RU2471946C2 - Support stand for power transmission line (versions) - Google Patents

Abstract

FIELD: construction.

SUBSTANCE: support stand for a power transmission line represents a spatial structure, in the section arranged from a metal solid or welded sheet, bent in a transverse plane along the entire height of the support stand with formation of side surfaces arranged at the angle to each other, from which border edges are bent, forming stiffening ribs, surfaces of which are arranged in the common plane. The stand is reinforced by an additional stiffening rib in the form of a plate arranged between side surfaces and attached to them at least on a part of height of the support stand. Also versions of the support stand are described.

EFFECT: increased mechanical strength of a stand, reduced metal consumption.

6 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к области строительства, в частности к опорным конструкциям в виде пространственной фермы для линии электропередачи высокого напряжения (ВЛ).The invention relates to the field of construction, in particular to supporting structures in the form of a spatial truss for a high voltage power line (VL).

У наиболее часто применяющихся и более надежных свободностоящих опор (без оттяжек) усилия в поясах стоек определяются, в основном, изгибающими моментами от нагрузок, которые в нормальных режимах направлены перпендикулярно оси высоковольтной линии, а в аварийных - вдоль оси высоковольтной линии. Так как изгибающие моменты в верхних сечениях меньше, а в нижних больше, секции выполняют с наклонными поясами, чтобы по возможности сблизить усилия в поясах верхних и нижних панелей каждой секции. При равенстве этих усилий можно полностью использовать прочность материала поясов по всей высоте секции, что минимизирует затраты стали на пояса. Однако большой наклон поясов приводит к расширению стоек опор в нижней части, увеличению массы решетки и необходимости установки опор на три или четыре фундамента.For the most frequently used and more reliable free-standing supports (without guy wires), the forces in the strut belts are determined mainly by bending moments from the loads, which in normal conditions are directed perpendicular to the axis of the high voltage line, and in emergency modes, along the axis of the high voltage line. Since the bending moments in the upper sections are smaller, and in the lower sections more, the sections are performed with inclined belts in order to possibly bring together the forces in the belts of the upper and lower panels of each section. With the equality of these efforts, it is possible to fully use the strength of the material of the belts over the entire height of the section, which minimizes the cost of steel on the belts. However, the large slope of the belts leads to an expansion of the struts of the supports in the lower part, an increase in the mass of the grate and the need to install supports on three or four foundations.

Для уменьшения площади, занимаемой опорной конструкций для ВЛ, числа фундаментов и массы решетки в настоящее время применяются узкобазовые опоры, крепящиеся к одному фундаменту. При выполнении конструкции стоек этих опор аналогично конструкции широкобазовых вследствие уменьшения ширины стойки возрастают усилия в поясах, а вследствие уменьшения наклона поясов усилия в поясах верхних и нижних панелей каждой секции существенно различаются. Поэтому прочность поясов, подобранных по максимальным усилиям (в нижних панелях), в остальных панелях секций полностью не используется. По этим причинам расход стали на пояса в узкобазовых опорах существенно увеличивается.To reduce the area occupied by the supporting structures for overhead lines, the number of foundations and the mass of the grating, narrow-base supports are currently used, attached to one foundation. When performing the construction of the struts of these supports, similarly to the design of the wide-base ones, the forces in the belts increase due to a decrease in the width of the strut, and due to a decrease in the slope of the belts, the forces in the belts of the upper and lower panels of each section differ significantly. Therefore, the strength of the belts selected for maximum efforts (in the lower panels) is not fully used in the other panels of the sections. For these reasons, the steel consumption for belts in narrow-base bearings increases significantly.

