Проміжна опора портального типу для лінії електропередачі

Реферат: Проміжна опора портального типу для лінії електропередачі включає дві стійки, кожна з яких виконана з нижньої, середньої і верхньої сталевих багатогранних секцій, складну траверсу, що складається з перекладини, з'єднаної з верхніми секціями стійок шарнірно, і двох консолей, з'єднаних з верхніми секціями стійок, підтримуючі тяги, що з'єднують перекладину і консолі траверси з верхніми секціями стійок, горизонтальну стяжку верхніх секцій стійок і перехресні зв'язки між стійками. Секції стійок з'єднані між собою за допомогою безболтових телескопічних з'єднань. Консолі траверси з'єднані з опорами шарнірно. Перекладина і консолі траверси виконані у вигляді горизонтально орієнтованих плоских ґратчастих ферм. UA 77492 U (54) ПРОМІЖНА ОПОРА ПОРТАЛЬНОГО ТИПУ ДЛЯ ЛІНІЇ ЕЛЕКТРОПЕРЕДАЧІ UA 77492 U UA 77492 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до галузі будівництва, а більш конкретно до конструкцій проміжних опор високовольтних ліній електропередачі. Однією з найбільш часто використовуваних конструкцій у високовольтних лініях електропередачі є проміжна опора. Цей тип інженерних споруд встановлюють на прямих ділянках, через які проходять високовольтні лінії електропередачі. Основна функція, яку виконує проміжна опора, - це підтримка дротів і тросів. Проміжна опора не призначена для тривалих навантажень, що виникають унаслідок натягнення дротів. Проте в аварійних ситуаціях (наприклад у разі обриву дроту) проміжна опора повинна сприймати навантаження, які передають дроти, що залишилися цілими. Широке розповсюдження знайшли проміжні опори портального типу, що включають дві стійки, на яких закріплена горизонтальна траверса. Як правило, горизонтальну траверсу виконують складною, яка складається з середньої частини (перекладина) і двох консолей. Прикладом такої опори може бути проміжна опора портального типу для лінії електропередачі, що відома за патентом Російської Федерації на корисну модель RU104957, МПК Е04Н 12/08, дата подання заявки 31.01.2011. Проміжна опора портального типу для лінії електропередачі включає дві стійки, що виконані у вигляді плоских ферм, сполучених за допомогою фланців, складну траверсу, яка включає перекладину і консолі, виконані в вигляді плоских ферм. Траверса оперта на стійки за допомогою шарнірів. Стійки з'єднані між собою перехресними зв'язками. Нижні кінці стійок з'єднані горизонтальними балками, що дозволяє розподілити поперечні зусилля між фундаментами. Плоскі ферми стійок і траверси виготовлені із сталевих гнутих зварних профілів, наприклад прямокутного перерізу. В процесі експлуатації в стійках і траверсі, виконаних у вигляді плоских ферм із сталевих гнутих зварних профілів, виникають переважно зусилля стиснення-розтягування і практично не виникають згинаючі моменти, що дозволяє полегшити опору. Загальними ознаками аналога і рішення, що заявляється, є: проміжна опора портального типу для лінії електропередачі, що включає дві стійки, складну траверсу, яка з'єднана із стійками шарнірно і складається з перекладини і двох консолей, виконаних у вигляді плоских ферм, підтримуючі тяги, що з'єднують перекладину і консолі траверси з верхніми секціями стійок, перехресні зв'язки між стійками. Останніми роками явно помітна тенденція використання в конструкціях проміжних опор портального типу багатогранних, гнутих із сталевого листа стійок замість ґратчастих фермових конструкцій, які використані, наприклад, у вищеописаному аналогу. Про це свідчать наступні факти. У 2008 році фахівцями ВАТ "ПРОМіК", м. Дніпропетровськ, Україна, були розроблені проміжні опори портального типу на багатогранних гнутих стійках для класу напруг 500 кВ типів ПМГ500-1.2, ПМГ500-1.2-5, ПМГ500-1.2-10, ПМГ500-1.2-7 (http://www.energobud.com.ua/ru/konferentsii/20-pjataja-mezhdunarodnaja-onferentsija-mgs/208primenenie-mnogogrannyh-stoek-v-promezhutochnyh-oporah-vl-500). У 2009 році в ОАО "Северо-западный энергетический инжиниринговый центр" (ОАО "СевЗап НТЦ"), Російська Федерація, була розроблена проміжна двостійкова багатогранна опора з внутрішніми зв'язками типу 2МП500-1В. Опора