RU217106U1 - Long pole for power transmission line - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к строительству, в частности к длинномерным несущим конструкциям типа опорной стойки линии электропередачи (ЛЭП). Поставленная задача решается с помощью длинномерной опорной стойки линии электропередачи, выполненной из гнутого металлического листа, имеющего боковые грани с ребрами жесткости для образования поперечного сечения многоугольной формы, открытого с одной стороны по всей длине стойки, при этом указанные ребра жесткости соединены друг с другом соединительными элементами. Опорная стойка имеет центральную часть в виде двух боковых граней 1, 9, ориентированных осесимметрично центральной оси линии электропередачи, которые образованы путем гибки противоположных концов металлического листа навстречу друг другу для образования ребер жесткости в открытом сечении многоугольной формы, от граней 1, 9 под тупым углом отогнуты в противоположные друг от друга стороны боковые грани 2, 8, от которых отогнуты боковые грани 3, 7 под прямым углом к граням 1, 9 центральной части, от граней 3, 7 под тупым углом отогнуты грани 4, 6 таким образом, что согнутая между ними грань 5 параллельна центральной части опорной стойки и граням 1 и 9. Техническим результатом полезной модели является разработка опорной стойки для линии электропередач, которая имеет высокие удельные прочностные характеристики без самопроизвольных автоколебаний на свободных кромках сечения и может использоваться в условиях северной и южной полярной зон без угрозы разрушения от природных факторов. 6 з.п. ф-лы, 4 ил.

The utility model relates to construction, in particular to long-length load-bearing structures such as a support post for a power transmission line (TL). The problem is solved with the help of a long support post of a power line made of a bent metal sheet having side faces with stiffeners to form a polygonal cross-section, open on one side along the entire length of the post, while these stiffeners are connected to each other by connecting elements . The support post has a central part in the form of two side faces 1, 9, oriented axisymmetrically to the central axis of the power line, which are formed by bending the opposite ends of the metal sheet towards each other to form stiffeners in an open section of a polygonal shape, from the faces 1, 9 at an obtuse angle side faces 2, 8 are bent in opposite sides from each other, from which side faces 3, 7 are bent at right angles to faces 1, 9 of the central part, faces 4, 6 are bent from faces 3, 7 at an obtuse angle so that the bent between them, face 5 is parallel to the central part of the support post and faces 1 and 9. The technical result of the utility model is the development of a support post for power lines, which has high specific strength characteristics without spontaneous self-oscillations at the free edges of the section and can be used in the conditions of the northern and southern polar zones without the threat of destruction from natural factors. 6 w.p. f-ly, 4 ill.

Description

Полезная модель относится к строительству, в частности к длинномерным несущим конструкциям типа опорной стойки воздушных линии электропередачи (ЛЭП).The utility model relates to construction, in particular to long-length load-bearing structures such as a support post for overhead power transmission lines (TL).

Известна опорная конструкция для линии электропередачи, которая представляет собой пространственную ферму многоугольного поперечного сечения, содержащую, по крайней мере, три фигурных пояса, расположенных на расстоянии друг от друга и соединенных между собой элементами решеток с образованием замкнутого поперечного контура. Каждый фигурный пояс выполнен трехгранным из металлического сплошного листа, изогнутого в поперечной плоскости по всей высоте опорной конструкции с образованием центральной поверхности и расположенных под тупым углом к ней отогнутых поверхностей, образующих ребра жесткости пояса. Элементы решеток жестко прикреплены к крайним ребрам жесткости соседних поясов. Центральная поверхность пояса выполнена в форме равнобедренного треугольника или трапеции, а каждое из примыкающих к центральной поверхности пояса по двум ее боковым сторонам ребро жесткости выполнено по форме в виде равнобедренного или прямоугольного треугольника или трапеции, при этом основание каждого треугольника или большее основание каждой трапеции расположено в основании фермы (патент RU 220672, МПК Е04Н 12/10, опубл. 25.05.2003).Known support structure for a power line, which is a three-dimensional farm of polygonal cross-section containing at least three shaped belts located at a distance from each other and interconnected by lattice elements to form a closed transverse contour. Each figured belt is made trihedral from a solid metal sheet bent in a transverse plane along the entire height of the support structure to form a central surface and bent surfaces located at an obtuse angle to it, forming belt stiffening ribs. Lattice elements are rigidly attached to the extreme stiffeners of adjacent chords. The central surface of the belt is made in the form of an isosceles triangle or trapezoid, and each of the stiffening ribs adjacent to the central surface of the belt along its two lateral sides is made in the form of an isosceles or right-angled triangle or trapezoid, while the base of each triangle or the larger base of each trapezoid is located in on the basis of a farm (patent RU 220672, IPC E04H 12/10, published on May 25, 2003).

