Широкое распространение многогранных опор в строительстве ЛЭП (в последнее десятилетие) было бы невозможно без существования объективных причин. И действительно, есть несколько явных преимуществ СМО перед решетчатыми, железобетонными и деревянными опорами. Мы перечислим эти преимущества в порядке, который чаще всего встречается в работах западных специалистов, но подробно остановимся на двух из них - сроках строительства и стоимости строительства. Эти два фактора определяют успешность реализации программ по модернизации распределительных сетей и сетей высокого напряжения.

Адаптивность

В развитых странах уже давно отказались от массового применения типовых проектов. Каждая линия должна строиться с учетом всех нюансов рельефа, климата, социальной значимости и т.п.

Адаптивность СМО заложена как в к онструкции опоры (стойки), так и технологии их производства.

Проектирование конструкций опоры автоматизировано. Полный расчет базового варианта конструкции опоры занимает 2-3 недели. Этот вариант опоры изготавливается и испытывается. Расчет его модификаций по толщине листа, высоте и т.д. занимает от неск ольких часов до 2-3 дней. Модифицированные варианты не нуждаются в испытаниях. Неоднократные испытания показали, что расчетные параметры конструкций многогранных опор совпадают с фактическими с точностью до 1-2 %. Производство СМО так же полностью автоматизировано.

Таким образом, имея базовую (испытанную и сертифицированную) опору, силами проектного бюро Опытного завода может быть в течение нескольких дней организовано производство опор такой модификации, которая является оптимальной с точки зрения проектировщика конкретной линии электропередачи. Следовательно, уже на стадии проектирования, можно рассматривать большое количество альтернативных вариантов строительства и закладывать в окончательный проект оптимальные решения. Подчеркнем, что именно на стадии проектирования закладываются основные экономические результаты. В настоящее время опытным заводом предлагается новая услуга для проектных организаций – разработка разделов проекта, относящихся к техническим решениям в области применения стальных многогранных опор. Выполняется или отдельно разработка и модификация конструкции опоры исходя из конкретных условий применения или комплекс работ с расстановкой опор на местности.

Приведем несколько примеров использования данного метода взаимодействия и адаптации типовых конструкций к конкретным условиям:

• для строительства 5 км ВЛ 10 кВ в тру днодоступном районе Кемеровской области многогранная стойка весом 250 кг и длиной 10 м была разделена на 3 телескопические секции весом до 100 кг каждая;
• модификация типовой опоры ПМ 220-1 для применения в условиях V/V района позволила увеличить пролетное расстояние со 150 до 250 метров, снизив при этом материалоемкость в расчете на 1 км линии;
• Разработка к онструкции опоры ПМ 35-1С по индивидуальному техническому заданию позволила использовать пролетные расстояния в 200 метров для провода АС 185 на о. Сахалин в условиях VII ветрового и VI гололедного района, существенно сократив сроки и стоимость строительства.

Надежность

Под надежностью понимается свойство объекта сохранять во времени в установленных пределах значения всех параметров, характеризующих способность выполнять требуемые функции в заданных режимах и условиях применения, технического обслуживания, хранения и транспортирования (ГОСТ 20.002.89.).

Надежность является комплексным свойством, которое в зависимости от назначения объекта и условий его применения включает безотказность, долговечность, ремонтопригодность и сохраняемость (или часть этих показателей). Нетрудно заметить, что надежность линии электропередачи характеризуется всем комплексом этих показателей.

Безотказность. По данным американских специалистов, повреждения ЛЭП, связанные с полным или частичным выходом из строя СМО наблюдаются значительно реже, чем у традиционных опор. Более того, отмечается, что на линиях построенных с использованием СМО отсутствуют катастрофические разрушения, которые типичны для железобетонных опор (эффект домино) и металлических решетчатых (скручивание).

Долговечность. Средняя долговечность деревянных опор долгое время принималась за 20 лет. В последние годы этот срок вырос до 30 лет. Срок службы бетонных опор по данным ОРГРЭС составляет около 30 лет. Металлические решетчатые опоры в оцинкованном исполнении служат 40 лет, неоцинкованные - меньше. Срок службы СМО во всем мире принимается не менее 50 лет. Причина увеличения срока по сравнению с решетчатыми опорами в технологии производства и сборки опор. Если взять стандартную оцинкованную широкобазную опору 110 кВ, то ее сборка предусматривает около тысячи болтовых соединений. На каждом из них возможно нарушение цинкового покрытия в процессе сборки. Сварные решетчатые опоры (узк обазные) имеют огромное количество сварных швов. Например, на 10 метрах опоры таких швов более 300. Проконтролировать качество сварки и провести за чистку перед цинкованием такого количества сварных соединений практически невозможно. Все это факторы риска, которые снижают срок службы решетчатых опор. СМО имеют один или два сварных шва, выполненных автоматом (при необходимости под флюсом или в среде инертных газов). Сварной шов имеет 100 % контроль. При обнаружении дефектов производится их устранение. Перед цинкованием швыза чищаются, что обеспечивает качественное нанесение цинкового покрытия. Именно этим обусловлена большая долговечность СМО.

Ремонтопригодность. Ремонтопригодность деревянных и железобетонных опор ограничена. У решетчатых опор она выше, но требует зна чительных затрат. СМО практически не нуждаются в ремонте. Если же такая потребность возникает, то ремонт осуществляется в кратчайшие сроки. Кроме того, следует отметить вандалоустойчивость СМО, что является уязвимым местом у МРО.

Сохраняемость. Это свойство объекта сохранять в заданных пределах значения параметров, способности объекта выполнять требуемые функции, в течение и после хранения, транспортирования и погрузочно-разгрузочных работ. По этому показателю есть явный аутсайдер - бетонные опоры. Остальные можно считать одинаковыми. Таким образом, по комплексному показателю надежности все опоры можно ранжировать в следующем порядке (по возрастанию): бетонные, деревянные, металлические решетчатые и многогранные.

Транспортабельнсть

По удобству и стоимости транспортировки СМО существенно выигрывают по сравнению с бетонными и решетчатыми опорами. Бетонные опоры требуют применения специального и дорогостоящего транспорта - опоровозы и сцепы платформ. При этом нормы загрузки очень маленькие. На один опоровоз грузится 2-3 опоры, на один сцеп из двух платформ - не более 16 опор.

Транспорт металлических конструкций решетчатых опор достаточно прост и экономичен. Однако, если сборка решетчатых опор будет производится непосредственно на пикете, это приведет к потерям времени и средств на этапе монтажа опор. Если же предполагается предварительная укрупнительная сборка и транспортировка на пикет укрупненных секций, то затраты резко возрастают так как загрузка автотранспорта в этом случае резко падает. Но главные транспортные затраты у решетчатых опор связаны со строительством фундаментов. Транспортировка грибовидных подножников, опорных плит, песчанно-гравийной смеси может составлять до 20 % от стоимости готовой опоры. Обычная норма загрузки подножников составляет 2 шт/авт. И 8-9 на ж/д платформу.

Многогранные опоры отличает низкая стоимость транспортировки. Длина секций, как правило, не превышает 12 метров. Это позволяет использовать для автомобильных перевозок стандартные трейлеры, а для железнодорожных - полувагоны. Загрузка транспортных средств достаточно высокая. Многие конструкции опор позволяют использовать такие способы транспортировки, когда верхние секции размещаются внутри нижних, что еще более снижает затраты на транспорт. Транспортировка фундаментов, выполненных из труб, так же не представляет труда.

Первый же опыт строительства подтвердил эти положения. При строительстве ВЛ110 кВ в Костромской области расстояние от завода изготовителя до места строительства составляло около 700 км. Доставка, в основном, осуществлялась автотранспортом. Для транспортировки 10 комплектных опор (с фундаментом) необходимо 3 автомашины общего назначения. Срок доставки - 1 день. Стоимость - 7.5 тыс.руб. за одну опору, что составило 2 % стоимости опор и менее 1 % в общей стоимости строительства. Опыт дальних поставок СМО (Тында) показал, что затраты на железнодорожный транспорт составляют около 8 % от стоимости опор и 4 % от стоимости строительства. Таким образом можно утверждать, что затраты на транспорт не оказывают существенного влияния на стоимость строительства ЛЭП на многогранных опорах и кратно ниже транспортных затрат при строительстве ВЛ на железобетонных или решетчатых опорах: транспорт решетчатых опор дороже в 1.5-2 раза, а железобетонных - в 3-4 раза. Чем сложнее транспортная схема тем эффективнее многогранные опоры.

Землеотвод

Этот показатель в последние годы приобретает все большее значение по причине постоянного роста цен на землю. При применении многогранных опор затраты на постоянный землеотвод снижаются примерно в 2 раза. По сравнению с железобетонными опорами выигрыш обеспечивается за счет меньшего к оличества опор при равном отводе на одну опору, а по сравнению с решетчатыми, наоборот - за счет меньшего отвода под одну опору при примерно равном количестве опор.

