Деревянная опора ЛЭП: фото, размеры, вес. Монтаж и ремонт деревянных опор

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

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:

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

Недостатки

Наряду с преимуществами деревянная опора имеет недостатки.

1. 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.
2. Бревна необходимо изготавливать с необходимыми диаметрами и конусностью.
3. 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

1. В качестве материала используется северная сосна зимней рубки.
2. В верхней части столба толщина не менее 16 см.
3. В качестве пропитки применяется водный раствор ССА.
4. Опора целиком или нижняя часть пропитывается на заводе под давлением 12-14 атм.
5. Технологические отверстия делаются до пропитки.
6. Глубина пропитки составляет 85 % от наружного слоя древесины - заболони (до 40 мм).
7. 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.
8. 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/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.

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.