Известна стальная многогранная опора ЛЭП, корпус которой выполнен в виде трубы по форме, предпочтительно правильной, усеченной пирамиды с крышкой на верхнем ее торце, образованная путем гибки с последующей сваркой листа стали толщиной 4,0-6,0 мм с радиусом гиба по наружной поверхности грани опоры не менее 0,5 толщины листа, имеет нанесенное горячим цинкованием покрытие толщиной 50-125 мкм (патент RU 2248434, МПК Е04Н 12/08, опубл. 23.05.2005).Known steel polyhedral power line support, the body of which is made in the form of a pipe in shape, preferably regular, truncated pyramid with a lid on its upper end, formed by bending followed by welding of a steel sheet with a thickness of 4.0-6.0 mm with a bending radius along the outer surface the edges of the support are at least 0.5 of the sheet thickness, have a hot-dip galvanized coating with a thickness of 50-125 microns (patent RU 2248434, IPC E04H 12/08, publ. 23.05.2005).

Известна стальная многогранная опора ЛЭП, выполненная в виде пространственной фермы, каждый из четырех поясов которой выполнен трехгранным из цельнотянутого металлического листа фигурного кроя, изогнутого в виде сплошных по высоте и расположенных под тупым углом друг к другу трех фигурных плоскостей, выполненных в форме равнобедренного треугольника, образующего среднюю грань пояса, и в форме прямоугольников, образующих две крайние грани этого пояса и выполняющих функцию ребер жесткости. При этом грани поясов и боковые грани фермы образуют в поперечном сечении восьмиугольник, а вершина опорной конструкции выполнена в плане четырехугольной (RU №94020592 A1, Е04Н 12/00, 1996).Known steel polyhedral power transmission line support, made in the form of a spatial truss, each of the four belts of which is made trihedral of a seamless metal sheet of a figured cut, curved in the form of solid in height and located at an obtuse angle to each other, three figured planes, made in the form of an isosceles triangle, forming the middle face of the belt, and in the form of rectangles forming the two extreme faces of this belt and performing the function of stiffeners. In this case, the edges of the belts and the side edges of the truss form an octagon in cross section, and the top of the support structure is made in terms of a quadrangular (RU No. 94020592 A1, E04H 12/00, 1996).

Известные конструкции опор достаточно трудоемки и нетехнологичны, имеют достаточно большую массу, что затрудняет их промышленное использование.Known designs of supports are quite laborious and low-tech, have a sufficiently large mass, which makes their industrial use difficult.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому является длинномерная несущая стойка опоры линии электропередачи, которая выполнена из длинномерных гнутых металлических листов или секционно соединенных друг с другом гнутых металлических листов, образующих поперечное сечение открытым с одной стороны по всей длине стойки. Стойка или каждая секция стойки имеет центральную часть в виде прямоугольника равной или переменной ширины по высоте, от которой под тупым углом к плоскости поверхности центральной части отогнуты боковые грани, концы которых шириной, меньшей ширины боковых граней, загнуты в противоположные стороны друг от друга параллельно плоскости поверхности центральной части для образования ребер жесткости в открытом сечении трапецеидальной формы. Также описан вариант длинномерной несущей стойки опоры линии электропередачи (патент RU 2347049, МПК Е04Н 12/08, опубл. 20.09.2009).The closest technical solution to the claimed one is a long-length bearing rack of a power line support, which is made of long-length bent metal sheets or bent metal sheets sectionally connected to each other, forming an open cross-section on one side along the entire length of the rack. The rack or each section of the rack has a central part in the form of a rectangle of equal or variable width in height, from which, at an obtuse angle to the plane of the surface of the central part, side faces are bent, the ends of which with a width less than the width of the side faces, are bent in opposite directions from each other parallel to the plane surfaces of the central part to form stiffeners in an open section of a trapezoidal shape. A variant of a long-length bearing rack of a power line support is also described (patent RU 2347049, IPC E04H 12/08, publ. 20.09.2009).

