Strutture di tutti i tipi di torri di trasmissione di potenza. Tipi di supporti per linee di trasmissione di potenza per materiale

Realizzazione di linee elettriche aeree

Struttura di supporto

Le strutture dei pali delle linee aeree di trasmissione sono molto diverse e dipendono dal materiale di cui è composto il palo (metallo, cemento armato, legno, fibra di vetro), dalla destinazione del palo (intermedio, angolare, trasposizionale, di transizione, ecc.) , sulle condizioni locali lungo il tracciato della linea (zone popolate o disabitate, condizioni montane, zone con suoli paludosi o morbidi, ecc.), tensioni di linea, numero di circuiti (singolo circuito, doppio circuito, multicircuito), ecc.

Nella progettazione di molti tipi di supporti si possono trovare i seguenti elementi:

1. Rack - è il principale elemento integrante della struttura di supporto, a differenza di altri elementi che potrebbero essere assenti. La cremagliera è progettata per fornire le dimensioni richieste dei cavi (calibro del filo - la distanza verticale dal filo nella campata alle strutture ingegneristiche intersecate dal percorso, dalla superficie della terra o dall'acqua). Ci possono essere uno, due, tre o più posti nella struttura di supporto.

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Foto. VL supporta: a - supporto a due colonne; b - supporto a tre montanti.

Un rack di supporti metallici di tipo reticolare è chiamato tronco. La canna è solitamente una piramide reticolare tronca tetraedrica realizzata con profili di acciaio laminati (angolo, nastro, lamiera) ed è costituita da una cintura, un reticolo e un diaframma. Il reticolo, a sua volta, ha aste-bretelle e distanziatori, nonché connessioni aggiuntive.



Foto. Elementi strutturali di un supporto metallico: 1 - cintura di sostegno del palo; 2 - aste-bretelle che formano un reticolo a cremagliera; 3 - diaframma; 4 - traversata; 5 - portacavi.

2. Puntoni - utilizzati per supporti angolari, terminali, di ancoraggio e di derivazione di linee aeree con tensione fino a 10 kV. Assumono parte del carico del supporto dalla tensione unilaterale del filo.



Foto. Supporto angolare con due puntoni: 1 - cremagliera; 2 - parentesi graffa.

3. Allegato (figliastro) - parzialmente sepolto nel terreno, la parte inferiore della struttura del supporto combinato di linee aeree con una tensione fino a 35 kV, costituita da cremagliere di legno e attacchi in cemento armato.
4. I controventi sono elementi di supporto inclinati che servono a rafforzare la sua struttura e collegare tra loro più elementi di supporto, ad esempio un palo con una traversa o due pali di supporto.



Foto. Elementi strutturali del supporto combinato: 1 - palo di supporto in legno; 2 - prefisso in cemento armato (figliastro); 3 - parentesi graffa; 4 - traversata.

5. Traverse: fornisce il fissaggio dei fili della linea elettrica a una certa distanza (consentita) dal supporto e l'uno dall'altro.

Foto. Traverse di supporto: a - per supporti in cemento armato 10 kV; b - per supporti in cemento armato 110 kV.

Molto spesso puoi trovare traverse sotto forma di una struttura metallica rigida, ma ci sono anche traverse in legno e traverse realizzate con materiali compositi.



Foto. Traversa di appoggio linea aerea 110 kV realizzata in materiali compositi

Inoltre, le cosiddette traverse flessibili si possono trovare su supporti a V del tipo "nabla" e supporti a U.



Foto. Supporto VL con traversa "flessibile".

In alcuni modelli di pali, le traverse possono essere assenti, ad esempio, per pali in legno o cemento armato di linee aeree con una tensione fino a 1 kV, per linee aeree con cavi isolati autoportanti con una tensione fino a 1 kV, per pali di ancoraggio di linee aeree di qualsiasi tensione, dove ogni fase è montata su un rack separato.



Foto. Supporto senza traversa

6. Fondazione: una struttura incorporata nel terreno e che trasferisce carichi su di essa dal supporto, dagli isolanti, dai fili e dalle influenze esterne (ghiaccio, vento).



Foto. Fondazione in cemento armato a fungo

Per i supporti a cremagliera singola, in cui l'estremità inferiore della cremagliera è incassata nel terreno, la parte inferiore della cremagliera funge da base; per i supporti metallici vengono utilizzati pali o prefabbricati in cemento armato a forma di fungo e quando si installano supporti e supporti di transizione nelle paludi vengono utilizzate fondamenta monolitiche in calcestruzzo.



Foto. Pali in cemento armato utilizzati nelle fondazioni a palo singolo e multipalo di linee aeree



Foto. Supporto della linea di trasmissione di potenza su una fondazione su pali

7. Traversa - aumenta la superficie laterale della struttura interrata di cremagliere in cemento armato e pedane di supporti metallici. Le traverse aumentano la capacità della fondazione di sopportare carichi orizzontali agenti sul supporto, impedendone il ribaltamento a causa delle forze di tensione dei fili durante la costruzione di supporti in terreno soffice.



Foto. Fondazione in cemento armato a fungo (1) con tre traverse (2)

8. Ragazzi - progettati per aumentare la stabilità dei supporti e percepire le forze dalla tensione del filo.



Foto. Supporto assicurato con bretelle

La parte superiore del ragazzo è fissata al palo o alla traversa del supporto e la parte inferiore all'ancora o alla soletta in cemento armato. Inoltre, il design del tutore può includere un accoppiamento di tensione: un cordino.

Foto. Parte inferiore del tutore

9. Supporto per fune - la parte superiore del supporto, progettata per supportare il cavo di protezione contro i fulmini. Di solito è una guglia trapezoidale nella parte superiore del supporto. Sul supporto possono essere presenti uno o due passacavi (su supporti a forma di U), esistono anche supporti senza rastrelliera.

Torri di linea elettrica aerea

Linee aeree con una tensione di 0,4-35 kV

Le linee aeree con tensione fino a 1 kV sono chiamate linee a bassa tensione (LV), 1 kV e più - alta tensione (HV).

Le linee a bassa tensione sono le strutture più semplici sotto forma di pali singoli interrati direttamente nel terreno, con fissati perni metallici e isolatori, a cui sono fissati i fili.

Come supporti vengono utilizzati supporti in legno, cemento armato e, meno comunemente, supporti metallici. Questi ultimi, di norma, sono utilizzati negli incroci critici (ferrovie elettrificate, autostrade, ecc.). I supporti in legno possono essere compositi su attacchi in legno o cemento armato o da tronchi pieni di lunghezza e diametro adeguati. Tre fili sono sospesi su linee da 6-35 kV e su linee da 0,4 kV i supporti consentono la sospensione congiunta di un massimo di otto fili di marca A (Ap) con una sezione trasversale di 16-50 mm2.

Le linee AT 3-10 kV non differiscono sostanzialmente dalle linee BT, tuttavia, a causa delle grandi distanze tra le fasi e tra i fili e la terra, le dimensioni degli elementi - poli, spine, isolatori - sono aumentate.

