CZ32043U1 - Nosný systém elektrické rozvodné sítě - Google Patents

Description

Technické řešení se týká uspořádání nosného systému elektrické rozvodné sítě vysokého napětí.

Dosavadní stav techniky

Elektrické rozvodné sítě vysokého napětí jsou prováděny převážně na stožárech z předpjatého betonu nebo ocelových stožárech. Jsou známy konstrukce, nosných systémů elektrické rozvodné sítě vysokého napětí s trojúhelníkovým uspořádáním elektrických vodičů, se stožáry, nesoucími ocelovou nosnou konstrukci. Tato nosná konstrukce zahrnuje širší spodní nosič závěsu elektrického rozvodného vedení a užší horní nosič závěsu elektrického rozvodného vedení, připevněné k svislým nosníkům, uzpůsobeným pro rozebíratelné připevnění ke stožáru prostřednictvím spojovací konstrukce. Spojovací konstrukce sestává alespoň ze dvou ocelových podpěr ve tvaru U-profilu, připevněných svými otevřenými konci k obvodu stožáru tak, že horní konce alespoň dvou ocelových podpěr přesahují přes konec stožáru. K hornímu konci každé z přesahujících ocelových podpěr je po obou jejích bočních stranách přivalena upevňovací patice, tvořená L-profilem, jejichž vně vybíhající plochy jsou opatřeny připojovacími otvory. Upevňovací patice je upravena pro dosednutí na vrcholovou plochu stožáru. Spodní širší nosič závěsů vedení a horní užší nosič závěsů vedení jsou uspořádány do trojúhelníka, souměrně k ose stožáru. Spodní širší nosič je tvořen konzolou, která je rozebíratelně připevněna ke dvěma svislým podpěrám, jejich spodní konce jsou pevně přichyceny k vrcholové části stožáru akjejichž zalomeným horním, ksobě se přibližujícím koncům je připevněn horní užší nosič, tvořený můstkem. Konzola nese na svých koncích rozebíratelně připevněné vzpěry, které jsou přišroubovány na svých opačných koncích ke stožáru. Takové uspořádání je popsáno v CZ užitném vzoru 10910.

Další známá konstrukce nosného systému elektrické rozvodné sítě s trojúhelníkovým uspořádáním elektrických vodičů je popsána v CZ užitném vzoru 15405. Jeho podstatou je konstrukční uspořádání ramen středového nosiče vedení, která jsou vytvořena s možností úhlové výchylky vůči středové ose stožáru, která umožňuje použití nosného systému na více průměrů používaných betonových stožárů.

Při upevňování svislého středového nosiče může docházet při stažení obou svislých nosníků středového nosiče na hlavu stožáru k porušení meze plasticity ocelového nosníku, případně i k poškození hlavy betonového stožáru. Nevýhodou známých konstrukčních uspořádání je rovněž povinné užívání plastových doplňků na ochranu ptáků před přisednutím na horizontální části konstrukce nosného systému. Tyto plastové doplňky se časem nebo nesprávným způsobem montáže mohou v některých případech vlivem povětrnostních podmínek uvolnit a je nutno je za vypnutého stavu elektrického vedení opět připevňovat.

Další řešení současného stavu techniky je popsáno v CZ užitném vzoru 16221. Na vrcholu betonového stožáru je upevněna spojovací konstrukce pro připevnění svislého ocelového nosníku. Nosník je kní připevněn prostřednictvím ocelové upevňovací patice, přivařené ke stojinám spojovací konstrukce. Nevýhodou je zvýšená hmotnost nosné konstrukce, komplikovanější výroba a zejména složitější montáž při stavbě elektrického vedení.

Nejbližší stav techniky je v současné době popsán v CZ užitném vzoru 19523. Nosný systém vedení VN podle tohoto užitného vzoru je v současné době masivně využíván a je znám v odborné veřejnosti pod označením DELTA VARIANT.

- 1 CZ 32043 U1

Úkolem předloženého technického řešení je umožnit provozovateli elektrických distribučních sítí vysokého napětí využít další technologické prvky, zahrnující závěsné samonosné sdělovací a ovládací kabely, kombinované sdělovací kabely, zavěšené na nosném laně a zemnící lana na ochranu před atmosférickými nebo indukčními vlivy.