Величины землеотводов для ВЛ 110-2

Cокращаются затраты и на временный землеотвод.

Кроме перечисленных, отмечают следующие положительные качества многогранных опор, как правило слабо поддающиеся количественной оценке:

• эстетичность
• вандалоустойчивость
• качественная однородность
• простота демонтажа и утилизации при ликвидации объекта

1.3.2. Стальные опоры

К преимуществам стальных опор относятся:

возможность создания конструкций на весьма большие механические нагрузки, большое число проводов и большие высоты;

относительно малая масса и высокая механическая прочность;

простота заводского изготовления и технологичность сборки на трассах.

Эти преимущества позволяют использовать их для ВЛ всех напряжений, проходящих в тяжелых климатических и географических условиях, а также применять в качестве анкерных и угловых опор на ВЛ от 110 до 500 кВ с железобетонными промежуточными опорами.

Промежуточные опоры ПЛ башенного типа с односторонним расположением проводов применяются для сокращения ширины просеки при прохождении лесных массивов.

Стальные опоры изготавливают как в болтовом исполнении, так и с помощью сварки.

В болтовых конструкциях минимальное расстояние от центра болта до края элемента должно быть не менее 1,25 диаметра отверстия для болта. Применение болтов, имеющих по длине ненарезной части участки с различными диаметрами в соединениях, где болты работают на срез, не допускается.

При сборке опор установка в несовмещенные отверстия болтов меньшего диаметра не допускается, нарезная часть болта не должна находиться в теле соединенных элементов. При установке фундаментов с целью плотной посадки пят опоры на фундаменты доп ускается установка между пятой опоры и верхней плоскостью фундамента до четырех прокладок общей толщиной до 40 мм. Площадь и конфигурация прокладок определяются проектной организацией.

Для защиты от коррозии сварные секции и детали опор окрашиваются на заводе один или два раза в зависимости от требований заказчика. Более надежная защита опор от коррозии производится путем горячего оцинкования их элементов.

Стальные опоры состоят из следующих основных конструктивных элементов: стойки (или двух стоек), траверс и тросостоек, а опоры с оттяжками имеют еще оттяжки – тросовые или изготовленные из круглой стали.

В случае окончательной сборки опор на пикетах линии элементы опор подбираются комплектами на опору на заводе, связываются пакетами и отгружаются заказчикам. Опоры болтовой конструкции экономичны в перевозке, позволяют полнее использовать грузоподъемность транспорта, удобны для оцинковки.

Основным недостатком болтовых опор является увеличение в 1,5–2 раза трудозатрат на сборку опор на трассе линии и в 2,5–3 раза расхода болтов.

С 2004 г. ОАО «Опытный завод «Гидромонтаж»» начал выпуск многогранных металлических опор. Они представляют собой многогранную коническую конструкцию, изготовленную из стального листа. Опора может состоять из одной, двух и более секций (в зависимости от требуемой высоты). Длина секции до 16 м. Однако чаще всего используются секции длиной до 11,5 м, что обусловлено удобством транспортировки железнодорожным и автомобильным транспортом. Соединение секций между собой возможно как фланцевое, так и бесфланцевое (телескопическое). Высота опор до 40 м и более. Толщина стенки от 3 до 12 мм. Диаметр опор до 2 м. В грунт опоры устанавливаются либо непосредственно в пробуренную скважину, либо крепятся на фланцах к железобетонному фундаменту.

Многогранные металлические опоры значительно надежнее бетонных и решетчатых, особенно в сложных гололедно-ветровых условиях. В аварийном режиме многогранная стальная опора выдерживает нагрузки в 2–3 раза больше, чем железобетонная опора.

Малый вес и высокая степень заводской готовности позволяют устанавливать опору без использования специальных дорогостоящих подъемных средств и заливки мощных фундаментов. Резко сокращаются трудозатраты и сроки монтажа, особенно в болотистых грунтах и труднодоступных районах. Монтаж не требует больших п лощадей, что особенно важно при работе в городских условиях, в горных районах.

Типы стальных опор (рис. 1.2) и их технические характеристики приведены в табл. 1.35-1.41.

Расчеты технических данных для унифицированных стальных опор проведены в соответствии с ПУЭ-6. При проектировании современных ВЛ в соответствии с ПУЭ-7 необходимо проводить перерасчет указанных технических данных.

Рис. 1.2. Опоры стальные для линий электропередачи:

а – П35-2В, У35-4; б – П110-5В; в – П110-6В; г – У110-1; д – У110-2; е – П220-3; ж – У220-2; з – У220-3; и – У330-2т; к – П330-2; л – ПП750-1, ПП750-3

Таблица 1.35

Стальные опоры ВЛ 35 кВ (см. рис. 1.2)

* Применяются также в горных районах.

** Применяются в горных районах с ограничением угла поворота линий.

* * * Применяются для перехода через инженерные сооружения.

Таблица 1.36

Стальные опоры ВЛ 110 кВ (см. рис. 1.2)

* Опоры для проводов АС 240/32 применяются только в III районе по ветру.

Таблица 1.37

Стальные опоры ВЛ 220 кВ (см. рис. 1.2)

Таблица 1.38

Стальные опоры ВЛ 330 кВ (см. рис. 1.2)

* Технические данные опор ПЛ указаны для II ветрового района в соответствии с ПУЭ-7.

Таблица 1.39

Стальные опоры ВЛ 500 кВ (см. рис. 1.2)

Таблица 1.40

Стальные опоры ВЛ 750 кВ (см. рис. 1.2)

Таблица 1.41

Многогранные опоры

| |

Рынoк cтальных мнoгoгранных oпoр демoнcтрирует выcoкую перcпективнocть. С oднoй cтoрoны, этo передoвая технoлoгия, пoвcемеcтнo иcпoльзуемая вo вcем мире. С другой cтороны, раcпроcтранением более cовременных видов опор на роccийcком рынке озаботилоcь гоcударcтво. Ведь несмотря на то, что после реформы РАО ЕЭС большая часть ее расформированных структур является частными компаниями, понятно, что общий тон изменениям в столь важной для государства структуре задает правительство.

Место многогранных опор в общей массе опор для разных сегментов рынка

Все выпускаемые стальные опоры можно подразделить на четыре вида:

• решетчатые;
• трубчатые;
• многогранные опоры (они же граненые конические);
• особые виды опор (по спецпроектам).

Большая часть рынка приходится на решетчатые опоры. Несмотря на громоздкость и сложность сборки, эти виды опор широко используются в экономике.

Рынок стальных опор формируется из трех основных продуктовых сегментов. Это опоры ЛЭП, опоры связи и опоры освещения. Опоры ЛЭП высокого напряжения, прожекторные мачты, молниеотводы в значительной степени представляют собой именно решетчатые конструкции. Что касается опор сотовой связи, то они практически все являются решетчатыми, и только в последние годы их ряды аккуратно стали пополняться многогранными стальными опорами. Опоры городского освещения в основном являются трубчатыми, однако многогранные опоры в последнее время начали составлять им серьезную конкуренцию.

Что касается этого сегмента, то специалисты прогнозируют серьезный рост объемов строительства распределительных сетей и сетей ЕНЭС уже в ближайшее время. Концепцией развития сетей ЕНЭС в ближайшие 10 лет предусматривается строительство более 30 тыс. км линий напряжением 220 кВ и выше. В нынешних распределительных сетях, а это более 2 млн км, главная проблема состоит в том, что высок износ основных фондов. Так, износ распределительных сетей в Московской области составляет около 60%, а около 20% из них построены до 1940 г. Подобная ситуация и в других регионах.

Решать эти проблемы на старой технической базе (с использованием деревянных, железобетонных опор) затруднительно и неэффективно. Необходима разработка новых конструкций опор и современных технологий линейного строительства, которые позволят существенно снизить затраты и сократить сроки строительства, повысить надежность и долговечность новых ЛЭП. Одним из направлений достижения этих целей должно стать более широкое использование стальных опор.

Современные стальные многогранные опоры 220-500 кВ применяются в Федеральной сетевой компании с 2005 г. Опоры такой конструкции предполагается установить на 50% линий электропередачи 220-500 кВ, строительство которых запланировано в 2010-2015 гг.

Опоры связи

Ситуация в данном сегменте иная. Сети мобильной связи активно строились именно в предкризисный период, а в настоящее время строятся вспомогательные опоры либо линии разветвления. Поэтому в послекризисный период, даже в условиях восстановления экономических показателей, этот сегмент вряд ли будет демонстрировать выдающиеся темпы роста.

Кроме этого, следует отметить, что в дальнейшем развитие упомянутых двух сегментов частично будет пересекаться: операторы сотовой связи уже сейчас заключают договора с энергетическими компаниями страны о совместном инвестировании в строительство опор ЛЭП. При возведении линий энергетические компании будут использовать опоры для натяжения проводов электропередачи, а сотовые операторы - оптоволоконные линии связи.

