Metallmasten von Freileitungen (PTL)

Der Einsatzbereich von Metallträgern von Freileitungen (PTL) wird vor allem durch eine Reihe wesentlicher Vorteile bestimmt, die sich positiv auszeichnen Stützen aus Metall aus Stützen aus Holz und Stahlbeton.

Die Vorteile von Metallstützen gegenüber Holzstützen sind folgende:

  • Längere Lebensdauer;

  • Die Fähigkeit, Feuer und Zerstörung durch Blitzentladungen im Träger zu widerstehen;

  • Unterstützung für deutlich mehr Kabel und praktisch unbegrenzte Stützhöhen;

  • Hohe Betriebssicherheit und Wartungsfreundlichkeit;

  • Beste Voraussetzungen zum Erden und Aufhängen von Schutzkabeln;

  • Das beste architektonische Design des Pylons;

  • Große Montage, die die Produktion ganzer Hauptträgerelemente oder einzelner Abschnitte in Fabriken ermöglicht, was arbeitsintensive Arbeiten am Gleis deutlich reduziert. Darüber hinaus sind Metallstützen bei gleicher Belastung und Höhe etwa leichter als Holz- und Stahlbetonstützen.

Die Nachteile von Metallstützen sind:

  • Die Notwendigkeit einer regelmäßigen Lackierung, um Rost zu verhindern;

  • Schlechte Ausnutzung der Fahrzeugkapazität beim Transport von Stützen;

  • Die Notwendigkeit, spezielle Arbeiten am Gleis durchzuführen (Installation, Bohren und manchmal Schweißen von Metallkonstruktionen), die qualifizierte Arbeitskräfte verschiedener Fachrichtungen erfordern und die Installation erschweren;

  • Erhöhte anfängliche Kosten für den Leitungsbau.

Metallhalterung für Stromleitungen

Metallstützen werden hergestellt:

  • auf Strecken, bei denen eine hohe Betriebssicherheit und eine lange Lebensdauer der Stütze erforderlich sind, sowie bei Doppelkettenstrecken;

  • bei großen Kreuzungen durch verschiedene Kunstbauten oder durch Flüsse;

  • in städtischen und industriellen Gebieten sowie in Berggebieten, in denen aufgrund ihrer großen Grundrissabmessungen keine Holzstützen angebracht werden.

Strukturelemente aus Metallstützen

Der Metallträger besteht aus den folgenden vier Hauptstrukturelementen:

  • Stiftung;

  • Unterstützung einer Hauptsäule oder eines Schafts;

  • Traverse;

  • Seile oder Stützhörner.

die häufigsten Arten von Metalltragkonstruktionen

Die Fußbasis dient der Verankerung im Pfund und verleiht dem Fuß Stabilität. In einigen Fällen bestehen die Sockel der Stützen aus Metall.

Die Hauptsäule als Träger zur Befestigung von Schwellen und Seilen in einer bestimmten Höhe über dem Boden nimmt alle äußeren Belastungen durch Drähte und Kabel auf und überträgt sie auf die Basis.

Konstruktionsbedingt ist die Hauptsäule bzw. Stützwelle ein leichtes Gitterfachwerk mit rechteckigem oder quadratischem Querschnitt. Bei fast allen Stützenarten nehmen die Querschnittsabmessungen der Stützsäule von unten nach oben ab.

Das Raumfachwerk, das als Stützgestell dient, besteht aus:

  • vier Hauptstäbe (Rippen), sogenannte Akkorde, die den größten Teil der Last tragen;

  • Systeme aus Hilfsstangen oder -gittern, die an den vier Seiten der Stütze angebracht sind und die Gurte verbinden;

  • mehrere Systeme horizontaler Halterungen, die in separaten Querschnitten der Stütze angeordnet sind und als Membranen bezeichnet werden.

Die Verbindungen der Gitterstäbe mit dem Gurt bzw. untereinander nennt man Knoten. Der Mittelpunkt eines Knotens ist der Schnittpunkt der Längsachsen der Stäbe, die an einem bestimmten Knoten zusammenlaufen.

Zwischenträger aus Metall mit Doppelkette

Zwischenträger aus Metall mit zwei Ketten

Der Teil der Sehne, der zwischen zwei benachbarten Knoten liegt, wird als Paneel bezeichnet, und der Abstand zwischen den Mittelpunkten dieser Knoten ist die Länge des Paneels.

Die Gitter und Granite der Säulen unterscheiden sich durch ihre Lage relativ zur Linienachse.

Die Quer- oder Vorderflächen (Gitter) sind die Stützflächen, die quer zur Linienachse liegen, und die Längs- oder Seitenflächen sind die Flächen parallel zur Linienachse.

Oft haben die Gitter auf zwei Seiten einer Säule oder sogar auf allen vier die gleiche Konfiguration (Diagramm).

Stützschwellen dienen zur Befestigung von Drähten an der Stütze mithilfe von Isolatoren mit Verstärkung in einem bestimmten Abstand zwischen ihnen und vom Stützenschaft.

