных и анкерных опор. Широкое распространение многогранные опоры получили при строительстве линий электропередачи в стесненных городских условиях, при сооружении больших переходов и др. Привести полное описание всего накопленного разнообразия многогранных опор в одной брошюре невозможно. Мы просто проиллюстрируем это множество несколькими типичными представителями (рис. 1 – 20) и приведем границы изменений отдельных параметров СМО по доступным нам материалам.

Высота опор, как правило, варьируется от 10 – 12 метров для сетей низкого напряжения до 30 – 40 метров для сетей высокого напряжения. При строительстве многоцепных линий (три, четыре цепи) высота опор возрастает до 50 – 55 метров, а при сооружении переходов и до 70 – 80 метров.

Количество стоек в опоре зависит от ее назначения. Промежуточные опоры, как правило, исполняются в одностоечном варианте. Это позволяет реализовать одно из важных преимуществ СМО - незначительный землеотвод. Однако часто встречаются и П-образные опоры, особенно в линиях электропередачи напряжением 345 кВ и выше. Анкерные опоры распределительных сетей обычно одностоечные, для сетей высоких напряжений - трехстоечные. В некоторых случаях используются и более сложные, нетиповые конструкции.

Конструкция отдельной стойки характеризуется несколькими параметрами. Значение этих параметров для сетей напряжением 65 - 230 кВ чаще всего лежит в следующих интервалах:

 

Высота стойки……………………………………………………..20 – 50 метров

Верхний диаметр………………………………………………….300 – 800 мм

Нижний диаметр…………………………………………………. 700 – 1800 мм

Количество секций в стойке……………………………………. 2 – 7 секций

Длина одной секции………………………………………………6 – 12 метров

Толщина стенки верхних секций………………………………..5 – 8 мм

Толщина стенки нижних секций………………………………...8 – 20 мм

Количество граней…………………………………………………8 – 16 граней

Конусность………………………………………………………….14 – 32 мм/м

Длина телескопического стыка…………………………………..1.6 – 1.8 диаметра

 

Конструкции траверс и узлов крепления также характеризуются большим разнообразием. Прежде всего, следует отметить, что на многогранных опорах чаще всего используются многогранные траверсы, которые не применялись на традиционных опорах. Конструкции их могут быть самыми разными, максимально отвечающими требованиям конкретного проекта по несущей способности, размерам, форме. Крепление траверсы к стойке опоры осуществляется чаще всего через фланец. В настоящее время, в сетях до 165 кВ, все шире применяются самонесущие изолирующие траверсы. Их использование позволяет существенно сузить коридор прохождения линии, что особенно важно для линий в городах, лесах первой категории и т.п. Решетчатые траверсы также используются, чаще всего в конструкциях П-образных опор.

Устройство фундаментов. Закрепление СМО обычно производится одним из трех наиболее распространенных способов. Первый - установка опоры в пробуренный котлован. Стенки котлована могут быть предварительно укреплены. Второй способ – установка опоры на трубу с ответным фланцем. Труба может быть установлена в пробуренный котлован, забита или завинчена, погружена в грунт с помощью установки вибропогружения. Способ определяется грунтами, диаметром трубы, наличием соответствующих механизмов. Третий способ - установка на фланец в монолитном фундаменте. Первому способу отдают предпочтение при строительстве распределительных сетей ЛЭП в ненаселенной местности. Третий способ наиболее распространен при строительстве сетей высокого напряжения, многоцепных ЛЭП, строительстве ВЛ в городских условиях. Второй способ является как бы промежуточным - в пробуренный котлован, но на фланец. Промежуточным он является и по области применения. Отметим, что погружение труб большого диаметра (для линий высокого напряжения, для анкерных опор) не всегда возможно. В таких случаях сооружается из нескольких труб (2-3-4) объединенных ростверком с ответным фланцем.

Преимущества многогранных опор

 

Широкое распространение многогранных опор в строительстве ЛЭП невозможно без существования объективных причин. И действительно, есть несколько явных преимуществ СМО перед решетчатыми, железобетонными и деревянными опорами. Мы перечислим эти преимущества в порядке, который чаще всего встречается в работах западных специалистов, но подробно остановимся на двух из них - сроках строительства и стоимости строительства. Эти два фактора определяют успешность реализации программ по модернизации распределительных сетей и сетей высокого напряжения.

