Типы опор линий электропередач — полное руководство

Столбы линий электропередачи (также называемые столбами линий электропередачи, телеграфными столбами, телефонными столбами, столбами линий электропередач, гидростолбами и телекоммуникационными столбами) — это столбы, используемые коммунальными предприятиями для поддержки кабелей и другого оборудования, необходимого для работы коммунальных служб.

Что такое столб электропередач?

Столб электропередач — это вертикальная колонна, используемая для поддержки коммунальных и сервисных устройств, таких как линии электропередач, кабели и провода. Иногда они также используются для размещения другого соответствующего оборудования, такого как дорожные приборы (например, светофоры), а также для декораций для мероприятий и государственных праздников.

Столбы электропередач — эффективный способ размещения неудобного или опасного оборудования там, где у него будет меньше всего шансов быть потревоженным. Подвеска сверху также помогает обеспечить более надежные средства передачи сигнала для компьютеров, телефонов и других телекоммуникационных устройств.

Один столб может использоваться для различных целей. В зависимости от требований и доступных ресурсов столбы различаются как по размеру, так и по материалу, из которого они сделаны. Средний столб имеет высоту около 12 метров (40 футов) и (в зависимости от рельефа местности) расположен на расстоянии от 38 до 91 метра (125-300 футов) друг от друга.

Типы опор, используемых в воздушных линиях электропередачи

Столбы, используемые для размещения воздушных линий электропередачи, можно разделить по двум основным критериям: а) материал столба; и б) тип передачи.

а) Материал полюса

Наиболее распространенными тремя материалами, используемыми для изготовления опор ЛЭП, являются дерево, бетон и сталь. При выборе лучшего материала необходимо учитывать ряд факторов, включая местоположение, нагрузку напряжения, а также затраты на установку и обслуживание.

1.Деревянные столбы ЛЭП

Дешевая и широкодоступная древесина исторически была популярным выбором для опор линий электропередач, при этом сорта сосны, кедра и пихты особенно популярны из-за их высоты и долговечности. Деревянные опоры должны быть «выдержаны» (высушены) перед использованием, чтобы они могли лучше впитывать влагу в условиях сырой погоды.

Деревянные столбы также необходимо обрабатывать консервантом, чтобы минимизировать риск грибков, гниения и ущерба, наносимого дикой природой. В настоящее время наблюдается переход от креозота к использованию более экологически чистых консервантов, таких как пентахлорфенол и медно-цинковый арсенат.

Столбы, изготовленные из дерева, имеют ограниченную мощность напряжения и подвержены риску возгорания при воздействии экстремального тепла. Кроме того, они требуют регулярного обслуживания, чтобы гарантировать, что они не гниют или не портятся иным образом (например, из-за повреждений дятлами).

Выдержанные деревянные столбы имеют средний срок службы 25-50 лет. Их окончательный износ обычно происходит из-за гниения под землей.

2. Стальные опоры линий электропередач

Как более прочный, экологически чистый вариант с более высокой грузоподъемностью, сталь часто используется в качестве альтернативы дереву. Поскольку ее можно расплавить и реформировать, сталь также обеспечивает гибкость в длине столба, что позволяет изготавливать более высокие столбы, подходящие для более высоких нагрузок напряжения.

Столбы, изготовленные из стали, также относительно надежны и просты в установке, что делает их идеальным выбором для густонаселенных городов.

Стальные опоры ЛЭП бывают двух основных типов:

• Ступенчатые столбы (ISTP): столбы, изготовленные со встроенными ступеньками для обслуживания (полезны для дорожных знаков); а также
• Штампованные столбы (ISWP): столбы специальной формы для дополнительной прочности (полезны для уличного освещения).

Для более тяжелых проектов, охватывающих большую площадь, вместо столбов используются большие стальные башни. Стальные электрические башни могут передавать до 300 000 вольт в любое место.

Однако стальные столбы более дороги в производстве и могут быть подвержены ржавчине. Поскольку существует также риск поражения электрическим током при контакте провода под напряжением со столбом, для их использования необходимы более надежные функции безопасности.

Правильно установленные и обслуживаемые стальные опоры служат в среднем 60 лет. Оцинковка помогает максимально продлить срок их службы.

3. Бетонные столбы ЛЭП

Бетонные столбы обладают самой высокой грузоподъемностью из трех. Как и сталь, они чрезвычайно устойчивы к гниению и повреждению дикими животными, требуют минимального обслуживания и хорошо переносят суровые климатические условия. Изоляционные свойства бетона также схожи с изоляционными свойствами деревянных столбов.

