Villamos légvezetékek fém oszlopai (PTL)
A légvezetékek fémtartóinak (PTL) alkalmazási területét főként számos jelentős előny határozza meg, amelyek kedvezően különböztethetők meg fémből készült tartók fából és vasbetonból készült tartókból.
A fém támasztékok előnyei a fából készültekhez képest a következők:
-
Hosszabb élettartam;
-
Az a képesség, hogy ellenálljon a tűznek és a villámkisülések pusztításának a tartóban;
-
Jelentősen több kábel támogatása és gyakorlatilag korlátlan támasztómagasság;
-
Magas működési megbízhatóság és könnyű karbantartás;
-
A legjobb feltételek a védőkábelek földeléséhez és felakasztásához;
-
A pilon legjobb építészeti kialakítása;
-
Nagy összeszerelés, amely lehetővé teszi a teljes fő tartóelemek vagy egyes szakaszok gyártását a gyárakban, ami jelentősen csökkenti a munkaigényes munkát a pályán. Ezenkívül az azonos terhelésű és magasságú fémtámaszok megközelítőleg könnyebbek, mint a fa és a vasbeton.
A fém támasztékok hátrányai a következők:
-
Időszakos festésük szükségessége a rozsdásodás megelőzésére;
-
A jármű kapacitásának nem megfelelő kihasználása kellékek szállítása során;
-
Speciális munkák elvégzésének szükségessége a pályán (fémszerkezetek szerelése, fúrása és esetenként hegesztése), amely különféle szakterületeken képzett munkaerőt igényel, és bonyolítja a telepítést;
-
Megnövekedett kezdeti vonalépítési költségek.
Fémtámaszok készülnek:
-
olyan vonalakon, ahol nagy üzembiztonságra, a támaszték hosszú élettartamára van szükség, valamint kettős láncú vezetékeknél;
-
nagy átkelőhelyeken különböző mérnöki építményeken vagy folyókon keresztül;
-
városi és ipari területeken, valamint hegyvidéki területeken, ahol a fából készült támasztékok nagy tervméreteik miatt nincsenek elhelyezve.
Fémtartók szerkezeti elemei
A fém tartó a következő négy fő szerkezeti elemből áll:
-
Alapítvány;
-
főoszlop vagy tengely tartása;
-
áthalad;
-
kötelek vagy tartószarvak.
A lábfej alapja arra szolgál, hogy rögzítse a fontban, és stabilitást biztosít a lábnak. Egyes esetekben a tartók alapja fémből készül.
A főoszlop, mint a talpfák és a kötelek talajtól bizonyos magasságban történő rögzítésének támasza, érzékeli a vezetékek és kábelek összes külső terhelését, és átviszi azokat az alapra.
A főoszlop vagy tartótengely kialakítása szerint egy téglalap vagy négyzet keresztmetszetű, könnyű rácsos tértartó. Szinte minden támasztótípusnál a tartóoszlop keresztmetszeti méretei alulról felfelé csökkennek.
A térbeli rácsos, amely tartóállványként szolgál, a következőkből áll:
-
négy fő rúd (borda), úgynevezett húrok, amelyek a terhelés nagy részét hordozzák;
-
a tartó négy oldalán elhelyezett és a hevedereket összekötő segédrudak vagy rácsrendszerek;
-
több vízszintes konzolrendszer, amelyek a tartó külön keresztmetszetein helyezkednek el, és ezeket membránoknak nevezik.
A rácsrudak övvel vagy egymással való illesztéseit csomópontoknak nevezzük. Egy csomópont középpontja az adott csomópontban összefutó rudak hossztengelyeinek metszéspontja.
Fém közbenső kétláncú támaszték
A két szomszédos csomópont között elhelyezkedő húrrészt panelnek nevezzük, és ezen csomópontok középpontjai közötti távolság a panel hossza.
Az oszlopok rácsait és gránitjait a vonal tengelyéhez viszonyított helyzetük különbözteti meg.
A keresztirányú vagy elülső felületek (rácsok) a vonal tengelye mentén elhelyezkedő támasztófelületek, a hosszirányú vagy oldalsó felületek pedig a vonal tengelyével párhuzamos oldalak.
Az oszlop két oldalán vagy akár mind a négyen lévő rácsok gyakran azonos konfigurációval (diagrammal) rendelkeznek.
A támasztó talpfákat úgy tervezték, hogy a vezetékeket a tartóhoz rögzítsék szigetelőkkel, amelyek bizonyos távolságra vannak megerősítve közöttük és a tartótengelytől.
