Древесный материал применялся для устройства линий электропередачи еще на заре электрификации. Поскольку деревянные опоры ЛЭП обходятся очень дешево, они не потеряли своей актуальности и в современных условиях. Опоры из натурального дерева могут эксплуатироваться в любых, даже самых суровых климатических условиях. Древесина выдерживает низкие температуры, шквальные ветры, обладает высокой устойчивостью к действию влаги. Поэтому, несмотря на отдельные физические недостатки данного материала, многие организации, обслуживающие электросети, предпочитают именно деревянные опоры.
Выбор древесины для изготовления опор
Сроки эксплуатации деревянных опор в значительной степени зависят от выбранного материала и технологии производства. Чаще всего производители используют сосну обыкновенную. Сосна обладает особенной структурой древесины, отлично поддающейся пропитке современными антисептическими материалами. Этим она выгодно отличается от лиственницы или ели, которые с трудом пропитываются защитными растворами.
Другим полезным качеством сосны считаются ее отличные механические свойства. Стволы у этих деревьев, как правило, ровные и длинные, могут работать на изгиб под большими нагрузками. В северных лесах сосновая древесина более плотная, поэтому ее заготовка ведется преимущественно в этих областях.
Для деревянных опор лучше всего подходит древесина, заготовленная в осенне-зимний период. В это время в дереве отсутствуют соки, поэтому влажность такой древесины гораздо ниже, чем у свежеспиленного летнего леса. Дополнительные затраты на сушку значительно снижаются и все производство становится дешевле.
Деревянные опоры изготавливаются из комлевой части сосны, то есть, из нижней толстой части бревна, прилегающей к корню. В этом месте практически отсутствуют сучья, а структура древесины более однородная и прочная по сравнению с верхушкой дерева. После отбора сосновых бревен, с них снимается кора, а затем они попадают на сушку.
Снятие коры и сушка древесины
С помощью специального станка со ствола снимается не только верхняя кора, но и луб, представляющий собой подкорье или внутреннюю кору дерева. Эта процедура является обязательной, поскольку она обеспечивает беспрепятственную отдачу влаги древесиной. За счет этого, дальнейший процесс сушки значительно ускоряется.
Во время снятия коры – окорки – наружный слой древесины должен минимально затрагиваться станком. Этот слой у специалистов называется заболонью, и именно он в дальнейшем будет пропитан антисептиком. Если стесать всю заболонь, то будущий столб не будет надежно защищен от гниения.
В конце процедуры снятия коры столб, вышедший из профессионального станка, обладает гладкой, почти отполированной поверхностью. Далее проводится измерение с последующей сортировкой. Следующим этапом обработки древесины будет сушка.
Перед пропиткой древесина обязательно высушивается, поскольку после снятия коры, влажность соснового столба составляет примерно 80%. Поэтому сушка считается важнейшим этапом обработки, поскольку от ее качества зависит глубина пропитки и дальнейший срок службы готовых опор. Нормативная влажность древесины должна быть не выше 28%.
Для достижения такого результата применяются естественный и искусственный способы сушки.
- Естественный вариант наиболее простой. Заготовленные столбы на открытых площадках укладываются в штабели. Укладка выполняется таким образом, чтобы обеспечивалась свободная циркуляция воздуха внутри штабеля. Естественная сушка продолжается 2-5 месяцев. На этот срок оказывает влияние время года, температура воздуха, скорость ветра и другие внешние факторы.
- Для искусственной сушки применяются специальные сушильные камеры. Здесь мощные вентиляторы создают принудительную циркуляцию теплого воздуха, что дает возможность высушить заготовки в течение 7-10 дней. Во время сушки периодически выполняются замеры влажности деревянных заготовок с помощью специального прибора – влагомера. Когда влажность достигает 28%, в заготовках сверлятся отверстия, после чего они отправляются в пропитку.
Пропитка и фиксация заготовок
Высушенные деревянные столбы поступают в пропитку. Для этого используются герметичные автоклавы, а сам метод известен как ВДВ – вакуум – давление – вакуум.
Суть метода заключается в следующем:
- В начальной стадии внутри автоклава создается вакуум, вытягивающий излишки влаги и расширяющий древесные поры.
- Далее в камеру поступает водный раствор антисептика, после чего внутри нее нагнетается давление, которое может дойти до 14 атмосфер.
- Высокое давление воздействует на антисептик, обеспечивая глубокое проникновение раствора внутрь дерева. Определенный уровень давления поддерживается, пока древесина не пропитается необходимым количеством антисептика.