В сегменте опор связи многогранные опоры пока не нашли широкого применения. Однако с развитием все более сложных технологий, должен вырасти спрос на опоры с повышенными антивандальными характеристиками (для сохранения кабелей, располагающихся внутри опоры). Кроме этого, возведение опор связи в настоящее время все больше уходит в малонаселенные пункты для обеспечения более плотного покрытия территорий страны связью (промежуточные опоры). А в этих условиях большое значение имеет транспортабельность конструкций. Всеми этими характеристиками обладают в наилучшей степени именно многогранные опоры.

Опоры освещения и прожекторные мачты

Третий сегмент обещает активное развитие в ближайшие 5-10 лет. Растет спрос коммунального хозяйства крупных городов на качественные и эстетичные опоры освещения, также в мачтах освещения нуждаются территории промышленных предприятий. В связи с этим (особенно в центральных регионах страны) будет продолжаться рост спроса на металлические конструкции в противовес бетонным.

Спрос на металлические опоры освещения, особенно многогранные, наблюдается в основном в центральной части страны, в крупных городах, где эстетические характеристики строительных конструкций имеют существенное значение. В регионах спрос преимущественно удовлетворяется за счет бетонных опор. Однако спрос даже нескольких крупных городов на многогранные опоры освещения достаточно высок, он составляет 20-25 тыс. т опор в год. Спрос удовлетворяется предложением со стороны 5 производственных предприятий и 8-10 торговых компаний, занимающихся как продажей, так и комплектацией многогранных опор.

Первые шаги многогранных опор на российском рынке

Многогранные опоры считаются наиболее современным видом опор, основными преимуществами которых являются простота транспортировки и установки, надежность, приемлемая стоимость, долгосрочность эксплуатации, эстетичный вид, противовандальность. Однако на российском рынке они пока не получили широкого распространения. Основной причиной этого является дороговизна оборудования. Только крупная производственная компания может позволить себе инвестиции подобного масштаба.

Сегодня в мире основная часть электрических сетей строится именно на многогранных опорах. Они используются как в распределительных сетях, так и в сетях высокого напряжения, в качестве промежуточных и анкерных опор, а также сложных опор для переходов рек, строительства ЛЭП в городах и т.п. В СССР, а затем и в России многогранные опоры практически не применялись. Главная причина - отсутствие необходимого оборудования и технологий.

В России только в 2003 г. появились новые технологии, позволяющие производить многогранные опоры самого современного уровня. Однако возможности производства опережали потребности энергетиков. Не было современных разработок многогранных опор, учитывающих и новые производственные возможности, и новые требования к опорам. Практически отсутствовал опыт проектирования и строительства ЛЭП на многогранных опорах. Отсутствовала нормативно-техническая документация как для конструирования СМО, так и для проектирования ЛЭП на их основе. Более того, у заказчиков (энергосистемы различных уровней) сложилось ошибочное мнение о том, что применение многогранных опор значительно удорожает стоимость строительства ВЛ.

Считается, что в 2004 г. ОАО Опытный завод «Гидромонтаж»» первым в России начал выпуск многогранных металлических опор для линий электропередачи (к этому времени уже функционировало производство Домодедовского завода «МЕТАКО», а также санкт-петербургской компании «Амира», однако оба этих предприятия специализировались изначально на выпуске опор освещения). Изначально объемы завода «Гидромонтаж» были невелики, т.к. не было соответствующего спроса. Частично мощности загружались дополнительными заказами на изготовление опор освещения, это направление на заводе активно развивается и сейчас.

Положение в корне изменилось в 2006 г. ОАО «ФСК ЕЭС» приступило к реализации Целевой программы «Создание и внедрение стальных многогранных опор для ВЛ 35-500 кВ», рассчитанной на три года. Целью программы является «…создание опор на основе стальных многогранных стоек для ВЛ 35-500 кВ с разработкой нормативной базы, конструкторской, технологической документации, проектных рекомендаций, указаний к монтажу, ремонту и эксплуатации, обеспечивающих эффективное выполнение ПУЭ-7 при строительстве, реконструкции и техническом перевооружении ВЛ, а также существенное сокращение сроков и затрат строительства и проведения аварийно-восстановительных работ».

Сегодня, в рамках реализации целевой программы, разработаны конструкции, изготовлены опытные образцы, проведены испытания и сертификация опор для сетей напряжением 35-330 кВ. Типовые промежуточные анкерные и концевые опоры разработаны для одно- и двухцепных ВЛ. В разработке находятся двухстоечные опоры 330 кВ, одно- и двухстоечные опоры ВЛ 500 кВ. Влияние целевой программы сказалось незамедлительно. В 2006-2007 гг. на многогранных опорах построено более 1 тыс. км ВЛ напряжением от 10 до 330 кВ. В настоящее время, согласно полученным расчетам, в стране производится около 32-35 тыс. т многогранных опор для разных нужд строительства.

Опытный завод «Гидромонтаж», основной производитель многогранных стоек в России, располагает мощностями по производству 16-18 тыс. т конструкций, что эквивалентно производству 3 тыс. опор ВЛ 110 кВ или 2 тыс. опор 220 кВ. ЗАО Домодедовский завод металлоконструкций «МЕТАКО» располагает мощностями для производства примерно 6 тыс. т многогранных опор. Новый производитель - компания «Опора-Инжиниринг» - располагает мощностями около 35 тыс. т опор в год.

Производство многогранных опор

По собственным расчетам компании ABARUS Market Research, в России выпускается около 12-13 тыс. т многогранных опор для ЛЭП (силами в основном двух предприятий), 20 тыс. т многогранных опор для освещения и 3 тыс. т для других целей.

Официальная статистика производства стальных опор отсутствует, т.к. соответствующей статистической категории не существует. Расчет производства осуществлялся по сумме выпуска всех производителей. Рынок многогранных опор в России представлен в основном 5 производителями и китайским импортом.

Перечень отечественных производителей выглядит следующим образом:

• 1. Опытный завод «Гидромонтаж»;
• 2. Домодедовский завод «МЕТАКО»;
• 3. ГК «Амира»;
• 4. Опора-инжиниринг;
• 5. Агрисовгаз.

Оборудованием для производства граненых опор располагает также Волжский завод металлоконструкций, но оно устаревшее, поэтому уже пять лет завод не выпускает граненые опоры.

Все остальные компании, позиционирующие себя как поставщики граненых опор на отечественном рынке (ООО «Уличное освещение», ТД «Светотехника » (ООО «БЛ ТРЕЙД»), ОАО «Татэлектромонтаж», ООО «Европрофиль», ООО «Архисталь», ООО «Стил Трэйд»), являются либо дилерами перечисленных компаний, либо сборочными предприятиями, использующими конструкции отечественного или импортного производства.

Новые производители

В декабре 2009 г. ЗАО «АГИС Инвест» в г. Муроме (Владимирская область) ввело в строй завод металлоконструкций широкого профиля стоимостью 1,3 млрд руб. Многогранные опоры стали выпускаться на предприятии с 2010 г. Помимо многогранных опор линий электропередачи высотой до 12 м, завод выпускает мостовые, трубные конструкции, радиовышки и др. ассортимент строительных конструкций.

Инвестиции в оборудование составили 18,6 млн долл. Завод расположен в выкупленном производственном корпусе ОАО «Муроммашзавод». Внимания заслуживает листогибный пресс фирмы COLLY BOMBLED (как у завода «Гидромонтаж»), но самое дорогостоящее оборудование - высокоскоростная линия горячего цинкования металла фирмы Kovintrade (представляет американо-британскую компанию Western Technologies Inc.). Данное оборудование является уникальным для России, т.к. ширина «зеркала» составляет 2,1 м, объем - 75 м3. Кроме того, на предприятии установлен комплекс цинкования малых изделий и метизов, производительностью до 3 тыс. т в год.

Мощности производства позволят выпускать около 82,1 тыс.т продукции в год (из них примерно 40 тыс. - многогранные опоры). Годовой выпуск продукции в денежном выражении составит 3,5 млрд руб.

ЗАО «АГИС Инвест» принадлежат ООО «АГИС Сталь» (Москва), специализирующееся на поставках металла, ОАО «Борский трубный завод», ОАО Новокаховский завод «Укргидромех» и московское ООО «АГИС Инжиниринг».

ООО «Шадринский завод металлоконструкций» занимается возведением нового завода по производству оцинкованных многогранных и решетчатых опор ЛЭП.

В частности, уже известно, что ООО «ШЗМК» обеспечит привлечение на строительство 2,2 млрд руб. Запуск нового завода планировался в III кв. 2010 г.