A legtöbb 35 és 110 kV-os talpfás szerkezetben a talpfák a tartótengelyre erősített, kis háromszög alakú konzolos szerkezetek formájában sarkokból készülnek. Ritkábban a traverzek csatornákból állnak. A rácsos rácsok gyakran hosszú térbeli rácsok, négyzet vagy téglalap keresztmetszetűek.
Kötélálló vagy kürtök a védőkábelek rögzítésére szolgálnak bizonyos távolságra a vezetékek felett. Könnyű szerkezetek formájában készülnek, amelyek a tartó felső részét alkotják.
A tartóelemek fő részét képező térbeli rácsos rácsok különböznek a hagyományos fémszerkezetektől:
-
a szerkezet tengelyeinek könnyűsége, amely szinte kizárólag egyszögletű rudakból áll, gyakran kis és közepes profilokból;
-
az egyes rudak és a teljes rácsos szerkezet rugalmasságának 1,5-2-szeresére nőtt;
-
a rácsozat jelentős keresztirányú méretei és nagy magassága.
A megjelölt jellemzők miatt a légvezetékek tartóinak fémszerkezetei kis térfogati tömeggel rendelkeznek, ami a járművek teherbíró képességének alacsony kihasználási együtthatóját hozza létre a szállítás során. Ezenkívül a kis sarkok jelenléte a szerkezetben, megnövekedett rugalmassági tényezővel, jelentős nehézségeket okoz a be-, kirakodás és szállítás során bekövetkező sérülések megőrzésében.
A fémtartók gyártása és felszerelése során a rudak csatlakoztatásának módja nem kisebb termelési jelentőséggel bír, mint a konstrukció típusa. A következő szalagcsatlakozások mind a gyári, mind a fém tartószerelvényekre vonatkoznak:
-
szegecselés;
-
hegesztés;
-
csavaros csatlakozások.
A csatlakozási módot a műszaki tervezésben választják ki, a támasztékok részletes tervezése során pedig a megfelelő csomóponti terveket dolgozzák ki. Ezt a körülményt az építőiparnak figyelembe kell vennie, és időben meg kell oldani a vonal építési feltételeinek leginkább megfelelő csatlakozási mód kérdését.
Korábban a szegecses kötések voltak az egyik fő módszer a támasztórudak összekötésére, most pedig gyártási okok miatt ezeket nem csak a szerelés során, hanem már gyárilag is teljes egészében hegesztéssel vagy csavarral helyettesítik.
A hegesztés az egyik legelterjedtebb módszer a hajtórudak összekötésére a fémtartók építésénél. A gyári hegesztés alacsony költsége, a hegesztett szerkezetek gyártási folyamatának jelentős egyszerűsítése és súlyuk bizonyos csökkenése meghatározza ennek az összekapcsolási módszernek a széles körű alkalmazását, amely jelentős előnyökkel rendelkezik a többihez képest.
A fémtartók gyártása során a rudak csatlakoztatása szinte kizárólag elektromos ívhegesztéssel történik. A hegesztőegységek sorának ellátásával kapcsolatos jelentős nehézségek, a folyékony tüzelőanyag költsége és a készülék szakképzett személyzet általi karbantartása, valamint a szerkezetek hegesztése során a forgatás szükségessége korlátozza a hegesztés alkalmazásának lehetőségét a telepítésben.
A szegecsek gyártása és a betétek elektromos hegesztése miatti nehézségek miatt csavaros csatlakozásokat használnak a támasztékok vezetékeken történő felszereléséhez.
A csavarkötések használata a tartószerelvényekben a szegecseléssel és hegesztéssel szemben a következő előnyöknek köszönhető:
-
a támasztékok beépítési folyamatának nagymértékű leegyszerűsítése, amely nem igényel billenő szerkezeteket, speciális szerszámokat, berendezéseket vagy mechanizmusokat;
-
csavarkötések készítésének képessége szakképzett munkaerő (szegecsek vagy hegesztők) nélkül;
-
jelentősen csökkenti a támasztékok összeszerelésére fordított időt.
A fekete csavarkötések hátrányai a következők:
-
a csavarkötések megbízhatóságának bizonyos csökkenése a hegesztett vagy szegecsekkel szemben a csavarok közötti erők egyenlőtlen eloszlása miatt;
-
jelentős költségek a vasalatoknál (csavarok, anyák és alátétek), amelyek száma és mérete nagyobb, mint az azonos erősségű szegecseknél.