Предлагаемая длинномерная несущая стойка опоры линии электропередачи имеет недостаточно высокую механическую прочность и жесткость конструкции и имеет малый срок эксплуатации в условиях северной и южной полярных зон.The proposed long-length bearing column of the transmission line tower has insufficiently high mechanical strength and structural rigidity and has a short service life in the conditions of the northern and southern polar zones.

Задачей полезной модели является разработка опорной стойки, позволяющей увеличить прочностные показатели опор воздушных линий электропередач и обеспечить безаварийный срок эксплуатации в условиях северной и южной полярных зон и приравненных к ним по климатическим условиям зон.The objective of the utility model is to develop a support post that makes it possible to increase the strength characteristics of overhead power transmission towers and ensure a trouble-free service life in the conditions of the northern and southern polar zones and zones equivalent to them in terms of climatic conditions.

Поставленная задача решается с помощью длинномерной опорной стойки линии электропередачи в виде усеченной пирамиды или призмы, выполненной из гнутого металлического листа, имеющего боковые грани с ребрами жесткости для образования поперечного сечения многоугольной формы, открытого с одной стороны по всей длине стойки, при этом указанные ребра жесткости соединены друг с другом соединительными элементами.The problem is solved with the help of a long support post of a power line in the form of a truncated pyramid or a prism made of a bent metal sheet having side faces with stiffeners to form a polygonal cross-section, open on one side along the entire length of the post, while the specified stiffeners connected to each other by connecting elements.

Опорная стойка имеет центральную часть в виде двух боковых граней 1, 9, ориентированных осесимметрично центральной оси линии электропередач, которые образованы путем гибки противоположных концов металлического листа навстречу друг другу для образования ребер жесткости в открытом сечении многоугольной формы, от граней 1, 9 под тупым углом отогнуты в противоположные друг от друга стороны боковые грани 2, 8, от которых отогнуты боковые грани 3, 7 под прямым углом к граням 1, 9 центральной части, от граней 3, 7 под тупым углом отогнуты грани 4, 6 таким образом, что согнутая между ними грань 5 параллельна центральной части опорной стойки и граням 1 и 9.The support post has a central part in the form of two side faces 1, 9, oriented axisymmetrically to the central axis of the power line, which are formed by bending the opposite ends of the metal sheet towards each other to form stiffeners in an open section of a polygonal shape, from the faces 1, 9 at an obtuse angle side faces 2, 8 are bent in opposite sides from each other, from which side faces 3, 7 are bent at right angles to faces 1, 9 of the central part, faces 4, 6 are bent from faces 3, 7 at an obtuse angle so that the bent between them, face 5 is parallel to the central part of the support post and faces 1 and 9.

Предпочтительно боковые грани 2, 8 отогнуты от граней 1, 9 под углом 135 градусов.Preferably, the side edges 2, 8 are bent away from the edges 1, 9 at an angle of 135 degrees.

Предпочтительно соединительные элементы для ребер жесткости выполнены из прокатного или гнутого уголка, а также из круглого профиля или трубы.Preferably, the connecting elements for the stiffening ribs are made of a rolled or bent angle, as well as of a round profile or pipe.

Предпочтительно крепление соединительных элементов к ребрам жесткости граней 1 и 9 выполнено на сварке или на болтах.Preferably, the fastening of the connecting elements to the stiffeners of faces 1 and 9 is made by welding or by bolts.

Предпочтительно опорная стойка имеет вид полой усеченной пирамиды или призмы с поперечным сечением в виде восьмиугольника.Preferably, the support post is in the form of a hollow truncated pyramid or prism with an octagonal cross-section.

Предпочтительно отношение расстояния у основания между гранями к расстоянию между гранями у вершины составляет 1-2,5.Preferably, the ratio of the distance at the base between the faces to the distance between the faces at the top is 1-2.5.

Предпочтительно концы граней 1, 9 для увеличения жесткости опорной стойки могут быть загнуты в ее внутреннее открытое пространство.Preferably, the ends of the edges 1, 9 can be bent into its internal open space to increase the rigidity of the support post.