Адаптивность. В развитых странах уже давно отказались от массового применения типовых проектов. Каждая линия должна строиться с учетом всех нюансов рельефа, климата, социальной значимости и т.п.

Адаптивность СМО заложена как в конструкции опоры (стойки), так и технологии их производства.

Производство СМО полностью автоматизировано. Для того, чтобы увеличить (уменьшить) высоту стойки на несколько метров или сантиметров достаточно поменять программу на станке плазменного раскроя. Для того чтобы увеличить (уменьшить) толщину стенки опоры вносятся минимальные изменения в программу формирования стойки. Процесс корректировки программ занимает от нескольких минут до нескольких часов. Тоже относится и к изменениям в марках стали, количеству граней опоры, диаметру, конусности.

Проектирование конструкций опоры так же автоматизировано. Полный расчет базового варианта конструкции опоры занимает 2 – 3 недели. Этот вариант опоры изготавливается и испытывается Расчет его модификаций по толщине листа, высоте и т.д. занимает от нескольких часов до 2 – 3 дней. Модифицированные варианты не нуждаются в испытаниях. Неоднократные испытания показали, что расчетные параметры конструкций многогранных опор совпадают с фактическими с точностью до 1 -2 %.

Таким образом, имея базовую (испытанную и сертифицированную) опору, завод изготовитель может в течение нескольких дней организовать производство опор такой модификации, которая является оптимальной с точки зрения проектировщика конкретной линии электропередачи. Следовательно, уже на стадии проектирования, можно рассматривать большое количество альтернативных вариантов строительства и закладывать в окончательный проект оптимальные решения. Подчеркнем, что именно на стадии проектирования закладываются основные экономические результаты. На стадии строительства они могут быть улучшены, но не в решающей степени.

Надежность. Под надежностью мы будем понимать свойство объекта сохранять во времени в установленных пределах значения всех параметров, характеризующих способность выполнять требуемые функции в заданных режимах и условиях применения, технического обслуживания, хранения и транспортирования [ 1 ]. Надежность является комплексным свойством, которое в зависимости от назначения объекта и условий его примененияможет включает безотказность, долговечность, ремонтопригодность и сохраняемость (или часть этих показателей) Нетрудно заметить, что надежность линии электропередачи характеризуется всем комплексом этих показателей.

Безотказность. По данным американских специалистов, повреждения ЛЭП, связанные с полным или частичным выходом из строя СМО наблюдаются значительно реже, чем у традиционных опор. Более того, отмечается, что на линиях построенных с использованием СМО отсутствуют катастрофические разрушения, которые типичны для железобетонных опор (эффект домино) и металлических решетчатых (скручивание).

Долговечность. Средняя долговечность деревянных опор долгое время принималась за 20 лет. В последние годы этот срок вырос до 30 лет. Срок службы бетонных опор по данным ОРГРЭС составляет около 30 лет.

Металлические решетчатые опоры в оцинкованном исполнении служат 40 лет, неоцинкованные - значительно меньше. Срок службы СМО во всем мире принимается не менее 50 лет. Причина увеличения срока по сравнению с решетчатыми опорами в технологии производства и сборки опор. Если взять стандартную оцинкованную широкобазную опору 110 кВ, то ее сборка предусматривает около тысячи болтовых соединений. На каждом из них возможно нарушение цинкового покрытия в процессе сборки. Сварные решетчатые опоры (узкобазные) имеют огромное количество сварных швов. Например, на 10 метрах опоры ЭЛСИ таких швов более 300. Проконтролировать качество сварки и провести зачистку перед цинкованием такого количества сварных соединений практически невозможно. Все это факторы риска, которые снижают срок службы решетчатых опор. СМО имеют один или два сварных шва, выполненных автоматом (при необходимости под флюсом или в среде инертных газов). Сварной шов имеет 100 % контроль. При обнаружении дефектов производится их устранение. Перед цинкованием швы зачищаются, что обеспечивает качественное нанесение цинкового покрытия. Именно этим обусловлена большая долговечность СМО.