Отмеченные недостатки узкобазовых опор, выполненных по типу широкобазовых, частично устраняются применением узкобазовых многогранных стоек из гнутого листа со сплошным поперечным сечением в виде правильной геометрической фигуры. Размеры поперечного сечения многогранной стойки с целью экономии материала обычно уменьшаются от максимального в нижней части до минимального в верхней в соответствии с уменьшением изгибающих моментов. Подобные конструкции нашли применение в качестве типовых опор для ВЛ 110 и 220 кВ (см. Справочник по электрическим установкам высокого напряжения. М.: Энергоатомиздат, 1989, с.425, 426, а также Пособие по проектированию опор ВЛ и ОРУ подстанций напряжением выше 1 кВ. М.: Центральный институт типового проектирования, 1989, с.58, 59). Опоры с таким сечением достаточно эффективны и обладают достаточной несущей способностью для их применения в климатических районах с умеренными гололедными и ветровыми нагрузками. Однако в районах с большими гололедными и ветровыми нагрузками прочности опор недостаточно, что приводит к необходимости уменьшать расстояния между опорами, что в конечном итоге ведет к удорожанию стоимости строительства ВЛ.The noted drawbacks of narrow-base supports made as broad-base are partially eliminated by the use of narrow-base multi-faceted racks from a bent sheet with a solid cross section in the form of a regular geometric figure. In order to save material, the cross-sectional dimensions of a multifaceted stand usually decrease from the maximum in the lower part to the minimum in the upper part in accordance with a decrease in bending moments. Similar designs have found application as typical supports for 110 and 220 kV overhead lines (see the Handbook for High-Voltage Electrical Installations. M: Energoatomizdat, 1989, p. 425, 426, as well as the Guide to designing the overhead lines and outdoor switchgear supports of substations with voltage higher than 1 sq. M: Central Institute of Typical Design, 1989, p. 58, 59). Supports with such a cross section are quite effective and have sufficient bearing capacity for their use in climatic regions with moderate glaze and wind loads. However, in areas with large ice and wind loads, the strength of the supports is insufficient, which leads to the need to reduce the distance between the supports, which ultimately leads to an increase in the cost of construction of overhead lines.

Так известна опорная стойка для линии электропередачи, представляющая собой пространственную конструкцию, в сечении выполненную из металлического сплошного листа, изогнутого в поперечной плоскости по всей высоте опорной стойки с образованием расположенных под углом друг к другу боковых поверхностей, от которых отогнуты краевые кромки, образующие ребра жесткости, поверхности которых расположены в общей плоскости (2204672, E04H 12/10, опубл. 20.05.2003).Thus, a support strut for a power line is known, which is a spatial structure, in cross section made of a continuous metal sheet bent in the transverse plane along the entire height of the support strut with the formation of lateral surfaces located at an angle to each other, from which the edge edges are bent, forming stiffeners , the surfaces of which are located in a common plane (2204672, E04H 12/10, publ. 05.20.2003).

Данное решение принято в качестве прототипа для всех заявленных объектов.This decision was made as a prototype for all declared facilities.

Недостатком опоры со стойкой из гнутого металлического сплошного листа остается либо относительно большой расход материала для придания стойке дополнительных прочностных показателей, либо уменьшать расстояния между опорами. В связи с этим использование таких опорных стоек в районах с большими гололедными и ветровыми нагрузками становится экономически нецелесообразным.A disadvantage of a support with a stand made of bent metal continuous sheet is either a relatively large consumption of material to give the stand additional strength indicators, or to reduce the distance between the supports. In this regard, the use of such support racks in areas with large ice and wind loads becomes economically inexpedient.

Настоящее изобретение направлено на решение технической задачи по оптимизации расхода металла в опорной стойке за счет изменения схемы усиления пространственной формы стойки.The present invention is directed to solving the technical problem of optimizing the consumption of metal in the support rack by changing the gain of the spatial shape of the rack.

Достигаемый при этом технический результат заключается в повышении механической прочности опорной стойки при существенном уменьшении дополнительного расхода металла.The technical result achieved in this case is to increase the mechanical strength of the support post while significantly reducing the additional metal consumption.

Указанный технический результат для первого примера исполнения достигается тем, что опорная стойка для линии электропередачи, представляющая собой пространственную конструкцию, в сечении выполненную из металлического листа, изогнутого в поперечной плоскости по всей высоте опорной стойки с образованием расположенных под углом друг к другу боковых поверхностей, от которых отогнуты краевые кромки, образующие ребра жесткости, поверхности которых расположены в общей плоскости, снабжена дополнительным ребром жесткости в виде пластины, размещенной между боковыми поверхностями и прикрепленной к ним по крайней мере на части высоты опорной стойки.The specified technical result for the first embodiment is achieved by the fact that the support strut for the power line, which is a spatial structure, in cross section made of a metal sheet bent in the transverse plane along the entire height of the support strut with the formation of lateral surfaces located at an angle to each other, from which edge edges are bent, forming stiffeners, the surfaces of which are located in a common plane, equipped with an additional stiffener in the form of a plate, placed between the side surfaces and attached to them at least at a part of the height of the support post.

