Установка деревянных опор лэп на бетонное основание

Обновлено: 02.05.2024

Древесный материал применялся для устройства линий электропередачи еще на заре электрификации. Поскольку деревянные опоры ЛЭП обходятся очень дешево, они не потеряли своей актуальности и в современных условиях. Опоры из натурального дерева могут эксплуатироваться в любых, даже самых суровых климатических условиях. Древесина выдерживает низкие температуры, шквальные ветры, обладает высокой устойчивостью к действию влаги. Поэтому, несмотря на отдельные физические недостатки данного материала, многие организации, обслуживающие электросети, предпочитают именно деревянные опоры.

Выбор древесины для изготовления опор

Сроки эксплуатации деревянных опор в значительной степени зависят от выбранного материала и технологии производства. Чаще всего производители используют сосну обыкновенную. Сосна обладает особенной структурой древесины, отлично поддающейся пропитке современными антисептическими материалами. Этим она выгодно отличается от лиственницы или ели, которые с трудом пропитываются защитными растворами.

Другим полезным качеством сосны считаются ее отличные механические свойства. Стволы у этих деревьев, как правило, ровные и длинные, могут работать на изгиб под большими нагрузками. В северных лесах сосновая древесина более плотная, поэтому ее заготовка ведется преимущественно в этих областях.

Для деревянных опор лучше всего подходит древесина, заготовленная в осенне-зимний период. В это время в дереве отсутствуют соки, поэтому влажность такой древесины гораздо ниже, чем у свежеспиленного летнего леса. Дополнительные затраты на сушку значительно снижаются и все производство становится дешевле.

Деревянные опоры изготавливаются из комлевой части сосны, то есть, из нижней толстой части бревна, прилегающей к корню. В этом месте практически отсутствуют сучья, а структура древесины более однородная и прочная по сравнению с верхушкой дерева. После отбора сосновых бревен, с них снимается кора, а затем они попадают на сушку.

Снятие коры и сушка древесины

С помощью специального станка со ствола снимается не только верхняя кора, но и луб, представляющий собой подкорье или внутреннюю кору дерева. Эта процедура является обязательной, поскольку она обеспечивает беспрепятственную отдачу влаги древесиной. За счет этого, дальнейший процесс сушки значительно ускоряется.

Во время снятия коры – окорки – наружный слой древесины должен минимально затрагиваться станком. Этот слой у специалистов называется заболонью, и именно он в дальнейшем будет пропитан антисептиком. Если стесать всю заболонь, то будущий столб не будет надежно защищен от гниения.

В конце процедуры снятия коры столб, вышедший из профессионального станка, обладает гладкой, почти отполированной поверхностью. Далее проводится измерение с последующей сортировкой. Следующим этапом обработки древесины будет сушка.

Перед пропиткой древесина обязательно высушивается, поскольку после снятия коры, влажность соснового столба составляет примерно 80%. Поэтому сушка считается важнейшим этапом обработки, поскольку от ее качества зависит глубина пропитки и дальнейший срок службы готовых опор. Нормативная влажность древесины должна быть не выше 28%.

Для достижения такого результата применяются естественный и искусственный способы сушки.

Естественный вариант наиболее простой. Заготовленные столбы на открытых площадках укладываются в штабели. Укладка выполняется таким образом, чтобы обеспечивалась свободная циркуляция воздуха внутри штабеля. Естественная сушка продолжается 2-5 месяцев. На этот срок оказывает влияние время года, температура воздуха, скорость ветра и другие внешние факторы.
Для искусственной сушки применяются специальные сушильные камеры. Здесь мощные вентиляторы создают принудительную циркуляцию теплого воздуха, что дает возможность высушить заготовки в течение 7-10 дней. Во время сушки периодически выполняются замеры влажности деревянных заготовок с помощью специального прибора – влагомера. Когда влажность достигает 28%, в заготовках сверлятся отверстия, после чего они отправляются в пропитку.

Пропитка и фиксация заготовок

Высушенные деревянные столбы поступают в пропитку. Для этого используются герметичные автоклавы, а сам метод известен как ВДВ – вакуум – давление – вакуум.

Суть метода заключается в следующем:

В начальной стадии внутри автоклава создается вакуум, вытягивающий излишки влаги и расширяющий древесные поры.
Далее в камеру поступает водный раствор антисептика, после чего внутри нее нагнетается давление, которое может дойти до 14 атмосфер.
Высокое давление воздействует на антисептик, обеспечивая глубокое проникновение раствора внутрь дерева. Определенный уровень давления поддерживается, пока древесина не пропитается необходимым количеством антисептика.
По окончании пропитки остатки раствора сливаются из камеры.
Внутри вновь создается вакуум с целью равномерного распределения внутри древесины впитанного антисептика.

После пропитки выполняется обязательная процедура фиксации. Это связано с высокой токсичностью концентрированных составов антисептиков, представляющих опасность для здоровья человека. Поэтому древесина должна выдерживаться при положительной температуре в течение определенного времени. Составляющие антисептика, медь и мышьяк, при помощи хрома органично соединяются с древесной структурой и становятся нерастворимыми соединениями, практически не поддающиеся вымыванию.

Фиксацию можно проводить в естественных условиях, оставляя заготовки на открытом воздухе в течение нескольких дней. В зимнее время года применяется ускоренная фиксация с использованием такого же автоклава, что и для пропитки. Заготовки помещаются внутрь и выдерживаются под перегретым паром примерно 1-2 часа.

Готовые конструкции после пропитки и фиксации приобретают серо-зеленый цвет, указывающий на полное завершение процедуры. Изделия становятся полностью безопасными и готовыми к дальнейшему использованию. Опоры ЛЭП могут устанавливаться непосредственно в землю, без крепления к стальным или железобетонным пасынкам. Предполагаемый срок службы такой опоры составляет примерно 40-60 лет.

Установка деревянных опор ЛЭП

В большинстве случаев деревянные опоры не устанавливаются напрямую в землю, а используются совместно с деревянными или железобетонными приставками – пасынками. Они соединяются между собой и образуют конструкцию повышенной прочности, обеспечивающую надежную работу воздушной линии электропередачи.