Podstata technického řešení

Předmětem technického řešení je nosný systém elektrické rozvodné sítě vysokého napětí s betonovými stožáry, kde každý z nich nese svislý ocelový nosník středního vodiče elektrického vedení vysokého napětí se dvěma stojinami z ocelového profilu tvaru U, uspořádanými otevřenými konci profilu proti sobě, které jsou po své délce spojeny příčnými vodorovnými výztuhami. Svislý ocelový nosník nese dva zrcadlově proti sobě uspořádané stranové šikmé nosníky krajních vodičů elektrického vedení vysokého napětí, přitom je svislý ocelový nosník rozebíratelně připevněn k betonovému stožáru prostřednictvím spojovací konstrukce.

Podstata technického řešení spočívá v tom, že na vrcholu nosníku je připevněn ocelový nástavec ze dvou profilů tvaru U, obrácenými otevřenou stranou k sobě a sbíhajícími se ve směru k vrcholu stožáru k sobě, které mají délku 1 m pro stožáry nosné, případně délku 1,2 m pro stožáry rohové a výztužné, tak že tvoří se spodní částí konstrukce nosného systému jediný funkční prvek. Vrcholová část nástavce je opatřena deskou pro upevnění ocelového zemnícího lana, případně kombinovaného zemnícího lana se zavěšeným sdělovacím kabelem. K horní části nosníku stožáru nebo k jeho nástavci je připevněna do strany vybíhající konzola středního vodiče vysokého napětí s podpěrným izolátorem, přičemž pod nástavcem jsou k nosníku symetricky proti sobě připevněny stranové šikmé nosníky s upevněnými podpěrnými izolátory krajních vodičů vysokého napětí a zavěšeným samonosným sdělovacím a ovládacím kabelem.

Stojiny nosníku se od místa jeho připojení k betonovému stožáru ve směru k vrcholu sbíhají k sobě. V alternativním provedení stojiny nosníku od místa jeho připojení k betonovému stožáru ve směru k vrcholu stožáru sledují linii betonového stožáru, s úbytkem šířky 14mm/m, až ke stranové konzole středního vodiče vysokého napětí.

Předmětem tohoto technického řešení je dále nosný systém elektrické rozvodné sítě vysokého napětí s betonovými stožáry, kde každý z nich nese svislý ocelový nosník středního vodiče elektrického vedení vysokého napětí se dvěma stojinami z ocelového profilu tvaru U, uspořádanými otevřenými konci profilu proti sobě, které jsou po své délce spojeny příčnými vodorovnými výztuhami, a kde svislý ocelový nosník dále nese dva zrcadlově proti sobě uspořádané stranové šikmé nosníky krajních vodičů elektrického vedení vysokého napětí, kde svislý ocelový nosník je rozebíratelně připevněn k betonovému stožáru prostřednictvím spojovací konstrukce. Pod dvěma šikmými nosníky vodičů vysokého napětí, vybíhajícími svými dvěma horními párovými rameny stranou pod úhlem 45° vůči svislé ose nosného systému, jsou připevněny dva zrcadlově proti sobě uspořádané stranové šikmé nosníky, vybíhajícími svými dvěma dolními párovými rameny pod úhlem 38° vůči svislé ose nosného systému. Jeden ze spodních šikmých nosníků nese vodič vysokého napětí, zatímco druhý z nich nese samonosný sdělovací a ovládací kabel, přičemž svislá část nosníku je zakončena připevněnou ocelovou stříškou pro odrazení ptactva od přisednutí ke konstrukci a zabránění přímého kontaktu ptáka s vodičem vysokého napětí a konstrukcí.

Objasnění výkresů

Technické řešení bude blíže vysvětleno pomocí připojených výkresů a následného podrobného popisu příkladů konkrétního provedení. Na obr. 1 je zobrazen příklad nosného stožáru elektrické rozvodné sítě pro přímé trasy, se svislým ocelovým nosníkem středního vodiče elektrického vedení, který je upevněn na betonovém stožáru. Na vrcholu nosníku je připevněn nástavec, který

-2CZ 32043 Ul je ukončen vodorovnou deskou s otvory pro připevnění zemnící svorky nebo instalace samonosného sdělovacího a ovládacího kabelu nebo kombinovaného zemnícího lana.