I tralicci in cemento armato per le linee di trasmissione di potenza sono progettati e utilizzati in aree con temperature dell'aria di progetto fino a -55°C. L'elemento principale di tali supporti sono le scaffalature in cemento armato centrifugato. Oltre alle cremagliere centrifughe, la struttura del supporto in cemento armato delle linee di trasmissione di energia può comprendere piastre di ancoraggio, traverse, ancoraggi per tiranti, una copertura inferiore in calcestruzzo (portante reggispinta) e strutture metalliche sotto forma di traverse, prolunghe, rack portacavi , poggiatesta, fascette, bretelle, attacchi interni, punti di attacco. Il fissaggio delle strutture metalliche al montante di supporto viene effettuato mediante morsetti o tramite bulloni. I supporti in cemento armato vengono fissati nel terreno installandoli in una fossa cilindrica, quindi riempiendo i seni con una miscela di sabbia e ghiaia. Per garantire la forza necessaria di incastonatura in terreni soffici, le traverse sono fissate sulla parte sotterranea dei supporti della linea aerea con l'aiuto di semimorsetti. Il principale svantaggio dei supporti in cemento armato sono le loro basse caratteristiche di resistenza e peso e, di conseguenza, gli elevati costi di trasporto dovuti alle grandi dimensioni e al peso dei prodotti. Dignità - elevata resistenza alla corrosione in ambienti aggressivi.

Classificazione dei supporti in cemento armato delle linee aeree

Su appuntamento

supporti intermedi sono installati su tratti rettilinei del tracciato della linea aerea, sono destinati esclusivamente al supporto di fili e cavi e non sono progettati per carichi diretti lungo la linea elettrica. Di norma, il numero totale di supporti intermedi è dell'80 - 90% di tutti i supporti delle linee di trasmissione di potenza.

Supporti di ancoraggio sono utilizzati su tratti rettilinei del tracciato della linea aerea nei punti di passaggio attraverso strutture ingegneristiche o barriere naturali per limitare la campata di ancoraggio, nonché nei punti in cui il numero, le pendenze e le sezioni trasversali dei cavi della linea elettrica cambiano. Il supporto dell'ancora percepisce il carico dalla differenza di tensione di fili e cavi, diretti lungo la linea elettrica. Il design dei supporti di ancoraggio in cemento armato delle linee aeree è caratterizzato da una maggiore resistenza. Ciò è garantito, tra l'altro, dall'uso di pilastri in cemento armato di maggiore resistenza nel supporto.

Supporti angolari progettati per operare in luoghi in cui la direzione del percorso della linea aerea cambia, percepiscono il carico risultante dalla tensione di fili e cavi delle campate di intersupporto adiacenti. A piccoli angoli di rotazione (15 - 30 °), dove i carichi sono piccoli, vengono utilizzati supporti intermedi angolari. Ad angoli di rotazione superiori a 30 ° vengono utilizzati supporti di ancoraggio angolati, che hanno una struttura più robusta e un fissaggio dell'ancoraggio dei fili.

supporti finali sono una sorta di ancoraggio e sono installati all'estremità e all'inizio della linea elettrica, progettati per il carico dalla tensione unilaterale di tutti i fili e cavi.

Supporti speciali utilizzato per compiti speciali: trasposizione- modificare l'ordine dei fili sui supporti; transitorio- attraversare l'elettrodotto attraverso strutture ingegneristiche o barriere naturali; ramo- per il dispositivo di derivazioni dalla linea elettrica principale; antivento- potenziare la resistenza meccanica del tratto di elettrodotto; attraverso- quando si attraversano linee elettriche aeree in due direzioni.

In base alla progettazione

Supporti in cemento armato a portale di linee aeree con controventi

Supporti a portale autoportanti con connessioni interne

Pali autoportanti singoli, doppi, tripli e multicolonna

Pali tiranti a uno, due, tre e più soggiorni

Per numero di catene

singola catena

doppia catena

Multicatena

SUPPORTI DI LINEE AEREE.

Supporti per linee aeree a seconda dello scopo e della posizione di installazione sul binario, possono essere intermedi, ancora, d'angolo, di estremità e speciali. supporti intermedi(vedi figura sotto) sono usati per sostenere fili su tratti rettilinei di linee. Sui supporti intermedi, i fili sono fissati con isolatori a perno. Le campate tra i supporti per linee con tensione fino a 1000 V sono 35 - 45 metri e per linee fino a 10 kV - 60 metri. La linea aerea supporta: a e 6 - intermedio, c - angolare con controvento, g - angolato con tirante di filo Supporti di ancoraggio(vedi figura sotto) sono installati anche sui tratti rettilinei del tracciato e su quelli incrociati con strutture varie. Hanno un design rigido e durevole, poiché in condizioni normali percepiscono le forze della differenza di tensione lungo i fili diretti lungo la linea aerea e, in caso di rottura del filo, devono resistere alla tensione di tutti i fili rimanenti nell'ancoraggio intervallo. I cavi sui supporti di ancoraggio sono fissati saldamente a sospensioni o isolatori a perno. I supporti di ancoraggio per linee aeree con una tensione di 10 kV sono posti a una distanza di circa 250 metri. Ancoraggio della linea aerea tensione 6 - 10kV supporti finali, che sono un tipo di ancoraggio, sono installati all'inizio e alla fine della linea. I supporti terminali devono resistere alla tensione unilaterale permanente dei cavi e ai supporti angolari (vedere la figura c e d in alto) - nei punti in cui cambia la direzione del percorso della linea aerea. Quelli speciali includono i supporti di transizione posti alle intersezioni di varie strutture o ostacoli da linee elettriche (ad esempio fiumi, ferrovie, ecc.). Questi supporti differiscono dagli altri di questa linea per altezza o design. I supporti sono in legno, metallo, cemento armato e sono anch'essi compositi, abbinando il palo di supporto in legno con un attacco in legno o cemento armato. Per linee aeree con tensione fino a 10 kV Per molto tempo sono stati utilizzati principalmente supporti in legno, ciò è dovuto alla facilità di lavorazione del legno e alla sua economicità rispetto all'acciaio e al cemento armato. I sostegni erano in pino, meno spesso in larice, abete o abete. Il diametro nel taglio superiore dei tronchi di pino per supporti e parti principali deve essere di almeno 15 cm per linee con tensione fino a 1000V e 16 cm per linee con tensione 1 - 10 kV. Il principale svantaggio dei supporti in legno non trattati è la loro fragilità. Quindi, la vita utile dei pali di pino è in media di 4-5 anni e i pali di abete rosso o abete 3-4 anni. Attualmente i pali in cemento armato, per la loro durabilità e al fine di preservare le risorse forestali del Paese, trovano largo impiego nella realizzazione di nuove reti aeree. In base alla progettazione di legno sostiene divide: su singolo; A forma di A di due cremagliere divergenti verso la base; a tre gambe di tre posizioni convergenti verso l'alto; A forma di U di due cremagliere e una traversa orizzontale di collegamento nella parte superiore (trave trasversale); A forma di AP da due sostegni ad A e una traversa orizzontale di collegamento. Vengono utilizzati anche supporti compositi, costituiti da un rack e un prefisso (stepson). In questi casi l'interfaccia tra il rack e l'attacco deve essere di almeno 1300 mm (vedi figura sotto). Abbinare un supporto in legno con un attacco: a - cemento armato, b - legno; I e 4 - la parte inferiore del supporto e dell'attacco, 2 e 3 - rinforzo longitudinale e trasversale, 5 - prefisso, 6 -. benda di filo I rack sono collegati agli accessori con bende di filo d'acciaio. Per i supporti intermedi, le bende sono costituite da dieci spire di filo con un diametro di 4 mm, per i supporti di ancoraggio, angolari e terminali - da otto spire di filo con un diametro di 5 mm. Le bende metalliche sono fissate con bulloni, posizionando rondelle rettangolari in strisce di acciaio sotto la testa dei bulloni e sotto i dadi. Supporti in acciaio in tubi o profilati in acciaio. I supporti in cemento armato sono prodotti dagli stabilimenti sotto forma di cremagliere cave a sezione tonda con diametro esterno decrescente a gradini e rettangolari anche con sezione decrescente verso la sommità del supporto. Le fabbriche producono anche prefissi in cemento armato di profilo tondo o rettangolare. Quando si utilizzano accessori in cemento armato e cremagliere di legno impregnati di un antisettico, la durata dei supporti viene notevolmente prolungata. Torri di linea elettrica aerea indipendentemente dal loro tipo, possono essere eseguiti con bretelle o bretelle (vedi la parrucca nella figura in alto). Su tutti i supporti delle linee aeree ad un'altezza di 2,5 - 3,0 metri da terra sono indicati il ​​loro numero di serie e l'anno di installazione.