Указанный технический результат для второго примера исполнения достигается тем, что в опорной стойке для линии электропередачи, представляющей собой пространственную конструкцию, в сечении выполненную из металлического листа, изогнутого в поперечной плоскости по всей высоте опорной стойки с образованием расположенных под углом друг к другу боковых поверхностей, от которых отогнуты краевые кромки, образующие ребра жесткости, поверхности которых расположены в общей плоскости, отогнутые краевые кромки усилены каждая дополнительным ребром жесткости в виде пластины, размещенной между отогнутой краевой кромкой и боковой поверхностью и прикрепленной к ним с образованием замкнутого в сечении треугольника, образованного отогнутой краевой кромкой, дополнительным ребром жесткости в виде пластины и частью боковой поверхности.The specified technical result for the second embodiment is achieved by the fact that in the support column for the power line, which is a spatial structure, in cross section made of a metal sheet curved in the transverse plane along the entire height of the support column with the formation of lateral surfaces located at an angle to each other, from which the edge edges are bent, forming stiffeners, the surfaces of which are located in a common plane, the bent edge edges are each reinforced with additional rum rigidity of a plate placed between the bent edge and the side edge surface and affixed thereto to form a closed triangular section formed by the bent end edge, the additional rib and the plate portion of the side surface.

Указанный технический результат для третьего примера исполнения достигается тем, что опорная стойка для линии электропередачи, представляющая собой пространственную конструкцию, в сечении выполненную из металлического листа, изогнутого в поперечной плоскости по всей высоте опорной стойки с образованием расположенных под углом друг к другу боковых поверхностей, от которых отогнуты краевые кромки, образующие ребра жесткости, поверхности которых расположены в общей плоскости, снабжена дополнительным ребром жесткости в виде пластины, размещенной между боковыми поверхностями и прикрепленной к ним по крайней мере на части высоты опорной стойки, а отогнутые краевые кромки усилены каждая дополнительным ребром жесткости в виде пластины, размещенной между отогнутой краевой кромкой и боковой поверхностью и прикрепленной к ним с образованием замкнутого в сечении треугольника, образованного отогнутой краевой кромкой, дополнительным ребром жесткости в виде пластины и частью боковой поверхности.The specified technical result for the third embodiment is achieved by the fact that the support strut for the power line, which is a spatial structure, in cross section made of a metal sheet bent in the transverse plane along the entire height of the support strut with the formation of lateral surfaces located at an angle to each other, from which the edge edges are bent, forming stiffeners, the surfaces of which are located in a common plane, equipped with an additional stiffener in the form of a plate, p located between the side surfaces and attached to them at least at a part of the height of the support column, and the bent edge edges are each reinforced with an additional stiffener in the form of a plate placed between the bent edge edge and the side surface and attached to them to form a triangle closed in cross section, formed bent edge, an additional stiffener in the form of a plate and part of the side surface.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 изображено поперечное сечение опорной стойки с применением дополнительных усиливающих ребер жесткости.The invention is illustrated by drawings, where Fig. 1 shows a cross section of a support post using additional reinforcing stiffeners.

Согласно настоящему изобретению рассматривается конструкция опорной стойки для линии электропередачи (фиг.1), которая обладает повышенной механической прочностью и может быть использована для применения в регионах с большими гололедными и ветровыми нагрузками.According to the present invention, a support structure for a power line (FIG. 1) is considered, which has increased mechanical strength and can be used for use in regions with large glaze and wind loads.