складається з двох металевих стійок змінного перерізу, траверси і гнучких перехресних внутрішніх зв'язків, які підвищують бокову стійкість опори. Траверсу утворюють середня частина (перекладина) і дві зовнішні консольні частини. Середня частина (перекладина) виконана багатогранною, постійного перерізу і кріпиться до стійок опори за допомогою шарнірів, які забезпечують можливість її провертання в площині порталу. Консолі траверси виконані у вигляді многогранників змінного перерізу, які утримуються в проектному положенні гнучкими тягами. Консольні частини траверс кріпляться до стійок жорстко (http://www.energobud.com.ua/ru/konferentsii/20-pjataja-mezhdunarodnajakonferentsija-mgs/208-primenenie-mnogogrannyh-stoek-v-romezhutochnyh-oporah-vl-500). Варіанти опор із використанням багатогранних, гнутих із сталевого листа стійок широко патентуються в багатьох країнах світу (наприклад патенти RU79309, RU98453, RU2347049, RU86211, US5117607, US2009217618, CN202017377, CN202017378, GB553396, EP2147161,WO2011112122, UA68561, UA55992 та інші). Враховуючи незаперечні переваги багатогранних стійок перед ґратчастими фермовими конструкціями (технологічність, спрощення монтажних робіт при збиранні опори на місці), стає очевидною доцільність їх застосування в лініях електропередачі для всіх класів напруги. Як прототип вибрана проміжна опора портального типу для лінії електропередачі, що відома за патентом Російської Федерації на корисну модель № 95350, МПК Е04Н 12/08, дата подання заявки 12.03.2010. 1 UA 77492 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Опора включає дві стійки, кожна з яких виконана з нижньої, середньої, і верхньої сталевих багатогранних секцій, і складну траверсу, що складається з багатогранної перекладини і двох багатогранних консолей. Секції стійок стиковані між собою за допомогою фланцевих з'єднань. Перекладина траверси закріплена на верхніх секціях стійок шарнірними з'єднаннями, виконаними у вигляді болтів-шарнірів, вставлених в горизонтальні отвори у верхніх секціях стійок. Консолі траверси закріплені на верхніх секціях стійок фланцевими з'єднаннями. Перекладина і консолі траверси сполучені з верхніми секціями стійок підтримуючими тягами. Стійки стягнуті між собою перехресними зв'язками, а їх верхні секції з'єднані горизонтальною стяжкою. Основи нижніх секцій стійок виконані з фланцями для кріплення до фундаменту. Всі секції стійок, перекладина і консолі складної траверси виконані у вигляді багатогранних конструкцій. Консолі мають форму багатогранних зрізаних пірамід. Секції стійок мають дванадцять граней, а перекладина і консолі - вісім граней. Опору доставляють до місця установки в розібраному вигляді. Секції стійок з'єднують болтами фланцевих з'єднань секцій стійок. На верхніх секціях стійок шарнірно закріплюють перекладину траверси і консолі траверси фланцевими з'єднаннями. Загальними ознаками прототипу і рішення, що заявляється, є: проміжна опора портального типу для лінії електропередачі, що включає дві стійки, кожна з яких виконана з нижньої, середньої і верхньої сталевих багатогранних секцій, складну траверсу, що складається з перекладини, з'єднаної з верхніми секціями стійок шарнірно, і двох консолей з'єднаних з верхніми секціями стійок, підтримуючі тяги, що з'єднують перекладину і консолі траверси з верхніми секціями стійок, горизонтальну стяжку верхніх секцій стійок і перехресні зв'язки між стійками. Застосування фланцевих з'єднань у вузлах стиковки секцій стійок, виконання перекладини траверси у вигляді многогранника ускладнює конструкцію, знижує її технологічність. Наявність множини фланцевих з'єднань підвищує трудомісткість збірки опори на місці. Жорстке (фланцеве) кріплення консолей траверси до стійок ускладнює монтаж опори, особливо в обмежених умовах, наприклад в умовах існуючих забудов. В основу корисної моделі поставлена задача удосконалення проміжної опори портального типу для лінії електропередачі, в якій за рахунок конструктивних особливостей виконання досягається підвищення технологічності конструкції і спрощення монтажних робіт при збиранні опори на місці. Поставлена задача вирішується тим, що в проміжній