Опоры несиловые фланцевые круглоконические

Опоры несиловые фланцевые круглоконические: конструкция, назначение и применение

Опоры несиловые фланцевые круглоконические (ОНФК) представляют собой специализированные металлоконструкции, предназначенные для монтажа и поддержания в проектном положении оборудования, кабельных линий, осветительных приборов, систем связи и видеонаблюдения, а также элементов наружной рекламы. Их ключевая особенность – отсутствие непосредственной нагрузки от проводов воздушных линий электропередачи (ВЛ) с напряжением выше 0.4 кВ. Они не предназначены для подвески силовых проводов и тросов ВЛ, что и определяет их классификацию как «несиловые». Конструктивно они состоят из круглоконического (конического граненого) ствола, изготовленного методом радиальной гибки из листовой стали, и фланца для крепления к фундаменту или готовому железобетонному основанию.

Конструктивные особенности и составные элементы

Конструкция ОНФК является модульной и включает несколько ключевых компонентов, каждый из которых выполняет строго определенную функцию.

• Ствол конический (тело опоры): Изготавливается из высокопрочной низколегированной или углеродистой стали (чаще всего марки 09Г2С). Коническая форма (с переменным диаметром по высоте) обеспечивает оптимальное распределение механических нагрузок и ветрового давления, сочетая высокую прочность с минимальным расходом металла. Поверхность ствола может быть граненой (полученной в результате гибки), что увеличивает жесткость конструкции. Ствол покрывается антикоррозионным составом – горячим цинкованием или цинконаполненным грунтом с покраской.
• Фланец опорный (башмак): Представляет собой стальную пластину квадратной или круглой формы с отверстиями под анкерные болты. Фланец приваривается к нижней части ствола и служит для жесткого и надежного соединения опоры с фундаментом. Толщина фланца, его геометрия и количество/диаметр отверстий рассчитываются исходя из нагрузок и типа фундамента.
• Оголовок (верхняя часть ствола): На оголовке могут располагаться монтажные площадки, отверстия (лючки) для вывода кабелей, крепежные элементы (ушки, планки) для установки консолей под светильники, кронштейнов под оборудование или траверс для СИП. Конструкция оголовка является вариативной и зависит от проекта.
• Люк-лаз: Располагается в нижней части ствола над фланцем. Предназначен для доступа внутрь опоры с целью монтажа кабельных муфт, коммутационной аппаратуры, а также для проведения ревизии и обслуживания.
• Кабельный ввод: Герметизированное отверстие в стволе опоры, служащее для ввода/вывода кабельных линий. Оборудуется сальниковыми вводами или муфтами.

Классификация и основные параметры

ОНФК классифицируются по ряду технических и эксплуатационных параметров, которые определяют область их применения.

• По способу установки: Фланцевые (крепление на анкерные болты к готовому фундаменту) и прямостоечные (установка в грунт). В данной статье рассматривается исключительно фланцевый тип.
• По назначению: Осветительные (для установки светильников), кабельные (для подвески самонесущих изолированных проводов СИП, монтажа кабельных муфт), мачтовые (для установки антенн, видеокамер, громкоговорителей), комбинированные.
• По высоте: Стандартный ряд высот: 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12 метров. Возможно изготовление нестандартных высот по индивидуальному проекту.
• По толщине стенки и диаметру: Параметры ствола (диаметр в основании и в верхнем сечении, толщина металла) определяются расчетом на прочность и устойчивость. Типичная толщина стенки – от 3 до 5 мм.
• По климатическому исполнению: Опоры изготавливаются для районов с ветровой и гололедной нагрузкой согласно картам районирования по СНиП и ГОСТ. Учитывается также сейсмичность и агрессивность окружающей среды.

Расчет и проектирование. Нагрузки

Проектирование ОНФК выполняется в соответствии с требованиями нормативных документов: СП 43.13330.2012 (Железные дороги колеи 1520 мм), ГОСТ 32947-2014 (Опоры ВЛ из стальных гнутых конических стоек), а также серий 3.407.1-136, 3.407.1-157. Расчет ведется на сочетание нагрузок.

