Железобетонные опоры, используемые в системах освещения, – прочные и долговечные изделия, применяемые для освещения тротуаров, автомобильных дорог, складских площадок, территорий промышленных предприятий. Эти ЖБИ, пришедшие на смену недолговечным деревянным столбам, изготавливаются из тяжелого бетона по технологиям вибропрессования или центрифугирования. Для усиления конструкций используются стальные арматурные стержни с профилированной и гладкой поверхностью.
Преимущества и недостатки бетонных опор освещения
Железобетонные опоры широко используются в городах, селах, поселках, за пределами населенных пунктов благодаря комплексу эксплуатационных преимуществ:
- Длительный эксплуатационный период. При использовании качественных сырьевых компонентов и выполнении технологических правил такие ЖБИ сохраняют рабочие характеристики не менее 50 лет.
- Устойчивость к появлению и развитию коррозии. Стальная арматура обрабатывается эффективными антикоррозионными составами.
- Устойчивость к воздействию огня. Бетон относится к категории негорючих строительных материалов.
- Стойкость к образованию плесени.
- Возможность эксплуатации в районах с повышенной сейсмической активностью.
- Низкие эксплуатационные расходы, возможность отремонтировать поверхность при небольшом осыпании бетона.
- Стандартизированные формы и размеры.
Опоры ЛЭП
Линии электропередач (ЛЭП) являются одними из важнейших компонентов современной электрической сети. Линия электропередач — это система энергетического оборудования, выходящая за пределы электростанций и предназначенная для дистанционной передачи электроэнергии посредством электрического тока.
Линии электропередач разделяют на кабельные и воздушные. Кабельная линия электропередачи — это линия электропередачи, выполненная одним или несколькими кабелями, уложенными непосредственно в землю, кабельные каналы, трубы, на кабельные конструкции. Воздушная линия электропередачи (ВЛ) — это устройство, предназначенное для передачи и распределения электрической энергии по проводам, которые находятся на открытом воздухе.
Для устройства воздушных линий электропередач применяются специальные конструкции — опоры воздушной линии электропередач. Опоры ЛЭП — это специальные сооружения, предназначенные для удержания проводов воздушных линий электропередач на заданном расстоянии от поверхности земли и друг от друга.
Система опор воздушных линий электропередач была разработана в начале ХХ века, когда начали появляться первые мощные электростанции, и стало возможным осуществлять передачу электроэнергии на большие расстояния. До середины ХХ века раскатка проводов под опоры ЛЭП проходила по земле. Но такой способ раскатки имел множество недостатков: протащенный по земле провод получал многочисленные повреждения и требовал ремонта уже в процессе монтажа. Мелкие царапины и сколы становились причиной коронного разряда, приводящего к потерям передаваемой энергии.
В пятидесятых годах ХХ столетия в Европе был разработан специальный метод монтажа электропроводов — так называемый метод тяжения. Метод тяжения подразумевает под собой раскатку провода сразу на установленные опоры лэп с помощью специальных роликов, без опускания провода на землю. С одного конца воздушной линии устанавливается натяжная машина, с другого — тормозная. Благодаря этому методу при строительстве ЛЭП значительно снизилась возможность повреждения электропроводов и сократились расходы на ремонт, что, в свою очередь, привело к сокращению потерь передаваемой электроэнергии. Преимущество данного метода выражается и в том, что присутствие естественных (реки, озера, леса, горы и т.д.) и искусственных (автомобильные и железные дороги, здания и т.п.) преград облегчает и ускоряет монтаж ЛЭП. В России технология монтажа опор ЛЭП «под натяжением» применяется с 1996 года и на данный момент является наиболее целесообразным и популярным способом возведения опор воздушных линий электропередач.
В современном строительстве опоры ЛЭП применяются также в качестве опор для удержания заземленных молниеотводов и оптоволоконных линий связи. Также их используют в качестве освещения пространства на магистралях, улицах, площадях и т.п. в темное время суток. Опоры ВЛ предназначены для сооружений линий электропередач при расчетной температуре наружного воздуха до -65˚С включительно.
ЖБИ опоры делятся на две основные группы, в зависимости от способа подвески проводов:
- промежуточные опоры ЛЭП. Провода на этих опорах закрепляются в поддерживающих зажимах;
- опоры анкерного типа. Провода на опорах анкерного типа закрепляются в натяжных зажимах. Данные опоры служат для тяжения проводов.