Na obr. 2 je stožár rohový, výztužný, kde oba svislé nosníky nad hlavou sloupu sledují linii sloupu až k vrcholu do strany vybíhající konzoly s podpěrným izolátorem středního VN vodiče.

Na obr. 3 je konzola tak zvaného čtyřvodiče, která je určena převážně pro přilož samonosného sdělovacího a ovládacího kabelu k vedení vysokého napětí.

Na obr. 4 je příložka pro uchycení, resp. ukončení samonosného sdělovacího a ovládacího kabelu na stávající i nově budovaná vedení VN systému DELTA VARIANT.

Příklady uskutečnění technického řešení

Na obr. 1 je vyobrazen příklad nosného systému elektrické rozvodné sítě s neizolovanými vodiči, který je upevněn na betonovém stožáru 5 průměru 180 mm. Nosný systém zahrnuje svařenec svislého ocelového nosníku 1 středního vodiče elektrického vedení vysokého napětí a dvou zrcadlově proti sobě uspořádaných stranových šikmých nosníků 7, 8 krajních vodičů elektrického vedení vysokého napětí. K vrcholu betonového stožáru 5 je tento nosný systém rozebíratelně připojen prostřednictvím spojovací konstrukce, která obsahuje proti sobě uspořádané dvě stahovací půlobjímky a nad nimi situovaný svorník. Tento systém je určen zejména pro stožáry nosné, přímou trasu vedení.

Svislý ocelový nosník i je tvořen dvěma souměrnými ocelovými profily tvaru U, směrem vzhůru se mírně sbíhajícími a uspořádanými otevřenými konci profilu proti sobě, které jsou po své délce spojeny příčnými vodorovnými výztuhami.

Na vrcholu nosníku 1 je připevněn ocelový nástavec 2 ze dvou profilů tvaru U, obrácenými otevřenou stranou k sobě a sbíhajícími se ve směru k vrcholu stožáru k sobě, které mají délku 1 m pro stožáry nosné, případně délku 1,2 m pro stožáry rohové a výztužné, tak že tvoří se spodní částí konstrukce nosného systému jediný funkční prvek. Vrcholová část nástavce 2 je opatřena vodorovnou deskou 3 pro upevnění ocelového zemnícího lana, případně kombinovaného zemnícího lana se zavěšeným sdělovacím kabelem. K horní části nosníku 1 stožáru nebo k jeho nástavci 2 je připevněna do strany vybíhající konzola 4 středního vodiče vysokého napětí s podpěrným izolátorem 10. Pod nástavcem 2 jsou k nosníku 1 symetricky proti sobě připevněny stranové šikmé nosníky 7, 8 s upevněnými podpěrnými izolátory 9 krajních vodičů vysokého napětí a na můstku 6 zavěšeným samonosným sdělovacím a ovládacím kabelem 11.

Na obr. 2 je obdobný systém jako na obr. 1, je určen zejména pro stožáry rohové, výztužné. Tvar spodní části konstrukce je odlišný, oba svislé nosníky 1 stožáru se v tomto případě nad hlavou sloupu nesbíhají k sobě, ale sledují linii sloupu až k vrcholu konzoly 4, při úbytku šířky 14 mm/m. Vrchní část nosníku (nástavec 2) v délce 1,20 m je k nosníku 1 připevněn dvěma ocelovými spojovacími pásy, každý o 4 šroubech M20 a jedním šroubem M20, procházejícím kvůli správnému vycentrování svislou osou dílů i (nosníku 1) a 2 (nástavce 2). V případě požadavku může být konzola 4 dodávána svařená s nástavcem 2 v jeden funkční celek. Na vrcholu nástavce 2 je přivařena vodorovná deska 3 s otvory pro připevnění kotevní stoličky. Pro uchycení středního (horního) vodiče VN slouží konzola 4, vodič VN může být na této konzole uchycen buďto na podpěrných nebo kotevních izolátorech 10. Podpěrný izolátor musí být vybaven plastovým krytem na ochranu ptactva.