FILI

Cavi di linea aerea deve avere sufficiente resistenza meccanica. In base alla progettazione, i fili possono essere a filo singolo o multifilo. I fili unipolari sono costituiti da un filo di rame o di acciaio e vengono utilizzati esclusivamente per linee con tensione fino a 1000V. I fili intrecciati in rame, alluminio e sue leghe, acciaio e bimetallo, sono costituiti da più fili intrecciati. Questi fili sono ampiamente utilizzati per la loro maggiore resistenza meccanica e flessibilità rispetto ai fili unipolari della stessa sezione trasversale. A causa della scarsità e dell'alto costo del rame, i fili di rame non vengono utilizzati sulle linee aeree. I cavi a trefoli in alluminio di marca A sono ampiamente utilizzati sulle linee aeree I cavi in ​​acciaio sono zincati per la protezione dagli agenti atmosferici. I fili di acciaio unipolari hanno il marchio PSO, multifilo - PS o PMS, se viene utilizzato acciaio di rame come materiale del filo. I fili acciaio-alluminio dei gradi AS e ASU (rinforzati) sono costituiti da diversi fili di acciaio intrecciati, sopra i quali si trovano fili di alluminio, e hanno una resistenza meccanica significativamente maggiore rispetto a quelli di alluminio. I fili di alluminio nudo sono costituiti dalle seguenti sezioni: 6, 10, 16, 25, 35, 50, 70, 95, 120 mm 2. Le sezioni dei cavi delle linee aeree sono determinate per calcolo in funzione della potenza trasmessa, delle cadute di tensione ammissibili, della resistenza meccanica, delle lunghezze delle campate, ma non devono essere inferiori a quelle indicate nella tabella seguente. Sezioni minime dei cavi delle linee elettriche aeree Per una derivazione da una linea con una tensione fino a 1000 V agli ingressi dell'edificio, vengono utilizzati fili isolati APR o AVT, con isolamento resistente agli agenti atmosferici e cavo di supporto in acciaio. Sia sul supporto che sull'edificio, i fili ABT sono fissati a un gancio separato con un isolante tramite un cavo. Sui supporti intermedi, i fili sono fissati agli isolatori dei perni con morsetti o filo per maglieria dello stesso materiale del filo, che non deve presentare curve nel punto di attacco. Metodi di fissaggio del filo dipendono dalla loro posizione sull'isolante - sulla testa (lavorazione a maglia) o sul collo (lavorazione a maglia laterale). Le principali modalità di collegamento dei cavi sono mostrate nella figura seguente. Fili di fissaggio su isolatori pin: a - testa viscosa, b - laterale viscosa, c - con morsetti, d - plug, d - loop, e - doppia sospensione Su supporti di ancoraggio, angolari e terminali cavi di linea aerea fino a 1000V vengono fissati attorcigliando i fili con una cosiddetta spina (vedi figura, d) e sopra 1000 V - con un anello (vedi figura, e). Sui supporti di ancoraggio e d'angolo, nei punti di passaggio attraverso ferrovie, passi carrai, binari del tram e agli incroci con varie linee elettriche e linee di comunicazione, viene utilizzata una doppia sospensione di fili (vedi figura, e). Collegamento a filo prodotto da morsetti (vedi figura sotto, a), un connettore ovale crimpato (vedi figura sotto, b), un connettore ovale attorcigliato con un dispositivo speciale (nella figura, c), nonché saldatura con cartucce di termite e un apparato speciale. Filo singolo fili d'acciaio può essere saldato in sovrapposizione utilizzando piccoli trasformatori. Nella campata tra i supporti non dovrebbe esserci più di una connessione e nelle campate delle intersezioni della linea aerea con varie strutture non è consentita la connessione di fili. Sui supporti i collegamenti sono realizzati in modo che non siano soggetti a sollecitazioni meccaniche. Collegamento a filo: a - morsetto ariete, 6 - connettore ovale a crimpare, c - connettore ovale attorcigliato

ISOLANTI

Quando si collegano i cavi delle linee aeree ai supporti, applicare isolanti e ganci e, quando fissati alla traversa, isolatori e perni. Per linee aeree con tensioni fino a 1000 V, vengono utilizzati isolatori in porcellana pin TF e ShN (figura sotto, a), per rami SHO (figura sotto, b) e TS in vetro. Isolatori utilizzati per linee aeree, gradi: a - TF e ShN, b - SHO, c - ShF-bA e ShF-10A, d - ShF-10B, e - P Nella figura seguente sono mostrati ganci e perni per il fissaggio degli isolatori. Per linee aeree con tensioni fino a 1000 V, utilizzare ganci KN (vedi figura sotto, a), in acciaio tondo con un diametro di 12 - 18 mm, o KV (vedi figura sotto, b), a seconda del tipo di isolante, e pin SHN o SHU (vedi figura sotto, in). Dettagli per il fissaggio degli isolatori: a - gancio KN-16, b - gancio KV-22, c - perno in acciaio ShN o SHU Su linee aeree con una tensione di 6 kV, pin isolanti ShF-6(vedi figura in alto, b) con ganci KV-22 e perni ShN-21, su linee aeree con una tensione di 10 kV - isolatori per perni ShF-10 con ganci KV-22 e perni SHU-22. Gli isolatori ShF-10 (vedi figura in alto, d) differiscono per dimensioni da ShF-6 e sono prodotti ciascuno in tre versioni: A, B e C (vedi figura in alto, c e d). Al posto dei fissaggi di ancoraggio, vengono utilizzati isolatori di sospensione P (figura in alto, e). isolanti saldamente avvitato su ganci o perni con l'aiuto di speciali cappucci in polietilene o stoppa impregnato di piombo rosso o olio essiccante. La posizione degli isolatori sul supporto è diversa. Quindi, per linee aeree con tensione fino a 1000V con linea a quattro fili, gli isolatori sono posti due su ciascun lato del supporto distanziati, rispettando le distanze verticali tra loro di almeno 400 mm, mentre il filo neutro è posizionato al di sotto i fili di fase dal lato del palo rivolto verso le case. Con una linea a tre fili con una tensione di 6 - 10 kV, due isolatori si trovano su un lato del supporto, il terzo sull'altro. Gli isolanti devono essere puliti, privi di crepe, scheggiature e danni allo smalto.