• Ветровая нагрузка: Рассчитывается на площадь опоры и площадь навешиваемого оборудования (консоли, кабели, светильники) с учетом района по скоростному напору ветра.
• Весовая нагрузка: Собственный вес опоры, вес оборудования, кабелей, изоляторов, а в зимний период – вес отложений гололеда.
• Климатические факторы: Температурные воздействия, гололедные образования на элементах опоры и проводах.
• Динамические и монтажные нагрузки: Нагрузки, возникающие при монтаже оборудования, натяжении проводов, а также эксплуатационные воздействия (например, от обслуживающего персонала).

Результатом расчета является определение марки стали, толщины стенки, геометрии ствола, параметров фланца и требований к фундаменту.

Фундаменты для фланцевых опор

Надежность ОНФК на 50% определяется правильностью устройства фундамента. Основные типы фундаментов:

• Монолитный железобетонный фундамент стаканного типа: Наиболее распространенный вариант. В свежеуложенный бетон устанавливаются закладные детали (анкерные болты) в кондукторе, обеспечивающем точное совпадение с отверстиями во фланце опоры.
• Сборный железобетонный фундамент: Используются готовые бетонные блоки с установленными закладными деталями. Применяется для ускорения монтажа.
• Винтовые сваи с оголовком: Современное решение, позволяющее вести монтаж без земляных работ и бетонирования. Стальная свая с фланцем ввинчивается в грунт, к ней напрямую крепится опора.

Критически важным является контроль положения анкерных болтов (отклонение по осям, вылет, вертикальность) и качества бетона.

Области применения

ОНФК нашли широкое применение в инфраструктурных проектах благодаря своей универсальности, эстетичности и долговечности.

• Наружное освещение: Освещение автомобильных дорог, улиц, пешеходных зон, территорий предприятий, железнодорожных станций и парковок. На одну опору может устанавливаться от одной до нескольких консолей со светильниками.
• Кабельные линии 0.4 кВ: Подвеска самонесущих изолированных проводов (СИП) при переходе с подземной кабельной линии на воздушную, разводка по территории микрорайонов.
• Системы связи и телекоммуникаций: Монтаж антенн сотовой связи (малые базовые станции), оборудования Wi-Fi, волоконно-оптических линий передачи данных (кабельные ОНФК с внутренней разводкой).
• Дорожная инфраструктура: Установка светофоров, дорожных знаков, информационных табло, камер видеонаблюдения и систем фиксации нарушений ПДД.
• Объекты железнодорожного транспорта: Освещение перронов, сортировочных станций, контактной сети (несиловые элементы).
• Промышленные объекты: Освещение складов, открытых площадок, периметровое ограждение с освещением.

Преимущества и недостатки

Преимущества:

• Высокая механическая прочность и устойчивость благодаря конической форме.
• Малый вес по сравнению с железобетонными аналогами, что упрощает логистику и монтаж.
• Долговечность (срок службы при качественном покрытии достигает 25-30 лет и более).
• Эстетичный внешний вид, возможность выбора цвета покраски (RAL).
• Внутренняя полость для размещения кабельных разводок и коммутационных устройств, защищенных от внешних воздействий.
• Универсальность и возможность установки широкого спектра навесного оборудования.
• Относительная простота монтажа на подготовленный фундамент.

Недостатки:

• Более высокая начальная стоимость по сравнению с некоторыми типами железобетонных опор.
• Необходимость в качественном антикоррозионном покрытии и его периодическом обслуживании.
• Обязательность устройства фундамента (кроме варианта со сваей), что увеличивает объем и сроки работ.
• Требовательность к точности изготовления фланца и монтажа закладных деталей фундамента.
• Риск вандализма и хищения металла требует применения защитных средств на люк-лаз.

