Honzíkovy vláčky

Stožáry velmi vysokého napětí (I)

Autor: admin Vydáno: 8.6.2010

Stožáry velmi vysokého napětí (vvn) vytváří kostru přenosové sítě venkovního vedení. V závislosti na napětí (110 kV, 220 kV, 400 kV nebo 750 kV) a požadovaných výkonech se odvozují určité parametry jak na počet vodičů (dnes převládají AlFe – ocelová duše a hliníkový plášť) a počet zemnicích lan, které musí bezpečně tyto napětí a výkony přenést, ale sekundárně z toho plynou i požadavky na konstrukci stožárů. Na stožárech totiž může být vedení jednoduché, ale i zdvojené či vícesystémové.

Konstrukční řešení hlavy stožárů ovlivňují druhy a tvary použitých izolátorů a izolátorových závěsů. Podle způsobu namáhání se rozlišují podpěrné, závěsné a kotevní izolátory (obr. 1). Někdy se používají izolátorové konzoly – podpěrné se používají pro nižší napětí (nejčastěji roubíkové), závěsné (čapkové, talířové, v poslední době tyčové) se sestavují v nosné izolátorové řetězce jednoduché, dvojité svislé, nebo zavěšené do tvaru V.

Obr. 1 – Izolátory (a) roubíkový, b) nosný izolátorový závěs, c) kotevní závěs

Namáhání stožárů

Namáhání stožárů je rozhodujícím způsobem podmiňováno klimatickými zatíženími (vítr, námraza, teplotní rozdíly), a tím je závislé na klimatických oblastech, kterými trasa vedení prochází, a na rozmístění stožárů v trase.
Ve vedení se převážně používají nosné stožáry, mezi které se vkládají v určitých vzdálenostech výztužné stožáry (kotevní – viz obr. 2). Tím se umožňuje napínání vodičů a případné mechanické poruchy vedení mají omezené následky. Z funkce stožárů v trase vyplývá i jeho zatížení. Výztužné stožáry se instalují každé 3 – 5 km. V některých případech (ve složitém terénu, průmyslové areály, dopravní křižovatky atd.) mohou výjimečně převládat výstužné stožáry.

Obr. 2 – Trasa s nosnými a výztužnými stožáry

Dispozice a geometrie stožárů

Funkce stožárů a geometrické uspořádání (konfigurace) vodičů a zemnicích lan podmiňují tvar hlavy stožárů. Z toho vyplývají i výšky stožárů, které jsou dále závislé na rozestupu stožárů od sebe. Vzdálenosti stožárů velmi vysokého napětí jsou od 300 do 500 m (300 m je nejčastěji u 110 kV rozvodu, při vyšších napětích a těžších vodičích bývají vzdálenosti větší). Jen pro zajímavost, to v měřítku 1: 160 představuje vzdálenost stožárů 1,87 m – a to je až dost, že?
Výška stožáru závisí na vzdálenosti nejspodnějšího vodiče od země, na průvěsu, délce izolátorových závěsů a armatur, konfiguraci vodičů a zemnicích lan.
Při teplotních změnách, zatížení námrazou a větrem se v porovnání s montážním stavem mění poloha vodičů proti zemi a stožáru. Přiblížení k zemi nebo ke stožáru znamená pro lidi smrtelné nebezpečí a může krátkým spojením přivodit zkrat, a tak vypnutí nebo i havárii vedení. Opět jen pro představu – 23 metrů vysoký stožár vn bude mít v měřítku N výšku 14 cm, 35 metrový stožár vvn pak bude vysoký 22 cm.
Minimální vzdálenost od země je závislá jednak na výšce napětí, jednak na zalidnění terénu (nad nepřístupnými místy je nižší než v hustě zalidněných oblastech a nad veřejnými komunikacemi).

Na konstrukční řešení stožárů ale mají vliv další faktory.

V zásadě existují tyto druhy stožárů:
– jednodříkové s konzolami – dřík, nejčastěji členitá čtyřboká konstrukce, se dá uvažovat jako jeden členitý vetknutý prut,
– portálová konstrukce – nejčastěji dva dříky spojené s příčníkem (při vyšetřování se dají jednotlivé svislé a vodorovné části uvažovat jako členité pruty jednoduchého rámu),
– kotvené stožáry, kde je jednodříková nebo portálová konstrukce stabilizována kotevními lany (prostorová soustava tvořená několika pruty a lany),
– prostorová prutová konstrukce s různým uspořádáním, kde pro vystižení skutečného působení je nutno ji uvažovat jako prostorovou soustavu s uvážením všech tvořících prvků.

Z hlediska materiálové se k výrobě jednotlivých dílů používají ocelové ostrohranné válcované profily, a to především úhelníky. Výjimečně se na některé části konstrukce používají trubky (materiálová úspora je negativně ovlivněna složitější výrobou a údržbou). S ohledem na dlouhou životnost se pruty chrání pozinkováním a povrchovým nátěrem.
Při montáži se často používá vztyčování klopením okolo pevných kloubů nebo pomocí pohyblivých jeřábů s vysokými výložníky. Dílenské styky jsou buď svařované, nebo šroubované, v závislosti na velikosti dílců a na povrchové ochraně. Na montáži jsou styky výhradně šroubované.
Technologie napínání vodičů, které se odvíjejí od výztužných stožárů, značně ovlivňuje jejich rozestavení po trase (vzdálenost 3 až 5 km). Důležité je též hledisko údržby a opravy vedení, možnost výstupu na stožár pod napětím apod. Přístup na stožár se zpravidla řeší pomocí stupaček umístěných na jednom nebo dvou nárožnících.

Literatura
Fejt Z., Čermák J.: „Elektroenergetika“
Fencl F.: „Rozvodná zařízení“
Kozák J.: „Ocelové stožáry a věže“; SNTL Praha 1990
www.ceps.cz

Autor: Ing. Radek Procházka
In: TZB-info – Portál TZB-info je prostorem pro publikování odborných informací a pro komerční prezentace firem – viz