Обычный монтаж деревянных опор ЛЭП с помощью пасынков осуществляется путем соединения основной стойки с одной или двумя приставками хомутами или специальными бандажами. В местах соединения деревянных частей у них стесываются плоскости шириной 10 см и длиной 1,5-1,6 м. В конце каждой плоскости делается перпендикулярная зарубка.

Стыки мест соединений делаются плотными, без каких-либо просветов. Под бандажи заранее намечаются линии, а под болты для стяжки бандажей устраиваются небольшие выемки. Все неровности по окружности столба устраняются заранее, для более качественного стягивания деталей. Установка бандажей делается в двух местах на расстоянии от края опоры 20 см и более. Расстояние между ними составляет 1,0-1,1 метра.

Конструкция стандартного бандажа включает в себя несколько витков стальной мягкой оцинкованной проволоки, диаметром 4 мм. Если используется неоцинкованная проволока, то ее диаметр должен быть не менее 5-6 мм. Количество витков конкретного бандажа зависит от диаметра используемой проволоки. После наматывания витков проволоки, пространство между ними раздвигается специальным ломиком, после чего они скручиваются между собой. Затем опора переворачивается и такое же скручивание выполняется с противоположной стороны.

Соединение двух приставок с основной опорой выполняется по такой же технологии, только стесывание плоскости на опоре производится с двух сторон. Для каждой приставки используются отдельные бандажи, под которые заранее вырубаются выемки, глубиной 6-8 мм на ширину 6-6,6 см. Места вырубок, срезов и затесов покрываются раствором антисептика. Под гайки и головки болтов подкладываются шайбы.

Оснастка опор арматурой

Как правило, установка на столбы изоляторов и прочей арматуры выполняется в заводских условиях. Однако, во избежание повреждений во время транспортировки, нередко все необходимые элементы устанавливаются во время монтажа ЛЭП.

Оснастка начинается с разметки мест, где будут устанавливаться крюки. Для решения этой задачи используется специальный шаблон, представляющий собой прямоугольную шину из алюминия, толщиной 3-4 мм. Приспособление изогнутым концом накладывается поочередно на торцы опоры и по отверстиям в шине отмечаются места установки крюков. Траверсы под установку в них штырей, размечаются также при помощи шаблона.

Для сверления отверстий в опоре используется электроинструмент. В случае отсутствия электроэнергии применяется бурав или специальные приспособления с нужными размерами рабочих частей. Крюки вворачиваются в готовые отверстия на всю длину резьбы и еще дополнительно на 10-15 мм. Для их ввертывания используется специальный ключ.

Изоляторы закрепляются на крюках заранее в мастерской или непосредственно на месте монтажа опор. У них не должно быть сколов и трещин, все загрязнения заранее очищаются. Запрещается проводить очистку металлическими скребками и щетками. Для этих целей используется ветошь, смоченная в воде, а устойчивые загрязнения удаляются с помощью соляной кислоты.

Только в 60-х годах прошлого века ее начали делать с защитной пропиткой. Тогда были даны указания о применении антисептиков, но они плохо выполнялись, что приводило к загниванию опор. Повсеместный переход на железобетонные столбы не решил все проблемы, поскольку у них обнаружились недостатки, не присущие изделиям из дерева:

хрупкость при ударах;
небольшая прочность на изгиб;
значительный вес;
наличие токов утечки.

Преимущества

Деревянная опора никогда не будет списана со счетов из-за следующих преимуществ:

Небольшая стоимость.
Малый вес.
Когда падает опора деревянная, вес которой в 3 раза меньше железобетонной, она повисает на проводах без эффекта "домино", характерного для тяжелых столбов.
Незаменимы в зонах с повышенной сейсмической активностью.
Лучше выдерживают ветровые нагрузки.
Высокие диэлектрические характеристики.
Длительный срок службы при правильном изготовлении (до 40 лет).
Не требуют особого обслуживания.

Недостатки

Наряду с преимуществами деревянная опора имеет недостатки.

Пропиточные составы могут содержать вредные вещества, которые находятся в воздухе рабочей зоны (мазут, керосин, креозот и др.). Особенно вредны антисептики на масляной основе. Кроме того, они обладают повышенной пожароопасностью.
Бревна необходимо изготавливать с необходимыми диаметрами и конусностью.
Качественная продукция получается при зимней рубке и сушке под навесом в течение 6 мес. Здесь необходимо обрабатывать бревна антисептиком, чтобы они не загнивали.

Материалы

Опора ЛЭП деревянная изготавливается из хвойных пород деревьев, где смола является естественным консервантом и антисептиком. Наибольшим спросом пользуется северная сосна, обладающая высокой прочностью и эластичностью. Проблемы, которые есть у железобетонных столбов из-за их хрупкости, никогда не создают деревянные опоры (фото ниже - погрузка готовой продукции).

Для пропитки применяют сланцевое или креозотное масло, а также смеси, содержащие медь, хром, мышьяк. Дополнительно с антисептированием опоры обрабатываются средствами от возгорания (антипирены). Это позволяет закапывать столбы прямо в землю, без бетонных пасынков, что увеличивает срок их службы.

Самой высокой впитывающей способностью обладают изделия из сосны. Если для опор применяются ель и лиственница, пропитать их значительно трудней.

Пропитка позволяет закапывать столбы непосредственно в землю. Только здесь необходимо дополнительно защищать торцы защитной пастой или крышками. Важно перед пропиткой до 3 месяцев сушить деревянную опору. Крепление к пасынкам из железобетона приводит к расщеплению древесины под бандажами из катанки.

Важно! Для изготовления столбов используют нижнюю часть дерева (комлевую), где меньше веток и однородней структура.

Размеры и прочность

Длина опор составляет 3,5-13 м. В зависимости от диаметров в верхней (d) и нижней (D) частях они бывают следующие:

легкие: d = 140 мм; D = 160-220 мм;
средние: d = 160 мм; D = 180-235 мм;
прочные: d = 195-210 мм; D = 210-260 мм.

Важным показателем является прочность в нижней части стойки. Для диаметра бревна 190 мм максимальный изгибающий момент составляет 55 кНм, а для 240 мм - 95 кНм.