Предлагаемое решение поясняется конкретными примерами, которые не являются единственно возможными, но раскрывают возможность достижения приведенной совокупностью признаков требуемого технического результата.The proposed solution is illustrated by specific examples, which are not the only possible ones, but reveal the possibility of achieving the required technical result by the above set of features.

Полезная модель поясняется чертежами, где:The utility model is illustrated by drawings, where:

на фиг. 1 изображена длинномерная опорная стойка для линии электропередачи в виде призмы с центральной ее частью, включающей две боковые грани 1, 9 с открытым пространством по всей длине опорной стойки, общий вид;in fig. 1 shows a long support post for a power line in the form of a prism with its central part, including two side faces 1, 9 with an open space along the entire length of the support post, general view;

на фиг. 2 сечение опорной стойки, вид сверху;in fig. 2 section of the support post, top view;

на фиг. 3 изображено сечение опорной стойки с воздействием на нее ветра;in fig. 3 shows a cross-section of a support post with wind acting on it;

на фиг. 4 сечение опорной стойки с загнутыми концами граней 1, 9 во внутреннее открытое пространство стойки.in fig. 4 is a section of the support post with bent ends of faces 1, 9 into the internal open space of the post.

На фиг. 1 показана длинномерная опорная стойка, выполненная в виде усеченной призмы методом гиба стального листа. Опорная стойка имеет центральную часть в виде двух граней 1 и 9, в виде четырехугольников равной ширины по высоте стойки для усеченной призмы и переменной ширины для усеченной пирамиды.In FIG. 1 shows a long support post made in the form of a truncated prism by bending a steel sheet. The support post has a central part in the form of two faces 1 and 9, in the form of quadrangles of equal width along the height of the post for a truncated prism and variable width for a truncated pyramid.

Гибкой противоположных концов металлического листа навстречу друг другу образованы грани 1, 9, ориентированные осесимметрично центральной оси линии электропередачи 12. Грани 1, 9 имеют ребра жесткости для образования поперечного сечения многоугольной формы, открытого с одной стороны по всей длине стойки, при этом указанные ребра жесткости соединены друг с другом соединительными элементами 10.Faces 1, 9 are formed by flexible opposite ends of the metal sheet towards each other, oriented axisymmetrically to the central axis of the power line 12. Faces 1, 9 have stiffeners to form a polygonal cross-section, open on one side along the entire length of the rack, while these stiffeners connected to each other by connecting elements 10.

Ширина открытого пространства меняется в зависимости от условий эксплуатации опорной стойки.The width of the open space varies depending on the operating conditions of the support column.

От граней 1, 9 под углом 135 градусов отогнуты в противоположные друг от друга стороны боковые грани 2, 8, от которых отогнуты боковые грани 3, 7 под прямым углом к граням 1, 9 центральной части. От граней 3, 7 под углом 135 градусов отогнуты грани 4, 6, между которыми согнута грань 5 параллельно центральной части опорной стойки и граням 1 и 9.Side faces 2, 8 are bent from faces 1, 9 at an angle of 135 degrees in opposite sides from each other, from which side faces 3, 7 are bent at right angles to faces 1, 9 of the central part. From faces 3, 7, faces 4, 6 are bent at an angle of 135 degrees, between which face 5 is bent parallel to the central part of the support post and faces 1 and 9.

На фиг. 2 показано сечение опорной стойки с указанием на нем осей воздушной линии электропередачи 11, 12. Центральная ось 12 делит поперечное сечение на осесимметричные части и совпадает с направлением оси воздушной линии электропередач.In FIG. 2 shows a cross-section of the support column with indication of the axes of the overhead power line 11, 12. The central axis 12 divides the cross section into axisymmetric parts and coincides with the direction of the axis of the overhead power line.

Ось 11 проходит перпендикулярно к оси 12 и совпадает с направлением нагрузок, действующих поперек воздушной линии электропередач и делит поперечное сечение опорной стойки на осесимметричные части, разомкнутые в верхней части относительно оси 12.Axis 11 runs perpendicular to axis 12 and coincides with the direction of loads acting across the overhead power line and divides the cross section of the support post into axisymmetric parts, open in the upper part relative to axis 12.