Na obr. 3 je zobrazena konzola typu „čtyřvodič“, je určena převážně pro přilož samonosného sdělovacího a ovládacího kabelu 11 k vedení VN. Minimální dovolená zatížení betonových stožárů 5 jsou v rozmezí 6 až 25 kN, jejich průměr v hlavě je 220 mm. Konzolu je možno využít jako nosnou v přímé trase nebo jako rohovou. Konzola nemůže být použita jako výztužná.

-3 CZ 32043 Ul

Konzola je vybavena čtyřmi šikmo vybíhajícími rameny. Dvě horní párová ramena vybíhají ze svislé části konzoly pod úhlem 45° vůči svislé ose, dolní párová ramena pod úhlem 38°. Upevnění celé konstrukce k betonovému stožáru 5 je analogické s předchozími případy. Rozdíl spočívá v tom, že zde není aplikován nástavec 2. K upevnění samonosného sdělovacího a ovládacího kabelu 11 lze využít otvor průměru 22 mm na konci jednoho z dolních ramen konzoly, a to pomocí závěsného háku M20.

Zakončení svislé části konzoly mezi oběma horními rameny je provedeno přivařenou ocelovou stříškou, tvarovanou pod úhlem 45°. Stříška svým tvarem odrazuje ptactvo od přisednutí ke konstrukci, čímž zabrání přímému kontaktu ptáka s vodičem VN a konstrukcí.

Použitím této konzoly je dosaženo žádoucího zvětšení výšky závěsného bodu samonosného sdělovacího a ovládacího kabelu 11 nad zemí, a to nejméně o jeden délkový rozměr sloupu. Toto řešení je vhodné zejména pro použití v členitých terénech, pro dlouhá rozpětí, do námrazových oblastí nebo v exponovaných územích s vyšším množstvím křižovatek, zejména pak na stožárech odbočných. Tím se podstatně zjednoduší a zpřehlední křížení jednotlivých fází vedení VN se samonosným sdělovacím a ovládacím kabelem.

Na obr. 4 je příložka pro uchycení (ukončení) samonosného sdělovacího a ovládacího kabelu 11 na konzolách systém DELTA VARIANT. Tento konstrukční prvek lze s výhodou upevňovat na stávající i nově budovaná vedení VN systému DELTA VARIANT. Příložku 13 tvoří jednoduchý svařenec, sestávající ze svou stejných protilehlých ocelových pásů přiléhajících k ocelovému L profilu 14, vzájemně spojených oboustranně přivařenou ocelovou rozpěmou trubkou 15. Délka rozpěmé trubky 15 stanoví šířku rozevření příložky pro její snadnou montáž.

Při montáži se příložka 13 nasadí na vodorovnou část podpěry konzoly DELTA VARIANT (stupačka). Připevní se přitažením dvou kusů šroubů M20, vložených do vnitřních otvorů v ocelových pásech. Obě vnější dvojice párových otvorů v příložce slouží pro upevňovací nosné či kotevní armatury samonosného sdělovacího a ovládacího kabelu (nosný třmen Ml 6, závěsný hák M20, kotevní kloub U 6,5). Ukončení kabelu v příložce může být pouze oboustranné s průběhem kabelu.

Minimální požadovaná vzdálenost 1400 mm vodiče VN pod napětím, upevněném na podpěrném izolátoru od samonosného sdělovacího a ovládacího kabelu, uchyceném v nosné svorce je dodržena. Při respektování této vzdálenosti je možné s tímto kabelem manipulovat bez vypnutí vedení VN. Výška nosné svorky (osy samonosného sdělovacího a ovládacího kabelu) nad zemí je přibližně 55 cm pod hlavou betonového sloupu.

Výhodou příložky je jednoduchá montáž a minimální náklady.

Na odbočných stožárech musí být samonosný sdělovací a ovládací kabel převeden na stranu opačnou od směru odbočky.