Критерии выбора деревянной опоры

В качестве материала используется северная сосна зимней рубки.
В верхней части столба толщина не менее 16 см.
В качестве пропитки применяется водный раствор ССА.
Опора целиком или нижняя часть пропитывается на заводе под давлением 12-14 атм.
Технологические отверстия делаются до пропитки.
Глубина пропитки составляет 85 % от наружного слоя древесины - заболони (до 40 мм).
Процесс пропитки закончен, если цвет опоры серо-зеленый. Если он коричневый или бурый, это означает, что реакция до конца не закончилась. Граница должна быть видна на срезе бревна.
Опоры продаются по классам С₁ и С₃ с комплектацией по размерам.

Особенности пропитки опор

В грунт столбы устанавливаются без пасынков. Торцы пропитываются больше, чем боковая поверхность. При эксплуатации из них вымывается до 90 % защитного состава. Для предупреждения этого сверху торец накрывается крышей из оцинковки размером 250х250 мм, а низ закрывается плоским материалом, не пропускающим влагу.

По ГОСТ 20022.0-93 древесина под опоры пропитывается защитным средством ХМ-11 в пересчете на сухую соль в количестве 13-15 кг/м 3 . Приобретая бревна для столбов, следует выяснить, по каким условиям они изготавливались, поскольку в некоторых ТУ это количество занижено в 2 раза. Далеко не все производители правильно выдерживают технологию изготовления изделий. Здесь требуется организация контроля качества, хотя специалист может определить его визуально.

Технология производства опор

Процесс включает 4 важных этапа.

1. Окорка

На специализированном станке удаляется кора с лубом. Только после этого ствол начинает сохнуть. Заболоневая древесина должна затрагиваться по минимуму, поскольку именно она хорошо пропитывается антисептиком. Если весь верхний слой стесать, долговечность опоры намного уменьшится из-за того, что она будет больше подвержена гниению. Затем опора деревянная, размеры которой соответствуют требованиям, сортируется по назначению. Некоторые изготовители производят сушку без удаления луба, что дает возможность предотвратить растрескивание древесины. Затем луб снимается, так как он будет мешать процессу пропитки.

2. Сушка

Удаление влаги - длительный и энергозатратный процесс, от которого зависит качество пропитки. Недосушенную древесину невозможно пропитать. Влажность ее должна быть достигнута до уровня 28 %. Сушка производится естественным путем в штабелях (2-5 мес.) или теплым воздухом в сушильных камерах, который циркулирует с помощью вентиляторов (7-10 дней).

3. Пропитка в автоклаве

В камере создается разрежение, вытягивающее лишнюю влагу. Затем бревна закрываются водным раствором антисептика, после чего давление в камере поднимается до 14 атм. После раствор сливается, и там снова создается вакуум. Лучший пропиточный состав - это антисептик ССА финского производства. Отечественные аналоги изготавливаются из отходов производства и содержат примеси, уменьшающие глубину обработки и способствующие вымыванию состава из древесины.

4. Фиксация

Пропиточный состав содержит вредные вещества. Бревна вылеживаются некоторое время. При этом происходит образование нерастворимых соединений антисептика в структуре древесины. Температура среды должна быть положительной. Для ускорения процесса опоры обрабатывают в автоклаве перегретым паром. Канадские производители обрабатывают бревна специальными составами, увеличивая тем самым долговечность изделий.

Опоры ВЛ

Установка деревянных опор производится на ВЛ 3-го класса, где номинальное напряжение эксплуатации составляет 1 кВ и менее. Наиболее распространены промежуточные опоры, служащие для поддерживания проводов. Кроме того, они воспринимают ветровые нагрузки, а также вес арматуры и свой собственный. Самостоятельно они могут не выдержать усилий, возникающих вдоль линии, если произойдет обрыв. Эта нагрузка воспринимается анкерными опорами с расположением дополнительных подкосов вдоль оси ВЛ. В основном они служат для создания натяжения участка проводов. Чтобы воспринимать поперечные нагрузки, применяются анкерные опоры с расположением подкосов или "ног" в перпендикулярном направлении.

Есть еще угловые опоры, которые воспринимают продольные и поперечные нагрузки. Их устанавливают для поворота линий.

Монтаж деревянных опор производится с точной разметкой мест, а сборка - с плотной подгонкой деталей.

Зазор, где делаются врубки, не должен быть более 4 мм. Места сопряжения плотно подгоняются. Отверстия сверлятся.

Обслуживание и ремонт деревянных опор

Опора ЛЭП деревянная подлежит периодическим осмотрам и ремонтам. В летнее время на глубине 30-50 см проверяют глубину загнивания древесины. Если диаметр бревна 25 см, а загнивание составляет более 3 см, оно считается непригодным и должно быть заменено.

Капитальный ремонт линий, где большей частью установлены деревянные опоры, делается не реже чем через 6 лет. Остальные ремонтные работы производятся в сроки, зависящие от имеющихся ресурсов.

Пожароопасность деревянных опор требует трудоемких операций для ее снижения. При наличии деревянных приставок вокруг вырывается канава глубиной 0,4 м и удаляется трава с кустарником.

Детали с опор меняют на новые при работающей линии. Здесь необходимо учитывать, что на частях конструкции нагрузки могут превышать расчетные.

Если столбы отклонились от вертикали на недопустимую величину, дополнительные нагрузки могут вызвать изменение положения и схлестывание проводов или касание к деталям. Смещения происходят по причине ослабления фундамента или заделки основания опоры, смещения грунта, ослабления соединений.

Выправку производят стальными тросами, укрепленными на стойке. Основание откапывают на глубину до 1,5 м и тяговым механизмом выправляют опору. Затем яму засыпают и трамбуют.

Когда стойка перекашивается вследствие ослабления соединения с бандажом, ее выправляют, не смещая пасынки.

На подгнившую стойку устанавливают бандаж. Перед этим гниль убирают и покрывают столб антисептической пастой.

Поврежденные детали усиливают временными накладками из дерева или металла, используя полухомуты, болты и бандажную проволоку.

Детали перед вывозом на трассу проверяются на соответствие проектным параметрам.

Чтобы увеличить срок эксплуатации стоек, их следует дополнительно пропитывать в процессе эксплуатации диффузионным способом. На подземную и надземную части опоры и на места соединений устанавливают антисептические бандажи. В трещины и на вершины стоек с приставками наносят антисептическую пасту.

Благодаря тому, что масса деревянной опоры небольшая, при ремонте редко требуется тяжелая техника.