Планируется, что производственная мощность завода составит 45 тыс. т металлоконструкций в год с пропускной способностью цеха горячего оцинкования в 75 тыс. т. Здесь будут производить решетчатые и многогранные опоры ЛЭП, порталы трансформаторных подстанций, мачты освещения и связи, дорожные и мостовые ограждения, металлоконструкции для гражданского строительства и пр.

Подробнее о производителях

Наиболее перспективным игроком выглядит компания ОАО Опытный завод «Гидромонтаж». Оснащенность этого предприятия позволяет ему производить многогранные опоры с разным диаметром и толщиной листа, что не ограничивает его в развитии ни на одном из продуктовых рынков. Основным фактором устойчивости выступает активное участие в развитии целевых государственных программ. В связи с этим можно сказать, что опасных конкурентов на рынке опор ЛЭП у завода «Гидромонтаж» нет ни сейчас, и не предвидится в будущем.

Табл. 1. Производство стальных многогранных опор ведущими производителями по продуктовым сегментам

Предприятие	Регион	Вид опор		Опоры для радио- и сотовых линий связей	Мачты, опоры освещения и молниеотводы	Всего, 2008
Домодедовский завод металлоконструкций «МЕТАКО»	Домодедово	Многогранные
Опытный завод «Гидромонтаж»	Нарофоминск	Многогранные
ГК «Амира»	Санкт-Петербург	Многогранные и трубчатые
ООО «Опора-Инжиниринг»		Многогранные
ООО «Агрисовгаз»		Многогранные
Всего

Источник: Данные на основе объемов выпуска предприятиями стальных строительных конструкций, оборотных активов, а также оценок участников рынка

Табл. 2. Производство стальных многогранных опор ведущими производителями, т в год

Производитель	Произв. мощности, т	Пр-во СМО
								2011 f	2012 f
Гидромонтаж
Опора-инжиниринг
Агрисовгаз
АГИС-Инвест
Шадринский
ИТОГО

(СМО) в строительстве ЛЭП было бы невозможно без существования объективных причин. Есть несколько явных преимуществ СМО перед решетчатыми, железобетонными и деревянными опорами. Ниже эти преимущества перечислены в порядке, который чаще всего встречается в работах западных специалистов. Подробно остановимся на двух из них - сроки и стоимость строительства, именно зти факторы определяют успешность реализации программ по модернизации распределительных сетей и сетей высокого напряжения.

Адаптивность.
В развитых странах уже давно отказались от массового применения типовых проектов. Каждая линия должна строиться с учетом всех особенностей рельефа, климата, технических требований и т.п.

Адаптивность СМО заложена как в конструкции опор, так и технологии их производства. Проектирование конструкций опоры автоматизировано. Полный расчет базового варианта конструкции опоры занимает 2-3 недели. Этот вариант опоры изготавливается и испытывается. Расчет его модификаций по толщине листа, высоте и т.д. занимает от нескольких часов до 2-3 дней. Производство СМО также полностью автоматизировано. Процесс корректировки программ занимает от нескольких минут до нескольких часов. То же относится и к изменениям в марках стали, количеству граней опоры, диаметру, конусности. Таким образом, имея базовую (испытанную и сертифицированную) опору, завод-изготовитель может в течение нескольких дней организовать производство опор такой модификации, которая является оптимальной с точки зрения проектировщика конкретной линии электропередачи.
Надежность является комплексным свойством и в зависимости от назначения объекта и условий его применения может включать безотказность, долговечность, ремонтопригодность и сохраняемость (или часть этих показателей). Нетрудно заметить, что надежность линии электропередачи характеризуется всем комплексом этих показателей.

Безотказность.
По данным американских специалистов, повреждения ЛЭП, связанные с полным или частичным выходом из строя СМО, наблюдаются значительно реже, чем у традиционных опор. Более того, отмечается, что на линиях, построенных с использованием СМО, отсутствуют катастрофические разрушения, которые типичны для железобетонных (эффект домино) и металлических решетчатых (скручивание) опор.

Долговечность.
Средняя долговечность деревянных опор долгое время принималась за 20 лет. В последние годы этот срок вырос до 30 лет. Срок службы бетонных опор по данным ОРГРЭС составляет около 30 лет. Металлические решетчатые опоры (МРО) в оцинкованном исполнении служат 40 лет, неоцинкованные - значительно меньше. Срок службы СМО во всем мире принимается не менее 50 лет. Ремонтопригодность.
Ремонтопригодность деревянных и железобетонных опор ограничена. У решетчатых опор она выше, но требует значительных затрат. СМО практически не нуждаются в ремонте. Если же такая потребность возникает, то ремонт осуществляется в кратчайшие сроки. Кроме того, следует отметить вандалоустойчивость СМО, что является уязвимым местом у МРО.

Сохраняемость.
Это свойство объекта сохранять в заданных пределах значения параметров, способности объекта выполнять требуемые функции в течение и после хранения, транспортирования и погрузочно-разгрузочных работ. По этому показателю есть явный аутсайдер - бетонные опоры. Остальные можно считать одинаковыми. Таким образом, по комплексному показателю надежности все опоры можно ранжировать в следующем порядке (по возрастанию): бетонные, деревянные, металлические решетчатые и многогранные.

Транспортабельность.
По удобству и стоимости транспортировки СМО существенно выигрывают по сравнению с бетонными и решетчатыми опорами. Бетонные опоры требуют применения специального и дорогостоящего транспорта - опоровозы и сцепы платформ. При этом нормы загрузки очень малы. На один опоровоз грузится 2-3 опоры, на один сцеп из двух опор - не более 16 опор. Транспорт металлических конструкций решетчатых опор достаточно прост и экономичен. Однако если сборка решетчатых опор будет производиться непосредственно на пикете, это приведет к потерям времени и средств на этапе монтажа опор.
Если же предполагается предварительная укрупнительная сборка и транспортировка на пикет укрупненных секций, то затраты резко возрастают, так как загрузка автотранспорта в этом случае резко падает. Но главные транспортные затраты у решетчатых опор связаны со строительством фундаментов. Транспортировка грибовидных подножников, опорных плит, песчано-гравийной смеси может составлять до 20 % от стоимости готовой опоры. Многогранные опоры отличает низкая стоимость транспортировки. Длина секций, как правило, не превышает 12 м. Это позволяет использовать для автомобильных перевозок стандартные трейлеры, а для железнодорожных - полувагоны.
Первый же опыт строительства подтвердил эти положения. При строительстве ВЛ110 кВ в Костромской области расстояние от завода-изготовителя до места строительства составляло около 700 км. Доставка, в основном, осуществлялась автотранспортом. Для транспортировки 10 комплектных опор (с фундаментом) необходимо было использовать 3 автомашины общего назначения. Срок доставки - 1 день. Стоимость - 7,5 тыс. руб. за одну опору, что составило 4% стоимости опор и менее 2% в общей стоимости строительства. Опыт дальних поставок СМО (Тында) показал, что затраты на железнодорожный транспорт составляют около 8% от стоимости опор и 4% от стоимости строительства.
Таким образом, можно утверждать, что затраты на транспорт не оказывают существенного влияния на стоимость строительства ЛЭП на многогранных опорах и кратно ниже транспортных затрат при строительстве ВЛ на железобетонных или решетчатых опорах: транспортировка решетчатых опор дороже в 1,5-2 раза, а железобетонных - в 3-4 раза. Чем сложнее транспортная схема, тем эффективнее многогранные опоры.

Скорость монтажа.
По этому показателю СМО значительно превосходят все типы опор. Для того, чтобы определить факторы, за счет которых происходит основная экономия времени строительства, было проведено сравнение трудозатрат основных этапов строительства в соответствии с нормами ГЭСН 33-01-2001. Для сравнения были выбраны три промежуточные опоры, используемые в строительстве одноцепных ВЛ 110 кВ: железобетонная ПБ 110-15, решетчатая П 110-3 и многогранная ПМ 1101ф. Сравнение показало, что трудозатраты на установку (без подвески провода и троса) многогранной и железобетонной опор приблизительно одинаковы. Решетчатые опоры проигрывают первым двум в шесть раз. С учетом подвески это отставание «сокращается» до четырехкратного. Сравнение трудозатрат на установку единичных опор показывает существенный проигрыш решетчатых опор, который хорошо известен. Однако такое сравнение не дает объективных характеристик по железобетонным опорам. Во-первых, пролетные расстояния у многогранных и решетчатых опор приблизительно одинаковы и для одноцепных линий составляют 250-300 м. Для железобетонных оно в 1,5-2 раза меньше.
Соответственно увеличивается количество опор и снижается производительность труда в расчете на 1 км ЛЭП. Во-вторых, в многогранных линиях в качестве анкерных опор используются одно-, двух или трех стоечные многогранные опоры. Время на их установку не многим больше, чем на установку промежуточных многогранных опор. В линиях на базе железобетонных опор в качестве анкеров используются металлические решетчатые опоры, на сооружение которых требуется в несколько раз больше времени. Это значительно ухудшает суммарные показатели производительности и скорости монтажа по железобетонным вариантам строительства ЛЭП.
Реальную сравнительную картину по скорости монтажа можно получить только при сопоставлении полных трудозатрат по трем вариантам строительства (на бетонных, решетчатых и многогранных опорах) и желательно по реальной трассе. Такие сравнения уже имеются. Ниже приведены расчеты трудоемкости по альтернативным вариантам строительства двухцепной ВЛ 110 кВ в Комиэнерго.
Технические и районно-климатические условия строительства линии следующие:
район по ветру - III (650 Па);
район по гололеду - III (20 мм);
провод - АС 120/19;
трос - ТК-9.1;
изоляторы - полимерные;
протяженность трассы - 10,3 км;
количество анкерных опор - 6.
Для этих условий были разработаны три альтернативных варианта строительства ВЛ: «железобетонный» вариант предполагает установку 6 анкерно-угловых опор У110-2 и 76 промежуточных опор ПБ 110-8; «решетчатый» вариант - 6 опор У 110-2 и 38 решетчатых промежуточных опор П 110-6; «многогранный» вариант - 6 многогранных анкерных опор УАМ 110-2ф (трехстоечных) и 38 многогранных промежуточных опор ПМ 110-2ф. Результаты расчетов приведены в табл. 1. Для «железобетонного» варианта трудозатраты на установку промежуточных опор в 1,8 больше, чем по «многогранному» варианту. Это результат небольших пролетных расстояний.
Затраты на сооружение анкерных опор в 6 раз выше. Вместе с трудозатратами на подвеску провода и троса итоговый результат выглядит следующим образом: «многогранный» вариант - 100 %, «бетонный» - 230% и «решетчатый» - 370 %. Многократные сравнения по ЛЭП с разным количеством цепей и разными напряжениями показывают строгую тенденцию - чем сложнее линия, темвыгоднее многогранные опоры. Так, например, трудозатраты на монтаж и установку одноцепной решетчатой опоры ВЛ 330 составляют более 400 чел. час, а для многогранной - 20 чел. час. Таким образом, по одному из главных факторов - скорости строительства - многогранные опоры имеют двухчетырехкратное преимущество.

Стоимость строительства.
В настоящее время величина капитальных затрат на строительство ЛЭП является главным критерием выбора варианта строительства. Поэтому, согласны мы с этим критерием или нет, необходимо было провести масштабное исследование капиталоемкости строительства линий на базе многогранных опор. На эффективность применения того или иного типа опор в каждом конкретном случае влияет множество факторов: технические задания на строительство объекта; районно-климатические условия; транспортная доступность; близость производства того или иного типа опор и др. Наивно полагать, что при таком многообразии условий строительства один из типов опор окажется лучшим во всех случаях.
Поэтому очень важно уже на первом этапе внедрения многогранных опор хотя бы приблизительно очертить область их наиболее эффективного применения. Это позволит избежать необоснованных затрат на исследования и ускорит получение эффекта от реализации конкретных проектов. К настоящему времени выполнено более 20 сравнений стоимости строительства конкретных ЛЭП на бетонных, решетчатых и многогранных опорах. Результаты сравнительных расчетов показывают, что максимальный эффект использование СМО приносит при сооружении линий напряжением 35-220 кВ, реже - 330 кВ.
Характерно, что для различных районно-климатических условий, различных напряжений, цепности и т.д. величина экономии составляла достаточно устойчивую величину: 8-12% по сравнению с бетонными вариантами и 35-45% по сравнению с решетчатыми. Подробнее результаты этого анализа изложены в , где приведены результаты последнего сравнения по рассмотренной выше 10-километровой ВЛ 110-2. Затраты по «многогранному» варианту - 21,7 млн руб., по «железобетонному» - 23,0 млн руб. и по «решетчатому» - 30,0 млн руб. В сумму прямых затрат включались затраты только по трем статьям: приобретение оборудования и материалов; строительномонтажные работы; внешний транспорт материалов. Ясно, что по мере совершенствования конструкций многогранных опор зона их эффективного применения будет расширяться. Однако уже сейчас можно разбить все опоры, разрабатываемые в рамках целевой программы, на два класса (хотя и достаточно условно).

1. Опоры для ВЛ 35-220 кВ.
Для сетей этого класса преимущества многогранных опор проявляются в наибольшей степени. По сравнению с ЛЭП на центрифугированных бетонных опорах линии на СМО дешевле на 8-12 %. Основным фактором, обеспечивающим преимущество многогранных опор, является увеличение пролетных расстояний в 1,5-2 раза. В результате, несмотря на то, что бетонные опоры значительно дешевле многогранных, общие затраты на приобретение опор, изоляторов и т.д. оказываются всего на 20-25 % ниже.
Одновременно, при использовании бетонных опор затраты на строительно-монтажные работы выше на 40-70%, затраты на транспорт - в 2,5-3 раза. Заметим, что преимущества СМО возрастают при строительстве ЛЭП в северных и отдаленных районах. Сравнение стоимости строительства ЛЭП на многогранных и решетчатых опорах показало, что практически по всем составляющим затрат СМО значительно выгоднее. В результате, стоимость 1 км линий данного класса на решетчатых опорах оказывается на 35-40% выше. Особо следует отметить, что при использовании СМО кратно сокращается время строительства.

2. Опоры для ВЛ 330-500 кВ.
Для сетей этого класса характерно то, что резко падает эффективность бетонных опор. Для линий 500 кВ их использование вообще не рекомендуется. Это связано с тем, что с введением ПУЭ 7-ого издания пролетные расстояния сократились до 50-60 м. Сравнение СМО и МРО показало, что для ВЛ 330 кВ оба типа опор равноэффективны, а для ВЛ 500 кВ решетчатые опоры чуть лучше. Возможно, эти соотношения несколько изменятся с появлением более рациональных конструкций многогранных опор, но принципиальный вывод о равноэффективности скорее всего сохранится, что подтверждается и мировым опытом. Для сетей этого класса сохраняется преимущество СМО в скорости строительства. По мнению авторов, многогранные опоры будут предпочтительнее в городских условиях, где существуют серьезные ограничения по землеотводам, а также в горных и северных районах.
Таковы основные выводы по эффективности СМО при использовании критерия «минимум капитальных вложений». Если же использовать более правильные критерии, то преимущества многогранных опор возрастают . При выборе вариантов инвестиций в электроэнергетику отраслевыми положениями рекомендуется использовать критерий чистого дисконтированного дохода, который, помимо затрат на строительство, учитывает результаты от строительства объекта, фактор времени, срок службы, текущие затраты, норму дохода на капитал. При равенстве результатов критерий максимизации чистого дисконтированного дохода модифицируется в критерий минимума интегральных дисконтированных затрат.
Сравнения по этому критерию проводились по заданию ФСК рабочей группой специалистов ведущих отраслевых институтов. Результаты расчетов (табл. 2) показывают, что при использовании более совершенного критерия преимущества ЛЭП на многогранных опорах становятся еще более ощутимыми. Это обусловлено более низкими затратами на эксплуатацию, более длительным сроком службы (многогранные опоры - 50 лет, железобетонные - около 30 лет и решетчатые - около 40 лет), низкими затратами на ликвидацию и утилизацию. Все эти статьи расходов не учтены в критерии «минимум инвестиций».
Понятно, что целевая программа не может охватить все проблемы сетевого строительства в России. На двух «неохваченных» проблемах, имеющих большое значение на современном этапе, необходимо остановиться. Первая из них - проблема строительства и реконструкции сетей в городах. В связи с резким увеличением потребления крупными городами электроэнергии и наращиванием в связи с этим мощностей генерации на первый план остро встали вопросы увеличения пропускной способности электрических сетей. Наиболее простым способом увеличения пропускной способности сетей электропередачи является строительство новых ВЛ и подстанций. Но это сопряжено с огромными трудностями. Так СНиП 2.07.01-89* «Градостроительство. Планировка и застройка городских и сельских поселений» прямо говорит, что при реконструкции городов следует выносить за пределы селитебной территории существующие воздушные линии электропередачи напряжением 35 -110 кВ или выше и заменять их на кабельные, а в крупнейших городах также заменять существующие открытые понизительные подстанции глубокого ввода закрытыми.
Поэтому единственной возможностью увеличения пропускной способности существующих электрических сетей является увеличение пропускной способности существующих воздушных линий электропередачи с модернизацией действующих подстанций. Увеличение пропускной способности ВЛ возможно разными способами.
1. Повышение эксплуатационной температуры провода. За рубежом существуют воздушные линии электропередачи с рабочей температурой провода +130 и даже +150 оС, но это линии, специально рассчитанные на такую рабочую температуру провода, поэтому все вышеуказанные вопросы учтены еще при проектировании ВЛ. То есть простое увеличение нагрузки системы невозможно. Требуется проведение специальных мероприятий по реконструкции оборудования ПС и полный перерасчет ВЛ с увеличением высоты подвеса провода (высоты опор) или уменьшением длины пролетов (перерасстановкой опор), что требует полного перепроектирования ВЛ и серьезной ее реконструкции. Практически строительства новой ВЛ взамен существующей.
2. Расщепление фазы и/или увеличение количества проводов в фазе. Варьирование количества проводов в фазе обеспечивает возможность создания воздушных линий необходимой пропускной способности без использования каких-либо источников реактивной мощности (синхронных компенсаторов, статических тиристорных компенсаторов, продольной емкостной компенсации индуктивного сопротивления линии и т.п.). Для компенсации избыточной зарядной мощности таких линий необходимо использование управляемых шунтирующих реакторов трансформаторного типа. То есть расщепление фазы (для ВЛ 110-220 кВ) или простое увеличение количества проводов в фазе (для ВЛ 330 кВ и выше) невозможно. Требуется проведение специальных мероприятий по реконструкции оборудования ПС и полный перерасчет ВЛ с корректировкой длин пролетов (перерасстановкой опор) и полной заменой спецификации изоляции и линейной арматуры, что требует полного перепроектирования ВЛ и серьезной ее реконструкции. Практически строительства новой ВЛ взамен существующей.
3. Увеличение класса напряжения. Увеличение класса существующих ВЛ, на первый взгляд, никаких особых проблем не вызывает. Для этого нужно демонтировать существующую ВЛ и на ее месте (в существующем коридоре) построить новую более высокого класса напряжения. Но здесь следует отметить, что энергосистемы различных регионов бывшего СССР проектировались и строились в разное время, на разном оборудовании и с разной планируемой текущей и перспективной нагрузкой. Поэтому сегодня региональные энергоснабжающие организации сталкиваются с большими, порой «неподъемными» проблемами. Если МОЭСК, например, имеет в своем распоряжении все классы напряжения, то МРСК Северо-Запада имеет распределительные сети 10 и 110 кВ при магистральных 330 кВ. Потребность в обеспечении увеличивающегося энергопотребления региона диктует простое, казалось бы, решение - перевести часть линий распределительной сети в повышенный класс с 10 и 110 кВ на 20 и 220 кВ, соответственно. Но поскольку оборудование 20 и 220 кВ на ПС сети Северо-Запада отсутствует в принципе, то это решение приведет к таким объемам реконструкции всей сети Северо-Запада, что даже при наличии значительных средств вряд ли это под силу компании в ближайшей обозримой перспективе.
4. Увеличение количества цепей. Это, наверное, один из самых доступных способов увеличения пропускной способности сети. Состоит он в том, что на одних и тех же опорах прокладываются несколько ВЛ одновременно, иногда нескольких классов напряжения. Этот способ дает возможность также строительства новых ВЛ путем увеличения цепности существующих, не выходя при этом, что очень важно, за границы уже существующих коридоров. Задействование дополнительных ячеек у генерации и расширение РУ на ПС, как правило, больших технических проблем не вызывает. Основная техническая сложность состоит в конструкции многоцепных опор и методах их закрепления. Чем тяжелее опора и меньше ее база, тем большая нагрузкапередается на фундамент. Соответственно усложняется конструкция фундамента. Таким образом, говоря о многоцепной опоре, практически следует говорить о связке «опора-фундамент» как о едином целостном элементе ВЛ. Если двухцепные ВЛ одного класса стали уже в России более-менее привычными, то многоцепные ВЛ, тем более с цепями разного класса напряжений, сегодня еще экзотика и их строительство тормозится не столько из-за технических или экологических проблем, сколько из-за боязни чиновников, в том числе и руководителей энергосистем и энергоснабжающих организаций.

Таким образом, анализируя вышесказанное, можно заметить, что о каком из видов реконструкции не шла бы речь, практически речь идет о строительстве новой ВЛ взамен старой в зоне отчуждения ВЛ. Коридор ВЛ практически является зоной отчуждения, но в реальной жизни он, как правило, плотно застроен гаражами, складскими и производственными помещениями, а сегодня зачастую и жилыми домами. Поэтому нормативные документы вынуждены допускать прохождение ВЛ над постройками, как попытка нормирования хотя бы каких-то технологических габаритов. На одном из участков большого коридора ВЛ в Бескудниково (Москва), над плотной застройкой гаражноскладских помещений, проходит сразу три ВЛ 500 кВ и две ВЛ 220 кВ, одна из которых, причем внутренняя, реконструировалась в двухцепную (рис. 1). Требование одновременного соблюдения минимального габарита до крыш строений, технологического расстояния до соседних ВЛ (при увеличении цепности!), невозможность подстановки дополнительных опор сделали бы эту работу невыполнимой, если бы не СМО. Три основных достоинства СМО: адаптивность, компактность и эстетичность раскрылись здесь в полной мере. Абсолютное лидерство в проектах реконструкции ВЛ на проблемных участках безусловно принадлежит именно многогранным опорам. Для примера приведем несколько проектов, выполненных за последний год.
Для проекта реконструкции ВЛ 220 кВ «ТЭЦ-27 – Уча» (Москва, РФ), участок заходов на ПС 220 кВ «Уча», разработана серия трехцепных анкерно-угловых и промежуточных опор на МГС УМ220/110-3*, ПМ220/110-3* (рис. 2), позволившая, за счет добавления цепи 110 кВ, почти вдвое сократить ширину существующего коридора.
Для участков ВЛ 220 кВ «ТЭЦ-27 – Бескудниково» (Москва, РФ) разработана специальная серия анкерно-угловых и промежуточных двухцепных одностоечных опор на МГС УММ220-2т*, ПММ220-2т* (рис. 3) для параллельной подвески цепей с разным сечением провода (АС400 и АС500).
Для ВЛ 220 кВ «Очаково Красногорская» (Москва, РФ) разработана специальная серия анкерно-угловых и промежуточных двухцепных шестиярусных опор на МГС УМ220-2тВ.*, ПМ220-2тВ.* с вертикальным односторонним и двухсторонним расположением фаз.
Для участков ВЛ 220 кВ «Очаково Западная» (Москва, РФ) разработана специальная серия анкерно-угловых и промежуточных трехи четырехцепных двухстоечных опор на многогранных стойках УМ220-4.2*, ПМ220-4.2* и УМ2203.2*, ПМ220-3.2* с вертикальным расположением фаз.
В проекте внешнего электроснабжения ЭСПК в Днепропетровской области (Украина) производится све-освободившейся части коридора прокладывается двухцепная ВЛ 330 кВ «ПДТЭС – Печная». В зоне плотной жилой застройки ВЛ проектируется в четырехцепном варианте.
Особого внимания заслуживает конструктивное решение перехода ВЛ 330 кВ через р. Самара (Днепропетровская область). Переход выполняется по схеме КА-А-К. Двухцепные анкерные переходные опоры имеют высоту 102 м и выполнены на 24-гранных стойках. При этом нижний диаметр опоры составляет всего 6 м, а нагрузки на фундамент - 6000 т м. Во всех приведенных примерах речь идет о специализированных опорах, разработанных для индивидуальных условий конкретных участков ВЛ.