Две основные группы делятся на типы, имеющие специальные назначение:
- промежуточные прямые опоры. Устанавливаются на прямых участках линии и предназначаются для поддержания проводов и тросов и не рассчитаны на нагрузки от тяжения проводов вдоль линии. На промежуточных опорах с подвесными изоляторами провода закрепляются в специальных поддерживающих гирляндах, которые расположены вертикально. На опорах со штыревыми изоляторами закрепление проводов осуществляется проволочной вязкой. Промежуточные прямые опоры воспринимают горизонтальные нагрузки от давления ветра на провода и на опору и вертикальные — от веса проводов и собственного веса опоры ЛЭП;
- промежуточные угловые опоры. Устанавливаются на углах поворота линии с подвеской проводов в поддерживающих гирляндах. Помимо нагрузок, которые действуют на промежуточные прямые опоры, промежуточные опоры также воспринимают нагрузки от поперечных составляющих тяжения проводов и тросов;
- анкерно-угловые опоры. Устанавливаются при углах поворота ЛЭП более 20˚, имеют более жесткую конструкцию, чем промежуточные угловые опоры и рассчитаны на значительные нагрузки;
- анкерные опоры. Специальные анкерные опоры устанавливаются на прямых участках трассы для осуществления перехода через инженерные сооружения или естественные преграды. Воспринимают продольную нагрузку от тяжения проводов и тросов;
- концевые опоры. Являются разновидностью анкерных опор, устанавливаются в конце или начале ЛЭП и рассчитаны на восприятие нагрузок от одностороннего натяжения проводов и тросов;
- специальные опоры, которые включают в себя: транспозиционные — служат для изменения порядка расположения проводов на опорах; ответвлительные — для устройства ответвлений от магистральной линии; перекрестные — используются при пересечении ВЛ двух направлений; противоветровые — для усиления механической прочности ВЛ; переходные — при переходах ВЛ через инженерные сооружения или естественные преграды.
По способу закрепления в грунт поры делятся:
- опоры, устанавливаемые непосредственно в грунт;
- опоры, устанавливаемые на фундаменты: обычные, с широкой базой более 4 м², и узкобазовые (менее 4 м²).
По конструкции опоры ЛЭП разделяются:
- свободностоящие опоры. В свою очередь, делятся на одностоечные
и
многостоечные
; - опоры с оттяжками;
- вантовые опоры аварийного резерва.
Опоры ЛЭП подразделяются на опоры для линий с напряжением 0.4, 6, 10, 35, 110, 220, 330, 500, 750, 1150 кВ. Эти группы опор отличаются размерами и весом. Чем больше напряжение, проходящее по проводам, тем выше и тяжелее опора. Увеличение размеров опоры вызвано необходимостью получения нужных расстояний от провода до тела опоры и до земли, соответствующих ПУЭ (Правила устройства электроустановок) для различных напряжений линий.
По материалу изготовления опоры ЛЭП делятся на деревянные, металлические и железобетонные. Выбор вида опор ЛЭП обычно основывается на наличии соответствующих материалов в районе постройки линии электропередачи, экономической целесообразностью и техническими характеристиками строящегося объекта. Деревянные опоры применяют для линий с незначительным напряжением, до 220/380 В. Однако при таких преимуществах как низкая стоимость и простота изготовления, деревянные опоры имеют существенные недостатки: опоры из дерева недолговечны (срок службы составляет 10 — 25 лет), не обладают высокой прочностью, материал остро реагирует на изменения климатических условий.
Металлические опоры значительно прочнее деревянных, однако требуют постоянного техобслуживания — поверхность конструкций и соединительные элементы приходится периодически окрашивать или оцинковывать для предотвращения окисления или коррозии.
Высокая прочность и стойкость материала к деформации, коррозии и резкой смене климата, большой срок эксплуатации конструкций (порядка 50-70 лет), пожаростойкость, высокая технологичность и низкая стоимость — одни из немногих причин, которые позволяют сказать: железобетон является наиболее целесообразным решением для производства опор ЛЭП в России. Ведь в стране, имеющей огромную площадь и разнообразный климат, возникает необходимость не только в большом количестве протяженных линий связи, но и в высокой надежности в условиях резкой смены погодных условий и уровня влажности. Наличие качественных железобетонных опор для линий электропередач — важнейшее условие обеспечения стабильности в работе электроэнергетики. Группа производит и поставляет на строительный рынок только высококачественную продукцию из жби, в строгом соответствии с ГОСТ и СНиП.