Не подлежащую ремонту опору освобождают от всех нагрузок и заменяют на новую с помощью специального оборудования.

Заключение

Деревянная опора с пропиткой не хуже железобетонной, а в некоторых случаях даже лучше, благодаря массе достоинств. Чтобы они активней применялись на практике, необходим отраслевой стандарт. Это позволит установить единые требования для всех производителей, чтобы качество было гарантированным.

Использование древесного материала в обустройстве коммуникационной инфраструктуры оправдывает себя по многим параметрам. Одним из ключевых факторов такого выбора для многих пользователей является низкая цена. Дешевые столбы сами по себе обходятся недорого и в процессе эксплуатации практически не требуют вложений в техническое обслуживание. Такое решение облегчает и эксплуатацию линий электропередач (ЛЭП) в суровых погодных условиях. Натуральный материал противостоит и заморозкам, и шквальному ветру, а также не подвергается разрушению под действием влаги. С другой стороны, деревянные опоры ЛЭП имеют и немало минусов, которые заключаются по большей части в скромных показателях прочности. Так или иначе, есть немало организаций, занимающихся обслуживанием электросетей, которые делают ставку именно на эту разновидность опор.

Подготовка древесного сырья для опор

В качестве основы для столбов, поддерживающих линии электропередач, выбираются цельные массивы преимущественно хвойных пород. Как правило, благодаря высоким показателям прочности и стойкости к внешним воздействиям для таких нужд подбирают сосну или пихту. Иногда используются и лиственничные бревна. Независимо от выбранных пород каждая заготовка подвергается тщательному обследованию на предмет поражения грибками и насекомыми. Это важно для последующего поддержания оптимальных технико-эксплуатационных показателей. В зависимости от технологии, по которой будет осуществляться изготовление деревянных опор ЛЭП, первичная обработка основы может предусматривать операции лущения и окорки. При помощи специальных станков бревна подвергаются переработке, в процессе которой снимается верхний слой, чтобы в дальнейшем он не препятствовал проникновению защитной пропитки.

Технология изготовления опор

Основной этап производства опорных бревен все же предполагает выполнение механической обработки с целью формирования технологических проемов с отверстиями. Горизонтальные торцы защищают при помощи специальных паст уже на стадии базовой доработки. При необходимости исправляются имеющиеся зарубы, отколы и затесы – их можно устранять при условии, если глубина составляет не больше 10% от диаметра заготовки. Для соблюдения точности в процессе механической обработки производство деревянных опор ЛЭП на некоторых предприятиях предусматривает использование специальных шаблонов. По ним, к примеру, сверяются параметры затесов и зарубок.

Далее начинается этап сушки, который подготавливает древесину к пропитке. Согласно нормативам, защитные средства можно наносить только при условии, что влажность массива составляет не более 28%. Окоренные бревна просушиваются в специальных термических камерах, которые отличаются необычной конструкцией. Дело в том, что в таких агрегатах горячие воздушные потоки не направляются на заготовку, а циркулируют вокруг нее. Таким образом, не допускается растрескивание и перегрев материала.

Пропитка опор

Использование специальных пропиток ставит целью обеспечение защиты древесины от гниения, разрушения структуры и в целом утраты эксплуатационных свойств перед внешними воздействиями. В частности, защитные составы оберегают деревянные опоры ЛЭП от поражения грибком, разъедания насекомыми и развития плесени. Такую защиту, к примеру, обеспечивает антисептический водорастворимый препарат из семейства ССА. Данное средство отличается повышенной эффективностью и экологической безопасностью, что и сделало его одним из самых распространенных видов пропиток.

На первой стадии, после нанесения, формируется в некотором роде вакуум, способствующий выведению из древесных пор лишней влаги. В дальнейшем активные компоненты состава растворяются по всей структуре дерева, укрепляя ее и образуя защитный барьер.

Размеры и вес

Существует несколько категорий опорных столбов, которые обуславливают различия в типоразмерах. Так, начальный уровень – это бревна длиной 9,5 м, которые имеют в диаметре 160 мм. Масса такой заготовки составляет 200 кг. Далее следуют опоры средней прочности, которые могут достигать в длину 11 м, их диаметр составляет уже 210 мм, а масса – 300 кг. Наиболее мощные конструкции с точки зрения способности выносить физические нагрузки позволяет сооружать деревянная опора ЛЭП, вес которой достигает 400 кг. При этом длина остается той же, что и в случае со столбами средней прочности, – 11 м. Зато диаметр такой опоры увеличивается до 240 мм.

Эксплуатационный срок

В зависимости от технологии производства срок эксплуатации в среднем может варьироваться от 10 до 20 лет. Это именно средний коридор, поскольку встречаются и бревна, рабочий ресурс которых не превышает 5 лет, а также высокопрочные конструкции, сохраняющие первоначальные свойства и через 50 лет. Как правило, гарантийный срок службы деревянных опор ЛЭП не превышает 10 лет. На практике же чаще всего обычные столбы такого типа используются 5-7 лет. Столь короткий срок обуславливается отсутствием должного содержания объекта или же тем, что на этапе изготовления вовсе не применялась специальная пропитка. К слову, в зависимости от характеристик защитных средств рабочий срок опоры может продлиться на 4-6 лет. Современные препараты действуют и до 15 лет. Впрочем, многое зависит и от того, насколько правильно была выполнена техника обработки составом.

Контроль качества

В процессе изготовления опоры проходят несколько этапов контроля качества. Первый предусматривает обследование элемента будущей линии электропередач на предмет геометрической точности. После этого заготовка отправляется на сушку. Перед пропиткой материал проверяют на показатель влажности, который не должен превышать 28%. Далее предусматриваются контрольные проверочные мероприятия, в ходе которых определяются характеристики защитного средства, которым обрабатывались деревянные опоры ЛЭП. Правила монтажа требуют, чтобы на место установки материал доставлялся с оптимально пропитанной структурой. Для соблюдения этого условия технологи оценивают глубину пропитки, а на основе результатов анализа формируется соответствующий сертификат качества.

