портальная опора вл

Когда говорят ?портальная опора ВЛ?, многие сразу представляют себе эти массивные П-образные конструкции для 110 кВ и выше, монолитные, незыблемые. И часто упускают из виду, что в городской среде, для тех же трамвайных контактных сетей или разводки СИП по периметру промплощадок, порталки — это часто компромисс между прочностью, габаритами и, что уж греха таить, бюджетом. И вот тут начинается самое интересное, когда расчётные нагрузки из ПК ?Лира? упираются в реальность монтажа и доступные комплектующие.

Не только для высокого напряжения

Вот, к примеру, заказ был на обустройство освещения и камер наблюдения по границе склада. Территория большая, столбы ставить через каждые 30 метров — нецелесообразно и дорого. Решили тянуть трос, а на него — светильники и камеры. Но тросу нужны концевые портальные опоры. Заказчик хочет ?подешевле и побыстрее?. Стандартные железобетонные отпали — долго ждать и тяжело монтировать. Смотрели варианты с сборными металлическими из гнутого профиля, те же, что и для знаков дорожных, но усиленные. Казалось бы, логично.

Но тут нюанс: нагрузка не только от натяжения троса с одной стороны. Представьте, с другой стороны — такая же портальная опора, а посередине провис. Зимой — гололёд, добавится вес. Плюс ветровая нагрузка на сами светильники, которые на тросе висят. Если брать ?впритык? по паспорту, есть риск увидеть всю эту красоту под утром под углом. Пришлось считать не просто стойку, а всю систему: фундамент (часто это точка слабости), крепление траверс, сам трос и его арматуру.

Именно в таких проектах иногда обращаешься к специфичным производителям. Помнится, для одной из таких задач рассматривали конические переходные стойки от ООО Цзянсу Солнце, Луна и Звезды Оптоэлектронные Технологии (сайт их — https://www.jsryxc.ru). Они, конечно, в основном заточены под свои светильники и дорожные знаки, но у них в ассортименте есть и различные опоры видеонаблюдения. Конструктивно некоторые модели — это, по сути, готовые сборные стойки для портальных опор малой мощности. Плюс в том, что они часто оцинкованы горячим способом, идут с комплектом крепежа и, что важно, с якорями под фундамент. Минус — нужно очень внимательно смотреть на паспортную ветровую нагрузку и возможность крепления именно тросовой арматуры, а не кронштейна под камеру. Не всегда их стандартные фланцы подходят.

Фундамент — это полдела, если не больше

Самый частый косяк, который встречал, — это когда под портальную опору ВЛ делают фундамент ?как для забора?. Залили плиту, вставили закладную, обварили. А потом удивляются, почему при первом же серьёзном ветре с мокрым снегом конструкция начала ?играть?. Дело в том, что для порталки, даже небольшой, критичен не только размер фундамента, но и глубина, и армирование, и главное — правильная анкеровка стоек к этому фундаменту.

Особенно это касается сборных вариантов на болтовых соединениях. Если фундаментная закладная имеет даже небольшой перекос, при монтаже стойки возникает предварительное напряжение. А потом, под рабочей нагрузкой, эти болты либо срезает, либо они постепенно разбалтываются от вибрации. Приходилось переделывать: демонтировать стойку, выравнивать закладную с помощью гидроуровня и толстых шайб, а иногда и вовсе бурить новые анкерные отверстия в другом месте. Лишний день работы бригады и нервов.

Поэтому сейчас всегда настаиваю на выезде на место перед изготовлением закладных. Или как минимум на подробной фотофиксации и замерах ?от нуля? на готовом фундаменте. Лучше потратить время на этом этапе, чем потом, как в том анекдоте, ?подпиливать опору?.

Про траверсы и ?нестандарт?

Стандартные траверсы для ВЛ — это одно. А вот для наших ?прикладных? порталок с освещением и камерами — часто нужна нестандартная геометрия. Нужно развести в стороны точки крепления тросов, чтобы избежать их перехлёста, плюс предусмотреть площадки под кронштейны для тех же светодиодных прожекторов. И вот здесь начинается или творчество, или головная боль.