Железобетонные стойки опор ЛЭП различаются на два типа по способу изготовления.
- вибрированные стойки опор. Метод изготовления, при котором бетонная смесь во время заливки в форму подвергается вибрации, благодаря которой обеспечивается увеличение плотности и однородности бетона при меньшем расходе цемента. Изготавливаются как из предварительно напряженного, так и ненапряженного железобетона и используются в качестве стоек и подкосов в опорах ЛЭП напряжением до 35 кВ, а также в качестве опор освещения;
- центрифугированные стойки опор. Метод приготовления бетонной смеси, при которой обеспечивается равномерное распределение смеси, следовательно, каждый участок получается полностью уплотненным. Центрифугированные стойки опор предназначаются для линий электропередач напряжением 35-750 кВ.
Конструктивно железобетонные опоры ЛЭП представляют собой вытянутые стойки с различные сечением в зависимости от предполагаемых условий эксплуатации и нагрузок. Конструкция стоек опор также предполагает наличие закладных деталей для установки зажимов, траверс и креплений для жестокого или шарнирного закрепления проводов, а также ригелей и плит для увеличения несущей функции изделий.
По типу конструкции железобетонные опоры делятся на основных вида:
- цилиндрические стойки опор;
- конические стойки опор.
Железобетонные опоры ЛЭП представлены широкой номенклатурой.
Для высоковольтных ЛЭП изготавливаются центрифугированные цилиндрические и конические опоры в соответствии с ГОСТ 22687.2-85 «Стойки цилиндрические железобетонные центрифугированные для опор высоковольтных линий электропередачи» и ГОСТ 22687.1-85 «Стойки конические железобетонные центрифугированные для опор высоковольтных линий электропередачи» соответственно.
Вибрированные стойки изготавливаются в соответствии с ГОСТ 23613-79 «Стойки железобетонные вибрированные для опор высоковольтных линий электропередачи. Технические условия», ГОСТ 26071-84 «Стойки железобетонные вибрированные для опор воздушных линий электропередачи напряжением 0,38 кВ. Технические уcловия» и сериями 3.407.1-136 «Железобетонные опоры ВЛ 0,38 кВ» и 3.407.1-143 «Железобетонные опоры ВЛ 10 кВ».
Специальные двустоечные опоры изготавливаются в соответствии с серией 3.407.1-152 «Унифицированные конструкции промежуточных двустоечных железобетонных опор ВЛ 35-500 кВ». Серия 3.407.1-157 «Унифицированные железобетонные изделия подстанций 35-500 кВ» включает в себя вибрированные конические стойки с прямоугольным сечением центрифугированные цилиндрические стойки.Серия 3.407.1-175 «Унифицированные конструкции промежуточных одностоечных железобетонных опор ВЛ 35-220 кВ» содержит указания по изготовлению конических стоек опор.
Железобетонные центрифугированные опоры контактной сети и освещения изготавливаются по серии 3.507 КЛ-10 «Опоры контактной сети и освещения».
В качестве материала для изготовления железобетонных стоек опор ЛЭП используется устойчивый к электрокоррозии и коррозии от воздействия окружающей среды портландцемент различных классов по прочности на сжатие, от В25. В качестве заполнителей применяется мелкофракционный песок и гравийных щебень. Для каждого проекта подбирается различный вариант приготовления бетонной смеси: вибрирование применяется для стоек опор ЛЭП напряжением до 35 кВ и опор освещения, центрифугирование — для опор линий электропередач напряжением 35-750 кВ. Марки бетона по морозостойкости и водонепроницаемости назначаются в зависимости от условий эксплуатации и климата в зоне строительства, от F150 и от W4 соответственно. Дополнительно в бетон стоек опор добавляют специальные пластифицирующие и газововлекающие добавки.
Бетон стоек опор ЛЭП армируется предварительно напряженной арматурой для придания большей прочности изделиям. Все детали армирования и закладные изделия в обязательном порядке покрываются специальным веществом против внутренней коррозии.