In den meisten 35- und 110-kV-Schwellenkonstruktionen bestehen Schwellen aus Ecken in Form kleiner dreieckiger Auslegerkonstruktionen, die an der Stützwelle befestigt sind. Seltener bestehen die Traversen aus Kanälen. Fachwerke haben oft die Form langer Raumfachwerke mit quadratischem oder rechteckigem Querschnitt.

Seilstopper oder Hörner werden verwendet, um Schutzkabel in einem bestimmten Abstand über den Leitern zu befestigen. Sie bestehen aus leichten Strukturen, die den oberen Teil des Trägers bilden.

Raumfachwerke, die die Hauptbestandteile der Stützen bilden, unterscheiden sich von herkömmlichen Metallfachwerken im Bauwesen:

  • die Leichtigkeit der Achsen der Struktur, die aus Stäben besteht, die fast ausschließlich aus einzelnen Winkeln bestehen, oft mit kleinen und mittleren Profilen;

  • um das 1,5- bis 2-fache erhöhte Flexibilität sowohl der einzelnen Stäbe als auch des gesamten Fachwerks als Ganzes;

  • erhebliche Querabmessungen des Fachwerks und seine große Höhe.

Aufgrund der genannten Eigenschaften weisen die Metallkonstruktionen der Stützen von Freileitungen ein geringes Volumengewicht auf, was zu einem geringen Ausnutzungsgrad der Tragfähigkeit von Fahrzeugen beim Transport führt. Darüber hinaus führt das Vorhandensein kleiner Ecken in der Struktur mit einem erhöhten Flexibilitätsfaktor zu erheblichen Schwierigkeiten beim Schutz vor Beschädigungen beim Be- und Entladen sowie beim Transport.

Stromleitung mit Metallstützen

Bei der Herstellung und Montage von Metallstützen ist die Art der Verbindung der Stäbe von nicht geringerer produktionstechnischer Bedeutung als die Art der Konstruktion. Die folgenden Bandverbindungen gelten sowohl für Werks- als auch für Metallstützbaugruppen:

  • Nieten;

  • Schweißen;

  • Schraubverbindungen.

Im technischen Entwurf wird die Verbindungsart ausgewählt und im Rahmen der Detailkonstruktion der Stützen werden die entsprechenden Knotenkonstruktionen entwickelt. Dieser Umstand sollte von der Bauwirtschaft berücksichtigt werden und die Frage nach der für die Baubedingungen dieser Leitung am besten geeigneten Anschlussmethode sollte zeitnah geklärt werden.

Waren früher Nietverbindungen eine der Hauptverbindungen von Stäben in Stützen, werden sie heute aus produktionstechnischen Gründen nicht nur bei der Montage, sondern bereits im Werk vollständig durch Schweißen oder Schrauben ersetzt.

Schweißen ist eine der gebräuchlichsten Methoden zum Verbinden von Stäben bei der Konstruktion von Metallstützen. Die geringen Kosten des Schweißens im Werk, eine erhebliche Vereinfachung des Herstellungsprozesses von Schweißkonstruktionen und eine gewisse Gewichtsreduzierung bestimmen die breite Anwendung dieser Verbindungsmethode, die gegenüber anderen erhebliche Vorteile bietet.

Bei der Herstellung von Metallstützen erfolgt die Verbindung der Stäbe fast ausschließlich durch Lichtbogenschweißen. Erhebliche Schwierigkeiten bei der Versorgung der Reihe von Lattenschweißgeräten, die Kosten für flüssigen Brennstoff und die Wartung des Geräts durch qualifiziertes Personal sowie die Notwendigkeit, beim Schweißen von Strukturen zu rotieren, schränken die Möglichkeit des Schweißens in der Anlage ein.

Aufgrund der Schwierigkeiten bei der Herstellung von Nieten und dem Elektroschweißen von Polstern werden bei der Installation von Stützen an Leitungen Schraubverbindungen verwendet.


Portalmetallstützen für Stromleitungen

Der Einsatz von Schraubverbindungen in Stützbaugruppen hat gegenüber dem Nieten und Schweißen eine Reihe folgender Vorteile:

  • große Vereinfachung des Prozesses der Installation von Stützen, der keine Kippstrukturen, Spezialwerkzeuge, Ausrüstung oder Mechanismen erfordert;

  • die Fähigkeit, Schraubverbindungen ohne den Einsatz von Fachkräften (Nieten oder Schweißern) herzustellen;

  • Dadurch wird der Zeitaufwand für die Montage der Stützen deutlich reduziert.

Zu den Nachteilen von schwarzen Bolzenverbindungen gehören:

  • eine gewisse Verringerung der Zuverlässigkeit einer Schraubverbindung im Vergleich zu einer Schweiß- oder Nietverbindung aufgrund der ungleichmäßigen Kräfteverteilung zwischen den Schrauben;

  • erhebliche Kosten für Hardware (Schrauben, Muttern und Unterlegscheiben), deren Anzahl und Größe größer sind als bei Nieten gleicher Festigkeit.

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