- По окончании пропитки остатки раствора сливаются из камеры.
- Внутри вновь создается вакуум с целью равномерного распределения внутри древесины впитанного антисептика.
После пропитки выполняется обязательная процедура фиксации. Это связано с высокой токсичностью концентрированных составов антисептиков, представляющих опасность для здоровья человека. Поэтому древесина должна выдерживаться при положительной температуре в течение определенного времени. Составляющие антисептика, медь и мышьяк, при помощи хрома органично соединяются с древесной структурой и становятся нерастворимыми соединениями, практически не поддающиеся вымыванию.
Фиксацию можно проводить в естественных условиях, оставляя заготовки на открытом воздухе в течение нескольких дней. В зимнее время года применяется ускоренная фиксация с использованием такого же автоклава, что и для пропитки. Заготовки помещаются внутрь и выдерживаются под перегретым паром примерно 1-2 часа.
Готовые конструкции после пропитки и фиксации приобретают серо-зеленый цвет, указывающий на полное завершение процедуры. Изделия становятся полностью безопасными и готовыми к дальнейшему использованию. Опоры ЛЭП могут устанавливаться непосредственно в землю, без крепления к стальным или железобетонным пасынкам. Предполагаемый срок службы такой опоры составляет примерно 40-60 лет.
Установка деревянных опор ЛЭП
В большинстве случаев деревянные опоры не устанавливаются напрямую в землю, а используются совместно с деревянными или железобетонными приставками – пасынками. Они соединяются между собой и образуют конструкцию повышенной прочности, обеспечивающую надежную работу воздушной линии электропередачи.
Обычный монтаж деревянных опор ЛЭП с помощью пасынков осуществляется путем соединения основной стойки с одной или двумя приставками хомутами или специальными бандажами. В местах соединения деревянных частей у них стесываются плоскости шириной 10 см и длиной 1,5-1,6 м. В конце каждой плоскости делается перпендикулярная зарубка.
Стыки мест соединений делаются плотными, без каких-либо просветов. Под бандажи заранее намечаются линии, а под болты для стяжки бандажей устраиваются небольшие выемки. Все неровности по окружности столба устраняются заранее, для более качественного стягивания деталей. Установка бандажей делается в двух местах на расстоянии от края опоры 20 см и более. Расстояние между ними составляет 1,0-1,1 метра.
Конструкция стандартного бандажа включает в себя несколько витков стальной мягкой оцинкованной проволоки, диаметром 4 мм. Если используется неоцинкованная проволока, то ее диаметр должен быть не менее 5-6 мм. Количество витков конкретного бандажа зависит от диаметра используемой проволоки. После наматывания витков проволоки, пространство между ними раздвигается специальным ломиком, после чего они скручиваются между собой. Затем опора переворачивается и такое же скручивание выполняется с противоположной стороны.
Соединение двух приставок с основной опорой выполняется по такой же технологии, только стесывание плоскости на опоре производится с двух сторон. Для каждой приставки используются отдельные бандажи, под которые заранее вырубаются выемки, глубиной 6-8 мм на ширину 6-6,6 см. Места вырубок, срезов и затесов покрываются раствором антисептика. Под гайки и головки болтов подкладываются шайбы.
Оснастка опор арматурой
Как правило, установка на столбы изоляторов и прочей арматуры выполняется в заводских условиях. Однако, во избежание повреждений во время транспортировки, нередко все необходимые элементы устанавливаются во время монтажа ЛЭП.
Оснастка начинается с разметки мест, где будут устанавливаться крюки. Для решения этой задачи используется специальный шаблон, представляющий собой прямоугольную шину из алюминия, толщиной 3-4 мм. Приспособление изогнутым концом накладывается поочередно на торцы опоры и по отверстиям в шине отмечаются места установки крюков. Траверсы под установку в них штырей, размечаются также при помощи шаблона.
Для сверления отверстий в опоре используется электроинструмент. В случае отсутствия электроэнергии применяется бурав или специальные приспособления с нужными размерами рабочих частей. Крюки вворачиваются в готовые отверстия на всю длину резьбы и еще дополнительно на 10-15 мм. Для их ввертывания используется специальный ключ.
Изоляторы закрепляются на крюках заранее в мастерской или непосредственно на месте монтажа опор. У них не должно быть сколов и трещин, все загрязнения заранее очищаются. Запрещается проводить очистку металлическими скребками и щетками. Для этих целей используется ветошь, смоченная в воде, а устойчивые загрязнения удаляются с помощью соляной кислоты.