Размеры поперечного сечения граней устанавливаются в зависимости от условий работы воздушных линий электропередач и согласовываются с заказчиком.The dimensions of the cross-section of the faces are set depending on the operating conditions of overhead power lines and are agreed with the customer.

На фиг. 3 показаны направление ветра на грани опорной стойки:In FIG. 3 shows the direction of the wind on the edge of the support post:

Р1 - направление ветра вдоль оси воздушной линии электропередачи при максимальном гололедном явлении - нагрузку воспринимают ребра 3 и 7;P1 - wind direction along the axis of the overhead power line at the maximum ice phenomenon - the load is perceived by ribs 3 and 7;

Р2 - направление ветра поперек оси воздушной линии электропередачи при максимальном гололедном явлении - нагрузку воспринимают ребро 5 и кромки 1-9;P2 - wind direction across the axis of the overhead power line at maximum icing - the load is perceived by rib 5 and edges 1-9;

Р3 - направление ветра под углом 45 градусов к оси воздушной линии электропередачи при максимальном гололедном явлении - нагрузку воспринимают попарно ребра 2-6 и ребра 4-8.P3 - wind direction at an angle of 45 degrees to the axis of the overhead power line at maximum icing - the load is perceived in pairs by ribs 2-6 and ribs 4-8.

При аварийных режимах обрывов проводов предлагаемая конструкция стойки вся работает на кручение в целом.In case of emergency conditions of wire breaks, the proposed design of the rack all works in torsion as a whole.

На фиг. 4 показана опорная стойка, в которой концы граней 1, 9 загнуты во внутреннее открытое пространство стойки. При таком выполнении стойки увеличивается ее жесткость, что увеличивает несущую способность стойки.In FIG. 4 shows a support column, in which the ends of the edges 1, 9 are bent into the internal open space of the column. With this execution of the rack increases its rigidity, which increases the bearing capacity of the rack.

Полезная модель направлена на решение технической задачи по увеличению механической прочности и жесткости конструкции при одновременном снижении металлоемкости и повышении технологичности изделия.The utility model is aimed at solving the technical problem of increasing the mechanical strength and rigidity of the structure while reducing the metal consumption and improving the manufacturability of the product.

Опорная стойка, показанная на фиг. 1, была изготовлена и испытана в заводских условиях.The support post shown in Fig. 1 has been manufactured and tested in the factory.

По сравнению с аналогичными конструкциями предлагаемая опорная стойка выдерживает значительно большие нагрузки при увеличении жесткости с одновременным уменьшением металлоемкости и улучшением технологичности ее изготовления.Compared with similar designs, the proposed support stand can withstand significantly higher loads with increased rigidity while reducing the metal consumption and improving the manufacturability of its manufacture.

Предложенная опорная стойка с использованием нового сечения обеспечивает рациональное распределение материала по сечению и по продольной образующей, обеспечивает доступ к внутреннему объему опорной стойки для установки оборудования согласно размерам сечения.The proposed support post using a new section provides a rational distribution of material over the section and along the longitudinal generatrix, provides access to the internal volume of the support post for installing equipment according to the section dimensions.

Металлоконструкции с применением данного сечения гарантировано эксплуатируются в условиях северной и южной полярной зон и приравненных к ним по климатическим условиям зон без разрушения от природных факторов.Metal structures with the use of this section are guaranteed to be operated in the conditions of the northern and southern polar zones and zones equivalent to them in terms of climatic conditions without destruction from natural factors.

По сравнению с известными металлоконструкциями для опорных стоек предлагаемая конструкция для опорной стойки имеет более высокие удельные прочностные характеристики во всех участках применяемого профиля без самопроизвольных автоколебаний на свободных кромках сечения и в местах концентрации напряжения.Compared with the known metal structures for support posts, the proposed design for the support post has higher specific strength characteristics in all areas of the profile used without spontaneous self-oscillations at the free edges of the section and in places of stress concentration.

У предлагаемой стойки концентрация напряжения в критических зонах заменена распределенными нагрузками при этом ликвидированы срывные явления при обтекании воздушной средой с исключением автоколебаний стойки от ветровой нагрузки без использования специальных гасителей вибраций и других активных систем гашения колебаний.In the proposed rack, the stress concentration in critical areas is replaced by distributed loads, while stall phenomena are eliminated when air flows around it, with the exception of rack self-oscillations from wind load without the use of special vibration dampers and other active vibration damping systems.