Два основных типа бетонных опор, используемых для размещения воздушных линий электропередачи, — это железобетон (обеспечивает вес и устойчивость) и предварительно напряженный бетон (обеспечивает прочность и боковую несущую способность).

Главные недостатки бетонных столбов в том, что если их не изготавливать на месте, то стоимость их транспортировки будет значительной. Кроме того, бетонные столбы также нелегко модифицировать, они тяжелые и неудобные, и могут представлять угрозу безопасности, если они ослабнут.

Срок службы центробежно-литых бетонных столбов составляет 50 лет и более. Их тяжесть и относительная непроницаемость делают их идеальным выбором для использования в прибрежных районах, где они могут хорошо выдерживать морской воздух, резкие ветры и болотистую почву.

б) По применению/передаче

Столбы линий электропередачи в основном используются для трех различных видов воздушных линий: 1. Линии электропередачи; 2. Распределительные линии; и 3. Линии коммунального обслуживания.

Для их поддержки используются опоры линий электропередач, распределительные опоры и фонарные столбы:

1. Опоры линий электропередач передают первичную, высоковольтную мощность (230 кВ или более для вышек) между электростанциями. Опоры линий электропередач и вышки часто изготавливаются из металла и крепятся к земле бетоном;
2. Распределительные столбы передают вторичную, низковольтную мощность (5-33 кВ) напрямую в предприятия и дома. Мощность, передаваемая этими линиями, уже обработана и преобразована в соответствующий уровень (известный как «сервисный сброс») для обычного, повседневного использования; и
3. Фонарные столбы используются для передачи различных уровней мощности к различным устройствам, используемым в общественных службах, таким как дорожное оборудование, видеонаблюдение и уличное освещение. Такие типы опор обычно являются самонесущими.

Распределительные столбы могут быть касательная, оттяжка, или самостоятельный. Тангенциальные столбы — это столбы основного назначения, расположенные по прямой линии. Распределительные столбы с растяжками — это те, которые имеют встроенную растяжку в качестве дополнительного средства поддержки, а самонесущие столбы — это те, которые не могут зависеть от какой-либо дополнительной поддержки (например, те, которые занимают неудобное пространство).

Линии субпередачи и распределения часто переносятся разными наборами опор. Однако размещение обеих линий на одних и тех же опорах может быть экономически и экономически эффективным. Это достигается с помощью «подстройки», когда линии распределения встраиваются в опоры линий электропередачи.

Что находится на электрическом столбе?

Основные характеристики опоры линии электропередач можно разделить на 3 категории: а) провода и кабели; б) крепежные элементы; и в) средства безопасности.

1. Провода и кабели

Столбы электропередач часто вмещают многочисленные кабели и провода. Основные группы линий на электрических столбах:

• Статические линии: Это включает в себя статический провод (используется для отвода молниевых разрядов) и нейтральная линия или многозаземленная нейтраль (МГН) который обеспечивает обратный путь для электрического тока;
• Линии электропередачи: Их можно далее разделить на первичные линии, которые несут самое высокое напряжение, и вторичные линии, грузоподъемность, которая уже претерпела эксплуатационное падение;
• Линии телекоммуникаций: например, для телефонной связи и подключения к Интернету;
• Линии оттяжки: Те, которые соединяют столб с фундаментным уровнем.

2. Оборудование для столбов ЛЭП

Термин «крепежные изделия» используется для описания различных элементов оборудования, которые необходимы для обеспечения эффективного функционирования опор линий электропередач, таких как болты, крюки, зажимы для столбов, фитинги, гайки, шайбас, крестовины, и сборки.

Металлические изделия для столбов имеют много важных назначений, включая (но не ограничиваясь):

• Обеспечение структурной и защитной поддержки столба;
• Помощь в преобразовании и передаче электроэнергии;
• Упрощение требований к растяжкам и электропроводке.

Деревянные столбы можно довольно легко предварительно просверлить для установки деталей оборудования. Стальные столбы можно изготовить со встроенными пазами для той же цели; сверление на месте также является вариантом, как и сварка деталей.

Однако для столбов, изготовленных из бетона, сверление не вариант. Крепеж можно отлить в столб только во время его изготовления — процесс не из легких.

Поскольку сверление, сварка и литье стальных и бетонных столбов могут быть дорогостоящими, трудоемкими и/или опасными, все более популярным методом крепления оборудования к столбам линий электропередач стали внешние крепежные элементы.

