Последнее обновление 23.08.2024
Фундаменты комплектных трансформаторных подстанций (КТП) из винтовых свай
Статья расскажет о конструкциях и видах комплектных трансформаторных подстанций, особенностях устройства фундаментов КТП, в том числе с использованием винтовых свай.
Содержание
Комплектные трансформаторные подстанции (КТП) предназначены для снижения напряжения
при подаче тока от высоковольтных ЛЭП в потребительские сети. КТП размещают в
населенных пунктах, на промышленных предприятиях.
Конструкция КТП
Состав комплектной
трансформаторной подстанции
- распределительное устройство низкого напряжения;
- силовой трансформатор;
- устройство ввода напряжения (высокого);
- соединительные механизмы;
- устройства управления и защиты;
- прочее вспомогательное оборудование.
В отдельных случаях в конструкцию КТП могут входить воздушные, кабельные высоковольтные линии ввода
либо вывода, блоки автоматического освещения.
Виды комплектных
трансформаторных подстанций
- Однотрансформаторные мачтовые подстанции (КТПМ) либо подстанции столбового типа (КТПС) для обслуживания частных/небольших промышленных объектов. В регионах с умеренным климатом их устанавливают на улицах.
- Промышленные комплектные трансформаторные подстанции. Располагают в цехах предприятий.
- Киосковые комплектные трансформаторные подстанции. Обслуживают сельскохозяйственные, небольшие промышленные объекты, населенные пункты.
- Комплектная трансформаторная подстанция городской сети. Используется в одно- либо двулучевой схеме городского электроснабжения, сельскохозяйственных, промышленных объектов.
Фундаменты КТП
К площадке для размещения высоковольтного оборудования предъявляются повышенные требования.
Она должна иметь уклон для отвода поверхностных вод или масла (при сбросе во время работы в
аварийном режиме).
По требованиям пожарной безопасности расстояние до ближайших строений или оборудования
должно быть не менее 10 м.
Высота надземной части фундамента зависит от вида КТП и составляет от 0,2 до 1,8 м.
Кроме того, должны выполняться следующие требования к основанию:
- фундамент должен иметь строго горизонтальную поверхность;
- должны быть предусмотрены кабельные каналы для прокладки, подключения кабелей (при наличии кабельного ввода);
- при установке КТП с масляным трансформатором, на площадке фундамента должна быть устроена маслосборная яма;
- корпус КТП должен опираться на фундамент минимум в четырех крайних точках основания, длина безопорного расстояния не должна превышать 2000 мм.
Для установки комплектных трансформаторных подстанций используют разные виды фундаментов, но
в основном – лежни. Они имеют форму перевернутой буквы «Т» и укладываются так, что
горизонтальная часть помещается в грунт, а к вертикальной части крепятся силовые устройства
КТП.
Сейчас все чаще при устройстве фундаментов комплектных трансформаторных подстанций
используют винтовые сваи.
Требования к назначению винтовых
свай для фундаментов КТП
Способность к восприятию нагрузок свайно-винтовым основанием всегда в первую очередь
определяется несущей способностью грунтов и нагрузками от строения, а уже потом –
конструктивными и геометрическими параметрами конкретной сваи, которые также назначаются, в
том числе на основании данных о грунтовых условиях.
Поэтому на предполагаемой площадке строительства прежде всего должны быть проведены
исследования грунта, которые позволят подобрать параметры винтовых свай,
оптимальные именно
для данного объекта.
Диаметр ствола винтовой сваи подбирается на основании требований к жесткости, прочности и
устойчивости (несущей способности), данных о коррозионной агрессивности грунтов (КАГ).
Толщина стенки ствола – на основании данных о КАГ, а также в соответствии с
требованиями к
жесткости и прочности.
Решение о выборе марки стали принимается исходя из требований к жесткости,
прочности, а также исходя из грунтовых условий (в том числе данных о коррозионной агрессивности) и
условий эксплуатации.
Диаметр лопастей назначается на основании данных о несущей способности грунтов и о нагрузках
от строения (в соответствии с требованиями устойчивости), толщина – на основании данных о
КАГ, требований к жесткости и прочности, конфигурация – на основании данных
о физических характеристиках грунтов (пористость, степень насыщения водой, консистенция,
гранулометрический состав).
В зависимости от грунтовых условий участка строительства подбирается и ширина лопасти. Так,
диаметр лопасти может превосходить диаметр ствола менее чем в 1,5 раза (узколопастные
модификации) или же в полтора и более раза (широколопастные модификации). Каждая из этих
конструкций может быть установлена и максимально эффективно
эксплуатироваться в определенных грунтах (подробнее в статье).
Количество лопастей также назначается в соответствии с грунтовыми условиями и данными о
нагрузках от строения. А межлопастное расстояние, шаг и угол наклона лопастей многолопастных
модификаций, назначенные в соответствии с информацией о грунтах, позволяют обеспечить
совместную работу сваи и околосвайного грунта, обеспечивая лучшее восприятие нагрузок
(подробнее в статье).
Длина подбирается исходя из показателей нормативной глубины промерзания и
несущей способности грунтов.
Больше информации о различных видах свай в статье «Как выбрать винтовые сваи для
фундамента?». Наиболее часто используемые параметры конструкций с диаметром ствола
от 133 до 168 мм – в статье «Конструктивные и геометрические параметры (типоразмеры)
винтовых свай».