I supporti VL sono divisi in ancora e intermedi. I supporti di questi due gruppi principali differiscono nel modo in cui i fili sono sospesi. Sui supporti intermedi, i fili sono sospesi con l'aiuto di ghirlande di supporto di isolanti. Per tendere i fili vengono utilizzati supporti del tipo ad ancora, su questi supporti i fili sono sospesi mediante ghirlande sospese. La distanza tra i supporti intermedi è chiamata campata intermedia o semplicemente campata e la distanza tra i supporti di ancoraggio è chiamata campata di ancoraggio.

1. I supporti di ancoraggio sono progettati per il fissaggio rigido di cavi nei punti critici delle linee aeree: alle intersezioni di strutture ingegneristiche di particolare importanza (ad esempio ferrovie, linee aeree 330-500 kV, autostrade con larghezza carreggiata superiore a 15 m, ecc.), alle estremità della linea aerea e alle estremità del suo rettilineo sezioni. I supporti di ancoraggio su tratti rettilinei del percorso della linea aerea quando i cavi sono sospesi su entrambi i lati del supporto con le stesse tensioni nelle normali modalità operative della linea aerea svolgono le stesse funzioni dei supporti intermedi. Ma i supporti di ancoraggio sono calcolati anche per la percezione di tensioni significative lungo fili e cavi quando alcuni di essi si rompono nella campata adiacente. I supporti di ancoraggio sono molto più complicati e più costosi di quelli intermedi, e quindi il loro numero su ciascuna riga dovrebbe essere minimo.

Nelle condizioni peggiori sono i supporti di ancoraggio di estremità installati all'uscita della linea dalla centrale o sugli accessi alla sottostazione. Questi supporti subiscono una tensione unilaterale di tutti i cavi dal lato della linea, poiché la tensione dei cavi dal lato del portale della sottostazione è insignificante.

2. I supporti rettilinei intermedi sono installati su sezioni diritte delle linee aeree per mantenere il filo nella campata di ancoraggio. Un supporto intermedio è più economico e più facile da produrre rispetto a un ancoraggio, poiché, a causa della tensione uguale dei fili su entrambi i lati, non subisce forze lungo la linea con fili ininterrotti, cioè in modalità normale. I supporti intermedi costituiscono almeno l'80-90% del numero totale di supporti per linee aeree.

3. Supporti angolari posto ai punti di svolta della linea.

Oltre ai carichi percepiti dai supporti rettilinei intermedi, sui supporti angolari agiscono anche i carichi provenienti dalle componenti trasversali della tensione dei fili e dei cavi. Molto spesso, con angoli di rotazione delle linee fino a 20 °, vengono utilizzati supporti ad ancora angolati (vedi Fig. 1.). Ad angoli di rotazione della linea elettrica superiori a 20 °, il peso dei supporti angolari intermedi aumenta in modo significativo.

Riso. 1. Schema della campata di ancoraggio della linea aerea e della campata dell'intersezione con la ferrovia.

4. I pali di legno sono ampiamente utilizzati su linee aeree fino a 110 kV inclusi. Sono stati sviluppati anche pali in legno per linee aeree a 220 kV, ma non sono ampiamente utilizzati. I vantaggi di questi supporti sono il basso costo (nelle aree con risorse forestali) e la facilità di fabbricazione. Lo svantaggio è la suscettibilità del legno alla decomposizione, soprattutto nel punto di contatto con il suolo. Un efficace agente anti-decomposizione è l'impregnazione con antisettici speciali.

I supporti sono realizzati nella maggior parte dei casi in composito. La gamba del supporto è costituita da due parti di un lungo (rack ) e corto (figliastro). Il figliastro è collegato alla cremagliera con due bende fatte di filo d'acciaio. I supporti di ancoraggio e angolari intermedi per linee aeree 6-10 kV sono realizzati sotto forma di una struttura a forma di A.

Il supporto intermedio è un portale avente due cremagliere con attacchi del vento e una traversa orizzontale. I supporti angolari di ancoraggio per V L 35-110 kV sono realizzati sotto forma di strutture spaziali a forma di A-P.

5. Pali metallici (acciaio) utilizzati su linee elettriche con una tensione di 35 kV e oltre, piuttosto metal-intensivo e richiedono la verniciatura durante il funzionamento per proteggere dalla corrosione. Installare supporti metallici su fondazioni in cemento armato. Il disegno più comune supporta 500 kV - portale tirato (Fig. 2). Per la linea 750 kV vengono utilizzati sia pali a portale su tiranti che pali a V del tipo Nabla con tiranti sdoppiati. Per l'uso su linee a 1150 kV in condizioni specifiche, sono stati sviluppati numerosi modelli di torri: portale, a forma di V, con una traversa strallata. Il tipo principale di supporti intermedi per linee da 1150 kV sono supporti a forma di V su ragazzi con una disposizione orizzontale dei fili (Fig. 2). Una linea CC con una tensione di 1500 (±750) kV Ekibastuz-Center è progettata su supporti metallici (Fig. 2) .

Fig.2. Supporti in metallo:

un - monocircuito intermedio su controventi 500 kV;b - intermedio a V 1150 kV;in - supporto intermedio di linea aerea in corrente continua 1500 kV;G - elementi di strutture reticolari spaziali

6. I pali in cemento armato sono più durevoli dei pali in legno, richiedono meno metallo rispetto ai pali in metallo, sono di facile manutenzione e quindi sono ampiamente utilizzati su linee aeree fino a 500 kV inclusi. È stata realizzata l'unificazione delle strutture dei supporti in metallo e cemento armato per linee aeree 35-500 kV. Di conseguenza, il numero di tipi e modelli di supporti e loro parti è stato ridotto. Ciò ha permesso di produrre in serie supporti nelle fabbriche, il che ha accelerato e ridotto la costruzione delle linee.

Tipi di supporto

Linee elettriche aeree. Strutture di supporto.

Supporti e fondazioni per linee elettriche aeree con una tensione di 35-110 kV hanno una quota significativa sia in termini di consumo di materiale che in termini di costi. Basti pensare che il costo delle strutture di supporto montate su queste linee aeree è, di regola, del 60-70% del costo totale della costruzione delle linee elettriche aeree. Per le linee ubicate presso imprese industriali e aree ad esse immediatamente adiacenti, tale percentuale può essere anche superiore.

I supporti per linee aeree sono progettati per supportare i cavi di linea a una certa distanza da terra, garantendo la sicurezza delle persone e un funzionamento affidabile della linea.

Torri di linea elettrica aerea sono divisi in ancora e intermedi. I supporti di questi due gruppi differiscono nel modo in cui i fili sono sospesi.

Supporti di ancoraggio percepire completamente la tensione di fili e cavi nelle campate adiacenti al supporto, ovvero servono per tendere i fili. Su questi supporti, i fili sono sospesi con l'aiuto di ghirlande pendenti. I supporti del tipo ad ancora possono essere di costruzione normale e leggera. I supporti di ancoraggio sono molto più complicati e più costosi di quelli intermedi, e quindi il loro numero su ciascuna riga dovrebbe essere minimo.