опорі портального типу для лінії електропередачі, що включає дві стійки, кожна з яких виконана з нижньої, середньої і верхньої сталевих багатогранних секцій, складну траверсу, що складається з перекладини, з'єднаної з верхніми секціями стійок шарнірно, і двох консолей, з'єднаних з верхніми секціями стійок, підтримуючі тяги, що з'єднують перекладину і консолі траверси з верхніми секціями стійок, горизонтальну стяжку верхніх секцій стійок і перехресні зв'язки між стійками, відповідно до корисної моделі, секції стійок з'єднані між собою за допомогою безболтових телескопічних з'єднань, консолі траверси з'єднані зі стійками шарнірно, перекладина і консолі траверси виконані у вигляді горизонтально орієнтованих плоских ґратчастих ферм. Зазначені ознаки є істотними ознаками корисної моделі. Шарнірні з'єднання перекладини і консолей траверси з верхніми секціями стійок доцільно виконати у вигляді шпильок, вставлених в поперечних отворах у верхніх секціях стійок, на яких закріплені перекладина і консолі з можливістю їх провертання в площині порталу. Таке виконання забезпечує простоту і технологічність конструкції, а також спрощує монтажні роботи при збиранні опори на місці. Істотні ознаки корисної моделі знаходяться в причинно-наслідковому зв'язку з результатом, що досягається. Так, відмітні ознаки корисної моделі (секції стійок з'єднані між собою за допомогою безболтових телескопічних з'єднань, консолі траверси з'єднані з стійками шарнірно, перекладина і консолі траверси виконані у вигляді горизонтально орієнтованих плоских ґратчастих ферм) спільно з істотними ознаками, загальними з прототипом, забезпечують підвищення технологічності конструкції і спрощення монтажних робіт при збиранні опори на місці. Пояснюється це наступним. Стиковка сусідніх секцій стійок за допомогою безболтових телескопічних з'єднань, коли верхній кінець нижньої секції встановлюють усередині нижнього кінця верхньої секції, стягують кінці секцій для забезпечення натягу в телескопічному з'єднанні, забезпечує: - підвищення технологічності конструкції, оскільки не вимагає виконання фланців і інших сполучних елементів в конструкціях секцій, що з'єднуються; 2 UA 77492 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 - спрощення монтажних робіт при збиранні опори на місці, оскільки з'єднання секцій стійок безболтовими телескопічними з'єднаннями обмежується операціями установки верхнього кінця нижньої секції усередині нижнього кінця верхньої секції і подальшим стягуванням кінців секцій гідравлічними домкратами, що значно простіше в порівнянні з фланцевими з'єднаннями секцій, які вимагають затягування множини болтів кожного фланцевого з'єднання. Шарнірне з'єднання консолей складної траверси з верхніми секціями стійок дозволяє виконувати установку опори на місці в "складеному" положенні консолей (консолі опущені по довжині стійок), що важливо при установці опори в обмежених умовах, наприклад в умовах існуючих забудов. Виконання перекладини і консолей траверси у вигляді горизонтально орієнтованих плоских ґратчастих ферм спрощує технологію їх виготовлення порівняно з виконанням перекладини і консолей у вигляді багатогранних конструкцій. Горизонтальна орієнтація плоских ґратчастих ферм забезпечує необхідний опір згинаючим моментам, що діють на перекладину і консолі в горизонтальній площині при можливому обриві дротів лінії електропередачі. Нижче приводиться докладний опис проміжної опори портального типу для лінії електропередачі, що заявляється, з посиланнями на креслення, на яких показано: Фіг. 1 - Проміжна опора портального типу для лінії електропередачі, загальний вигляд. Фіг. 2 - Проміжна опора портального типу для лінії електропередачі, вузол І на фіг. 1. Фіг. 3 - Проміжна опора портального типу для лінії електропередачі, вид А-А на фіг. 1. Фіг. 4 - Проміжна опора портального типу для лінії електропередачі, вузол II на фіг. 1. Фіг. 5 - Проміжна опора портального типа для лінії електропередачі, розріз Б-Б на фіг. 4. Проміжна опора портального типу для лінії електропередачі включає дві стійки 1, кожна з яких виконана з нижньої 2, середньої 3 i верхньої 4 сталевих багатогранних