Сборка арматуры

В процессе сборочных мероприятий выполняется оснащение опоры функциональной оснасткой, которая потребуется при подключении к линии электропередач. План монтажных мероприятий обычно предусматривает выполнение разметки мест расположения крюков, создание отверстий для крюков и непосредственную инсталляцию арматуры с изоляторами. Точки размещения крюков размечаются с помощью шаблона, который может быть выполнен из куска алюминиевой прямоугольной шины. Как правило, монтаж деревянных опор ЛЭП с применением сверления выполняется на специальных станках в заводских условиях. Это обеспечивает высокую точность работ и соответствующее качество. Однако при транспортировке собранная конструкция может повредиться, поэтому обработку заготовки с монтажными действиями иногда проводят прямо на месте установки. В этом случае используется аккумуляторный электроинструмент в виде шуруповертов с функцией сверла.

Техника установки

Чаще всего установка выполняется с применением бурильно-крановых машин. Лишь в некоторых случаях при работе с тяжеловесными или габаритными конструкциями предусматривается задействование тракторных кранов. На месте установки в первую очередь формируется яма, в которую будет установлен столб. Ее необходимо тщательно утрамбовать, при необходимости выполнить дренаж и покрыть специальными изоляторами. Далее выполняется непосредственная установка деревянных опор ЛЭП с помощью техники. Рабочие органы крана или бурильно-крановой машины фиксируют подготовленный столб, после чего перемещают его в яму. Но это относится к легковесным опорам, высота которых не превышает 10 м. Тяжелые бревна устанавливаются в котлованы с бетонными приставками – это своего рода фундамент, в котором производится механическая фиксация столба.

Производители опор

В России достаточно широко представлена продукция в виде комплектующих и расходных материалов для оснащения линий электропередачи. Одним из крупнейших представителей этой ниши является «Котельничский мачтопропиточный завод». Данное предприятие более 30 лет занимается изготовлением качественных деревянных столбов, а в последние годы успешно переходит на высокотехнологичное автоматизированное изготовление продукции. Впрочем, обновлением мощностей занимаются многие производители деревянных опор ЛЭП в России, среди которых также выделяются предприятия «ОСМК» и «ПрофТрейд». Если первый упомянутый изготовитель ориентируется конкретно на выпуск опор, то в ассортименте этих компаний также можно найти арматурные компоненты, изоляционные материалы и вспомогательные элементы специально под характеристики конкретных опор.

Железобетонные конструкции как альтернатива

Сразу надо отметить, что с точки зрения эксплуатации выгоднее использовать железобетонные конструкции. Они надежнее по всем техническим параметрам, но, конечно, стоят значительно дороже. В свою очередь, деревянные опоры ЛЭП даже в лучших исполнениях могут лишь приближаться по характеристикам к железобетонным конструкциям с тем или иным успехом. Данный материал и при условии качественной пропитки не сможет прослужить столько же, сколько бетонная конструкция. Тем не менее, низкий срок службы компенсируется стоимостью. Регулярная замена столбов с интервалами минимум в 5 лет вполне укладывается в смету на использование железобетонных аналогов.

Заключение

Деревянные опоры, предназначенные для организации линий электропередач, подтверждают ценность природного стройматериала. Даже современные пластики на основе стекловолокна не способны заменить такие столбы. Конечно, это не значит, что деревянные опоры ЛЭП выигрывают у композитов в показателях прочности и защищенности от внешних разрушающих воздействий. Более того, то же стекловолокно по целому ряду характеристик опередит и бетонные конструкции. Но если оценивать материалы в совокупности качеств, то древесина оказывается практичнее. Ее проще обрабатывать, производить, осуществлять доставку и выполнять с ней монтажные операции.

Сборка и установка опор воздушных линий

Для сооружения воздушных линий напряжением до 1000 В применяются деревянные и железобетонные опоры. Деревянные опоры бывают разнообразных конструкций (рис. 1, а, б, в, г).

Для изготовления деревянных опор используют главным образом древесину деревьев хвойных пород (лиственницы, пихты, сосны и др.). Диаметр сосновых бревен для основных элементов опор (стоек, приставок, траверс, подкосов) воздушных линий до 1000 В должен быть не менее 14 см, а для вспомогательных деталей (ригелей, подтраверсных брусьев и т. п.) - не менее 12 см.

Древесина опор недолговечна и, например, срок службы деревянных непропитанных сосновых опор около 5 лет. Опасными разрушителями древесины являются столбовой гриб, розовый трутовик, шпальный грибок и такие насекомые, как жуки-рогохвосты, черные усачи и термиты.

Увеличение срока службы деревянных опор в 3 - 4 раза достигается путем обработки их различными химическими веществами - антисептиками, процесс обработки деревянных опор называют антисептированием. В качестве антисептиков применяют креозотовое масло, фтористый натрий, уралит, донолит и др.

Рис. 1. Конструкции деревянных опор воздушных линий до 1000 В: а - одностоечная промежуточная, б - угловая с подкосом, угловая с оттяжкой, г - анкерная А-образная: 1 - стойка, 2 - подкос, 3 - ригель, проволочная оттяжка, 5 - натяжное устройство, б - бандажи, 7 - приставка (пасынок)

Деревянные опоры изготовляют, антисептируют и собирают на специальных полигонах и стройзаводах, а затем на автомашинах с прицепами доставляют к месту установки.

Одностоечные деревянные опоры доставляют на трассу в собранном виде, а многостоечные (А-образные и др.) - частично собранными. Эти опоры собирают на месте.

Перед сборкой все детали опоры тщательно осматривают: у них не должно быть таких дефектов, как разрушение защитных покрытий (антисептических, антикоррозийных), повреждение резьбы болтов и шпилек, глубоких раковин на металлических хомутах и бандажах и т. п. В процессе эксплуатации наиболее быстро повреждается участок деревянной опоры, расположенный на 30 - 40 см ниже и выше уровня земли, т. е. в месте, где древесина наиболее интенсивно подвергается переменному воздействию атмосферных осадков и содержащейся в земле влаги.

В целях экономии древесины деревянные опоры делают составными - соединяют стойку опоры с деревянной или железобетонной приставкой (пасынком). Составные опоры образуют прочную конструкцию, применение которой повышает надежность работы воздушной линии электропередачи и срок ее службы.

Соединение стойки опоры с одной или двумя приставками (рис. 2, а, б) осуществляется бандажами или хомутами. Для соединения деревянной стойки с деревянной приставкой комлевая часть стойки на длине 1,5 - 1,6 м стесывается на плоскость шириной 100 мм. На такую же длину и ширину обрабатывается и верхняя часть деревянной приставки.