I supporti intermedi non percepiscono la tensione dei fili o la percepiscono parzialmente. Sui supporti intermedi, i fili sono sospesi con l'ausilio di isolatori che sostengono ghirlande, fig. uno.

Riso. uno. Schema della campata di ancoraggio della linea aerea e della campata dell'intersezione con la ferrovia

Sulla base di supporti di ancoraggio possono essere eseguiti fine e trasposizione supporta. Possono essere supporti intermedi e di ancoraggio dritto e ad angolo.

Ancoraggio finale i supporti installati all'uscita della linea dalla centrale o agli accessi alla cabina si trovano nelle peggiori condizioni. Questi supporti subiscono una tensione unilaterale di tutti i cavi dal lato della linea, poiché la tensione dal lato del portale della sottostazione è insignificante.

Linee intermedie i supporti sono installati su sezioni rettilinee di linee elettriche aeree per supportare i cavi. Un supporto intermedio è più economico e più facile da produrre rispetto a un ancoraggio, poiché in modalità normale non subisce forze lungo la linea. I supporti intermedi costituiscono almeno l'80-90% del numero totale di supporti per linee aeree.

Supporti angolari sono posti ai punti di svolta della linea. Ad angoli di rotazione della linea fino a 20 °, vengono utilizzati supporti ad ancora angolati. Ad angoli di rotazione della linea elettrica superiori a 20 ° - supporti angolari intermedi.

A seconda del metodo di sospensione dei cavi, i supporti delle linee aeree (VL) sono divisi in due gruppi principali:

un) supporti intermedi, su cui i fili sono fissati in morsetti di supporto,

b) supporti di tipo ancoraggio usato per tendere i fili. Su questi supporti, i fili sono fissati in morsetti di tensione.

La distanza tra i supporti (linee elettriche) è chiamata campata e la distanza tra i supporti del tipo di ancoraggio è sezione ancorata(Fig. 1).

In accordo con l'intersezione di alcune strutture ingegneristiche, come le ferrovie pubbliche, è necessario eseguire su supporti del tipo ad ancora. Agli angoli della linea sono installati supporti angolari, sui quali i fili possono essere sospesi in supporto o morsetti di tensione. Pertanto, i due gruppi principali di supporti - intermedio e di ancoraggio - sono divisi in tipi che hanno uno scopo speciale.

Riso. 1. Schema della sezione ancorata della linea aerea

Appoggi rettilinei intermedi sono installati su tratti rettilinei della linea. Sui supporti intermedi con isolatori di sospensione, i fili sono fissati in ghirlande di supporto appese verticalmente; su supporti intermedi con isolatori a perno, i fili sono fissati mediante lavorazione a maglia. In entrambi i casi, i supporti intermedi percepiscono carichi orizzontali dalla pressione del vento sui fili e sul supporto, e verticali - dal peso dei fili, degli isolanti e dal peso proprio del supporto.

Con fili e cavi ininterrotti, i supporti intermedi, di norma, non percepiscono il carico orizzontale dalla tensione di fili e cavi nella direzione della linea e quindi possono essere realizzati con un design più leggero rispetto ad altri tipi di supporto, ad esempio, supporti terminali che percepiscono la tensione di fili e cavi. Tuttavia, per garantire un funzionamento affidabile della linea, i supporti intermedi devono sopportare alcuni carichi nella direzione della linea.

Supporti angolari intermedi installato agli angoli della linea con una sospensione di fili in ghirlande di supporto. I supporti intermedi e angolari di ancoraggio, oltre ai carichi agenti sui supporti rettilinei intermedi, percepiscono anche i carichi provenienti dalle componenti trasversali della tensione dei fili e dei cavi.

Ad angoli di rotazione della linea elettrica superiori a 20 °, il peso dei supporti angolari intermedi aumenta in modo significativo. Pertanto, i supporti angolari intermedi vengono utilizzati per angoli fino a 10 - 20°. A grandi angoli di rotazione, supporti angolari di ancoraggio.

Riso. 2. Supporti intermedi VL

Supporti di ancoraggio. Sulle linee con isolatori di sospensione, i fili sono fissati nei morsetti delle ghirlande di tensione. Queste ghirlande sono, per così dire, una continuazione del filo e trasferiscono la sua tensione al supporto. Nelle linee con isolatori a perno, i fili sono fissati su supporti di ancoraggio con viscosi rinforzati o speciali morsetti che assicurano il trasferimento della piena tensione del filo al supporto attraverso gli isolatori a perno.

Quando si installano supporti di ancoraggio su tratti rettilinei del percorso e si sospendono cavi su entrambi i lati del supporto con le stesse tensioni, i carichi longitudinali orizzontali dei cavi sono bilanciati e il supporto di ancoraggio funziona allo stesso modo di quello intermedio, cioè percepisce solo carichi orizzontali trasversali e verticali.

Riso. 3. Supporti per linee aeree del tipo ad ancora

Se necessario, i fili sull'uno e sull'altro lato del supporto dell'ancora possono essere tirati con una tensione diversa, quindi il supporto dell'ancora percepirà la differenza di tensione dei fili. In questo caso, oltre ai carichi orizzontali trasversali e verticali, sul supporto agirà anche il carico orizzontale longitudinale. Quando si installano supporti di ancoraggio agli angoli (nei punti di svolta della linea), i supporti angolari di ancoraggio percepiscono anche il carico dalle componenti trasversali della tensione dei fili e dei cavi.

I supporti terminali sono installati alle estremità della linea. Da questi supporti partono fili sospesi sui portali delle cabine. Quando si appendono i cavi sulla linea fino alla fine della costruzione della sottostazione, i supporti terminali percepiscono la piena tensione unilaterale.

Oltre ai tipi di supporto elencati, vengono utilizzati anche supporti speciali sulle linee: trasposizione, che serve a modificare l'ordine dei fili sui supporti, diramazione - per eseguire diramazioni dalla linea principale, supporto per grandi attraversamenti su fiumi e spazi idrici, ecc.

I principali tipi di supporti sulle linee aeree sono quelli intermedi, il cui numero rappresenta solitamente l'85-90% del numero totale di supporti.

Secondo il design del supporto può essere suddiviso in indipendente e supporti rinforzati. I ragazzi sono solitamente fatti di cavi d'acciaio. Sulle linee aeree vengono utilizzati supporti in legno, acciaio e cemento armato. Sono stati sviluppati anche progetti di supporti in leghe di alluminio.
Strutture di linee aeree

1. Supporto in legno LOP 6 kV (Fig. 4) - colonna singola, intermedia. È fatto di pino, a volte larice. Il figliastro è fatto di pino impregnato. Per le linee 35-110 kV vengono utilizzati supporti a due colonne in legno a forma di U. Ulteriori elementi della struttura di supporto: ghirlanda pensile con clip per appendere, traversa, bretelle.
2. I supporti in cemento armato sono realizzati come monocolonna autoportante, senza controventi o con controventi a terra. Il supporto è costituito da un palo (tronco) in cemento armato centrifugato, una traversa, un cavo di protezione contro i fulmini con un elettrodo di terra su ciascun supporto (per la protezione contro i fulmini della linea). Con l'aiuto di un perno di messa a terra, il cavo è collegato a un conduttore di messa a terra (un conduttore a forma di tubo piantato nel terreno accanto al supporto). Il cavo serve a proteggere le linee dai fulmini diretti. Altri elementi: cremagliera (baule), trazione, traversa, portacavi.
3. I supporti in metallo (acciaio) (Fig. 5) vengono utilizzati a una tensione di 220 kV o superiore.