В качестве рабочей арматуры применяется сталь следующих классов:
- стержневая термически упрочненная периодического профиля класса Ат-VI по ГОСТ 10884-71 при эксплуатации стоек в районе строительства с расчетной температурой наружного воздуха не ниже -55°С;
- стержневая горячекатаная периодического профиля классов А-IV и А-V. При расчетной температуре наружного воздуха ниже -55°С сталь этих классов следует применять в виде целых стержней мерной длины.В качестве поперечной арматуры применяется арматурная проволока класса В-I. Для изготовления хомутов, заземляющих проводников и монтажных петель применяется горячекатаная гладкая арматурная сталь класса А-I.
Маркировка стоек по ГОСТ 23613-79.
В обозначении марки стойки буквы и цифры означают: СВ — стойка вибрированная;дополнительные буквы «а» и «б» — варианты исполнения стоек, где:
- «а» — наличие в стойках закладных изделий (штырей) и отверстий для крепления проводов;
- «б» — наличие в стойках отверстий для крепления анкерных плит;
- цифра после букв — длину стойки в дециметрах;
- цифра после первого тире — расчетный изгибающий момент в тонна-сила-метрах;
- цифра после второго тире — проектную марку бетона по морозостойкости.
Для стоек, выполненных из сульфатостойкого цемента, после проектной марки бетона по морозостойкости ставится буква «с».
Для стоек, предназначенных к применению в районах с расчетной температурой наружного воздуха ниже -40°С или при наличии агрессивных грунтов и грунтовых вод, в третью группу марки включают также соответствующие обозначения характеристик, обеспечивающих долговечность стоек в условиях эксплуатации:М — для стоек, применяемых в районах с расчетной температурой наружного воздуха -40°С;
Для стоек, применяемых в условиях воздействия агрессивных грунтов и грунтовых вод — характеристики степени плотности бетона: П — повышенная плотность, О — особо плотный.
По ГОСТ 22687.1-85 и ГОСТ 22687.2-85 марка стойки состоит из буквенно-цифровых групп, разделенных дефисом.
Первая группа содержит обозначение типоразмера стойки, включающего:
буквенное обозначение типа стойки, где:
- СК — конические;
- СЦ — цилиндрические;
- далее указывается длина стойки в метрах в целых числах.
Вторая группа включает обозначения: несущей способности стойки и области ее применения в опоре и характеристики напрягаемой продольной арматуры:
- 1 — для арматурной стали класса A-V или Ат-VCK;
- 2 — то же, класса A-VI;
- 3 — для арматурных канатов класса К-7 при смешанном армировании;
- 4 — то же, класса К-19;
- 5 — для арматурных канатов класса К-7;
- 0 — для арматурной стали класса A-IV или Ат-IVK.
В третьей группе при необходимости отражают дополнительные характеристики (стойкость к воздействию агрессивной среды, наличие дополнительных закладных изделий и т.д.).
Маркировка по серии 3.407.1-136 для конструкций элементов опор ВЛ 0,38 кВ состоит из буквенно-цифрового обозначения.
В первой части указывается обозначение типа опоры ЛЭП:
- П — промежуточная;
- К — концевая;
- УА — угловая анкерная;
- ПП — переходная промежуточная;
- ПОА — переходная ответвительная анкерная;
- Пк — перекрестная.
Во второй части — типоразмер опоры: нечетные номера для одноцепных опор, четные — для восьми- и девятипроводных ВЛ.
Маркировка по серии 3.407.1-143 для опор ВЛ 10 кВ имеет в первой части буквенное обозначение типа опоры:
- П — промежуточная;
- ОА — ответвительная анкерная;
- И т.д.
Во второй части — цифровой индекс 10, указывающий на напряжение ВЛ.
В третьей части, через тире, пишется номер типоразмера опоры.
Элементы опор, в которую входят плиты и анкеры, маркируются буквенно-числовым обозначением.П — плита, АЦ — анкер цилиндрический.
Через дефис указывается номер типоразмера изделий.
Маркировка железобетонных промежуточных одностоечных опор по серии 3.407.1-175 и двустоечных опор по серии 3.407.1-152 состоит из буквенно-числового обозначения.