Техническим результатом полезной модели является разработка опорной стойки для линии электропередач, которая имеет высокие удельные прочностные характеристики без самопроизвольных автоколебаний на свободных кромках сечения и может использоваться в условиях северной и южной полярной зон без угрозы разрушения от природных факторов.The technical result of the utility model is the development of a support post for power lines, which has high specific strength characteristics without spontaneous self-oscillations at the free edges of the section and can be used in the conditions of the northern and southern polar zones without the threat of destruction from natural factors.

Claims (7)

1. Длинномерная опорная стойка линии электропередачи в виде усеченной пирамиды или призмы, выполненная из гнутого металлического листа, имеющего боковые грани с ребрами жесткости для образования поперечного сечения многоугольной формы, открытого с одной стороны по всей длине стойки, при этом указанные ребра жесткости соединены друг с другом соединительными элементами, отличающаяся тем, что опорная стойка имеет центральную часть в виде двух боковых граней 1, 9, ориентированных осесимметрично центральной оси линии электропередачи, которые образованы путем гибки противоположных концов металлического листа навстречу друг другу для образования ребер жесткости в открытом сечении многоугольной формы, от граней 1, 9 под тупым углом отогнуты в противоположные друг от друга стороны боковые грани 2, 8, от которых отогнуты боковые грани 3, 7 под прямым углом к граням 1, 9 центральной части, от граней 3, 7 под тупым углом отогнуты грани 4, 6 таким образом, что согнутая между ними грань 5 параллельна центральной части опорной стойки и граням 1 и 9.1. A long support post of a power transmission line in the form of a truncated pyramid or prism, made of a bent metal sheet having side faces with stiffeners to form a polygonal cross-section, open on one side along the entire length of the post, while these stiffeners are connected to each other. other connecting elements, characterized in that the support post has a central part in the form of two side faces 1, 9, oriented axisymmetrically to the central axis of the power line, which are formed by bending the opposite ends of the metal sheet towards each other to form stiffeners in an open section of a polygonal shape, from faces 1, 9 at an obtuse angle, side faces 2, 8 are bent in opposite directions from each other, from which side faces 3, 7 are bent at right angles to faces 1, 9 of the central part, from faces 3, 7, faces are bent at an obtuse angle 4, 6 in such a way that the face 5 bent between them is parallel and the central part of the support post and faces 1 and 9. 2. Опорная стойка по п. 1, отличающаяся тем, что боковые грани 2, 8 отогнуты от граней 1, 9 под углом 135 градусов.2. The support post according to claim 1, characterized in that the side faces 2, 8 are bent from the faces 1, 9 at an angle of 135 degrees. 3. Опорная стойка по п. 1, отличающаяся тем, что соединительные элементы для ребер жесткости выполнены из прокатного или гнутого уголка, а также из круглого профиля или трубы.3. The support post according to claim 1, characterized in that the connecting elements for the stiffeners are made of a rolled or bent corner, as well as of a round profile or pipe. 4. Опорная стойка по п. 3, отличающаяся тем, что крепление соединительных элементов к ребрам жесткости граней 1 и 9 выполнено на сварке или на болтах.4. The support post according to claim 3, characterized in that the fastening of the connecting elements to the stiffeners of edges 1 and 9 is made by welding or by bolts. 5. Опорная стойка по п. 4, отличающаяся тем, что имеет вид полой усеченной пирамиды или призмы с поперечным сечением в виде восьмиугольника.5. The support post according to claim 4, characterized in that it has the form of a hollow truncated pyramid or a prism with a cross section in the form of an octagon. 6. Опорная стойка по п. 5, отличающаяся тем, что отношение расстояния у основания между гранями к расстоянию между гранями у вершины составляет 1-2,5.6. The support post according to claim 5, characterized in that the ratio of the distance at the base between the faces to the distance between the faces at the top is 1-2.5. 7. Опорная стойка по п. 1, отличающаяся тем, что концы граней 1, 9 для увеличения жесткости опорной стойки загнуты в ее внутреннее открытое пространство.7. The support post according to claim 1, characterized in that the ends of the faces 1, 9 are bent into its internal open space to increase the rigidity of the support post.

Images