I supporti VL sono progettati per fornire le distanze richieste tra le fasi e il terreno. La distanza orizzontale tra i centri di due supporti adiacenti della stessa linea è chiamata campata. Ci sono campate di transizione, intermedie e di ancoraggio. La campata di ancoraggio è solitamente costituita da più campate intermedie.

Tipi di supporto

In base al numero di catene, i supporti sono classificati in catena singola e catena doppia. Una linea aerea a due circuiti, realizzata su supporti a doppio circuito, è più economica di due linee parallele, realizzate su supporti a circuito singolo, e può essere realizzata in tempi ridotti.

I supporti VL sono divisi in due gruppi principali: intermedi e ancora. Inoltre, si distinguono supporti angolari, terminali e speciali.

I supporti intermedi sono installati su tratti rettilinei del percorso. In modalità normale, percepiscono i carichi verticali dalla massa di fili, isolatori, raccordi e carichi orizzontali dalla pressione del vento su fili e supporti. Quando uno o più fili si rompono, i supporti intermedi assumono un carico aggiuntivo diretto lungo la linea e sono soggetti a torsione e flessione. Pertanto, sono realizzati con un certo margine di sicurezza. Il numero di supporti intermedi sulle linee aeree arriva fino all'80%.

I supporti di ancoraggio sono installati su tratti rettilinei del percorso per il passaggio di linee aeree attraverso strutture ingegneristiche o ostacoli naturali. Il loro design è più rigido e più forte, poiché percepiscono il carico longitudinale dalla differenza di tensione di fili e cavi nelle campate di ancoraggio adiacenti e, durante l'installazione, dalla tensione dei fili sospesi da un lato.

I supporti angolari sono installati agli angoli della linea aerea. L'angolo di rotazione della linea è l'angolo nel piano della linea (Fig. 2.1), che completa l'angolo interno della linea a 180 0. Se l'angolo di rotazione del percorso è inferiore a 20 0, vengono installati supporti angolari intermedi, se superiori a 20 0 - ancoraggi angolari (Fig. 2.1).

Riso. 2.1. Pianta e profilo della sezione VL:

A - supporto di ancoraggio, P - supporto intermedio, UP - supporto intermedio angolare, UA - supporto di ancoraggio angolare, KA - supporto di ancoraggio terminale

I supporti terminali sono un tipo di ancoraggio e vengono installati alla fine e all'inizio della linea. In condizioni normali di funzionamento percepiscono il carico dovuto alla trazione unilaterale dei fili.

Quelli specializzati includono i supporti di trasposizione, il cui design consente di modificare l'ordine dei fili sul supporto; diramazioni - per diramare la linea principale, ecc.

Materiale di supporto

Secondo gli standard di progettazione tecnologica per le linee elettriche aeree con una tensione di 35 kV e oltre, si consigliano le seguenti aree di utilizzo di vari materiali per la fabbricazione di supporti.

supporti in legno(pino, larice invernale, per parti non critiche - abete rosso, abete) impregnato con un antisettico sono utilizzati per linee aeree a circuito singolo 35 - 150 kV dove l'uso del legno è economicamente vantaggioso. Il vantaggio dei pali in legno è dovuto al loro basso costo, alla resistenza meccanica sufficientemente elevata, alle elevate proprietà di isolamento elettrico e al basso costo. Lo svantaggio principale è la fragilità.

Supporti in cemento armato sono utilizzati in pianura per linee a circuito singolo 35 - 220 kV, su tutte le linee a doppio circuito - 35 - 110 kV, su linee aeree - 500 kV, transitanti in zona pianeggiante dove non sono economicamente realizzabili supporti metallici. I supporti in cemento armato non possono essere utilizzati su linee aeree che passano su terreni montuosi o accidentati. I supporti in cemento armato hanno un'elevata resistenza meccanica, sono durevoli, economici da utilizzare, produrre e assemblare rispetto a quelli in metallo. Il loro svantaggio è la loro grande massa, che aumenta i costi di trasporto. Nei supporti in cemento armato, le principali forze di trazione sono assorbite dall'armatura in acciaio, poiché il calcestruzzo non funziona bene in trazione, ma in compressione i carichi principali sono percepiti dal calcestruzzo.

Il lavoro congiunto di cemento e acciaio è dovuto alle seguenti proprietà. Il calcestruzzo durante l'indurimento è saldamente legato all'armatura a causa dell'incollaggio e dell'attrito causati dal ritiro del calcestruzzo durante l'indurimento, con conseguente compressione delle barre di armatura da parte del calcestruzzo. Di conseguenza, se esposti a forze esterne, entrambi i materiali lavorano insieme, le sezioni adiacenti di cemento e acciaio subiscono le stesse deformazioni. Acciaio e cemento hanno approssimativamente gli stessi coefficienti di dilatazione lineare, il che elimina la comparsa di sollecitazioni interne nel cemento armato al variare della temperatura esterna. Il calcestruzzo protegge in modo affidabile il rinforzo dalla corrosione e percepisce lo stress di compressione durante le fluttuazioni di temperatura. Lo svantaggio del cemento armato è la formazione di crepe al suo interno, soprattutto nei punti di contatto con il suolo. Per aumentare la resistenza alla fessurazione, viene utilizzata la precompressione dell'armatura, che crea un'ulteriore compressione del calcestruzzo. Gli elementi principali dei supporti in cemento armato sono cremagliere, traverse, rack per cavi e traverse. Negli impianti in cemento armato, le cremagliere vengono realizzate o su centrifughe che eseguono la modellatura e la compattazione del calcestruzzo, oppure mediante vibrazione, compattando l'impasto di calcestruzzo con vibratori. Per centrifugazione vengono realizzati rack rotondi conici e cilindrici cavi, mediante vibrazione - rettangolari (GOST 22387.0-85). Per le linee aeree a doppio circuito con una tensione superiore a 35 kV e superiore, vengono utilizzati rack centrifughi, etichettati SK (cremagliere coniche) e ST (scaffalature cilindriche). Le scaffalature SK sono utilizzate su linee aeree 35-750 kV di due tipi: lunghe 22,6 m e 26 m con diametri superiore e inferiore rispettivamente di 440/650 mm e 416/650 mm, realizzate in un'unica cassaforma. Le scaffalature STs sono realizzate con una lunghezza di 20 m e un diametro di 800 mm. Per le linee aeree da 35 kV vengono utilizzati CB resistenti alle vibrazioni con una lunghezza di 16,4 m.

Supporti in metallo sono utilizzati su linee aeree a doppio circuito 35-500 kV, su linee aeree a circuito singolo 110, 220, 330 kV, dove è impossibile o impraticabile utilizzare supporti in cemento armato, su linee aeree 750 kV. Le strutture principali dei supporti metallici sono realizzate in acciaio St3, le unità di supporto più sollecitate sono realizzate in acciai bassolegati. Parti dei supporti sono zincate a caldo in fabbrica. L'assemblaggio dei supporti viene effettuato mediante collegamenti bullonati. Il loro vantaggio rispetto al cemento armato è che consentono di creare strutture progettate per carichi pesanti e qualsiasi condizione climatica, hanno un'elevata resistenza meccanica con una massa relativamente piccola. Tuttavia, sono piuttosto costosi e soggetti a corrosione. I supporti in acciaio possono essere a colonna singola (torre) ea portale nel design, e autoportanti o con controventi secondo la modalità di fissaggio su fondazioni.