Монтаж и эксплуатация

Монтаж ОНФК выполняется в несколько этапов:

1. Подготовка фундамента с проверкой геометрии установки анкерных болтов.
2. Установка опоры на болты с применением грузоподъемной техники (автокран).
3. Выверка вертикальности опоры с помощью геодезических инструментов или отвесов.
4. Затяжка гаек на анкерных болтах с контролем момента затяжки.
5. Заполнение зазора между фланцем и фундаментом цементно-песчаным раствором или герметиком для защиты от воды.
6. Монтаж навесного оборудования, ввод и коммутация кабелей.

Эксплуатация включает ежегодный визуальный осмотр на предмет целостности покрытия, отсутствия деформаций, контроль состояния окраски. Каждые 3-5 лет рекомендуется выполнять детальное техническое обследование с замерами геометрических параметров и оценкой состояния антикоррозионной защиты.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем отличается несиловая опора от силовой?

Силовые опоры предназначены для подвески проводов и тросов воздушных линий электропередачи напряжением 6 кВ и выше. Они рассчитаны на значительные тяжения от проводов, включая аварийные режимы. Несиловые опоры не несут нагрузок от проводов ВЛ высокого напряжения. Их основная нагрузка – вес навесного оборудования и ветровое давление.

Можно ли на несиловую фланцевую опору подвешивать провода СИП?

Да, можно, но с строгими ограничениями. ОНФК часто используются для подвески СИП сечением до 150 мм² на напряжение 0.4 кВ. Однако необходимо выполнить расчет опоры на конкретные нагрузки от планируемого количества и сечения проводов, с учетом гололедного и ветрового районов. Без такого расчета монтаж недопустим.

Какой фундамент лучше: монолитный или на винтовых сваях?

Выбор зависит от грунтовых условий, сроков и бюджета проекта. Монолитный фундамент надежен, но требует времени на созревание бетона (до 28 дней для полного набора прочности). Винтовые сваи позволяют смонтировать опору за один день, не нарушая грунт, и идеальны для слабых, обводненных грунтов. Однако они могут быть дороже в регионах с отсутствием производства свай и имеют ограничения по каменистым грунтам.

Какое антикоррозионное покрытие является наиболее долговечным?

Наиболее эффективным и долговечным (срок службы 25-30 лет в атмосфере промышленной среды) является горячее цинкование. Оно обеспечивает как барьерную, так и электрохимическую (протекторную) защиту. Цинконаполненные грунты с полиуретановой эмалью также обеспечивают хорошую защиту (срок 15-20 лет) и позволяют получить любой цвет (по каталогу RAL). Обычная алкидная эмаль наименее долговечна (5-7 лет).

Как правильно выбрать высоту опоры для освещения?

Высота зависит от ширины освещаемой территории, требуемого уровня освещенности и светораспределения светильников. Для пешеходных дорожек достаточно 4-6 метров, для внутридворовых проездов – 6-8 м, для автомобильных дорог – 10-12 м. Расчет ведется согласно СП 52.13330.2016 «Естественное и искусственное освещение». Ключевой параметр – отношение расстояния между опорами к высоте их подвеса.

Нужно ли заземлять несиловую опору?

Да, в обязательном порядке. Все металлические опоры, на которых установлено электрооборудование (светильники, коммутационные аппараты) или которые используются для подвески СИП, должны быть заземлены в соответствии с ПУЭ, глава 1.7. Заземление выполняется путем присоединения металлического ствола опоры к контуру заземления фундамента или отдельно смонтированному контуру. Сопротивление заземления должно соответствовать нормам для электроустановок данного напряжения.

Какие документы сопровождают поставку опор?

Комплект документов включает: паспорт изделия, сертификат соответствия (или декларацию) требованиям технических регламентов (ТР ТС 004/2011, ТР ТС 020/2011), сертификат на материал (сталь), акты антикоррозионной защиты, результаты контроля сварных швов (если требуется), руководство по монтажу и эксплуатации. Для опор, используемых на объектах РЖД, требуется дополнительный пакет документов по отраслевым стандартам.