NÁROKY NA OCHRANU

Claims (15)

1. Nosný systém elektrické rozvodné sítě vysokého napětí s betonovými stožáry (5), kde každý z nich nese svislý ocelový nosník (1) středního vodiče elektrického vedení vysokého napětí se dvěma stojinami z ocelového profilu tvaru U, uspořádanými otevřenými konci profilu proti sobě, které jsou po své délce spojeny příčnými vodorovnými výztuhami, a kde svislý ocelový nosník (1) dále nese dva zrcadlově proti sobě uspořádané stranové šikmé nosníky (7, 8) krajních vodičů elektrického vedení vysokého napětí, kde svislý ocelový nosník (1) je rozebíratelně připevněn k betonovému stožáru (5) prostřednictvím spojovací konstrukce, vyznačující se tím, že na vrcholu nosníku (1) je připevněn ocelový nástavec (2) ze dvou profilů

-4CZ 32043 U1 tvaru U, obrácenými otevřenou stranou k sobě a sbíhajícími se ve směru k vrcholu stožáru k sobě, které mají délku 1 m pro stožáry nosné, případně délku 1,2 m pro stožáry rohové a výztužné, tak že tvoří se spodní částí konstrukce nosného systému jediný funkční prvek, kde vrcholová část nástavce (2) je opatřena deskou (3) pro upevnění ocelového zemnícího lana, případně kombinovaného zemnícího lana se zavěšeným sdělovacím kabelem, a k horní části nosníku (1) stožáru nebo k jeho nástavci (2) je připevněna do strany vybíhající konzola (4) středního vodiče vysokého napětí s podpěrnými izolátorem (10), přičemž pod nástavcem (2) jsou k nosníku (1) symetricky proti sobě připevněny stranové šikmé nosníky (7, 8) s upevněnými podpěrnými izolátory (9) krajních vodičů vysokého napětí a zavěšeným samonosným sdělovacím a ovládacím kabelem (11).

2. Nosný systém podle nároku 1, vyznačující se tím, že stojiny nosníku (1) se od místa jeho připojení k betonovému stožáru (5) ve směru k vrcholu sbíhají k sobě.

3. Nosný systém podle nároku 1, vyznačující se tím, že stojiny nosníku (1) od místa jeho připojení k betonovému stožáru (5), ve směru k vrcholu sledují linii betonového stožáru, s úbytkem šířky 14 mm/m, až ke stranové konzole (4) středního vodiče vysokého napětí.

4. Nosný systém elektrické rozvodné sítě vysokého napětí s betonovými stožáry (5), kde každý z nich nese svislý ocelový nosník (1) středního vodiče elektrického vedení vysokého napětí se dvěma stojinami z ocelového profilu tvaru U, uspořádanými otevřenými konci profilu proti sobě, které jsou po své délce spojeny příčnými vodorovnými výztuhami, a kde svislý ocelový nosník (1) dále nese dva zrcadlově proti sobě uspořádané stranové šikmé nosníky (7, 8) krajních vodičů elektrického vedení vysokého napětí, kde svislý ocelový nosník (1) je rozebíratelně připevněn k betonovému stožáru (5) prostřednictvím spojovací konstrukce, vyznačující se tím, že pod dvěma šikmými nosníky (7, 8) vodičů vysokého napětí, vybíhajícími svými dvěma horními párovými rameny stranou pod úhlem 45° vůči svislé ose nosného systému, jsou připevněny dva zrcadlově proti sobě uspořádané stranové šikmé nosníky, vybíhajícími svými dvěma dolními párovými rameny pod úhlem 38° vůči svislé ose nosného systému, kde jeden ze spodních šikmých nosníků nese vodič vysokého napětí, zatímco druhý z nich samonosný sdělovací a ovládací kabel (11), přičemž svislá část nosníku (1) je zakončena připevněnou ocelovou stříškou pro odrazení ptactva od přisednutí ke konstrukci a zabránění přímého kontaktu ptáka s vodičem vysokého napětí a konstrukcí.

4 výkresy

-5 CZ 32043 Ul

Seznam vztahových značek:

1 ocelový nosník středního vodiče elektrického vedení

2 nástavec nosníku 1

3 vrcholová deska nástavce

4 konzola středního vodiče

5 betonový stožár

6 můstek stranového šikmého nosníku

7 horní část stranového šikmého nosníku

8 spodní část stranového šikmého nosníku

9 izolátor krajního vodiče

10 podpěrný izolátor středního vodiče

11 sdělovací a ovládací kabel

12 můstek pro podpěrný izolátor krajního vodiče

13 příložka

14 ocelový L profil

15 rozpěmá trubka.