Unificazione dei supporti

Sulla base dei risultati di molti anni di pratica nella costruzione e gestione di linee aeree, vengono determinati i tipi e i progetti di supporti più appropriati ed economici e viene eseguita sistematicamente la loro unificazione, il che consente l'uso di un unico conveniente sistema di designazioni e classificazioni. L'unificazione consente di ridurre il numero totale delle tipologie di supporti, il numero delle dimensioni standard delle parti di supporto, di selezionare, se necessario, un sostituto razionale dei supporti o di loro parti e di organizzare la loro produzione in serie presso stabilimenti specializzati. Secondo l'unificazione, per ogni tipo di supporto, vengono stabilite le condizioni per l'uso: tensione delle linee aeree, numero di circuiti, area del ghiaccio, velocità massima del vento, gamme di marche di fili, marche di cavi. L'ultima unificazione per i pali in acciaio è stata effettuata nel 1995-96, secondo la quale è stata ampliata la gamma di sezioni trasversali dei fili applicate, che consente una densità di corrente ottimale, le lunghezze delle stringhe di isolanti sono state unificate, sono state sviluppate raccomandazioni per tener conto tenere conto del grado di inquinamento atmosferico nella scelta degli isolanti, sono state apportate modifiche alla progettazione dei pali, sono stati modificati i nomi dei tipi di supporto. In base a queste condizioni, nei libri di consultazione viene selezionato il tipo di supporto appropriato, il cui nome riflette le seguenti caratteristiche:

1) tipo di supporto: P - intermedio, U - angolare (intermedio o ancora), C - specializzato;

2) materiale di supporto: D - legno, B - cemento armato, non esiste una designazione di lettere per i supporti metallici;

3) tensione nominale delle linee aeree;

4) dimensione standard: questa è una cifra che riflette le proprietà di resistenza del supporto: un numero pari viene assegnato a un supporto a doppia catena, un numero dispari viene assegnato a uno a circuito singolo.

Ad esempio, PB35-3 è un supporto intermedio a circuito singolo in cemento armato per linee aeree 35 kV (destinato alla realizzazione di linee aeree in regioni III-IV su ghiaccio, velocità del vento fino a 30 m / s, con AS95 / 16- AC150 / 24 fili e cavo TK-35).

Le caratteristiche più importanti delle linee aeree, a seconda del tipo di supporto, sono i concetti di luce d'ingombro e di luce complessiva. La dimensione G è il PUE minimo consentito, la distanza verticale tra il punto più basso di cedimento del filo alle strutture ingegneristiche incrociate o alla superficie della terra o dell'acqua. Le dimensioni sono determinate per ragioni di esercizio in sicurezza delle linee aeree (Tabella 2.1).

Tabella 2.1

La campata complessiva è una campata determinata dalla condizione della distanza consentita dai fili al suolo, purché gli appoggi siano installati su una superficie perfettamente piana. I valori delle campate complessive sono indicati nelle caratteristiche tecniche degli appoggi.

Molto spesso, immaginiamo un supporto per la linea di trasmissione di potenza sotto forma di una struttura reticolare. Circa 30 anni fa era l'unica opzione e oggi continuano a essere costruiti. Una serie di angoli metallici viene portata in cantiere e un supporto viene avvitato passo dopo passo da questi elementi tipici. Poi arriva una gru e mette in piedi la struttura. Un tale processo richiede molto tempo, il che influisce sui tempi di posa delle linee, e questi supporti con sagome a reticolo opaco hanno una vita molto breve. Il motivo è una scarsa protezione dalla corrosione. L'imperfezione tecnologica di un tale supporto è completata da una semplice base concreta. Se viene fatto in malafede, ad esempio, utilizzando una malta di qualità inadeguata, dopo qualche tempo il calcestruzzo si spezzerà, l'acqua entrerà nelle fessure. Diversi cicli di gelo-disgelo e le fondamenta devono essere rifatte o seriamente riparate.

Tubi al posto degli angoli

Abbiamo chiesto ai rappresentanti di Rosseti PJSC che tipo di alternativa stia sostituendo i tradizionali supporti in metallo ferroso. "Nella nostra azienda, che è il più grande operatore di rete elettrica in Russia", afferma uno specialista di questa organizzazione, "abbiamo cercato a lungo di trovare una soluzione ai problemi associati ai supporti a traliccio e alla fine degli anni '90 abbiamo iniziato a passare a supporti sfaccettati. Si tratta di cremagliere cilindriche costituite da un profilo curvato, in realtà tubi, in sezione trasversale a forma di poliedro. Inoltre, abbiamo iniziato ad applicare nuovi metodi di protezione anticorrosione, principalmente la zincatura a caldo. Questo è un metodo elettrochimico per applicare un rivestimento protettivo al metallo. In un ambiente aggressivo, lo strato di zinco si assottiglia, ma la parte portante del supporto rimane intatta”.

Oltre a una maggiore durata nel tempo, i nuovi supporti sono anche facili da installare. Non c'è bisogno di avvitare più angoli: gli elementi tubolari del futuro supporto vengono semplicemente inseriti l'uno nell'altro, quindi il collegamento viene fissato. È possibile montare una struttura del genere da otto a dieci volte più velocemente rispetto all'assemblaggio di una struttura a traliccio. Anche le fondazioni hanno subito corrispondenti trasformazioni. Invece del solito cemento, iniziarono ad essere utilizzati i cosiddetti cumuli di conchiglie. La struttura viene abbassata nel terreno, ad essa è fissata una controflangia e il supporto stesso è già posizionato su di essa. La vita utile stimata di tali supporti è fino a 70 anni, ovvero circa il doppio di quella di quelli a traliccio.

Di solito immaginiamo i supporti delle linee aeree elettriche in questo modo. Tuttavia, la classica struttura a traliccio sta gradualmente lasciando il posto a opzioni più avanzate: supporti sfaccettati e supporti in materiali compositi.

Perché i fili ronzano

E i fili? Sono appesi in alto rispetto al suolo e da lontano sembrano spessi cavi monolitici. In effetti, i cavi dell'alta tensione sono fatti di filo. Un filo comune e ampiamente utilizzato ha un'anima in acciaio, che fornisce resistenza strutturale ed è circondato da filo di alluminio, i cosiddetti strati esterni, attraverso il quale viene trasmesso il carico di corrente. Il grasso viene posato tra acciaio e alluminio. È necessario per ridurre l'attrito tra acciaio e alluminio, materiali che hanno diversi coefficienti di dilatazione termica. Ma poiché il filo di alluminio ha una sezione trasversale circolare, le spire non si adattano strettamente l'una all'altra, la superficie del filo ha un rilievo pronunciato. Questa mancanza ha due conseguenze. In primo luogo, l'umidità penetra negli spazi tra le spire ed elimina il lubrificante. L'attrito aumenta e si creano condizioni per la corrosione. Di conseguenza, la durata di un tale cavo non supera i 12 anni. Per prolungare la vita utile, a volte vengono applicati dei polsini di riparazione sul filo, che possono anche causare problemi (ne parleremo più avanti). Inoltre, questo design del filo contribuisce alla creazione di un ronzio ben definito vicino alla linea aerea. Si verifica perché una tensione alternata di 50 Hz dà origine a un campo magnetico alternato, che fa vibrare i singoli fili del filo, che li fa scontrare tra loro e si sente un caratteristico ronzio. Nei paesi dell'UE, tale rumore è considerato inquinamento acustico e viene combattuto. Ora una tale lotta è iniziata con noi.