Опорная стойка представляет собой пространственную конструкцию, в сечении выполненную из металлического сплошного листа, изогнутого в поперечной плоскости по всей высоте опорной стойки с образованием расположенных под углом друг к другу боковых поверхностей 1, от которых отогнуты краевые кромки 2, образующие ребра жесткости, поверхности которых расположены в общей плоскости. Такая стойка может быть выполнена либо из сплошного гнутого металлического листа, либо из отдельных пластин, сваренных между собой с образованием требуемого открытого контура в поперечном сечении. Стойка также может быть выполнена из двух листов, располагаемых под углом друг к другу и сваренных в вершине между собой с последующим отгибом краевых кромок 2. Как это показано на примере по фиг.1.The support column is a spatial structure, in cross section, made of a continuous metal sheet bent in the transverse plane along the entire height of the support column with the formation of lateral surfaces 1 located at an angle to each other, from which the edge edges 2 are bent, forming stiffeners, the surfaces of which are located in a common plane. Such a rack can be made either from a continuous bent metal sheet, or from individual plates welded together to form the desired open circuit in cross section. The rack can also be made of two sheets, arranged at an angle to each other and welded at the top with each other, followed by bending of the edge edges 2. As shown in the example of FIG. 1.

Стойка выполнена с дополнительным ребром жесткости 3 в виде пластины, размещенной между боковыми поверхностями 1 и прикрепленной к ним по крайней мере на части высоты опорной стойки. Кроме того, в дополнение к этому ребру 3 или без него отогнутые краевые кромки 2 могут быть усилены каждая дополнительным ребром жесткости 4 в виде пластины, размещенной между отогнутой краевой кромкой и боковой поверхностью и прикрепленной к ним с образованием замкнутого в сечении треугольника, образованного отогнутой краевой кромкой, дополнительным ребром жесткости в виде пластины и частью боковой поверхности.The rack is made with an additional stiffening rib 3 in the form of a plate placed between the side surfaces 1 and attached to them at least at a part of the height of the support rack. In addition, in addition to this rib 3 or without it, the bent edge edges 2 can be reinforced each with an additional stiffener 4 in the form of a plate placed between the bent edge edge and the side surface and attached to them to form a closed triangle section formed by the bent edge edge, an additional stiffener in the form of a plate and part of the side surface.

При этом в каждой боковой поверхности могут быть выполнены сквозные отверстия 5 на участке между линией отгиба краевой кромки и линией прикрепления дополнительного ребра жесткости, что позволит исключить замкнутые полости в стойке, в которых может скапливаться грязь или влага (вода, снег иней и т.д.), являющиеся формирователями коррозионного процесса.In this case, through holes 5 can be made in each side surface in the area between the edge line of the edge edge and the line of attachment of the additional stiffening rib, which will eliminate closed cavities in the rack in which dirt or moisture can accumulate (water, frost, snow, etc. .), which are the formers of the corrosion process.

Такие конструктивные особенности позволяют повысить механическую прочность стойки опор ВЛ. При этом ребра жесткости 4 увеличивают несущую способность стойки опоры в направлении поперек оси ВЛ, а ребро жесткости 3 - в направление вдоль оси ВЛ. Таким образом, появляется возможность усиления несущей способности стойки только в одном из направлений, когда стойка усилена только двумя ребрами жесткости 4 или только одним ребром жесткости 3, а также во всех направлениях, когда стойка одновременно усилена и ребрами жесткости 4 и ребром жесткости 3. В зависимости от необходимого усиления ребра могут выполняться как по всей высоте стойки, так и на части ее высоты. Стойка также может иметь решетчатую грань.Such design features make it possible to increase the mechanical strength of the strut support poles. In this case, the stiffeners 4 increase the bearing capacity of the support strut in the direction transverse to the VL axis, and the stiffener 3 - in the direction along the VL axis. Thus, it becomes possible to enhance the bearing capacity of the rack in only one of the directions when the rack is reinforced with only two stiffeners 4 or only with one stiffener 3, and also in all directions when the rack is simultaneously reinforced with stiffeners 4 and stiffener 3. B depending on the necessary reinforcement, the ribs can be performed both over the entire height of the rack and at part of its height. The stand may also have a lattice face.

Настоящее изобретение промышленно применимо, так как для его реализации не требуется специальной технологии, кроме той, что в настоящее время используется при изготовлении опорных конструкций.The present invention is industrially applicable, since its implementation does not require special technology other than that currently used in the manufacture of supporting structures.