Ремонтопригодность. Ремонтопригодность деревянных и железобетонных опор ограничена. У решетчатых опор она выше, но требует значительных затрат. СМО практически не нуждаются в ремонте. Если же такая потребность возникает, то ремонт осуществляется в кратчайшие сроки. Кроме того, следует отметитьвандалоустойчивость СМО, сто является уязвимым местом у МРО.

Сохраняемость. Это свойство объекта сохранять в заданных пределах значения параметров, способности объекта выполнять требуемые функции, в течение и после хранения, транспортирования и погрузочно-разгрузочных работ. По этому показателю есть явный аутсайдер - бетонные опоры. Остальные можно считать одинаковыми.

Таким образом, по комплексному показателю надежности все опоры можно ранжировать в следующем порядке (по возрастанию): бетонные, деревянные, металлические решетчатые и многогранные.

Транспортабельность. По удобству и стоимости транспортировки СМО существенно выигрывает по сравнению с бетонными и решетчатыми опорами.

Бетонные опоры требуют применения специального и дорогостоящего транспорта - опоровозы и сцепы платформ. При этом нормы загрузки очень маленькие. На один опоровоз грузится 2 – 3 опоры, на один сцеп из двух опор - не более 16 опор.

Транспорт металлических конструкций решетчатых опор достаточно прост и экономичен. Однако, если сборка решетчатых опор будет производится непосредственно на пикете, это приведет к потерям времени и средств на этапе монтажа опор. Если же предполагается предварительная укрупнительная сборка и транспортировка на пикет укрупненных секций, то затраты резко возрастают так как загрузка автотранспорта в этом случае резко падает. Но главные транспортные затраты у решетчатых опор связаны со строительством фундаментов. Транспортировка грибовидных подножников, опорных плит, песчанно-гравийной смеси может составлять до 20% от стоимости готовой опоры. Обычная норма загрузки подножников составляет 2 шт/авт. И 8-9 на ж/д платформу.

Многогранные опоры отличает низкая стоимость транспортировки. Длина секций, как правило, не превышает 12 метров. Это позволяет использовать для автомобильных перевозок стандартные трейлеры, а для железнодорожных - полувагоны. Загрузка транспортных средств достаточно высокая. Многие конструкции опор позволяют использовать такие способы транспортировки, когда верхние секции размещаютсч внутри нижних, что еще более снижает затраты на транспорт. Транспортировка фундаментов, выполненных из труб, так же не представляет труда.

 

Скорость монтажа. По этому показателю СМО значительно превосходят все типы опор. Для того, чтобы определить факторы за счет которых происходит основная экономия времени строительства, проведем сравнение трудозатрат основных этапов строительства в соответствии с нормами ГЭСН 33-01-2001. Для сравнения были приняты три промежуточные опоры, используемые в строительстве одноцепных ВЛ 110 кВ: железобетонная ПБ 110-15, решетчатая П 110-3 и многогранная ПМ 110 – 1ф. Из таблицы 1 видно, что трудозатраты на установку (без подвески провода и троса) многогранной и железобетонной опор приблизительно одинаковы. Решетчатые опоры проигрывают первым двум в шесть раз. С учетом подвески это отставание «сокращается» до четырехкратного. Сравнение трудозатрат на установку единичных опор показывает существенный проигрыш решетчатых опор, который, в общем то, хорошо известен.

Однако, такое сравнение не дает объективных характеристик по железобетонным опорам. Во-первых, пролетные расстояния у многогранных и решетчатых обор приблизительно одинаковы и для одноцепных линий составляют 250 – 300 метров. Для железобетонных оно в 1.5 – 2 раза меньше. Соответственно увеличивается количество опор и снижается производительность труда в расчете на 1 км ЛЭП. Во-вторых, в многогранных линиях в качестве анкерных опор используются одно-, двух- или трехстоечные многогранные опоры. Время на их установку не многим больше чем на установку промежуточных многогранных опор. В линиях на базе железобетонных опорах в качестве анкеров используются металлические решетчатые опоры на сооружение которых требуется в несколько раз больше времени. Это значительно ухудшает показатели производительности и скорости монтажа по железобетонным вариантам строительства ЛЭП.

