Cột kim loại của đường dây điện trên không (PTL)

Lĩnh vực ứng dụng giá đỡ kim loại của đường dây điện trên không (PTL) chủ yếu được xác định bởi một số lợi thế đáng kể giúp phân biệt thuận lợi hỗ trợ làm bằng kim loại từ hỗ trợ làm bằng gỗ và bê tông cốt thép.

Ưu điểm của giá đỡ bằng kim loại so với giá đỡ bằng gỗ như sau:

• Tuổi thọ dài hơn;

• Khả năng chịu lửa và sự phá hủy do phóng sét trong giá đỡ;

• Hỗ trợ nhiều cáp hơn đáng kể và chiều cao hỗ trợ hầu như không giới hạn;

• Độ tin cậy hoạt động cao và dễ bảo trì;

• Điều kiện tốt nhất để tiếp đất và treo cáp bảo vệ;

• Thiết kế kiến ​​trúc trụ tháp đẹp nhất;

• Lắp ráp lớn, cho phép sản xuất toàn bộ các bộ phận hỗ trợ chính hoặc các bộ phận riêng lẻ trong nhà máy, giúp giảm đáng kể công việc sử dụng nhiều lao động trên đường đua. Ngoài ra, các giá đỡ bằng kim loại có cùng tải trọng và chiều cao nhẹ hơn khoảng bằng gỗ và bê tông cốt thép.

Những nhược điểm của hỗ trợ kim loại là:

• Sự cần thiết phải sơn định kỳ của họ để chống rỉ sét;

• Sử dụng kém công suất phương tiện khi vận chuyển đạo cụ;

• Nhu cầu thực hiện các công việc đặc biệt trên đường đua (lắp đặt, khoan và đôi khi là hàn các kết cấu kim loại), đòi hỏi lực lượng lao động lành nghề thuộc nhiều chuyên ngành khác nhau và khiến việc lắp đặt trở nên phức tạp;

• Tăng chi phí xây dựng dây chuyền ban đầu.

Hỗ trợ kim loại được thực hiện:

• trên các dây chuyền yêu cầu độ tin cậy vận hành cao, tuổi thọ hoạt động lâu dài của bộ phận hỗ trợ, cũng như với các dây chuyền xích đôi;

• tại các điểm giao cắt lớn qua các công trình kỹ thuật khác nhau hoặc qua sông;

• ở các khu đô thị và khu công nghiệp và ở các khu vực miền núi nơi không đặt giá đỡ bằng gỗ do kích thước mặt bằng lớn của chúng.

Các yếu tố kết cấu của giá đỡ kim loại

Hỗ trợ kim loại bao gồm bốn yếu tố cấu trúc chính sau:

• sự thành lập;

• hỗ trợ của một cột hoặc trục chính;

• đi qua;

• dây thừng hoặc sừng hỗ trợ.

Phần đế của bàn chân dùng để neo nó vào quả cân và tạo sự ổn định cho bàn chân. Trong một số trường hợp, đế của các giá đỡ được làm bằng kim loại.

Cột chính, như một giá đỡ để buộc chặt tà vẹt và dây thừng ở một độ cao nhất định so với mặt đất, nhận tất cả các tải trọng bên ngoài từ dây và cáp và truyền chúng đến chân đế.

Theo thiết kế, cột chính hoặc trục đỡ là một giàn không gian dạng lưới nhẹ có tiết diện hình chữ nhật hoặc hình vuông. Trong hầu hết các loại hỗ trợ, kích thước mặt cắt ngang của cột hỗ trợ giảm dần từ dưới lên trên.

Giàn không gian, đóng vai trò là giá đỡ, bao gồm:

• bốn thanh chính (xương sườn), được gọi là hợp âm, mang phần lớn tải trọng;

• hệ thống các thanh hoặc lưới phụ nằm ở bốn phía của giá đỡ và liên kết các đai;

• một số hệ thống giá đỡ ngang nằm trong các mặt cắt riêng biệt của giá đỡ và được gọi là màng ngăn.

Các khớp của các thanh lưới với vành đai hoặc với nhau được gọi là các nút. Tâm nút là giao điểm của các trục dọc của các thanh cùng hội tụ tại một nút cho trước.

Hỗ trợ hai chuỗi trung gian bằng kim loại

Phần của hợp âm nằm giữa hai nút liền kề được gọi là bảng và khoảng cách giữa tâm của các nút này là chiều dài của bảng.

Lưới và đá granit của các cột được phân biệt bởi vị trí của chúng so với trục của đường thẳng.

Các mặt ngang hoặc mặt trước (mạng lưới) là các mặt hỗ trợ nằm trên trục của đường và các mặt dọc hoặc mặt bên là các mặt song song với trục của đường.

Thường thì các lưới ở hai bên của một cột hoặc thậm chí trên cả bốn cột đều có cấu hình (sơ đồ) giống nhau.