Первая цифра означает порядковый номер региона, в котором применяется опора;
Последующее сочетание букв — тип опоры:
- ПБ — промежуточная бетонная;
- ПСБ — промежуточная специальная бетонная;
- Последующая группа цифр — напряжение ВЛ в кВ, в габаритах которого выполнена опора;
- Следующее после тире число — порядковый номер опоры ЛЭП, в унификации, при этом нечетные номера принадлежат одноцепным опорам, а четные — двуцепным.
Маркировка изделий опор по серии 3.407.1-157:
Первая группа буквенно-цифрового обозначения включает литеры условного наименования изделий и основные габаритные размеры в дециметрах, где:
- СЦП — стойка цилиндрическая полая;
- ВС — вибрированная стойка.
Вторая группа, через дефис, обозначает несущую способность в кН.м;
Третья группа, через дефис, обозначает конструктивные особенности (вариант армирования, наличие дополнительных закладных деталей).
Маркировка опор серии 3.407-102 включает в себя следующие наименования:
- СЦП — стойка цилиндрическая полая;
- ВС — вибрированная стойка;
- ВСЛ — вибрированная стойка для осветительных линий и железнодорожных сетей;
- Далее следует цифра, означающая типоразмер изделия.
Маркировка жби опор контактной сети и освещения по серии 3.507 КЛ-10 состоит из буквенно-цифровых обозначений.
Центрифугированные опоры ЛЭП (выпуск 1-1):
- ОКЦ — опоры наружного освещения с кабельной подводкой питания;
- ОАЦ — анкерные опоры наружного освещения с воздушной подводкой питания;
- ОПЦ — промежуточные опоры наружного освещения с воздушной подводкой питания;
- ОСЦ — совмещенные опоры контактной сети и наружного освещения с кабельной подводкой питания.
Первая цифра после букв, через дефис, обозначает горизонтальную нормативную нагрузку на опору в центнерах, вторая — длину опоры в метрах.
Вибрированные опоры (выпуски 1-2, 1-4, 1-5):
- СВ — стойка вибрированная наружного освещения с кабельной или воздушной подводкой питания;
- Следующая после букв цифра указывает нормативный изгибающий момент в заделке, в тм;
- Вторая цифра, через дефис, указывает длину стойки в метрах.
Ненапряженные вибрированные стойки (выпуск 1-6):
- Первая группа содержит буквенное обозначение типа конструкции, СВ — стойка вибрированная, и числовое – длина стойки в дециметрах;
- Вторая группа — условное обозначение несущей способности.
Минусы бетонных столбов освещения
- Значительная масса. Данные опоры тяжелее металлических конструкций, имеющих такие же области применения. Большая масса ЖБ изделий затрудняет погрузочно-разгрузочные и монтажные работы. Для их перевозки требуется автотранспорт большой грузоподъемности.
- Однообразный внешний вид. В этом плане выгодно отличаются металлические опоры, которые могут быть выполнены в различных стилях, дополнены декоративными элементами, окрашены в цвета, соответствующие общему оформлению территории.
- Слабая устойчивость к резким ударам.
Сегодня вместо тяжелых ЖБ опор используются металлические и современные композитные изделия.
Особенности эксплуатации железобетонных опор
Для защиты стальных опор от коррозии достаточно горячего оцинкования или обработки специальными составами. В отличие от металлических опор конструкции из железобетона не склонны к появлению ржавчины, но способны поглощать воду из грунта. В зимний период насыщенный влагой бетон замерзает, а весной и осенью — оттаивает. В течение года в центральных районах России наблюдается до 40-70 циклов перехода температуры воздуха через 0 °C. При таких воздействиях опоры железобетонные быстро разрушаются и приходят в негодность.
Способствуют морозной деструкции опор и различные реагенты, которые применяют для очистки дорог и тротуаров от снега и льда. Чтобы обеспечить продолжительный срок службы железобетонных опор, необходимо обращать внимание на соответствие марки морозостойкости и условий эксплуатации. Для повышения прочности и устойчивости опор к воздействию низких температур и химических компонентов применяют специальные модифицирующие добавки. Полученные бетонные конструкции имеют более высокую марку морозостойкости, но сопоставимы по стоимости с металлическими опорами.
Поэтому при выборе между металлическими опорами и железобетонными опорами для установки уличных светильников нужно учитывать следующее:
- величину расходов на монтаж, обслуживание и утилизацию опор;
- необходимый уровень безопасности;
- сложность транспортировки опор к месту установки (перевозка металлических опор проще и дешевле).