3. Функции безопасности

Столбы электропередач включают в себя многочисленные функции безопасности, разработанные для предотвращения ряда опасных ситуаций. Некоторые из наиболее распространенных функций безопасности на столбах электропередач включают в себя:

• Статический провод: проходит по самой вершине. Помогает защитить столб от повреждения молнией, поглощая любой избыточный электрический ток, возникающий в результате удара молнии;
• Заземляющие стержни: Провод соединяет статический провод с заземляющим стержнем у фундамента, который безопасно отводит любое вызванное молнией напряжение в землю;
• Трансформеры: Преобразовывать сырое электричество высокого напряжения в уровни, безопасные для повседневного использования;
• Вырезы предохранителей: Обеспечивает прокладку первичного провода от трансформатора и служит визуальным «предупреждающим сигналом» в случае перегрузки трансформатора;
• Изоляторы: Защитите токоведущие компоненты от соприкосновения друг с другом (воздушные пучки проводов также помогают предотвратить лесные пожары, используя аналогичный метод).

Как установить столб?

После того, как столб электропередач изготовлен и адаптирован по желанию, его необходимо установить. Для этого требуется помощь специализированной техники.

Основные этапы установки:

• Транспорт: Если столб не изготовлен на месте, его необходимо привезти на место;
• Копаем яму: Минимальная глубина — 1/3 длины столба для максимальной устойчивости;
• Заземление: Столб необходимо заземлить медным проводом для отвода избыточного напряжения;
• Позиционирование: Стойку необходимо правильно установить, а затем поднять;
• Вставка: После достижения оптимального положения столб можно легко опустить в отверстие;
• Обеспечение: Яма заполняется и выравнивается, закрепляя столб на месте.

Видео по установке столба ЛЭП:

Заключительные мысли

От телеграфа к телефону, к нашей современной эпохе Интернета: наша способность делиться информацией была революционизирована. Процесс, который раньше занимал дни, был упрощен до секунды, переосмыслив нашу способность общаться друг с другом как на личном, так и на профессиональном уровне.

На протяжении почти 180 лет скромные столбы электропередач, усеивающие наши улицы и поддерживающие наши системы, были силой, буквально поддерживающей этот прогресс. С их помощью разработки в области телекоммуникационных технологий смогли продолжить улучшать и расширять нашу жизнь, сохраняя нас связанными вне зависимости от времени и пространства.

Столбы электропередач помогли нам создать мир безграничных глобальных возможностей — и будут продолжать делать это еще долгие годы.

Часто задаваемые вопросы (FAQ)

Что такое столб электропередач?

Столб электропередач — это вертикальная колонна, используемая для поддержки коммунального и сервисного оборудования, такого как линии электропередач, кабели и провода.

Типы опор, используемых на воздушных линиях электропередачи

Столбы, используемые для размещения воздушных линий электропередачи, можно разделить по двум основным критериям: материал столба и тип передачи.

• По данным Pole Materials, существует 3 типа столбов: деревянные столбы, стальные столбы и бетонные столбы.
• В зависимости от области применения различают также 3 типа: опоры линий электропередачи, распределительные опоры и фонарные столбы.

Что находится на электрическом столбе?

Основные характеристики опоры линии электропередач можно разделить на 3 категории: провода и кабели, крепежные элементы и элементы безопасности.

• На опорах линий электропередач часто прокладываются многочисленные кабели и провода, такие как статические линии, линии электропередачи, телекоммуникационные линии.
• Термин «крепежные изделия» используется для описания различных элементов оборудования, которые необходимы для обеспечения эффективного функционирования опор линий электропередач, таких как болты, крюки, зажимы, фитинги, гайки, шайбы и узлы.
• Столбы линий электропередач оснащены многочисленными защитными устройствами, предназначенными для предотвращения ряда опасных ситуаций, такими как заземляющие стержни, трансформаторы, предохранители и изоляторы.

Как установить столб?

Основные этапы установки:

• Транспортировка: Если столб не изготовлен на месте, его необходимо привезти на место;
• Рытье ямы: минимальная глубина — 1/3 длины столба для максимальной устойчивости;
• Заземление: столб необходимо заземлить медью для отвода избыточного напряжения;
• Размещение: столб необходимо правильно установить, а затем поднять;
• Вставка: После достижения оптимального положения столб можно легко вставить в отверстие;
• Закрепление: Яма заполняется и выравнивается, столб закрепляется на месте.