Вариант ?сварить на месте из уголка? — путь в никуда. Коррозия, неконтролируемые напряжения, неэстетично. Заказывать на производстве — дорого и долго. Иногда выручают готовые решения от тех же производителей комплектных систем. Возвращаясь к ООО Цзянсу Солнце, Луна и Звезды — у них в линейке есть различные опоры видеонаблюдения, которые по сути являются готовыми траверсами сложной формы, уже с отверстиями и посадочными местами. Можно попробовать адаптировать такую конструкцию под свою задачу. Например, взять две такие ?опоры?, смонтировать их на стойки портала горизонтально — и получаем готовые консоли для троса и оборудования. Но опять же, это требует проверки расчётом. Не всякая алюминиевая или стальная конструкция, рассчитанная на вертикальную нагрузку от одной камеры, выдержит горизонтальное натяжение троса.

Был случай, когда попробовали так сделать. Взяли усиленную модель, всё просчитали, смонтировали. Вроде бы стоит. Но через полгода заказчик позвонил: ?Кронштейны погнулись?. Приехали, смотрим. Оказалось, монтажники, не долго думая, затянули тросовой зажим прямо на тело кронштейна, а не через специальную проушину, деформировав тонкую стенку профиля. Пришлось усиливать место крепления накладками. Вывод: даже с готовым решением нужно чётко контролировать монтажную инструкцию, которую, к слову, не всегда и найдёшь внятную.

Ветровая нагрузка: не всё, что кажется очевидным

В расчётах часто фигурирует ?нормативная ветровая нагрузка для региона?. Берёшь справочник, подставляешь коэффициент — и вперёд. Но жизнь сложнее. Портальная опора, особенно с растяжками или тросами, — это не отдельно стоящий столб. Это система. И ветер действует на неё хитро.

Во-первых, парусность. Если на траверсе висит несколько крупных светильников, как те же светодиодные уличные фонари, их парусность может быть сравнима или даже превышать парусность самой металлоконструкции. И это не просто площадь проекции. Светильники имеют обтекаемую форму? Или это квадратные короба? Это даёт разный аэродинамический коэффициент. В одном из проектов пришлось специально запрашивать у производителя, у той же ООО Цзянсу Солнце, Луна и Звезды Оптоэлектронные Технологии, эти данные по своим прожекторам. Оказалось, что для их моделей коэффициент лобового сопротивления ниже, чем я брал по умолчанию для ?прямоугольного тела?. Это позволило немного облегчить конструкцию траверсы.

Во-вторых, динамическая составляющая. Длинный трос между портальными опорами при ветре начинает раскачиваться, возникают колебания. И если частота этих колебаний совпадёт с какой-то собственной частотой конструкции опоры (что маловероятно, но возможно для высоких и гибких), то можно получить резонанс и усталостное разрушение в местах креплений. Это уже высший пилотаж расчётов, и в большинстве бытовых случаев на это закрывают глаза, закладывая большой запас. Но знать о такой возможности надо.

Итоги и лирическое отступление про качество металла

В конце концов, надёжность портальной опоры ВЛ (в широком смысле) упирается в три кита: грамотный расчёт всей системы (стойки, фундамент, трос, арматура), качественные комплектующие и квалифицированный монтаж. Упустишь одно — получишь проблему.

Что касается комплектующих... Рынок наводнён продукцией разного качества. Вот, например, те же конические стойки. Можно купить дешёвые, сделанные из тонкой стали, с плохой оцинковкой, которая слезает хлопьями после первой зимы. А можно найти более дорогие, но где и толщина металла, и покрытие — в порядке. Разница в цене может быть в полтора-два раза. И заказчик всегда хочет сэкономить. Задача специалиста — не просто сказать ?это плохо?, а показать на цифрах, что экономия на стойках приведёт к затратам на ремонт или замену через три года, а не через пятнадцать. Или, как вариант, предложить компромисс: взять проверенные стойки от того производителя, который специализируется на этом, пусть и не самом известном, как jsryxc.ru, но который даёт нормальные техусловия на свою продукцию, а не просто картинку в каталоге.

Работа с портальными опорами — это всегда история про конкретный объект, конкретные нагрузки и конкретный бюджет. Универсальных рецептов нет. Есть опыт, который часто состоит из набитых шин и просчитанных (или недосчитанных) миллиметров и ньютонов. И этот опыт говорит: мелочей здесь не бывает. От марки бетона в фундаменте до того, как затянут последний гайковёртом болт на траверсе.