Важными факторами также являются температурный режим в зимний период, высота расположения грунтовых вод и содержание влаги в почве.
Типы бетонных опор наружного освещения
Основные классификационные признаки данных ЖБИ:
- Способ производства – вибропрессование и центрифугирование.
- Продольная форма – цилиндрическая, коническая, призматическая, пирамидальная.
- Форма поперечного сечения – круг, прямоугольник, трапеция, восьмиугольник.
- Сплошное поперечное сечение или с внутренней полостью.
- Марка бетона, используемого при производстве ЖБИ. Введение специальных добавок повышает водонепроницаемость, морозостойкость материала, устойчивость к воздействию агрессивных веществ, что позволяет изготавливать изделия, максимально адаптированные к конкретным эксплуатационным условиям.
- Вид армирования. Для усиления конструкции используются ненапряженные и напряженные стальные арматурные стержни. Способ армирования определяет несущую способность опоры.
Характеристики и виды
Опоры освещения из железобетона изготавливают методами центрифугирования и вибропрессования, используя бетон с различными добавками. Для повышения прочности опоры усиливают с помощью арматуры — гладких или рифленых металлических стержней разного диаметра.
Опоры освещения представлены несколькими марками, которые различаются весом, высотой и особенностями конструкции. Опоры могут быть монолитными или полыми, а по форме — круглыми, восьмигранными и трапециевидными.
Выбор определенного варианта железобетонных опор зависит от технических параметров и расположения осветительной линии, и определяется проектной документацией.
Разновидности
Марки бетонных опор
| Маркировка | Вес, тн | Высота, м | Сечение |
| СКЦ | 0,7—1,05 | 9—11 | Круглое (коническое) |
| СНВ (СВ) | 0,8—3,5 | 9,5—16,5 | Трапециевидное |
| СВН © | 0,8—1,7 | 9—10,5 | Восьмигранное |
| СЦС (СНЦс) | 0,7—1,05 | 9—11 | Кольцевое |
Виды столбов
- Силовые. Подвод тока по воздушным линиям.
- Несиловые. Электрокабель проводится под землей. Максимальная высота — 12 м.
Светильники — прожекторы
Мы здесь не будем рассматривать подробно, какие бывают уличные светильники и прожекторы, но для того что бы установка прошла гладко важно знать вот что: Кронштейн без проблем должен вставляться в консольный светильник. Поэтому заказывая кронштейн, укажите диаметр посадочного отверстия светильника или с точность до наоборот, покупая светильник, убедитесь, что он подойдет для вашего кронштейна. Кронштейн для прожектора имеет другой конструктив. У прожектора есть лира (П-образная скоба) которую можно крепить на любую поверхность (стена, потолок, пол) в случае установки на опору нужен кронштейн с плоской поверхностью. При заказе кронштейна необходимо знать его ширину, и расстояние между отверстиями для крепления находящиеся на лире. Если прожекторов несколько, то еще, в какие стороны они будут направлены.
Вот поэтому мы рекомендуем покупать все элементы осветительной установки в одном месте, у нас в МЕГАТРОН электрикс.
перейти в раздел консольных уличных светильников ламповых ЖКУ ГКУ перейти в раздел светодиодных уличных консольных светильников ДКУ перейти в раздел ламповых уличных прожекторов ЖО ГО перейти в раздел светодиодных уличных прожекторов ДО
Преимущества ЖБИ столбов
Изготовленные из железобетона опоры для линий электропередач обладают:
- Высокой прочностью. Они спокойно выдерживают не только сильные ветровые нагрузки, но и удары при столкновении с автомобилями и другими транспортными средствами;
- Стопроцентной экологичностью. В конструкции нет материалов, которые при изменяющихся влажности и температуры или под действием солнца выделяют в воздух вредные для человека вещества;
- Сроком службы – 100-150 лет;
- Минимальными финансовыми и трудовыми затратами на проведение ремонтных работ;
- Диэлектрическими качествами.
Электрические опоры – элемент архитектуры городов, поселков и транспортных развязок. Не самый презентабельный внешний вид не отталкивает. Ведь понятно, что их основная задача – создать безопасные условия транспортировки электроэнергии.