Рис. 2. Способы сопряжения деревянных стоек опор с приставками (пасынками): а - с одной деревянной, б - с одной железобетонной, с двумя деревянными, 1 - стойка, 2 - бандажи, 5 - деревянная приставка, 4 -железобетонная приставка, 5 - слой толя.

Стесанные плоскости стойки и приставки должны кончаться перпендикулярной зарубкой. Стык соединяемых деталей должен быть плотным без просветов. На обеих деталях намечают линии бандажей и делают небольшие выемки для болтов, стягивающих бандажи. Выемки для болтов делают в случае, когда стягивание бандажей осуществляется не скруткой, а болтами.

По окружности стойки и приставки на ширине бандажей (50 - 60 мм) устраняют неровности для обеспечения лучшего стягивания этих деталей опоры бандажами.

Бандажи накладывают на участок сопряжения в двух местах, отступив вниз от верхушки приставки на 200 мм и выше комля стойки опоры на 250 мм. Расстояние между бандажами - 1000 - 1100 мм.

Для бандажей применяют стальную оцинкованную мягкую проволоку диаметром 4 мм или неоцинкованную проволоку (катанку) диаметром 5 - 6 мм.

Бандаж состоит из нескольких витков проволоки, накладываемых на участок сопряжения стойки опоры с приставкой и прочно скрученных или стянутых сквозным болтом. Количество витков каждого бандажа определяется диаметром бандажной проволоки. Один бандаж должен иметь 8 витков при диаметре проволоки 6 мм, 10 витков при диаметре 5 мм, и 12 витков при диаметре проволоки 4 мм.

Длина проволоки, необходимой для одного бандажа, вычисляется по формуле:

L б = 26 n (D1 + D2)

где L б - длина проволоки, см, n - количество витков бандажа, D1 и D2 - диаметры стойки и приставки в месте установки бандажа, см.

Бандаж накладывают на опору следующим образом. Загибают конец бандажной проволоки на длине 3 см под прямым углом и вбивают в деревянную приставку (при сопряжении стойки опоры с железобетонной приставкой конец бандажной проволоки вбивают в стойку опоры), а затем, намотав и плотно уложив необходимое количество витков, раздвигают их посредине и, вставив в образовавшееся пространство между витками специальный ломик с загнутым концом, скручивают все витки.

Наложив описанным способом второй бандаж, переворачивают опору и скручивают ломиком оба бандажа с другой стороны опоры, прочно стягивая таким образом бандажи на участке сопряжения стойки опоры с приставкой. Вместо скрутки для стягивания бандажа может быть применен болт с фигурной головкой, шайбой и гайкой.

Сопряжение бандажами стойки опоры с двумя приставками (рис. 2, в) выполняется аналогично сопряжению стойки с одной приставкой, при этом стойка опоры обрабатывается с двух сторон.

Каждая приставка крепится к стойке отдельными бандажами, для размещения которых в соответствующих участках приставок делают предварительно вырубки глубиной 6 - 8 мм и шириной 60 - 65 мм. Места сопряжения деталей опор, вырубки, срезы и затесы покрывают антисептиком.

Под гайки и головки болтов подкладывают шайбы. Древесина под шайбами должна быть затесана, но не вырублена. На высоте до 3 м от земли резьбу на выступающих из гаек концах болтов закернивают, концы болтов, выступающие из гаек более чем на 10 мм, срезают и также закернивают. Металлические неоцинкованные детали опор дважды покрывают асфальто-битумньм лаком.

Для удобства накладывания проволочных бандажей опора должна быть приподнята над землей на 20 - 30 см, а приставки временно соединены со стойкой опоры при помощи струбцин (рис. 3, а).

Рис. 3. Приспособления для сборки и оснастки деревянных опор: а - струбцина для временного скрепления стойки опоры с деревянной и железобетонной приставкой, б - шаблон для разметки отверстий под крюки, в - приспособление для сверления вручную отверстии в опоре, г - ключ (завертка) для ввертывания крюков в опору

Оснастку опор производят при изготовлении их на стройзаводах, но не редко, чтобы избежать повреждения изоляторов и арматуры при транспортировке, непосредственно в месте сооружения воздушной линии электропередачи.

Работы по оснастке опор включают в себя разметку мест расположения крюков, сверление в опоре отверстий под крюки и установку в них крюков с изоляторами.

Места установки крюков на опоре размечают при помощи шаблона, изготовленного из куска прямоугольной алюминиевой шины толщиной 3 - 4 мм. Шаблон (рис. 3, б) коротким изогнутым концом накладывают на вершину опоры сначала с одной, а затем с другой-ее стороны, отмечая места установки крюков соответственно по четным и нечетным отверстиям шаблона. Разметку отверстий в траверсах для установки в них штырей производят также при помощи шаблона.

Отверстия в опоре сверлят при помощи электрифицированного инструмента, в случае отсутствия источника электроэнергии применяют бурав соответствующего размера или специальное приспособление (рис. 3, в).

Высверленное в опоре отверстие должно иметь диаметр, равный внутреннему диаметру нарезки крюка, а глубину, равную 3/4 длины нарезной части крюка. Крюк должен быть ввернут в тело опоры всей нарезной частью плюс 10 - 15 мм. Крюки ввертывают в отверстие при помощи ключа (рис. 3, г).

Изоляторы крепят на арматуре (крюках, штырях) в мастерских или непосредственно на трассе воздушной линии при оснастке опор. На изоляторах не должно быть трещин, сколов фарфора, стойких, не поддающихся очистке загрязнений и других дефектов.

Грязные изоляторы должны быть очищены. Чистка изоляторов металлическими щетками, скребками или иными металлическими инструментами запрещается. Большинство загрязнений удаляют с поверхности изолятора, протирая загрязненные участки сухой ветошью и тряпкой, смоченной в воде, а стойкие загрязнения (ржавчина и др.) - смоченной в соляной кислоте. Работать с применением соляной кислоты следует в перчатках из кислотоупорной резины и в защитных очках.

Изоляторы и арматуру (рис. 4) выбирают с учетом расчетных нагрузок от тяжения проводов, района гололедности (учитывается масса возможных гололедных образований на проводах), давления ветра на провода и др. При этом принимаются следующие значения коэффициента запаса прочности по отношению к разрушающей нагрузке: 2,5 при нормальном тяжении проводов и 3,0 при ослабленном тяжении проводов.