Реальную сравнительную картину по скорости монтажа можно получить только при сопоставлении полных трудозатрат по трем вариантам строительства (на бетонных, решетчатых и многогранных опорах) и желательно по реальной трассе. Такие сравнения уже имеются. Ниже приведены расчеты трудоемкости по альтернативным вариантам строительства двухцепнойВЛ 110 кВ в Комиэнерго. Технические и районо-климатические условия строительства линии следующие:

- район по ветру - III (650 Па);

- район по гололеду - III (20 мм);

- провод - АС 120/19;

- трос - ТК – 9.1;

- изоляторы полимерные;

- протяженность трассы - 10.3 км;

- количество анкерных опор - 6.

 

Для этих условий были разработаны три альтернативных варианта строительства ВЛ:

- «железобетонный» вариант предполагает установку 6 анкерно-угловых опор У110-2 и 76 промежуточных опор ПБ 110-8;

- «решетчатый» вариант - 6 опор У 110-2 и 38 решетчатых промежуточных опор П 110-6;

- «многогранный» вариант - 6 многогранных анкерных опор УАМ 110-2ф (трехстоечных) и 38 многогранных промежуточных опор ПМ 110 – 2ф.

Результаты расчетов приведены в таблице 2. Даже не проводя глубокого анализа, видно, что соотношение трудозатрат по решетчатым и многогранным опорам сохранились практически без изменений по сравнению с анализом по единичным опорам.

Для «железобетонного» варианта все гораздо хуже. Трудозатраты на установку промежуточных опор в 1.8 больше чем по «многогранному варианту. Это результат небольших полетных расстояний. Затраты на сооружение анкерных опор в 6 раз выше ! В результате, трудозатраты на монтаж и установку опор по многогранному варианту в 2.5 раза ниже, чем по железобетонному варианту. Вместе с трудозатратами на подвеску провода и троса итоговый результат выглядит следующим образом: «многогранный» вариант - 100%, «бетонный» - 230% и решетчатый - 370%. Многократные сравнения по ЛЭП с разным количеством цепей и разными напряжениями показывает строгую тенденцию – чем сложнее линя, тем выгоднее многогранные опоры. Так, например, трудозатраты на монтаж и установку одноцепной решетчатой опоры ВЛ 330 составляют более 400 чел/час., а для многогранной - 20 чел/час.

Таким образом по одному из главных факторов - скорости строительства многогранные опоры имеют двух- четырехкратное преимущество.

 

Экономичность. В настоящее время величина капитальных затрат на строительство ЛЭП является главным критерием выбора варианта строительства. Поэтому, согласны мы с этим критерием или нет, необходимо было провести масштабное исследование капиталоемкости строительства линий на базе многогранных опор. К настоящему времени выполнено более 20 сравнений стоимости строительства конкретных ЛЭП на бетонных, решетчатых и многогранных опорах. Результаты сравнительных расчетов показывают, что максимальный эффект использование СМО приносит при сооружении линий напряжением 35 – 220 кВ, реже - 330 кВ. Характерно, что для различных районо-климатических условий, различных напряжений, цепности и т.д. величина экономии составляла достаточно устоцчивую величину: 8-12% по сравнению с бетонными вариантами и 35-45% по сравнению с решетчатыми. Подробнее результаты этого анализа изложены в [ 2 ], [ 3 ]. В данной работе мы приведем результаты последнего сравнения по рассмотренной выше 10-километровой ВЛ 110-2. Затраты по многогранному варианту - 21.7 млнуб., по железобетонному - 23.0 млн.руб. и по решетчатому - 33.0 млн.руб. В сумму прямых затрат включались затраты только по трем статьям: приобретение оборудования и материалов; строительно-монтажные работы; внешний транспорт материалов.