Claims (5)

1. Опорная стойка для линии электропередачи, представляющая собой пространственную конструкцию, в сечении выполненную из металлического сплошного или сварного листа, изогнутого в поперечной плоскости по всей высоте опорной стойки с образованием расположенных под углом друг к другу боковых поверхностей, от которых отогнуты краевые кромки, образующие ребра жесткости, поверхности которых расположены в общей плоскости, отличающаяся тем, что она снабжена дополнительным ребром жесткости в виде пластины, размещенной между боковыми поверхностями и прикрепленной к ним по крайней мере на части высоты опорной стойки.1. The support strut for the power line, which is a spatial structure, in cross section made of a solid or welded metal sheet, bent in the transverse plane along the entire height of the support strut with the formation of lateral surfaces located at an angle to each other, from which the edge edges are bent, forming stiffeners, the surfaces of which are located in a common plane, characterized in that it is provided with an additional stiffener in the form of a plate placed between the side surfaces tyami and attached to it at least a portion of the height of the pedestal. 2. Опорная стойка для линии электропередачи, представляющая собой пространственную конструкцию, в сечении выполненную из металлического сплошного или сварного листа, изогнутого в поперечной плоскости по всей высоте опорной стойки с образованием расположенных под углом друг к другу боковых поверхностей, от которых отогнуты краевые кромки, образующие ребра жесткости, поверхности которых расположены в общей плоскости, отличающаяся тем, что отогнутые краевые кромки усилены каждая дополнительным ребром жесткости в виде пластины, размещенной между отогнутой краевой кромкой и боковой поверхностью и прикрепленной к ним с образованием замкнутого в сечении треугольника, образованного отогнутой краевой кромкой, дополнительным ребром жесткости в виде пластины и частью боковой поверхности.2. The support strut for the power line, which is a spatial structure, in cross section made of a solid or welded metal sheet, bent in the transverse plane along the entire height of the support strut with the formation of lateral surfaces located at an angle to each other, from which the edge edges are bent, forming stiffeners, the surfaces of which are located in a common plane, characterized in that the bent edge edges are each reinforced with an additional stiffener in the form of a plate oh between the bent edge and the side edge surface and affixed thereto to form a closed triangular section formed by the bent end edge, the additional rib and the plate portion of the side surface. 3. Стойка по п.2, отличающаяся тем, что в каждой боковой поверхности выполнены сквозные отверстия на участке между линией отгиба краевой кромки и линией прикрепления дополнительного ребра жесткости.3. The rack according to claim 2, characterized in that through holes are made in each side surface in a section between the limb edge line and the attachment line of the additional stiffening rib. 4. Опорная стойка для линии электропередачи, представляющая собой пространственную конструкцию, в сечении выполненную из металлического сплошного или сварного листа, изогнутого в поперечной плоскости по всей высоте опорной стойки с образованием расположенных под углом друг к другу боковых поверхностей, от которых отогнуты краевые кромки, образующие ребра жесткости, поверхности которых расположены в общей плоскости, отличающаяся тем, что она снабжена дополнительным ребром жесткости в виде пластины, размещенной между боковыми поверхностями и прикрепленной к ним по крайней мере на части высоты опорной стойки, а отогнутые краевые кромки усилены каждая дополнительным ребром жесткости в виде пластины, размещенной между отогнутой краевой кромкой и боковой поверхностью и прикрепленной к ним с образованием замкнутого в сечении треугольника, образованного отогнутой краевой кромкой, дополнительным ребром жесткости в виде пластины и частью боковой поверхности.4. The support strut for the power line, which is a spatial structure, in cross section made of a solid or welded metal sheet, bent in the transverse plane along the entire height of the support strut with the formation of lateral surfaces located at an angle to each other, from which the edge edges are bent, forming stiffeners, the surfaces of which are located in a common plane, characterized in that it is provided with an additional stiffener in the form of a plate placed between the side surfaces and attached to them at least at a part of the height of the support column, and the bent edge edges are each reinforced with an additional stiffener in the form of a plate placed between the bent edge edge and the side surface and attached to them with the formation of a triangle closed in cross section, formed by a bent edge , an additional stiffener in the form of a plate and part of the side surface. 5. Стойка по п.4, отличающаяся тем, что в каждой боковой поверхности выполнены сквозные отверстия на участке между линией отгиба краевой кромки и линией прикрепления дополнительного ребра жесткости. 5. The rack according to claim 4, characterized in that through holes are made in each side surface in a section between the limb edge line and the attachment line of the additional stiffening rib.