Рис. 4. Изоляторы и арматура воздушных линий до 1 кВ: а - изоляторы ТФ, РФО и ШФН, б - крюк КН-16, в - штыри ШТ-Д (для деревянных траверс) и ПГГ-С (для стальных траверс)

Деревянные опоры широко применяются при строительстве воздушных линий, особенно в районах, богатых лесами, но, как уже указывалось, деревянные опоры недолговечны, поэтому они постепенно заменяются железобетонными опорами, срок службы которых составляет 50 - 60 лет.

Железобетонные опоры воздушных линий напряжением до 1 кВ имеют коническую форму и прямоугольное или кольцевое (круглое) сечение. Для облегчения массы стойку железобетонной опоры на значительной части ее длины делают пустотелой.

Железобетонные опоры снабжены жестким металлическим каркасом из арматурной стали, повышающим механическую прочность опоры, они служат для подвески на них проводов на траверсах или крюках: в последнем случае в теле опоры при ее изготовлении оставляют отверстия для установки в них крюков.

В железобетонной опоре имеется специальный вывод, приваренный к арматуре каркаса для присоединения его к нулевому проводу линии с заземленной нейтралью. Железобетонную опору устанавливают в блочных фундаментах или непосредственно в земле с подкладкой под нее железобетонной плиты.

Оснастка железобетонных опор производится практически так же, как оснастка деревянных опор, несколько отличаясь только некоторыми второстепенными операциями. Работы по оснастке опор выполняют до их подъема и установки в котловане, что позволяет применять различные механизмы и таким образом намного облегчить труд монтажников.

Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!

На состояние ЛЭП оказывает значительное влияние тип используемых опор. В течение 100 лет деревянная опора оставалась одним из основных сооружений воздушных линий (ВЛ).

хрупкость при ударах;
небольшая прочность на изгиб;
значительный вес;
наличие токов утечки.

Преимущества

Деревянная опора никогда не будет списана со счетов из-за следующих преимуществ:

Небольшая стоимость.
Малый вес.
Когда падает опора деревянная, вес которой в 3 раза меньше железобетонной, она повисает на проводах без эффекта «домино», характерного для тяжелых столбов.
Незаменимы в зонах с повышенной сейсмической активностью.
Лучше выдерживают ветровые нагрузки.
Высокие диэлектрические характеристики.
Длительный срок службы при правильном изготовлении (до 40 лет).
Не требуют особого обслуживания.

Технология установки деревянной опоры на участке

Данный вид работ проводится с использованием приспособлений:

Технику установки опоры можно описать так:

Этап 1. Подготовка

Этап 2. Траншея

Этап 3. Приподнимание опоры

Этап 4. Основной подъём

Этап 5. Заземление

Если система электроснабжения с PEN проводом нужно повторное заземление на опоре. Так как опора деревянная, то заранее на опоре монтируется проволока катанка 6-8 мм. Она будет служить заземляющим проводником для повторного заземления. Для заземления рядом со столбом вбивается металлический штырь на глубину 1000-1500 мм. Проволока заземления приваривается к штырю заземления.

Недостатки

Наряду с преимуществами деревянная опора имеет недостатки.

Пропиточные составы могут содержать вредные вещества, которые находятся в воздухе рабочей зоны (мазут, керосин, креозот и др.). Особенно вредны антисептики на масляной основе. Кроме того, они обладают повышенной пожароопасностью.
Бревна необходимо изготавливать с необходимыми диаметрами и конусностью.
Качественная продукция получается при зимней рубке и сушке под навесом в течение 6 мес. Здесь необходимо обрабатывать бревна антисептиком, чтобы они не загнивали.

Разновидности опор

Существует множество типов опор под провода. Однако в частном строительстве чаще всего используют следующие разновидности столбов для электричества:

Опоры из металла удобны и долговечны. Однако стоят они намного дороже, чем столбы из других материалов. Для того чтобы защитить металлическую опору от коррозии, её покрывают тонким слоем цинка. После установки на участке такой электрический столб заземляют: это позволяет избежать поражения током при эксплуатации ЛЭП.

Деревянные опоры под провода изготавливают из сосны. Очищенные от сучьев и коры бревна сушат, обрабатывают противопожарными составами и пропитывают антисептиками, предупреждающими гниение древесины. У электростолбов из дерева есть 2 важных преимущества — относительная дешевизна и простота в монтаже (опору на дачном участке можно установить своими руками, не прибегая к использованию сложной техники). Однако конструкции подобного типа имеют и ряд недостатков. Так, деревянные опоры недолговечны. Кроме этого, их можно устанавливать только в незаболоченной местности с сухим грунтом.

Материалы

Опора ЛЭП деревянная изготавливается из хвойных пород деревьев, где смола является естественным консервантом и антисептиком. Наибольшим спросом пользуется северная сосна, обладающая высокой прочностью и эластичностью. Проблемы, которые есть у железобетонных столбов из-за их хрупкости, никогда не создают деревянные опоры (фото ниже — погрузка готовой продукции).

Выбор древесины для изготовления опор

Для деревянных опор лучше всего подходит древесина, заготовленная в осенне-зимний период. В это время в дереве отсутствуют соки, поэтому влажность такой древесины гораздо ниже, чем у свежеспиленного летнего леса. Дополнительные затраты на сушку значительно снижаются и все производство становится дешевле.

Критерии выбора деревянной опоры

В качестве материала используется северная сосна зимней рубки.
В верхней части столба толщина не менее 16 см.
В качестве пропитки применяется водный раствор ССА.
Опора целиком или нижняя часть пропитывается на заводе под давлением 12-14 атм.
Технологические отверстия делаются до пропитки.
Глубина пропитки составляет 85 % от наружного слоя древесины — заболони (до 40 мм).
Процесс пропитки закончен, если цвет опоры серо-зеленый. Если он коричневый или бурый, это означает, что реакция до конца не закончилась. Граница должна быть видна на срезе бревна.
Опоры продаются по классам С1 и С3 с комплектацией по размерам.

Установка деревянного столба с бетонированием

Устойчивость деревянного столба выше в бетоне, так как увеличивается площадь боковой поверхности.