Ясно, что по мере совершенствования конструкций многогранных опор зона их эффективного применения будет расширяться. Показательный пример - опоры для ВЛ 10 кВ. До 2007 года конструкции многогранных опор для этого класса напряжений были ориентированы на использование в северных районах, где их эффективность очевидна. При строительстве в средней полосе, линии на этих опорах проигрывали бетонным до 20 %. В 2007 году разработана новая опора для районов II – III по ветру и гололеду. Пролетные расстояния у новых опор составили 100 – 115 метров, а затраты на 1 км линии сравнялись с бетонными. При этом вдвое снижается продолжительность строительства и землеотвод, повышается надежность линий электропередачи и т.д.

 

Выводы.

Многогранные опоры должны стать одним из важных факторов успешной реализации программ по коренной реконструкции сетей.

Несмотря на то, что за последние три года сделан решающий рывок по ликвидации отставания в области конструирования и строительства ЛЭП на многогранных опорах, работы в этой области необходимо интенсифицировать. Это расширит область их эффективного применения, позволит снизить затраты и сократить сроки строительства.


СРАВНИТЕЛЬНЫЕ ЗАТРАТЫ ТРУДА НА УСТАНОВКУ ОДНОЙ ПРОМЕЖУТОЧНОЙ ОПОРЫ ДЛЯ ОДНОЦЕПНОЙ ВЛ 110 кВ


           железобетонные  опоры          решетчатые  опоры        многогранные  опоры
 
 
линейщики машин-ты    всего линейщики машин-ты    всего линейщики машин-ты    всего
     чел*час  чел*час  чел*час  чел*час  чел*час  чел*час  чел*час  чел*час  чел*час
Работы  по  устройству фундамента
4.47 2.25 6.72 69.8 33.34 103.14 10.83 3.64 14.47
Работы  по монтажу  и установке  опоры
19.86 7.38 27.24 64.37 23.18 87.55 12.32 4.48 16.8
   ИТОГО  установка  опоры 24.33 9.63 33.96 134.17 56.52 190.69 23.15 8.12 31.27
В  %%  к  многогранным  
109

610  
100
Работы  по  подвеске провода  и  троса 18.22 6.03 24.25 18.22 6.03 24.25 18.22 6.03 24.25
   ВСЕГО   42.55 15.66 58.21 152.39 62.55 214.94 41.37 14.15 55.52
В  %%  к  многогранным     105     387     100

 

 

 

 

 

 

 

СРАВНИТЕЛЬНЫЕ ЗАТРАТЫ ТРУДА по альтернативным вариантам строительства ВЛ 110 - 2


          железобетонный  вариант          решетчатый  вариант       многогранный  вариант
 

линейщики машин-ты    всего линейщики машин-ты    всего линейщики машин-ты    всего
     чел*час  чел*час  чел*час  чел*час  чел*час  чел*час  чел*час  чел*час  чел*час
      промежуточные  опоры  
 


 
 
Работы  по  устройству фундамента
324 182 506 2730 1123 3853 412 138 550
Работы  по монтажу  и установке  опоры
1644 561 2205 4404 1568 5972 686 307 993
    ИТОГО  установка промежуточных  опор 1968 743 2711 7134 2691 9825 1098 445 1543
      аккерные  опоры  
 


 
 
Работы  по  устройству фундамента
605 417 1022 605 417 1022 140 125 265
Работы  по монтажу  иустановке  опоры
1428 508 1936 1428 508 1936 216 90 306
 ИТОГО  установка   анкерных  опор  2033 925 2958 2033 925 2958 356 215 571
  ВСЕГО  установка  опор 4001 1668 5669 9167 3616 12783 1454 660 2114
  Подвеска  провода  и троса 2653 747 3400 1423 401 1824 1423 401 1824
  ВСЕГО  ТРУДОЗАТРАТ 6654 2415 9069 10590 4017 14607 2877 1061 3938
В  %%  к  многогранным     230     371     100
 



Фото-10
Монтаж
Фото-10


Сейчас 96 гостей онлайн
Применение полимерных стоек, как опор ВЛ, в ближайшие 10 лет:
 
Locations of visitors to this page