500-киловольтная линия электропередачи «Кавкасиони», соединяющая энергосистемы Грузии и России, представляет собой уникальное сооружение. Её трасса проходит в сложнейших рельефных условиях и пересекает множество лавиноопасных и оползневых зон, расположенных на северных и южных склонах Главного Кавказского хребта.
В результате многолетних наблюдений и анализа накопленных материалов было установлено, что наиболее ненадёжными участками для работы ЛЭП «Кавкасиони» являются округи, расположенные на этих склонах в долинах рек Махари и Клыч. На этих 20-километровых участках линии с момента ввода в эксплуатацию и до сегодняшнего дня неоднократно имели место серьёзные повреждения (падение опор, обрыв проводов и др.) из-за воздействия природных факторов (лавины, оползни, обледенение и др.).
По предложению первого заместителя генерального директора АО ОЭС «Сакрусэнерго» Ш. Майсурадзе, в целях предотвращения указанных повреждений и повышения надёжности работы 500-киловольтной линии электропередачи «Кавкасиони», было принято решение: на некоторых участках южных склонов Главного Кавказского хребта в долине реки Клыч — в частности, в районе опоры №224 (все три фундамента которые были повреждены) и опоры №225 (одна опора которой была повалена в результате схода лавины в марте 2005 года) — вместо металлических опор применить метод тросовой (канатной) подвески.
Разработка варианта тросовой подвески предусматривала строительство специального «канатного моста» на довольно высокой отметке над долиной реки Клыч и подвешивание на нём проводов воздушной линии вместо опоры №224, полностью унесённой снежными лавинами, а также вместо других металлических опор №215, №220, №222, №223 и №225, расположенных в лавиноопасных зонах. Это было продиктовано необходимостью исключения механического воздействия лавин на опоры и провода на рассматриваемых участках воздушной линии и, как следствие, повышением надёжности её работы.
Тросовая подвеска состоит из системы стальных канатов диаметром 21 мм, параллельно натянутых между двумя берегами реки Клыч. Канаты закреплены с помощью концевых муфт на якорях анкерных плитов, которые установлены на грунтовых анкерных болтах длиной 2,6–3 метра. Сами болты зафиксированы и забетонированы в анкерных шурфах диаметром 93 мм. Поперёк тросовой системы, по оси ЛЭП, установлены три траверсы длиной 6,5 м для подвешивания V-образных гирлянд проводов отдельных фаз.
Тросовая подвеска представляет собой канаты длиной 1000 метров, соединённые между собой посредством линейных муфт, залитых баббитом марки Б83. Траверс изготовлен из стального уголка №20. Анкерная плита сварной конструкции изготовлена из стального проката: швеллеров №30 и №16, а также листового проката толщиной в пределах 10–20 мм. Стальной анкерный болт имеет диаметр 56 мм и длину 2,7–3 м. Стальные клинья изготовлены из толстостенных стальных труб диаметром 80 мм. Из толстостенной стальной трубы диаметром 88–90 мм изготовлена заклиненная гильза.
Проектирование и строительство объекта, связанного с тросовой подвеской проводов 500-киловольтной воздушной линии, осуществлялись в Грузии параллельно и впервые. Это было сопряжено с особыми трудностями и высокой ответственностью, что, в свою очередь, обуславливалось климатическими условиями (летний и частично весенний периоды — всего 4–5 месяцев), крайне сжатыми сроками, необходимыми для восстановления повреждённого участка линии, и другими обстоятельствами.
Восстановительные строительно-ремонтные работы на повреждённом участке опоры №224 воздушной линии в основном завершились в 2005 году. Линия находится в эксплуатации, и к надёжности работы данного участка по сей день никаких замечаний не возникало. С 2006 года продолжились проектные и подготовительные работы для проведения реконструкционных мероприятий в остальных лавиноопасных зонах, которые продлились до 2007 года и были реализованы на опоре №220 уже по другой схеме.
Правая и средняя стойка угловой анкерной опоры №220, а также натянутые на них провода фаз А и В находятся в лавиноопасной зоне. Вероятность их повреждения была высокой, что подтверждается и тем фактом, что в прошлом уже имели место два случая повреждений из-за воздействия лавин. Для обеспечения надёжности данного участка нами предусмотрено проведение целого ряда мероприятий, главным из которых является закрепление проводов без использования опор — посредством специальных натяжных гирлянд, путём их фиксации непосредственно в скале.
Данный проект сам по себе уникален, так же как и успешно реализованная в 2005 году так называемая «тросовая подвеска».
На основании топогеодезических и геологических данных было установлено, что крепление каждой фазы ЛЭП к скале должно осуществляться на высоте 85 и 95 метров соответственно от поверхности дороги, проходящей у опоры №220. На базе геологических данных исследования физико-механических свойств скальной породы и электронных параметров ЛЭП была разработана рабоче-техническая документация строительной части проекта. В частности, крепление каждой фазы к скале осуществляется с помощью 4-4 анкеров. Анкеры диаметром 56 мм устанавливаются перпендикулярно обработанной поверхности скалы в проделанные в ней отверстия диаметром 93 мм с предварительной механической силой и последующим окончательным забетонированны цементным раствором.
Работы на опоре №220 завершились в сентябре 2007 года, и на этом участке также практически до минимума была сведена вероятность повреждения линии от воздействия лавин и аварийных отключений под влиянием образующейся воздушной волны.
В целях обеспечения надёжной работы линий электропередачи в лавиноопасных зонах по сей день применяются различные виды мероприятий, реализация которых связана со значительными капиталовложениями и техническими сложностями. Следует отметить, что их работа практически неэффективна и не обеспечивает безопасную эксплуатацию линий.
Реализованные в настоящее время в долине реки Клыч варианты тросовой подвески 500-киловольтной линии электропередачи были выполнены впервые и представляют собой уникальные сооружения. Прошедший период показал, что им нет альтернативы, и поэтому их широкое внедрение и применение приносит большой технико-экономический эффект.