Можно упростить себе работу и выполнить бетонирование только верней части столба. Александр Терехов допускает для легких заборов (сетка/профлист) возможность бетонирования только верхней части в хороших грунтах, нижняя часть столба засыпка песком с послойной проливкой.

Минимальный размер бетонной части — 340 х 340 мм.

Для предотвращения попадания воды между деревянным столбом и бетоном, то кроме выполнения «горки» из бетона для отвода влаги от столба как на рисунке ниже:

Следует выполнить герметизацию герметиком (подходящим по условиям эксплуатации) линию соприкосновения бетона и дерева, как на рисунке ниже:

Возможные недостатки бетонирования деревянного столба:

Необходимость дополнительных материалов (песок и цемент), что увеличивает бюджет работ;
Дополнительные трудозатраты по работам, также увеличивают бюджет;
Требуется положительная температура воздуха для проведения работ;

На слабых (рыхлых) грунтах необходимо бетонирование всей подземной части столба для увеличения площади боковой поверхности и для восприятия ветровых нагрузок.

Особенности пропитки опор

По ГОСТ 20022.0-93 древесина под опоры пропитывается защитным средством ХМ-11 в пересчете на сухую соль в количестве 13-15 кг/м3. Приобретая бревна для столбов, следует выяснить, по каким условиям они изготавливались, поскольку в некоторых ТУ это количество занижено в 2 раза. Далеко не все производители правильно выдерживают технологию изготовления изделий. Здесь требуется организация контроля качества, хотя специалист может определить его визуально.

Окорка

Опоры ВЛ

Установка деревянных опор производится на ВЛ 3-го класса, где номинальное напряжение эксплуатации составляет 1 кВ и менее. Наиболее распространены промежуточные опоры, служащие для поддерживания проводов. Кроме того, они воспринимают ветровые нагрузки, а также вес арматуры и свой собственный. Самостоятельно они могут не выдержать усилий, возникающих вдоль линии, если произойдет обрыв. Эта нагрузка воспринимается анкерными опорами с расположением дополнительных подкосов вдоль оси ВЛ. В основном они служат для создания натяжения участка проводов. Чтобы воспринимать поперечные нагрузки, применяются анкерные опоры с расположением подкосов или «ног» в перпендикулярном направлении.

Монтаж деревянных опор производится с точной разметкой мест, а сборка — с плотной подгонкой деталей.

Особенности бетонных опор

Бетонные стойки используются для создания, реконструкции, ремонта высоко- и низковольтных ЛЭП. К самым главным положительным качествам железобетонных конструкций относится:

отличная устойчивость материала к появлению коррозии;
возможность эксплуатации опор при сверхнизком отрицательном температурном режиме, который может достигать -55 градусов С;
возможность установки в среде с высокой сейсмической активностью;
устойчивость материала к агрессивному воздействию внешней среды;
если поверхности железобетонных опор прошли специальную защитную обработку, то срок их эксплуатации может составлять 70 лет;
опорам не страшны пожары;
железобетонные конструкции являются оптимальным соотношением цены/качества.

К основным недостаткам бетонных опор относится то, что в результате скачков температурных режимов на их поверхности могут появиться сколы и трещины. Также внушительная масса изделий создает некоторые трудности во время перевозки и установки. Данные опоры используются во время создания линий с напряжением в пределах 0,4-1150 кВ. От данных показателей во многом зависит вес и параметры опор.

Обслуживание и ремонт деревянных опор

Когда стойка перекашивается вследствие ослабления соединения с бандажом, ее выправляют, не смещая пасынки.

Детали перед вывозом на трассу проверяются на соответствие проектным параметрам.

Благодаря тому, что масса деревянной опоры небольшая, при ремонте редко требуется тяжелая техника.

Установка деревянного столба в грунт или щебень

Оба следующих варианта являются почти одинаковыми и подходящими, если у Вас плотный грунт с хорошим дренирующими качествами.

Установка столба с обратной засыпкой грунта

Распространенный вариант установки столбов, с использование щебня и гидроизоляции, так и без них.

Схема установки деревянного столба с обратной засыпкой грунта / Скриншот SketchUp

Плюсы установки деревянных столбов с обратной засыпкой:

Быстро и дешево;
Из дополнительных материалов требуется антисептик и щебень;
Щебень, работая как дренаж уменьшает капиллярный подсос влаги, предотвращает переувлажнение основания столба;
Щебень при трамбовке, способствует уплотнению грунта;
Гидроизоляция увеличивает срок службы предотвращая переувлажнение деревянного столба. Гидроизоляцию нужно «поднимать» над уровнем грунта ~20см или выше. Так как это самая вероятная точка быстрого гниения;

Минусы:

Срок службы зависит от климатических условий. Мнения разнятся, но около 5-6 лет или более, в зависимости от региона и породы древесины;
Может быть не аккуратный внешний вид из-за гидроизоляции;
Желательно положительная температура воздуха для проведения работ;

При обратной засыпке требуется трамбовка каждые ~10см или проливка водой.

Не очень представляется как в городской части территорий столбы могут быть иными чем сосновыми. Но возможно у Вас есть возможность использовать столбы из более прочных пород дерева, например из лиственницы. Посмотрите, что с ней бывает после установки в землю.

Слом деревянных столбов (листвиница) установленных в землю.

Установка деревянного столба с засыпкой щебнем

Вариант установки деревянного столба или опоры с засыпкой щебнем является вариантом предыдущей установки, и в общем случае не даёт значимых, решающих преимуществ. Хотя и имеет бОльшую устойчивость на плотных грунтах.

Но при этом имеет следующие недостатки:

Возможность повреждения защитного слоя гидроизоляции, острыми краями щебня;
Необходимость дополнительных трудозатрат по удалению родного грунта с участка;
Необходимость большего количества щебня;
Возможность получения «колодца» для дождевой и талой воды в глинистом грунте;

Плюсы установки деревянного столба с засыпкой щебнем:

Возможность достигнуть бОльшей плотности при трамбовке и как следствие большей устойчивости;
Возможность проведения работ при любой температуре;

Трамбовку щебня так же необходимо выполнять каждые ~10см.

По завершении засыпки щебнем необходимо сделать «горку» вокруг столба для дренажа, так как место выхода столба из грунта самое слабое место.

Читайте также: