Sección 2. Alcantarillado de electricidad

Líneas eléctricas aéreas con tensión superior a 1 kV. Soportes y cimientos

Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / Normas para la instalación de instalaciones eléctricas (PUE)

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2.5.135. Los soportes VL se dividen en dos tipos principales: soportes de anclaje, que perciben completamente la tensión de los alambres y cables en vanos adyacentes al soporte, y los intermedios, que no perciben la tensión de los alambres o la perciben parcialmente. Sobre la base de soportes de anclaje, se pueden realizar soportes finales y de transposición. Los soportes intermedios y de anclaje pueden ser rectos y angulados.

Dependiendo de la cantidad de cadenas suspendidas sobre ellos, los soportes se dividen en cadenas simples, cadenas dobles y cadenas múltiples.

Los soportes pueden ser independientes o con tirantes.

Los soportes intermedios pueden ser de construcción flexible y rígida; los soportes de anclaje deben ser rígidos. Se permite el uso de soportes de anclaje de diseño flexible para líneas aéreas de hasta 35 kV.

Los soportes de una estructura rígida incluyen soportes cuya desviación de la parte superior (sin tener en cuenta la rotación de los cimientos) bajo la influencia de las cargas de diseño en el segundo grupo de estados límite no excede 1/100 de la altura del soporte. Cuando la desviación de la parte superior del soporte es superior a 1/100 de la altura del soporte, se clasifican como soportes de diseño flexible.

Los soportes de anclaje pueden ser de construcción normal o ligera (ver 2.5.145).

2.5.136. Los soportes de anclaje deberán ser utilizados en lugares determinados por las condiciones de trabajo de la línea aérea durante su construcción y operación, así como las condiciones de operación de la estructura de soporte.

Este capítulo establece los requisitos para el uso de soportes de anclaje de diseño normal.

En líneas aéreas de 35 kV y superiores, la distancia entre apoyos de anclaje no debe ser superior a 10 km, y en líneas aéreas que pasan por zonas de difícil acceso y en zonas con condiciones naturales especialmente difíciles, no superior a 5 km.

En líneas aéreas de 20 kV y menos con cables fijados en aisladores de pasador, la distancia entre los soportes de anclaje no debe exceder 1,5 km en áreas sobre hielo I-III y 1 km en áreas sobre hielo IV y más.

En líneas aéreas de 20 kV e inferiores con aisladores de suspensión, la distancia entre los soportes de anclaje no debe exceder los 3 km.

En las líneas aéreas que atraviesan terrenos montañosos o escarpados en áreas con hielo III o más, se recomienda instalar soportes tipo ancla en los pasos y en otros puntos que se elevan abruptamente sobre el terreno circundante.

2.5.137. Los estados límite, según los cuales el cálculo de soportes, cimentaciones y cimentaciones de líneas aéreas, se dividen en dos grupos.

El primer grupo incluye estados límite que conducen a la pérdida de la capacidad portante de los elementos oa su total inadecuación para el funcionamiento, es decir, a su destrucción de cualquier naturaleza. Este grupo incluye condiciones a las cargas externas más altas y a la temperatura más baja, es decir, bajo condiciones que pueden conducir a los mayores momentos de torsión o flexión en los apoyos, las mayores fuerzas de compresión o tracción en los apoyos y cimientos.

El segundo grupo incluye los estados límite en los que se producen deformaciones, desplazamientos o desviaciones inaceptables de los elementos que interrumpen el funcionamiento normal; este grupo incluye los estados con las mayores deflexiones de los apoyos.

El método de cálculo por estados límite pretende evitar, con cierta probabilidad, la aparición de estados límite del primer y segundo grupo durante la operación, así como del primer grupo durante la construcción de líneas aéreas.

2.5.138. Las cargas que afectan las estructuras de construcción de las líneas aéreas, según la duración de la acción, se dividen en permanentes y temporales (a largo plazo, a corto plazo, especiales).

Las cargas permanentes incluyen:

• peso propio de alambres, cables, estructuras de construcción, guirnaldas de aisladores, accesorios lineales;
• tensión de alambres y cables a temperatura media anual y ausencia de viento y hielo;
• el impacto de las estructuras de pretensado, así como la carga de la presión del agua sobre las cimentaciones en los cauces de los ríos.

Las cargas a largo plazo incluyen:

• cargas creadas por el impacto de deformaciones desiguales de las bases, no acompañadas por un cambio en la estructura del suelo, así como por los efectos de retracción y fluencia del hormigón.

Las cargas a corto plazo incluyen:

• presión del viento sobre alambres, cables y soportes - libres de hielo y cubiertos de hielo;
• el peso de los depósitos de hielo en alambres, cables, soportes;
• tensión de alambres y cables en exceso de sus valores a una temperatura media anual;
• cargas de la presión del agua sobre soportes y cimientos en llanuras aluviales y de la presión del hielo;
• cargas que surgen durante la fabricación y el transporte de estructuras, así como durante la instalación de estructuras de construcción, alambres y cables.

Las cargas especiales incluyen:

• cargas derivadas de la rotura de alambres y cables, así como cargas debidas a efectos sísmicos.

2.5.139. Los apoyos, cimentaciones y cimentaciones de líneas aéreas deben calcularse para combinaciones de cargas de diseño de modos normales para el primer y segundo grupo de estados límites y modos de emergencia e instalación de líneas aéreas para el primer grupo de estados límites.

El cálculo de apoyos, cimentaciones y bases de cimentaciones por resistencia y estabilidad debe realizarse para cargas del primer grupo de estados límite.

El cálculo de soportes, cimientos y sus elementos para resistencia y deformación se realiza para cargas del segundo grupo de estados límite.

El cálculo de cimentaciones por deformaciones se realiza para cargas del segundo grupo de estados límite sin tener en cuenta el efecto dinámico de las ráfagas de viento sobre la estructura del apoyo.

Los apoyos, cimentaciones y bases también deben calcularse para las cargas y efectos del ambiente externo en condiciones específicas (el impacto de la acción erosiva del agua, la presión de las olas, las acumulaciones de hielo, la presión del suelo, etc.), las cuales se toman de acuerdo con códigos y normas de construcción u otros documentos reglamentarios.

Adicionalmente se tiene en cuenta lo siguiente:

• la posibilidad de refuerzo temporal de elementos estructurales individuales en modos de montaje;
• el cálculo de los soportes y cimientos de hormigón armado para la apertura de grietas en condiciones normales se realiza para cargas del segundo grupo de estados límite, y las cargas a corto plazo se reducen en un 10%; cuando se utilizan soportes y cimientos en un entorno agresivo, las cargas a corto plazo no se reducen;
• La desviación de la parte superior del soporte cuando se expone a cargas de diseño en el segundo grupo de estados límite no debe conducir a la violación de las distancias mínimas de aislamiento establecidas por estas Reglas desde las partes conductoras de corriente (cables) hasta los elementos de soporte puestos a tierra y hasta la superficie del suelo. y estructuras de ingeniería cruzadas;
• el cálculo de los soportes de una estructura flexible se lleva a cabo de acuerdo con un esquema deformado (teniendo en cuenta las fuerzas adicionales que surgen de las cargas de peso durante las deformaciones de los soportes para el primer y segundo grupo de estados límite);
• el cálculo de los soportes instalados en áreas con sismicidad superior a 6 puntos para el impacto de cargas sísmicas debe realizarse de acuerdo con los códigos de construcción y las reglas para la construcción en áreas sísmicas; en este caso, las cargas calculadas del peso del hielo, de la tensión de los alambres y cables en condiciones normales se multiplican por el coeficiente de combinación ψ = 0,8.

2.5.140. Los apoyos deben calcularse en modo normal para el primer y segundo grupo de estados límite para combinaciones de las condiciones especificadas en el apartado 2.5.71. 4, 5, 6 y en 2.5.73 párrafos. 1, 2, 3.

Los soportes tipo anclaje y los soportes de esquina intermedios también deben calcularse para las condiciones del 2.5.71, párrafo 2, si la tensión de los alambres o cables en este modo es mayor que en el modo de cargas máximas.

Los soportes de anclaje deben diseñarse para la diferencia de tensión de los alambres y cables, que se produce debido a la desigualdad de los valores de los tramos dados en ambos lados del soporte. Al mismo tiempo, las condiciones para el cálculo de la diferencia de tensiones se establecen durante el desarrollo del diseño de los soportes.

Los soportes finales también deben estar diseñados para la tensión unilateral de todos los alambres y cables.

Los soportes de cadena doble en todos los modos también deben diseñarse para condiciones en las que solo se monta una cadena.

2.5.141. Los apoyos intermedios de líneas aéreas con guirnaldas de apoyo de aisladores y abrazaderas ciegas deben calcularse en modo de emergencia según el primer grupo de estados límite para las cargas estáticas horizontales condicionales calculadas Tav.

El cálculo se realiza bajo las siguientes condiciones:

1) el cable o cables de una fase de un tramo están rotos (con cualquier número de cables en el soporte), los cables no están rotos;

2) un cable de tramo está roto (para un cable dividido, todos sus componentes), los cables no están rotos.

Las cargas condicionales se aplican en los puntos de unión de esa fase o ese cable, en cuya ruptura las fuerzas en los elementos calculados son mayores. En este caso, se aceptan combinaciones de las condiciones especificadas en 2.5.72 p.1.

2.5.142. La carga estática horizontal condicional calculada Taw de los cables a los soportes se toma igual a:

1) en líneas aéreas con fases no divididas:

• para postes metálicos independientes, postes de cualquier material sobre tirantes, en forma de A y otros tipos de postes rígidos con alambres con una sección de aluminio de hasta 185 mm2 - 0,5Tmax, una sección de aluminio de 205 mm2 o más - 0,4Tmax;
• para soportes independientes de hormigón armado con alambres con un área transversal de la parte de aluminio de hasta 185 mm2 - 0,3Tmax; el área de la sección transversal de la pieza de aluminio es de 205 mm2 o más - 0,25Tmax;
• para postes independientes de madera con alambres con un área de sección transversal de la parte de aluminio de hasta 185 mm2 - 0,25Tmax; secciones de la parte de aluminio 205 mm2 y más 0,2Tmax, donde Tmax es la carga máxima de diseño de la tensión del cable (ver 2.5.70);
• para otros tipos de soportes (soportes de nuevos materiales, soportes metálicos flexibles, etc.) - según la flexibilidad de los soportes calculados dentro de los límites indicados anteriormente;

2) en líneas aéreas con voltaje de hasta 330 kV con fases divididas multiplicando los valores especificados en la cláusula 1 para fases no divididas por coeficientes adicionales: 0,8 - cuando se divide en dos cables; 0,7 para tres hilos y 0,6 para cuatro hilos.

En una línea aérea de 500 kV con división en tres o más cables en fase: 0,15Tmax, pero no menos de 18 kN.

En una línea aérea de 750 kV con división en cuatro o más cables en fase - 27 kN.

En los cálculos, se permite tener en cuenta el efecto de soporte de cables y alambres intactos a una temperatura anual promedio sin hielo ni viento. En este caso, las cargas condicionales calculadas deben determinarse como en la cláusula 1 de este párrafo, y las tensiones mecánicas que surgen en los alambres y cables de soporte no deben exceder el 70% de su fuerza de ruptura.

Cuando se utilizan medios que limitan la transferencia de la carga longitudinal al soporte intermedio (suspensiones de rodillos múltiples, así como otros medios), el cálculo debe realizarse para las cargas que surgen al usar estos medios, pero no más que el condicional calculado cargas tomadas al colgar cables en abrazaderas ciegas.

2.5.143. La carga estática horizontal condicional calculada en los soportes intermedios Tav de los cables se toma igual a:

1) de un solo cable - 0,5Tmax;

2) de un cable dividido (de dos componentes) - 0,4 Tmax, pero no menos de 20 kN, donde Tmax es la carga máxima de diseño de la tensión de los cables (ver 2.5.70).

2.5.144. Los soportes intermedios con aisladores de clavija deben diseñarse en modo de emergencia para una ruptura en un cable, lo que otorga el mayor esfuerzo en los elementos del soporte, teniendo en cuenta la flexibilidad de los soportes y la acción de soporte de los cables intactos. Se supone que la carga estática horizontal condicional calculada Ta para bastidores y accesorios es de 0,3 Tmáx, pero no inferior a 3 kN; para otros elementos de soporte: 0,15 Tmax, pero no menos de 1,5 kN, donde Tmax es el mismo que en 2.5.142.

2.5.145. Los apoyos tipo anclaje deben calcularse en modo de emergencia según el primer grupo de estados límite de rotura de alambres y cables técnicos, en cuya rotura los esfuerzos en los elementos considerados son mayores.

El cálculo se realiza en las siguientes condiciones:

1) para líneas aéreas con alambres de aluminio y acero de todas las secciones, alambres de aleación de aluminio de todas las secciones, alambres de acero y aluminio y alambres de aleación de aluminio tratado térmicamente con un núcleo de acero con un área transversal del aluminio pieza para ambos tipos de hilos hasta 150 mm2:

a) los cables de dos fases de un tramo están rotos para cualquier número de circuitos en el soporte, los cables no están rotos (soportes normales de anclaje);

b) los cables de una fase de un tramo se rompen con cualquier número de cadenas en el soporte, los cables no se rompen (anclaje ligero y soportes de extremo);

2) para líneas aéreas con alambres de acero-aluminio y alambres hechos de aleación de aluminio tratado térmicamente con un núcleo de acero con un área de sección transversal de la parte de aluminio para ambos tipos de alambres de 185 mm2 o más, como así como con cables de acero del tipo TK de todas las secciones utilizados como cables: los cables de una fase de un vano con cualquier número de cadenas en el soporte, los cables no están rotos (anclaje normal y soportes extremos);

3) para soportes de líneas aéreas, independientemente de las marcas y secciones de los cables suspendidos: se rompe un cable de un tramo (con un cable dividido, todos los componentes), los cables no se rompen. Se aceptan combinaciones de condiciones climáticas de conformidad con el párrafo 2.5.72. 2 y 3.

2.5.146. Los soportes tipo anclaje deben comprobarse en el modo de instalación para el primer grupo de estados límite para las siguientes condiciones:

1) en un tramo se montan todos los alambres y cables, en el otro tramo no se montan alambres ni cables. Se asume que la tensión en los alambres y cables instalados es 0,6Tmax, donde Tmax es la tensión horizontal máxima calculada de los alambres y cables (ver 2.5.70). En este caso, se aceptan combinaciones de condiciones climáticas según 2.5.74.

En esta modalidad, los soportes metálicos y sus fijaciones deberán tener la resistencia exigida por las normas sin necesidad de instalar tensores temporales;

2) en uno de los tramos, con cualquier número de cables en el soporte, los cables de un circuito se montan secuencialmente y en cualquier orden, los cables no se montan;

3) en uno de los tramos, con cualquier número de cables en el soporte, los cables se montan secuencialmente y en cualquier orden, los cables no se montan.

Al comprobar según los párrafos. 2 y 3, se permite prever el refuerzo temporal de elementos individuales de los soportes y la instalación de riostras temporales.

2.5.147. Los soportes de la línea aérea deben ser revisados ​​para las cargas de diseño correspondientes al método de instalación adoptado por el proyecto, teniendo en cuenta los componentes de los esfuerzos del cable de tracción, el peso de los cables montados (cables), aisladores, accesorios de montaje y un instalador. con herramientas

El punto de unión de cada hilo (ojo, diafragma, etc.) con sujeción separada de los hilos de la fase dividida debe calcularse teniendo en cuenta la redistribución de la carga de la cadena de suspensión rota al resto de hilos de la fase.

Los elementos de soporte deben soportar la carga vertical del peso del instalador con herramientas, cuyo valor calculado es de 1,3 kN en combinación con las cargas del modo normal de alambres y cables libres de hielo a la temperatura media anual, así como con las cargas de emergencia y modos de instalación.

Se recomienda tomar las cargas calculadas en los soportes del peso de los cables montados (cables) en condiciones climáticas de acuerdo con 2.5.74 y cadenas de aisladores en terreno plano:

1) en soportes intermedios: igual al doble del peso del tramo de cables (cables) sin hielo y una guirnalda de aisladores, en función de la posibilidad de levantar los cables montados (cables) y una guirnalda a través de un bloque;

2) sobre soportes de anclaje y soportes intermedios, cuando el área de instalación esté limitada por estos últimos, - teniendo en cuenta la fuerza en el cable de tracción, determinada a partir de la condición de ubicación del mecanismo de tracción a una distancia de 2,5 h del soporte , donde h es la altura de la suspensión de hilos de fase media sobre el soporte.

Al instalar el mecanismo de tracción en terreno accidentado, es necesario tener en cuenta adicionalmente la fuerza de la inclinación del cable de tracción, teniendo en cuenta la diferencia en las marcas de elevación del punto de suspensión del cable y el mecanismo de tracción.

La carga vertical calculada a partir del peso del instalador y los accesorios de montaje aplicados en el punto de unión de las guirnaldas de aisladores, para soportes de líneas aéreas de 500 - 750 kV, se supone que es de 3,25 kN, para soportes tipo ancla de líneas aéreas. hasta 330 kV con aisladores de suspensión - 2,6 kN, para soportes intermedios de líneas aéreas hasta 330 kV con aisladores de suspensión - 1,95 kN, para soportes con aisladores de pin - 1,3 kN.

2.5.148. Las estructuras de los soportes deben prever en una línea aérea desconectada, y en una línea aérea de 110 kV y más y en presencia de tensión en ella:

1) realización de sus trabajos de mantenimiento y reparación;

2) elevación conveniente y segura del personal al soporte desde el nivel del suelo hasta la parte superior del soporte y su movimiento a lo largo de los elementos del soporte (bastidores, travesaños, bastidores de cables, puntales, etc.). En el soporte y sus elementos, debe ser posible montar dispositivos y accesorios especiales para realizar trabajos de mantenimiento y reparación.

2.5.149. Para la elevación del personal al apoyo se deben prever las siguientes medidas:

1) en cada bastidor de soportes metálicos de hasta 20 m de altura en la parte superior, con distancias entre los puntos de unión de la celosía a las correas del bastidor (tronco) de más de 0,6 m o cuando la celosía está inclinada a la horizontal por más superior a 30º, y para soportes de altura superior a 20 e inferior a 50 m independientemente de las distancias entre los puntos de fijación de la rejilla y el ángulo de inclinación de la misma, se deben realizar escalones especiales (step-bolts) en una correa o escaleras sin valla, llegando a la marca del travesaño superior.

El diseño del portacables sobre estos soportes debe proporcionar un levantamiento cómodo o tener escalones especiales (pernos escalonados);

2) en cada estante de soportes metálicos con una altura de más de 50 m hasta la parte superior del soporte, se deben instalar escaleras con barandillas que lleguen hasta la parte superior del soporte. Al mismo tiempo, se deben hacer plataformas (escaleras) con cercas cada 15 m en forma vertical. Las escaleras con barandillas también deben realizarse en los travesaños de estos soportes. En soportes con travesaños atirantados, debería ser posible sujetar la barra cuando se mueve a lo largo del travesaño;

3) sobre soportes de hormigón armado de cualquier altura, debe ser posible subir al travesaño inferior desde torres telescópicas, escaleras de inventario o utilizando dispositivos especiales de elevación de inventario. Para subir a un bastidor centrifugado de hormigón armado por encima del travesaño inferior en los soportes de líneas aéreas de 35-750 kV, se deben proporcionar pozos de registro estacionarios (escaleras sin cercas, etc.).

Para subir a un bastidor vibratorio de hormigón armado de una línea aérea de 35 kV o menos, en el que se instalen transformadores de potencia o de medida, seccionadores, fusibles u otros dispositivos, debe ser posible montar escaleras de inventario o dispositivos especiales de elevación de inventario. Bastidores vibrados de hormigón armado, en los que no se instala el equipo eléctrico anterior, este requisito no se aplica.

La escalada conveniente a los bastidores de cables y las partes verticales metálicas de los bastidores de los soportes de hormigón armado de las líneas aéreas de 35-750 kV debe garantizarse mediante su diseño o escalones especiales (pernos escalonados);

4) los soportes de hormigón armado que no permitan subir escaleras de inventario o con la ayuda de dispositivos especiales de elevación de inventario (soportes con tirantes o conexiones internas fijadas en un estante debajo del travesaño inferior, etc.) deben estar equipados con escaleras fijas sin barandillas, alcanzando la parte inferior atraviesa.

Por encima del travesaño inferior, se deberán realizar los dispositivos señalados en el primer párrafo de la cláusula 3.

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