Важно отметить два момента. Во-первых, во всех случаях не удавалось найти приемлемого решения с использованием традиционных опор. Во-вторых, использование многогранных опор позволило в кратчайшие сроки сконструировать и произвести опоры с требуемыми характеристики. Вторая проблема, не рассматриваемая в целевой программе, - реконструкция сетей 6 -10 кВ. Протяженность распределительных сетей (0,4 -110 кВ) в России превышает 3 млн км, в том числе напряжением 6 -10 кВ - около 1,2 млн км. И это только линии, находящиеся в системе РАО ЕЭС. Эти сети не только самые протяженные, но и самые аварийные. Аварии в сетях 6 -10 кВ составляют 70 % от всех нарушений электроснабжения потребителей. По данным ОРГРЭС, основными причинами аварий являются: повреждение опор - 40 %; повреждение изоляторов - 35 %; повреждение проводов - 25 %. По оценкам специалистов РОСЭП - ведущего российского проектного института, специализирующегося в данном классе напряжений, это привело к тому, что при сохранении существующих тенденций надежное электроснабжение потребителей возможно лишь на протяжении 10 лет. Институтом РОСЭП определены направления развития распределительных сетей на новой технической основе. Сети нового поколения должны обеспечивать необходимый уровень надежности электроснабжения, нормированное качество электроэнергии, адаптивность к растущим нагрузкам, экономическую эффективность и экологическую безопасность.
Для достижения этих целей необходимо:
– строительство сетей на основе магистрального принципа;
– ускоренное развитие сетей 35 -110 кВ по сравнению с сетями 6 -10 кВ;
– строительство новых линий на срок эксплуатации не менее 40 лет;
– выполнение магистралей на опорах с подвесной изоляцией;
– оптимизация соотношения механической прочности стоек и сечения проводов.
На взгляд авторов, использование многогранных опор при строительстве сетей 6 -10 кВ будет способствовать решению перечисленных задач. Это следует из некоторых особенностей СМО.
Во-первых, механические свойства СМО позволяют строить ВЛ с пролетами 100 -120 м. Это означает, что количество устанавливаемых опор сокращается вдвое с соответствующим сокращением сроков выполнения работ.
Во-вторых, срок службы СМО составляет около 50 лет и соответствует техническим требованиям к сетям нового поколения.
В-третьих, высота односекционных СМО (вместе с фундаментной частью) составляет 12,5-18 м, что позволяет использовать подвесную изоляцию.
В-четвертых, на линиях, построенных с использованием СМО, исключены каскадные аварии, что ускоряет процесс восстановления энергоснабжения и снижает величину потерь у потребителей. Длительное время основными районами применения металлических опор в сетях 6 -10 кВ были отдаленные и северные районы. Из-за меньшей массы (250-300 кг) и требуемого количества (пролеты в 1,5 раза больше) в этих районах при использовании СМО резко снижаются затраты на транспорт и монтаж. В результате, металлические опоры становятся на 30 % эффективней бетонных.
Долгое время главным аргументом против использования многогранных опор в районах средней полосы была высокая стоимость строительства. Однако за последние годы положение изменилось.
Во-первых, существенное подорожание бетонных опор и ужесточение технических и экологических требований привело к повышению стоимости 1 км ВЛ на бетонных опорах.
Во-вторых, были разработаны многогранные опоры с пролетом 100 -120 м, позволившие снизить стоимость 1км ВЛ на многогранных стойках. На сегодняшний день положение таково. Для ВЛ 6 -10 кВ в районах 2-3 по ветру и гололеду с проводом АС 95-АС120 и подвесной изоляцией затраты на строительство 1 км линии на бетонных и многогранных опорах равны.
В этих условиях на первый план выходят показатели надежности, долговечности, сроков строительства. По всем этим параметрам многогранные опоры превосходят бетонные. Сроки строительства примерно в два раза меньше, сроки службы в два раза больше. Что касается надежности, то достаточно сослаться на исследования украинских специалистов. В ноябре 2000 г. на Украине по причине экстремальных метеоусловий было уничтожено 307 тыс. железобетонных опор . Наибольшему разрушению подверглись низковольтные сети 0,4 -10 кВ на базе трапециидальных стоек из вибрированного бетона.
Крупные аварии происходили и в другие годы: 1988 г. - 37000 опор, 1975 г. - 30000 опор и т.д. Вывод, который сделали украинские специалисты, - необходимо широкое применение многогранных опор, на которых такие аварии в принципе исключены. Очевидно, что и в России, в таких районах, как Северный Кавказ, Черноземье, Южный Урал, Приморье и др., необходимо тщательным образом оценить целесообразность применения СМО с учетом потерь от аварий, сроков службы и эксплуатационных затрат.
И здесь переходим к еще одной проблеме. Ликвидировать отставание надо не только в конструкциях опор, но и в методах оценки вариантов строительства линий электропередачи. Речь идет о многокритериальном сравнении вариантов строительства ВЛ. Еще 50 лет назад американские специалисты принимали решение,руководствуясь несколькими критериями. Преимущество отдавалось СМО, несмотря на то, что первоначальная стоимость строительства была в 1,7 (!) раза выше. Отдавая должное таким важным критериям отбора вариантов, как инвестиции в строительство ЛЭП или дисконтированные затраты, мы все же остаемся сторонниками оценки предпочтительности вариантов по нескольким критериям. Эти критерии могут быть неравнозначны. Более того, в различных условиях на первый план могут выходить различные критерии.


Если рассматривается чрезвычайная ситуация, то главным становится простота транспортировки и скорость монтажа. Если объект требует бесперебойного электроснабжения, то особое внимание уделяется надежности. Строительство объектов в городской черте требует повышенного внимания к эстетичности опор и величине землеотвода под ЛЭП и т.д. Ясно, что опора (проект) не может быть лучше всех других по всем критериям и в любых условиях. В нормальной экономике, например, опора, превосходящая другие по всем техническим параметрам, просто должна быть дороже. Это продиктует рынок, соотношение спроса и предложения. Однако лицо, принимающее решение о выборе опор для строительства ЛЭП, должно принимать однозначное решение в пользу того или иного их вида.
Для этого желательно иметь не десяток оценок по различным критериям, а одну комплексную, агрегированную. В таких ситуациях лучше всего работают методы экспертных оценок. Ниже приводится комплексное сравнение ЖБО, МРО и СМО, проведенное по самой простой методике.
В качестве критериев, по которым оценивалась предпочтительность опор различных типов, были выбраны: надежность (как это понимается в ГОСТ); стоимость строительства (прямые капитальные затраты на сооружение объекта); сроки строительства объекта; долговечность (выделен из группы показателей надежности в силу своей важности); расходы по эксплуатации; величина землеотвода (временного и постоянного и его стоимость); транспортабельность; адаптивность; качество (близость технических параметров конкретных опор к заявленным нормативным величинам); вандалоустойчивость; эстетичность; экологическая безопасность (размер ущерба, наносимого при строительстве, реконструкции или/и ликвидации объекта).
Каждому из критериев был присвоен свой уровень значимости - количественная оценка в интервале от 0 до 1, которая характеризует важность данного показателя по отношению к другим. Далее экспертная группа выставила оценки по пятибалльной шкале каждому типу опор по каждому показателю. После обработки индивидуальных оценок были получены следующие результаты (табл. 3). Как видно из таблицы, сопоставление по нескольким критериям резко меняет результаты по сравнению с однокритериальной оценкой.
Во-первых, предпочтительность строительства ВЛ на многогранных опорах значительно увеличивается. Если при сравнении по одному критерию варианты на ЖБО и СМО различаются на несколько процентов, то при многокритериальной оценке это различие возрастает до полутора раз.
Во-вторых, по критерию стоимости строительства вариант на МРО значительно хуже варианта на ЖБО, а при многокритериальной оценке они практически равнозначны.
В-третьих, изменение в количестве критериев (при достаточном их числе) и точность отдельных экспертных оценок мало влияет на ранжирование вариантов по предпочтительности. Это указывает на надежность агрегированных оценок и, следовательно, на высокую эффективность принимаемых на их основе решений. Кроме того, такая устойчивость облегчает работу экспертов, так как снижает значимость «неправильных» индивидуальных оценок.

Видео о замене опоры:

ОПОРЫ ЛЭП - МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ КОНСТРУКЦИИ

Компания ПОЛИГОНАЛЬ осуществляет проектирование и изготовление металлических конструкций высоковольтных линий электропередачи на базе многогранных гнутых стоек - многогранные опоры ЛЭП . которые получили широкое распространение на западе и уже хорошо зарекомендовали себя в Украине.

Мы специализируемся на индивидуальном подходе, осуществляя проектирование металлических конструкций многогранных стоек ВЛ . в каждом конкретном случае.

Мы оказываем профессиональные консультации по выбору оптимальных решений, выполняя проектирование металлических конструкций линий электропередачи .

• Проектирование опор ЛЭП
• 
  
• Типовые опоры ЛЭП
• Металлоконструкции для железобетонных опор ЛЭП
• Стальные многогранные опоры ВЛ 6-10 кВ
• Стальные многогранные опоры ВЛ 35 кВ
• Стальные многогранные опоры ВЛ 110 кВ
• Стальные многогранные опоры ВЛ 220 кВ
• Способы подъема на стальные многогранные опоры
• Воздушные линии электропередачи

Изготовление конструкций опор ЛЭП

Проектирование и изготовление металлических конструкций многогранных опор ЛЭП осуществляется в соответствии с действующими в Украине нормами и правилами. Производственный технологический цикл состоит из следующего оборудования: линия резки трапециевидных заготовок, автоматическая установка плазменной резки, гидравлический листогибочный пресс с автоматизированной системой подачи листовых заготовок, одношовная автоматическая сварочная установка для столбов, состоящих из одной заготовки, двухшовная автоматическая сварочная установка для столбов, состоящих из двух заготовок, роботизированная резка и сварка, система рольгангов и накопительных столов.

Металлические конструкции многогранных опор ЛЭП получили широкое распространение при строительстве ВЛ благодаря целому ряду объективных причин. Есть несколько явных преимуществ многогранных опор ЛЭП перед решетчатыми, железобетонными и деревянными. Ниже эти преимущества перечислены. Именно эти факторы определяют успешность при модернизации высоковольтных сетей, основанной на использовании многогранных стоек .

Преимущества и достоинства многогранных опор ЛЭП

Отказ от массового применения типовых проектов. Проектирование каждой опоры или линии должно проводиться с учетом конкретных особенностей рельефа, климата, технических требований и т.п. Компания ПОЛИГОНАЛЬ осуществляет проектирование металлических конструкций многогранных опор ЛЭП для каждого конкретного случая.

