6.5
Stožáry a příslušenství
Stožáry slouží k upevnění vodičů venkovního vedení tak, aby byl rozvod elektrické energie bezpečný a hospodárný.
Stožáry musí být konstruovány tak, aby odolaly extrémním povětrnostním vlivům. Na místě se stožár zkompletuje z jednotlivých dílů a pak se vztyčí pomocí jeřábu. Izolátory se na stožár vyzdvihnou pomocí kladkostroje. Vodiče i zemnící lana se na stožár připevňují k izolátorům pomocí navíjecích souprav.
Základní části stožáru ukazuje obr. 50.
Obr. 50. Části stožáru
6.5.1
Materiály pro stožáry
Dřevěné stožáry byly prvním typem stožárů. Dnes se s nimi můžeme setkat ještě u vedení nn a vn někde na vesnici jako s dožívajícím provedením nebo tam, kde není možné postavit sloup z jiného materiálu (chráněná krajinná oblast). Největší nevýhodou je to, že dřevo podléhá hnilobě, proto se tyto stožáry musí naimpregnovat.
Betonové stožáry se využívají hlavně pro vn. Betonové sloupy se vyrábějí z předpjatého betonu s ocelovou výstuží. Jsou velmi pevné a odolné proti okolním vlivům. Za jedinou nevýhodu lze považovat jejich velkou hmotnost. Typický betonový stožár i s označením pro vedení vn je na obr. 51.
Ocelové stožáry lze použít pro vedení všech napětí, hlavně pro vvn a vyšší. Nejčastěji jsou příhradové (ze svařovaných profilů L). Konstrukce se vyrábějí v délkách 12; 13,5; 15; 16,5; 18; 21; 24 m. Ochrana proti korozi ocelové konstrukce se provádí žárovým zinkováním. Jsou velmi pevné, dají se vystavět do velkých výšek a různých tvarů. Příhradový stožár je vidět též na obr. 50.
Stožáry z nevodivých hmot jsou zkonstruované z hmot na bázi PVC. Jejich hlavní předností je nevodivost, ale prozatím se pro malou teplotní stálost těchto nevodivých hmot nedají využívat.
Obr. 51. Betonový stožár pro vedení 22 kV
6.5.2
Rozdělení stožárů dle funkce
N – nosné – nesou vedení v přímém směru mezi dvěma pevnými body. Při jejich návrhu se posuzuje zatížení větrem a kombinované zatížení větrem a námrazou.
V – výztužné – zajišťují zpevnění vedení, aby při přetržení vodičů nebo při poruše nosného stožáru nedošlo k deformaci dalších stožárů. Slouží vlastně jako záchytný bod vedení. Musí vydržet zatížení jako nosné zvětšené o 2/3 jednostranného tahu vodičů.
O – odbočné – slouží k odbočení vedení, viz obr. 52. Při jejich návrhu se musí posoudit tah omrzlých lan při kombinovaném zatížení větrem a námrazou a tah lan při zatížení větrem.
R – rohové – podpěrný bod je v lomu trasy vedení, viz obr. 52. Uvažuje se zatížení větrem a kombinované zatížení větrem a námrazou. Pro krátká rozpětí se kontroluje stav při minimální teplotě (-30 °C).
Rz – rozvodné – slouží pro odbočení několika vedení, viz obr. 52.
K – křižovatkové – představují podpěrný bod při křížení vedení s pozemní komunikací, vodním tokem, jiným vedením, železnicí apod. Posuzuje se tah omrzlých lan při kombinovaném zatížení větrem a námrazou a při zatížení větrem.
Ko – koncové – slouží pro zakončení vedení, viz obr. 53, kde je vidět, jak venkovní vedení přechází na kabelové. Protože se jedná o konečné podpěrné body vedení zatížené jednostranným tahem, bývají masivní. Kontrolují se na kombinované zatížení větrem a námrazou a na zatížení větrem. Krátká rozpětí je nutné zkontrolovat při minimální teplotě.
Z – zákrutové – používají se pro transpozici vodičů, viz kap. 6.6.
Obr. 52. Některé druhy stožárů
Obr. 53. Koncový stožár 22 kV
6.5.3
Tvary stožárů
Pro vedení nn se používá rovinné uspořádání vodičů.
U vedení vn se setkáme s rovinným a souměrným uspořádáním.
Ocelové příhradové stožáry se budují následující tvarech (viz obr. 54):
- Jednoduchý – obvykle pro vedení 110 kV;
- Soudek – pro 110 kV;
- Jedle – pro 110 kV;
- Portál – pro vedení 110, 220 kV;
- Donau (Dunaj) – pro 110, 220 i 400 kV;
- Kočka – pro 220, 400 a více kV;
- Delta – pro 220, 400 a více kV.
Zdroj: Autor Ing. Bc. Anna Mudruňková, Tomáš Stejskal, Tvary ocelových stožárů, licence Creative Commons BY-SA 4.0
Obr. 54. Tvary ocelových stožárů
Obr. 55. Jednoduchý stožár 110 kV
Obr. 56. Stožár Donau 400 kV se svazkovými vodiči
Obr. 57. Stožár Kočka 220 kV
Zajímavost
Při uspořádání vodičů na stožárech „kočka“ a „delta“ je prostřední fáze obklopena kovovou konstrukcí stožáru, což by mohlo vést k přeskoku napětí a zkratu. Proto je nutné konstrukci v těchto místech opatřit nevodivým povrchem.
6.5.4
Příslušenství stožárů
Konzoly slouží k připevnění vodičů na podpěrný bod. Jsou to obvykle ocelové svařované konstrukce s povrchovou ochranou proti korozi (žárové zinkování). Konzoly se upevňují nad sebou tak, aby vodiče nebyly přímo nad sebou. Konzoly se provádějí v různých tvarech:
- Rovinná, viz obr. 58;
- Delta;
- Pařát, viz obr. 59.
Obr. 58. Rovinná konzola
Obr. 59. Konzola Pařát
Izolátory slouží k připevnění vodiče na konzolu a k elektrickému oddělení od vodivých kovových částí stožáru. Izolátory mohou být podpěrné, nebo závěsné.
Pro vedení vvn a vyšší se používají výhradně závěsné izolátory (tyčové, talířové nebo mlhové). Na izolátory v řetězcích se napětí rozloží nerovnoměrně. Nejvíce je izolátor namáhán u vodiče pod napětím. Proto se pro lepší rozložení napětí používají ochranné kruhy nebo rohy, které zároveň chrání izolátory před poškozením při přeskoku. Řetězce se také zdvojují, aby se dosáhlo větší mechanické pevnosti. Závěsné izolátory z porcelánu s ochrannými kruhy ukazuje obr. 60.
Obr. 60. Závěsné izolátory z porcelánu s ochrannými kruhy
Pro vedení nižších napěťových hladin (nn, vn) je možné použít i podpěrné izolátory roubíkové.
Pro izolátory se používají následující materiály:
- Porcelán – nejčastěji používaný pro všechny druhy izolátorů, těžký, křehký;
- Silikon – lehčí než porcelán, není křehký, používá se pro vedení vn;
- Sklo – podobné vlastnosti jako porcelán, je vidět na obr. 61;
- Kompozity – materiály složené z několika dílčích vrstev.
Obr. 61. Skleněné izolátory
Tlumiče kmitů jsou tvořeny dvěma závažími spojenými navzájem ocelovým lanem. Tlumič je uchycen speciální svorkou na fázový vodič poblíž závěsného bodu, viz obr. 62.
Obr. 62. Tlumiče kmitů na venkovním vedení