"Ora vogliamo sostituire i vecchi fili con fili di un nuovo design che stiamo sviluppando", afferma un rappresentante di PJSC Rosseti. - Anche questi sono fili di acciaio-alluminio, ma il filo viene utilizzato non a sezione tonda, ma trapezoidale. La torsione risulta essere densa e la superficie del filo è liscia, senza crepe. L'umidità non riesce quasi a penetrare all'interno, il lubrificante non viene lavato via, il nucleo non si arrugginisce e la durata di un tale filo si avvicina ai trent'anni. I cavi di un design simile sono già in uso in paesi come la Finlandia e l'Austria. Ci sono anche linee con nuovi fili in Russia, nella regione di Kaluga. Questa è la linea Orbit-Sputnik, lunga 37 km. Inoltre, lì i fili non hanno solo una superficie liscia, ma anche un nucleo diverso. Non è in acciaio, ma in fibra di vetro. Un filo del genere è più leggero, ma più resistente del normale acciaio-alluminio.

Tuttavia, l'ultimo risultato di progettazione in questo settore può essere considerato un filo creato dall'azienda americana 3M. In questi fili, la capacità di carico è fornita solo da strati conduttivi. Non c'è anima, ma gli strati stessi sono rinforzati con ossido di alluminio, che raggiunge un'elevata resistenza. Questo filo ha un'ottima capacità portante, e con supporti standard, grazie alla sua robustezza e peso ridotto, può sopportare campate fino a 700 m di lunghezza (standard 250-300 m). Inoltre, il filo è molto resistente alle sollecitazioni termiche, che ne porta l'utilizzo negli stati meridionali degli Stati Uniti e, ad esempio, in Italia. Tuttavia, il cavo di 3M ha uno svantaggio significativo: il prezzo è troppo alto.

I supporti originali del "designer" fungono da indubbia decorazione del paesaggio, ma è improbabile che siano ampiamente utilizzati. La priorità per le società di rete elettrica è l'affidabilità della trasmissione dell'energia e non costose "sculture".

Ghiaccio e fili

Le linee elettriche aeree hanno i loro nemici naturali. Uno di questi è la ciliegina sui fili. Questo disastro è particolarmente tipico per le regioni meridionali della Russia. A temperature intorno allo zero, gocce di pioggerella cadono sul filo e vi si congelano. Un cappuccio di cristallo è formato sulla parte superiore del filo. Ma è solo l'inizio. Il cappello, sotto il suo peso, gira gradualmente il filo, esponendo l'altro lato all'umidità gelida. Prima o poi, attorno al filo si formerà una guaina di ghiaccio e se il peso della guaina supera i 200 kg al metro, il filo si romperà e qualcuno rimarrà senza luce. Rosseti ha il proprio know-how per affrontare il ghiaccio. La sezione di linea con fili ghiacciati è scollegata dalla linea, ma collegata a una fonte di corrente continua. Quando si utilizza la corrente continua, la resistenza ohmica del filo può essere praticamente ignorata e passare correnti, diciamo, due volte più forti del valore calcolato per la corrente alternata. Il filo si scalda e il ghiaccio si scioglie. I cavi perdono il carico non necessario. Ma se sono presenti manicotti di riparazione sui fili, si verifica una resistenza aggiuntiva e quindi il filo potrebbe bruciarsi.

Un altro nemico sono le vibrazioni ad alta e bassa frequenza. Un filo teso di una linea aerea è una corda che, sotto l'influenza del vento, inizia a vibrare ad alta frequenza. Se questa frequenza coincide con la frequenza naturale del filo e le ampiezze coincidono, il filo potrebbe rompersi. Per far fronte a questo problema, sulle linee sono installati dispositivi speciali: ammortizzatori di vibrazioni, che sembrano un cavo con due pesi. Questo design, che ha una propria frequenza di oscillazione, detune le ampiezze e smorza la vibrazione.

Un effetto così dannoso come la "danza dei fili" è associato alle vibrazioni a bassa frequenza. Quando si verifica un'interruzione sulla linea (ad esempio, a causa della formazione di ghiaccio), si verificano vibrazioni dei fili, che si spingono oltre un'onda, attraverso più campate. Di conseguenza, da cinque a sette supporti che compongono la campata di ancoraggio (la distanza tra due supporti con un fissaggio a filo rigido) possono piegarsi o addirittura cadere. Un noto mezzo per combattere la "danza" è la creazione di distanziatori interfase tra fili adiacenti. Se è presente un distanziatore, i fili smorzeranno reciprocamente le vibrazioni. Un'altra opzione è quella di utilizzare in linea dei supporti realizzati in materiali compositi, in particolare in fibra di vetro. A differenza dei supporti metallici, quello in composito ha la proprietà di deformazione elastica e “riproduce” facilmente le vibrazioni dei fili piegandosi e poi ripristinando la posizione verticale. Tale supporto può impedire la caduta a cascata di un'intera sezione della linea.

La foto mostra chiaramente la differenza tra il tradizionale filo ad alta tensione e il nuovo filo di design. Invece di un filo tondo, è stato utilizzato un filo predeformato e un'anima in composito ha preso il posto di un'anima in acciaio.

Supporti unici

Naturalmente, ci sono tutti i tipi di casi unici associati alla posa di linee aeree. Ad esempio, quando si installano supporti in terreno allagato o in condizioni di permafrost, i tradizionali gusci di pali per la fondazione non funzioneranno. Quindi vengono utilizzati pali a vite, che vengono avvitati nel terreno come una vite per ottenere la base più solida. Un caso speciale è il passaggio di linee elettriche di ampie barriere d'acqua. Usano speciali supporti ad alta quota che pesano dieci volte più del solito e hanno un'altezza di 250-270 m Poiché la campata può essere superiore a due chilometri, viene utilizzato un filo speciale con un'anima rinforzata, che è inoltre supportato da un cavo di carico. È così che viene organizzato, ad esempio, il passaggio di una linea di trasmissione di potenza attraverso il Kama con una campata di 2250 m.

Un gruppo separato di supporti è rappresentato da strutture progettate non solo per sostenere i fili, ma anche per portare un certo valore estetico, ad esempio i supporti per sculture. Nel 2006 Rosseti ha avviato un progetto per lo sviluppo di pali dal design originale. C'erano lavori interessanti, ma i loro autori, progettisti, spesso non potevano apprezzare la possibilità e la producibilità della realizzazione ingegneristica di queste strutture. In generale c'è da dire che i pali in cui si investe un concetto artistico, come ad esempio i pali delle figure a Sochi, sono solitamente installati non su iniziativa di società di rete, ma su ordine di qualche terzo commerciale o governativo organizzazioni. Ad esempio, negli Stati Uniti è popolare un supporto a forma di lettera M, stilizzata come il logo della catena di fast food McDonald's.