Адаптивностьмногогранных опор заложена как в самой конструкции так и в технологии производства. Проектирование металлических конструкций опоры ЛЭП автоматизировано. Проектировщик изменяя геометрические характеристики опоры подбирает ту модификацию, которая для конкретных условий применения является оптимальной. Производитель в течении нескольких дней может организовать производство такой модификации многогранной опоры .

На линиях построенных с использованием многогранных опор ЛЭП отсутствуют катастрофические разрушения, которые типичны для железобетонных (эффект домино) и металлических решетчатых (скручивание) опор.

Срок службы металлических конструкций многогранных опор ЛЭП во всем мире принимается не менее 50 лет в то время как деревянных - 20 лет, железобетонных - 30 лет, металлических оцинкованных - 40 лет. Многогранные металлические конструкции практически не нуждаются в ремонте, но даже если такая необходимость возникает ремонт осуществляется в кратчайшие сроки. Кроме того, следует отметитьвандалоустойчивость . что является уязвимым местом у решетчатыхметаллических опор ЛЭП .

Это свойство многогранных опор ЛЭП сохранять в заданных пределах значения параметров, способности опоры выполнять требуемые функции после хранения, транспортировки, монтажа. По этому показателю есть явный аутсайдер - это железобетонные опоры.

По удобству и стоимости транспортирования многогранные опоры ЛЭП существенно выигрывают по сравнению с бетонными и решетчатыми опорами. Бетонные опоры требуют применения специального и дорогостоящего транспорта - опоровозы и сцепы платформ. При этом нормы загрузки значительно малы. Транспортировка решетчатых металлических конструкций достаточно проста и экономична. Однако если сборка решетчатой опоры ЛЭП будет производиться непосредственно на пикете, это приведет к потерям времени и средств на этапе монтажа опор. Если предполагается предварительная укрупнительная сборка и транспортировка на пикет укрупненных секций, то затраты резко возрастают, так как загрузка автотранспорта в этом случае резко падает. Но главные транспортные затраты у решетчатых опор связаны со строительством фундаментов при транспортировке грибовидных подножников, опорных плит, песчано-гравийной смеси и могут составлять до 20% от стоимости готовой опоры. Для автомобильной транспортировки металлических конструкций многогранных опор ЛЭП применяются стандартные трейлеры, для железнодорожной - полувагоны.

По этому показателю многогранные опоры ЛЭП превосходят все типы применяемых опорных конструкций.

Рекомендации по сборке и монтажу стальных многогранных опор

Многогранные опоры ЛЭП могут состоять из одной, двух или нескольких секций в зависимости от требуемой высоты. Максимальная длина многогранных секций (длина отправочных элементов), как правило, составляет не более 12 м и обуславливается удобством их транспортировки. При соединении секций между собой возможно два варианта исполнения: фланцевое и телескопическое соединение.
Сборка фланцевого соединения многогранной опоры как правило не вызывает вопросов, сборка же телескопического соединения требует определенных навыков и умения. Телескопическое соединение будет надежным и эффективным если выполнится всего лишь только два условия: а) длина телескопического стыка должна быть равна номинальной “+” или “-” допускаемое отклонение. Допускаемое отклонение указывается в конструкторской документации и как правило составляет 10-12% длины самого стыка; б) стягивание секций провести возрастающей нагрузкой с шагом, зависящим от диаметра соединяемых секций, до прекращения перемещения секций относительно друг друга.

Благодаря конусности стягиваемая нагрузка создает плотное соединение секций многогранных опор . позволяющее передавать изгибающий момент без сдвига. Это соединение сравнимо с болтовым соединением с контролируемым моментом затяжки. Мы рекомендуем, чтобы стягиваемая нагрузка была не менее 10 тонн. Для контроля длины телескопического стыка заводы изготовители, как правило, наносят метки в пределах которых с учетом допускаемого отклонения должно произойти заклинивание секций многогранной стойки друг относительно друга. Если такой метки нет, то монтажники наносят ее сами при сборке в соответствии с инструкцией по сборке или монтажной схемой, которые разрабатывает завод-изготовитель и прилагает к отгрузочным документам.

Способы подъема на стальную многогранную опору

Рассмотрены несколько способов подъема на стальную многогранную опору .

1. Лестница (стационарная или съемная) со ступенями и привязными ремнями безопасности. Страховочный ремень с безопасной рабочей нагрузкой - 17,5 кН. Рельсовый захват со стопорным механизмом мгновенного срабатывания с безопасной рабочей нагрузкой - 20,0 кН.

2. Съемные скобы-ступени и привязные ремни безопасности. Страховочный ремень с безопасной рабочей нагрузкой - 17,5 кН. Тросовый захват со стопорным механизмом мгновенного срабатывания с безопасной рабочей нагрузкой - 9,0 кН.

3. Съемная алюминиевая лестница и привязные ремни безопасности. Страховочный ремень с безопасной рабочей нагрузкой - 17,5 кН.

Защита металлических конструкций ВЛ и ОРУ от коррозии

Одной из причин снижения несущей способности стальных опор линий электропередачи (ЛЭП) в процессе эксплуатации является уменьшение сечения несущих элементов в результате коррозии металла.

Углеродистая и низколегированная стали, применяемые для изготовления металлических опор ЛЭП . корродируют, в зависимости от степени агрессивности окружающей среды, со средней скоростью 0,01-0,5 мм/год. Скорость коррозии возрастает с увеличением концентрации содержащихся в атмосфере воздуха агрессивных газов, аэрозолей солей и пыли, а также с увеличением продолжительности пребывания на поверхности металлоконструкций фазовой пленки влаги.

Так за 40 лет эксплуатации стальных опор в условиях неагрессивной и слабоагрессивной атмосферы в нормальной зоне влажности потеря сечения незащищенного от коррозии металлопроката из углеродистой стали составляет 1,6 мм, низколегированной стали 10ХНДП - 0,1 мм, низколегированных сталей 10ХСНД, 15ХСНД в сухой зоне влажности - 0,5 мм.

В настоящее время в Украине и за рубежом защита металлоконструкций осуществляется либо путем применения коррозионно-стойких для данной среды марок сталей, либо нанесением на поверхности конструкций металлических, лакокрасочных, металлизационно-лакокрасочных защитных покрытий.

Конструктивные формы элементов опор ЛЭП из металлопроката (решетчатых и многогранных) позволяют применять любые способы защиты от коррозии. Этому способствуют отсутствие сварных соединений, малые габариты, доступная для защиты от коррозии поверхность металлопроката.

→ Защита металлических конструкций ВЛ и ОРУ от коррозии

Воздушные линии электропредачи

Опоры ЛЭП. Учет конкретных особенностей

Высоковольтная линия электропередачи представляет собой сложный конструктивный комплекс, который при нагружении рабо­тает как пространственная сетевая система, состоящая из конс­трукций опор, соединенных проводами и тросами.

В настоящее время в Украинелинии электропереда­чи высокого напряжения сооружаются в основном на типовых унифицированных опорах, разработанных в 1968-70 г.г. До этого времени применялись опоры и фундаменты проекта унификации 1960 г. Каждая типовая конструкция предназначена для примене­ния в определенной области параметров, однако, в нашей стране, ввиду ее больших размеров и, в основном, равнинного рельефа, область применения каждой типовой опоры ЛЭП достаточно широ­ка.

Строительство по типовым проектам неизбежно приводит к перерасходу материала, вызванному необходимостью перехода от требуемых размеров конструкций индивидуального строительства к ближайшим большим, имеющимся в каталоге изделий, охватываемых типовыми проектами. Эти потери компенсируются тем, что уве­личивается серийность изделий, в соответствии с чем уменьшает­ся их стоимость.

В практике электросетевого строительства высота опоры и зависящий от нее шаг опоры на линии привязываются к рельефу местности путем изменения пролета опоры и устройства унифици­рованных понижающих (повышающих) секций ствола опоры.

Издателем данного веб-сайта, далее - "сайт", является предприятие ООО ”ПОЛИГОНАЛЬ”, далее - "Компания".
Просим ознакомиться с условиями использования сайта, так как дальнейшее его использование означает их принятие.
Размещенные на сайте данные вносятся исключительно в информационных целях, основанные на источниках, которые Общество признает за достоверные и проверенные. Компания не несет ответственность за актуальность и точность информации, опубликованной на сайте. За любые риски, убытки или ущерб, прямые или косвенные, возникшие в результате использования данного сайта, которые являются следствием неточности или пропуска данных в информации, находящейся на сайте, ответственность несет сам пользователь.
Компания оставляет за собой право на изменения данных и информации, содержащейся на сайте в любое время.

улица Гарнизонная
дом 1
город Хмельницкий
29000

http://polygonal.com.ua