K zajištění elektřiny do obydlených oblastí, chatových vesnic, průmyslových komplexů a obytných čtvrtí se používají nadzemní elektrické vedení. Hlavním nosným prvkem vedení pro přenos energie, který zajišťuje spolehlivost, životnost vedení a jeho schopnost odolávat zatížení větrem a sněhem, jsou podpěry instalované v určitém sklonu. V tomto případě se materiál, výška, průřez, konstrukční prvky a další vybavení vybírají v závislosti na elektrických charakteristikách vedení, umístění podpěry, půdě a klimatu oblasti, kde je elektrické vedení je umístěn.
Obsah
- Obsah
- Klasifikace nosičů elektrického vedení podle účelu
- Typy podpěr vedení pro přenos energie podle materiálu
- Označení podpěr elektrického vedení
- Výhody a nevýhody podpěr vedení pro přenos energie vyrobených z různých materiálů
- Elektrické vedení podporuje rozvoj měst
Obsah
Klasifikace nosičů elektrického vedení podle účelu
Elektrické vedení jsou podpěry, ke kterým jsou prostřednictvím izolátorů připevněny silové vodiče, kterými prochází elektrický proud o napětí 0,4 až 1000 kV. Podpěry elektrického vedení jsou určeny k zavěšení vodičů v určité výšce a udržení jejich konstantní úrovně bez ohledu na klimatické vlivy. Mohou být jedno-, dvou- a víceřetězové (podle počtu řetězů umístěných paralelně na traverzách), volně stojící i s chlapy a navíc jsou klasifikovány podle umístění v síti a lze je :
- mezilehlý, určený pro zavěšení drátů na určité značce na rovných úsecích sítě. Takové podpěry jsou navrženy tak, aby vydržely pouze svislé zatížení od hmotnosti drátů a jejich upevňovacích konstrukcí. U nadzemního elektrického vedení dosahuje počet mezilehlých podpěr 90 %.
- rohové, které se nacházejí na obratištích elektrického vedení. Při natočení o úhel do 30° se používají mezilehlé rohové podpěry a při natočení o více než 30° rohové kotevní podpěry. Vypočteno pro asymetrické napětí drátů sousedních rozpětí;
- kotva (přechodová), která se nachází před přírodní nebo umělou překážkou: rokle, nádrž, pobřežní potrubí nebo jiné zařízení infrastruktury. Navrženo pro zvýšené zatížení způsobené zvětšením rozpětí mezi podpěrami a hmotností drátů;
- konec, umístěný na začátku a konci sítě v rozvodnách a přijímající jednostranné horizontální zatížení z napětí drátů;
- transpoziční – speciální určení, určené pro použití na odbočovacích bodech z hlavního venkovního vedení nebo při změně pořadí vodičů. Takové podpěry se používají v oblastech s vysokým zatížením větrem a také na křižovatkách s jinými elektrickými vedeními.
Konstrukční řešení podpěr nadzemního elektrického vedení pro konkrétní účel závisí také na materiálu, ze kterého jsou vyrobeny.
Typy podpěr vedení pro přenos energie podle materiálu
V závislosti na výšce podpěry a na jmenovitém napětí v síti mohou být podpěry elektrického vedení vyrobeny z různých materiálů:
- pro instalaci elektrického vedení o napětí 0,4 – 10 kV a 20 kV lze použít dřevěné sloupy převážně z masivní jehličnaté kulatiny. Podpěry tohoto typu jsou mnohem levnější než ocel a železobeton, zvláště pokud jsou vyrobeny z místního dřeva. Dřevěné sloupy jsou však méně odolné, jsou náchylné na negativní vliv slunečního záření, srážek, škodlivého hmyzu, teplotních změn a dalších faktorů. Snížit jejich dopad pomohou speciální impregnace, tmely a pryskyřice, které zvyšují životnost dřevěných sloupů elektrického vedení na 20–25 let. Dřevěné stožáry pro přenos energie mají nejčastěji konfiguraci ve tvaru A a P;
- Při pokládce elektrického vedení s napětím od 10 do 1150 kV se používají podpěry z ocelových profilů se šroubovými nebo svařovanými spoji. Třída oceli pro výrobu podpěr se určuje v závislosti na minimální teplotě vzduchu. Ocelové podpěry mohou být příhradové prostorové konstrukce ve formě komolého jehlanu, svařovaného šesti- nebo osmibokého hranolu, stejně jako výrobky z ohýbaného ocelového profilu nebo kruhové trubky. Kovové podpěry vyžadují pravidelnou opravu ochranného antikorozního nátěru;