Tà vẹt hỗ trợ được thiết kế để buộc dây vào giá đỡ bằng cách sử dụng chất cách điện có cốt thép ở một khoảng cách nhất định giữa chúng và từ trục đỡ.

Trong hầu hết các công trình tà vẹt 35 và 110 kV, tà vẹt được làm từ các góc ở dạng kết cấu công xôn hình tam giác nhỏ gắn vào trục đỡ. Ít thường xuyên hơn, các đường ngang được làm bằng các kênh. Vì kèo thường có dạng vì kèo không gian dài có tiết diện hình vuông hoặc hình chữ nhật.

Sừng hoặc dây chống được sử dụng để buộc chặt cáp bảo vệ ở một khoảng cách nhất định phía trên dây dẫn. Chúng được làm ở dạng cấu trúc nhẹ tạo thành phần trên của giá đỡ.

Giàn không gian, tạo thành các bộ phận chính của giá đỡ, khác với giàn kim loại xây dựng thông thường:

• độ sáng của các trục của cấu trúc, bao gồm các thanh được làm hầu như chỉ từ các góc đơn lẻ, thường là các cấu hình vừa và nhỏ;

• tăng 1,5 - 2 lần tính linh hoạt của cả hai thanh riêng lẻ và toàn bộ giàn;

• kích thước ngang đáng kể của giàn và chiều cao tuyệt vời của nó.

Do các đặc điểm đã nêu, kết cấu kim loại của các giá đỡ của đường dây điện trên không có trọng lượng thể tích thấp, tạo ra hệ số sử dụng tải trọng của phương tiện trong quá trình vận chuyển thấp. Ngoài ra, sự hiện diện của các góc nhỏ trong cấu trúc, với hệ số linh hoạt tăng lên, tạo ra những khó khăn đáng kể trong việc bảo quản chúng khỏi bị hư hại trong quá trình bốc dỡ và vận chuyển.

Trong quá trình sản xuất và lắp đặt các giá đỡ kim loại, phương pháp kết nối các thanh có tầm quan trọng sản xuất không kém so với loại công trình. Các kết nối dải sau đây áp dụng cho cả cụm hỗ trợ nhà máy và kim loại:

• tán thành;

• hàn;

• kết nối bắt vít.

Phương thức kết nối được chọn trong thiết kế kỹ thuật và trong quá trình thiết kế chi tiết các giá đỡ, các thiết kế nút tương ứng được phát triển. Trường hợp này cần được ngành xây dựng tính đến và câu hỏi về phương pháp kết nối phù hợp nhất với điều kiện xây dựng của tuyến này cần được giải quyết kịp thời.

Trước đây, khớp nối đinh tán là một trong những phương pháp chính để kết nối các thanh trong giá đỡ, và bây giờ, vì lý do sản xuất, chúng được thay thế hoàn toàn bằng hàn hoặc bu lông, không chỉ trong quá trình lắp đặt mà ngay cả tại nhà máy.

Hàn là một trong những phương pháp phổ biến để kết nối các thanh trong việc xây dựng các giá đỡ kim loại. Chi phí hàn thấp trong nhà máy, đơn giản hóa đáng kể quy trình sản xuất các kết cấu hàn và giảm trọng lượng nhất định của chúng quyết định việc sử dụng rộng rãi phương pháp nối này, phương pháp này có lợi thế đáng kể so với các phương pháp khác.

Trong quá trình sản xuất các giá đỡ kim loại, việc kết nối các thanh hầu như chỉ được thực hiện bằng hàn hồ quang điện. Những khó khăn đáng kể với việc cung cấp dòng thiết bị hàn que, chi phí nhiên liệu lỏng và việc bảo trì thiết bị bởi nhân viên có trình độ, cũng như nhu cầu xoay khi hàn kết cấu, hạn chế khả năng sử dụng hàn trong quá trình lắp đặt.

Các kết nối bắt vít được sử dụng trong việc lắp đặt các giá đỡ trên đường dây do khó sản xuất đinh tán và hàn điện các miếng đệm.

Việc sử dụng các mối nối bu lông trong các cụm đỡ là do một số ưu điểm sau so với tán đinh và hàn:

• đơn giản hóa rất nhiều quá trình cài đặt hỗ trợ, không yêu cầu cấu trúc nghiêng, công cụ, thiết bị hoặc cơ chế đặc biệt;

• khả năng tạo các kết nối bắt vít mà không cần sử dụng lao động lành nghề (đinh tán hoặc thợ hàn);

• giảm đáng kể thời gian dành cho việc lắp ráp các hỗ trợ.

Nhược điểm của kết nối bu lông đen bao gồm:

• một sự giảm nhất định về độ tin cậy của mối nối bắt vít so với hàn hoặc tán đinh, do sự phân bố lực không đều giữa các bu lông;

• chi phí đáng kể cho phần cứng (bu lông, đai ốc và vòng đệm), số lượng và kích cỡ lớn hơn so với đinh tán có độ bền tương đương.