секцій, і складну траверсу 5, що складається з перекладини 6 і двох консолей 7. Перекладина 6 і консолі 7, з'єднані з верхніми секціями 4 стійок 1 шарнірно. Перекладина 6 і консолі 7 також з'єднані з верхніми секціями 4 стійок 1 підтримуючими тягами 8 і 9 відповідно. Стійки 1 з'єднані перехресними зв'язками 10. Верхні секції 4 стійок 1 з'єднані горизонтальною стяжкою 11 (фіг. 1). Секції 2, 3, 4 стійок 1 послідовно стиковані між собою за допомогою безболтових телескопічних з'єднань (фіг. 2) з натягом, який забезпечується застосуванням стягуючих гідравлічних домкратів при збиранні стійок 1 (не показані). Перекладина 6 і консолі 7 траверси 5 виконані у вигляді плоских горизонтально орієнтованих ґратчастих ферм (фіг. 3). Як шарніри в з'єднаннях перекладини 6 і консолей 7 з верхніми секціями 4 стійок 1 використані шпильки 12, що встановлені в поперечних отворах 13 у верхніх секціях 4 і з'єднані з перекладиною 6 і консолями 7 з можливістю провертання перекладини 6 і консолей 7 в площині порталу. Перекладина 6 і консолі 7 зафіксовані на шпильках 12 гайками 14 (фіг. 4, 5). Основи нижніх секцій 2 стійок 1 виконані з фланцями 15 для кріплення до фундаменту (не показаний). Нижні 2, середні 3 і верхні 4 секції стійок 1 виконані із сталевого листа (сталь С245-С345, товщина листа 6-10 мм) методом відповідного згину листа з подальшим зварюванням з утворенням многогранника в поперечному перерізі. Кількість граней в кожній секції 2, 3, 4-12-16. Довжина секцій 2, 3, 4 в межах 11-12 м. Висота стійок 1 в зібраному стані -30-36 м. Відстань між стійками 1-6-12 м. Тяги 8 і 9, перехресні зв'язки 10, горизонтальна стяжка 11 виготовлені з сталевого круга діаметром 20-36 мм. Перекладина 6 і консолі 7 виконані у вигляді зварних ферм із сталевого кутка, швелера № 10-16. Опору доставляють до місця установки в розібраному вигляді (виготовлені в стаціонарних умовах нижні 2, середні 3 і верхні 4 секції стійок 1, перекладина 6 і консолі 7 траверси 5, тяги 8 і 9, перехресні зв'язки 10, горизонтальна стяжка 11). Збирають стійки 1, з'єднуючи послідовно нижні 2, середні 3 і верхні 4 секції стійок 1 за допомогою безболтових телескопічних з'єднань з використанням стягуючих гідравлічних домкратів, які забезпечують натяг в телескопічних з'єднаннях секцій 2, 3, 4. Перекладину 6 і консолі 7 шарнірно з'єднують з верхніми секціями 4 стійок 1, використовуючи шпильки 12 з гайками 14. Виставляють опору у вертикальне положення, використовуючи відповідні підйомні механізми, фланці 15 нижніх секцій 2 стійок 1 з'єднують з елементами фундаменту, монтують підтримуючі тяги 8 і 9, перехресні зв'язки 10, горизонтальну стяжку 11, забезпечуючи проектне положення елементів опори. 3 UA 77492 U Запропонована конструкція проміжної портальної опори для лінії електропередачі в порівнянні з прототипом більш технологічна і дозволяє спростити монтажні роботи при збиранні опори на місці і її експлуатацію. 5 10 15 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 1. Проміжна опора портального типу для лінії електропередачі, що включає дві стійки, кожна з яких виконана з нижньої, середньої і верхньої сталевих багатогранних секцій, складну траверсу, що складається з перекладини, з'єднаної з верхніми секціями стійок шарнірно, і двох консолей, з'єднаних з верхніми секціями стійок, підтримуючі тяги, що з'єднують перекладину і консолі траверси з верхніми секціями стійок, горизонтальну стяжку верхніх секцій стійок і перехресні зв'язки між стійками, яка відрізняється тим, що секції стійок з'єднані між собою за допомогою безболтових телескопічних з'єднань, консолі траверси з'єднані з опорами шарнірно, перекладина і консолі траверси виконані у вигляді горизонтально орієнтованих плоских ґратчастих ферм. 2. Проміжна опора за п. 1, яка відрізняється тим, що шарнірні з'єднання перекладини і консолей траверси з верхніми секціями стійок виконані у вигляді шпильок, встановлених в поперечних отворах у верхніх секціях стійок, на яких закріплені перекладина і консолі з можливістю їх провертання в площині порталу. 4 UA 77492 U 5 UA 77492 U Комп’ютерна верстка Л. Купенко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 6