- pro instalaci podpěr elektrického vedení s napětím do 500 kV se v mnoha případech používají železobetonové sloupy délky až 26 m, které mají tvar komolého kužele s nízkým sklonem tvořící čáry kmene. V závislosti na technologii výroby se vyrábí vibrační podpěry elektrického vedení, používané pro vedení do napětí 35 kV, a také odstředivé podpěry vedení, používané i pro vedení s napětím nad 35 kV. Při odstřeďování betonu se odstraní veškerý vzduch zbývající ve směsi nalévané do formy. Železobetonové podpěry dobře reagují na vnější vlivy – změny teploty, působení agresivních plynů a jsou odolné vůči korozi. Zároveň mají velkou hmotnost, což ztěžuje jejich přepravu na místo určení a instalaci do navržené polohy. Životnost železobetonových podpěr se přitom pohybuje od 60 do 80 let
Dřevěné a železobetonové podpěry elektrického vedení jsou ve většině případů instalovány do jímek Ø 650 mm a vyplněny místní zeminou s hutněním vrstvy po vrstvě. Ocelové podpěry, které jsou lehké, jsou namontovány na kotevních šroubech zapuštěných do železobetonového základu zakopaného v zemi. Plocha základu se vypočítá na základě velikosti momentu od zatížení větrem působícího na podpěru. Geometrické rozměry základů, jejich hloubka a konkrétní umístění k terénu se stanoví při zpracování projektu uložení elektrického vedení.
Označení podpěr elektrického vedení
Značný počet standardních velikostí podpěr vedení pro přenos energie vyžaduje dostatečně podrobné značení pro určení specifického účelu každého z nich. Akceptovaná označení zahrnují:
Označení podpory
Účel podpory
Značka podpory
Dekódování značky
s vnitřními spoji
M – kovový polyedrický (označení kovové mřížky nemají);
Příklady označení podpory:
- PPM110-2 – střední kovová vícestranná dvouokruhová podpora pro vedení 110 kV druhé standardní velikosti;
- PB110-1 – mezilehlá betonová jednookruhová podpěra pro vedení 110 kV I. standardní velikosti;
- KD220-1 – koncová dřevěná jednookruhová podpěra pro elektrické vedení 220 V první standardní velikosti;
- U500-2 – rohová kotevní kovová dvouokruhová podpěra pro vedení 500 kV druhé standardní velikosti;
- UOS10-1 – rohová kotevní odbočná kovová jednookruhová podpěra pro vedení 10 kV první standardní velikosti.
Volbu návrhu podpěry provádí projekční organizace na základě trasy nadzemního elektrického vedení a také rozboru klimatických a přírodních podmínek trasy.
Výhody a nevýhody podpěr vedení pro přenos energie vyrobených z různých materiálů
V mnoha případech lze elektrické vedení položit pomocí železobetonových, kovových nebo dřevěných podpěr. Proto je důležité znát výhody a nevýhody konstrukcí vyrobených z těchto materiálů, abychom odůvodnili volbu typu podpory.
Mezi výhody železobetonových podpěr pro nadzemní elektrické vedení patří:
- trvanlivost konstrukce dosahující 50 – 70 let při použití v běžných klimatických podmínkách;
- možnost provozu při nízkých teplotách, schopnost vnímat přímé sluneční záření, srážky, změny teplot od -55°C do + 55°C;
- žádné poškození životního prostředí, ekologická čistota;
- nepřítomnost korozních procesů, a tedy potřeba pravidelné obnovy antikorozní ochrany;
- vysoká mechanická pevnost, která mu umožňuje odolat významnému horizontálnímu a vertikálnímu zatížení;
- dostupné náklady na produkty;
- jednoduchá instalace a minimální požadavky na kvalitu instalace podpěr;
- požární odolnost nehořlavých konstrukcí.
Železobetonové podpěry jsou přitom těžké, což ztěžuje jejich dodání na odlehlá staveniště. Navzdory tomu se však položení nadzemního elektrického vedení na železobetonové podpěry v mnoha případech ukazuje jako ekonomicky výhodné.
Většina vedení vysokého napětí je namontována na kovových sloupech. Poptávka po strukturách tohoto typu je vysvětlena následujícími důvody:
- trvanlivost;
- síla a spolehlivost;
- relativně nízká hmotnost a v důsledku toho snížení nákladů na výstavbu základů, jakož i možnost používat během instalace autojeřáby s nižší nosností;
- možnost dodání podpěr na místo instalace s přepravními značkami se zvětšenou montáží podpěry na místě. To výrazně zjednodušuje logistiku a dodávku kovových konstrukcí na kolejiště;
- minimální množství výkopových prací pro stavbu základů.
