 |
Дерево
или железобетон? Какой материал
предпочтительнее для опор ВЛ
Оценка опыта эксплуатации железобетонных и деревянных опор воздушных линий 6-10 и 0,38 кВ необходима как при определении основных путей строительства новых ВЛ при развитии распределительных сетей, так и в условиях массовой замены существующих опор ВЛ, находящихся в неудовлетворительном техническом состоянии. Этот опыт накоплен в фирме ОРГРЭС, специалисты которой согласны поделиться им с читателями.
Иосиф Барг, Людмила Гайдар,
цех электрических сетей, «Фирма ОРГРЭС»
Начиная с конца 50-х годов в России при сооружении ВЛ
6-10 и 0,38 кВ в основном применялись железобетонные опоры. Главным фактором проведения такой политики являлось быстрое старение применявшихся до этого деревянных опор вследствие их загнивания из-за неудовлетворительного качества пропитки. Эксплуатационные службы вынуждены были продлевать сроки службы деревянных опор, устанавливая железобетонные приставки и антисептические бандажи на деревянных стойках в зоне «воздух-земля».
Последние почти пятьдесят лет совершенствовались и методы пропитки деревянных опор, и конструкции железобетонных опор с целью повышения их несущей способности.
При определении целесообразности дальнейшго преимущественного применения на ВЛ распределительных сетей опор из различных материалов должны быть всесторонне рассмотрены характеристики опор действующих ВЛ, возможности их технического совершенствования, экономичности и, как одного из важнейших факторов, – повышения надежности.
Обстоятельному рассмотрению подлежат конструкции опор, в частности:
- сочетание разнородных материалов в одной опоре;
- способы сочленения различных элементов опоры;
- обеспечение надежной заделки в грунте;
- возможность подвески нескольких цепей;
- несущая способность в различных режимах воздействия внешних нагрузок;
- эстетика конструкции опор с учетом среды, в которой линии находятся или должны сооружаться;
- экономические факторы, к которым следует отнести стоимость изготовления, затраты на транспортирование, трудоемкость сборки и установки на пикете, стоимость обслуживания (эксплуатационные затраты).
Что и где повреждается
Рассмотрим некоторые данные о повреждаемости и техническом состоянии опор ВЛ 6-10 и 0,38 кВ, находящихся сейчас в эксплуатации.
Из таблицы 1 видно, что в энергосистемах пяти регионов (кроме Сибири и Востока) менее 10% установленных опор ВЛ 6-10 кВ – деревянные, а от 50 до 85% – железобетонные. Аналогичное положение – на ВЛ 0,38 кВ (таблица 2).
Основными факторами, определяющими преимущественное применение железобетонных опор и приставок, являются: стабильность механических характеристик в течение срока эксплуатации, меньшие эксплуатационные затраты в основном из-за исключения работ по замене загнивших деревянных деталей или предохранению их от загнивания, технологичность изготовления, индустриальность строительства.
Также из таблицы 1 видно, что относительное количество дефектных деревянных опор на ВЛ 6-10 кВ в 3-8 раз больше, чем железобетонных и в 1,5-3,5 раза больше, чем деревянных стоек на железобетонных приставках. На ВЛ 0,38 кВ это соотношение отличается ненамного (таблица 2).
В таблице 3 приведены основные причины нарушений в работе ВЛ 6-10 кВ, из-за которых происходят массовые разрушения, повреждения и падения опор.
Не рассматривая в статье механизмы возникновения и развития нарушений, характер воздействия различных факторов, а также непосредственной связи характеристик опор и конструкций ВЛ в целом на объемы разрушений, укажем, что повреждаемость опор из различных материалов вполне соотносится с приведенными в таблице показателями технического состояния.
Отметим, что ряд других причин, вызывающих нарушения в работе ВЛ, приводит к повреждениям лишь малого количества или отдельных опор, поэтому «весомость» таких причин не указана.
Реален ли срок службы в 40 лет?
Приведенные оценки относятся к опорам действующих ВЛ, которые проектировались на протяжении длительного периода по различным нормам проектирования (ПУЭ и НТП). Введенные в действие главы 2.4 и 2.5 ПУЭ 7-го издания с учетом накопленного за последние 20 лет опыта эксплуатации, разработок ведущих проектных организаций и научно-исследовательских институтов содержат более высокие требования по надежности проектируемых ВЛ и расчетным нагрузкам, что также должно быть одним из основополагающих факторов при определении возможности применения и совершенствования тех или иных конструкций опор.
Важным аргументом в пользу применения деревянных стоек в опорах ВЛ распределительных сетей выдвигается регламентированный срок их службы – по заявлениям производителей равный 40 годам. Такой срок гарантируется при изготовлении деревянных опор по техническим условиям, разработанным ООО «Опора»: «Детали опор для линий электропередачи, пропитанные водорастворимыми антисептиками семейства ССА»; пропитка производится способом «вакуум-давление-вакуум» в соответствии с ГОСТ 20022.0-93 «Защита древесины. Параметры защищенности», применяемый антисептик – на основе оксидов меди, хрома и мышьяка. Возможность достижения таких сроков службы иллюстрируется примерами эксплуатации деревянных опор на ВЛ за рубежом.
К сожалению, полувековой опыт эксплуатации ВЛ в нашей стране не подтвердил (за редким исключением) регламентированный действовавшими нормативными документами срок, равный 25 годам. Этими причинами и мотивировалось применение для опор ВЛ железобетонных элементов.
Поэтому срок службы в 40 лет, который сегодня заявляют производители деревянных опор, должен быть убедительно доказан, по крайней мере, лабораторными испытаниями (в том числе в климатических камерах), имитирующими процесс изменения параметров деревянных конструкций в реальных эксплуатационных условиях.
Выводы
Применение опор ВЛ на деревянных или железобетонных стойках должно обосновываться тщательным и всесторонним анализом конструкций, их соответствием нормативным требованиям и условиям эксплуатации, определением экономических показателей для различных регионов.
В следующих номерах журнала «Новости Электротехники» мы подробнее остановимся на факторах, определяющих надежность и долговечность различных видов опор.
| 
|