Na druhé straně podpěry elektrického vedení vyrobené z kovových konstrukcí nejsou bez nevýhod, zejména:
- jsou povinni kvalifikovaní pracovníci sestavovat podpěry z jednotlivých prvků;
- při stavbě základů je vyžadována vysoká přesnost při instalaci kotevních šroubů;
- vysoké náklady na kovové konstrukce;
- potřeba periodicky obnovovat antikorozní ochranu kovových konstrukcí.
Nízká hmotnost a snadná dodávka kovových konstrukcí pro podpěry přenosových vedení plně odůvodňují vysoké náklady na ocelové konstrukce.
Silnoproudé vedení o jmenovitém napětí 110 a 220 kV je stále uloženo především na dřevěných sloupech. Poptávka po dřevěných sloupech se vysvětluje:
- nízké náklady;
- snadnost instalace a provozu;
- nenáročnost při přepravě, skladování a instalaci;
- životnost dosahující 40 let za normálních provozních podmínek;
- ekologická čistota;
- snadná likvidace;
- možnost optimálního naložení vozidel.
Současně musí být dřevo ošetřeno antiseptiky a retardéry hoření a toto ošetření se musí pravidelně opakovat.
Hlavním faktorem, který určuje velikost vodorovného a svislého zatížení na podpěře, a tedy ovlivňující výběr jejího konstrukčního řešení, jakož i materiálu, ze kterého je vyrobena, je rozpětí:
Podpůrný materiál
Jmenovité napětí, kV
Span, m
Konkrétní velikost rozpětí je stanovena projektem v závislosti na velikosti zatížení sněhem, větrem a ledem v klimatické oblasti, kde je nadzemní elektrické vedení položeno.
Elektrické vedení podporuje rozvoj měst
V městských oblastech s vysokou hustotou se často používají podzemní kabelové systémy, a když je nutné instalovat nadzemní elektrické vedení, nejčastěji se používají železobetonové podpěry. Tato volba je způsobena minimální plochou, kterou zabírají, jednoduchostí a rychlostí jejich instalace.
Při použití ocelových příhradových podpěr je nutné nejprve betonovat základ, počkat, až dosáhne dostatečné pevnosti, provést zvětšenou montáž podpěry a teprve poté namontovat hotovou konstrukci. U železobetonových regálů stačí mechanicky vyvrtat studnu projektované hloubky a průměru a namontovat podpěru z přijíždějícího vozidla jedním výtahem. Poté vyplňte studnu betonem a nainstalujte dočasné výztuhy k zajištění podpěry, dokud zcela nevytvrdne. U rohových a kotevních podpěr jsou vzpěry instalovány stejnou technologií.
Železobetonové podpěry kruhového průřezu jsou vyztuženy jak nepředpjatou, tak předpjatou výztuží a lze je vyrobit dvěma technologiemi:
- vibrační hutnění, kdy se na vibrační stůl instaluje vyztužená bedna vyplněná betonem, kde se betonová směs zhutňuje do regulovaného stavu. Používá se pro podpěry přenosových vedení se jmenovitým napětím do 35 kV;
- odstřeďování, při kterém se beton zhutňuje otáčením vyztužené formy naplněné betonem v odstředivce. Podpěry vyrobené touto metodou se používají při pokládání elektrických vedení s napětím nad 35 kV.
Železobetonové podpěry vyrobené technologií odstřeďování jsou tříděny SK, SCP, STs a podpěry s vibrohutněným betonem jsou tříděny SV.
Mnohostranné podpěry z nízkolegované oceli, určené pro použití v obydlených i neobydlených oblastech, na elektrických vedeních s napětím od 10 kV do 500 kV jsou velmi žádané. V závislosti na konstrukci mohou být takové podpěry použity v klimatických oblastech s teplotami až -65 °C, stejně jako s proměnlivým zatížením větrem a ledem.
Mezilehlé a kotevní polyedrické podpěry do výšky 102 m mají ve vodorovném řezu tvar pravidelného mnohoúhelníku a ve svislém řezu dutého komolého jehlanu.
Máme tyto typy podpěr: SV 110-5, SV 95-2 a SV 95-3, SV 164-12 a další. Případné dotazy týkající se sortimentu nebo zboží zasílejte jakýmkoliv způsobem, který vám vyhovuje (viz sekce „Kontakty“).
