54
АНАЛИТИКА
СЕТИ РОССИИ
54
в
о
з
д
у
ш
н
ы
е
Л
Э
П
воздушные ЛЭП
К
арты
климатического
районирования
территории
РФ
наглядно
показывают
,
что
многие
районы
нашей
страны
на
-
ходятся
в
зоне
самых
неблагоприятных
климатических
воздействий
по
их
величине
и
суммарному
эффекту
(
особенно
Юг
,
Дальний
Восток
,
Крайний
Север
).
Более
чем
50%
терри
-
тории
РФ
составляют
районы
III
степени
и
выше
по
давлению
ветра
и
гололёду
,
по
продолжитель
-
ности
гроз
— 40
часов
и
выше
,
встречаются
про
-
тяжённые
зоны
с
частой
и
интенсивной
пляской
проводов
.
Предлагаемые
нами
изделия
как
раз
наиболее
эффективно
должны
использоваться
в
таких
экстремальных
условиях
,
они
специаль
-
но
для
них
создавались
.
Такие
тяжёлые
условия
эксплуатации
не
яв
-
ляются
для
предприятия
новыми
.
В
своей
прак
-
тике
нам
уже
приходилось
совместно
с
заводом
-
производителем
разрабатывать
и
поставлять
специальные
канатные
изделия
для
глубоких
шахтных
подъёмов
Норильского
никеля
с
экс
-
тремально
низкими
температурами
,
повышен
-
ной
химической
агрессивностью
,
предельными
механическими
нагрузкам
и
повышенным
из
-
носом
,
а
также
особо
ответственные
силовые
конструкции
для
вантовых
мостов
и
сооружений
,
например
Останкинской
телебашни
.
Независимо
от
условий
основные
задачи
при
проектировании
являются
общими
для
всех
ВЛ
:
•
высокая
величина
пропускной
способности
;
•
снижение
потерь
при
передаче
электриче
-
ской
энергии
от
источника
к
потребителю
;
•
высокая
надёжность
работы
в
конкретных
регионах
размещения
в
течение
заданного
срока
эксплуатации
при
воздействии
всего
спектра
реальных
нагрузок
(
гололёд
,
ветер
,
грозовые
разряды
,
короткое
замыкание
,
агрессивность
среды
).
Решение
всех
перечисленных
выше
основ
-
ных
задач
должно
осуществляться
с
минималь
-
ными
затратами
и
в
соответствии
с
действующи
-
ми
нормативными
требованиями
.
К
большому
сожалению
,
вплоть
до
настояще
-
го
времени
не
существует
единых
технических
требований
и
правил
для
использования
про
-
водов
,
отличных
от
АС
-
проводов
по
ГОСТ
839-
80.
Все
пункты
ПУЭ
7
издания
относятся
только
к
проводам
этого
типа
,
а
также
к
стальным
ка
-
натам
по
ГОСТ
3063-80,
запрещённым
в
июне
2009
года
ОАО
«
ФСК
ЕЭС
»
к
применению
на
ВЛ
в
качестве
грозотросов
.
В
2008
году
ОАО
«
ФСК
ЕЭС
»
были
выпущены
технические
требования
к
грозотросам
и
ОКГТ
,
но
их
первая
редакция
по
значению
основополагающих
требований
на
-
дёжности
и
работоспособности
не
только
про
-
тиворечила
ПУЭ
,
но
и
не
соответствовала
здра
-
вому
смыслу
,
серьёзно
понижая
коэффициент
запаса
прочности
принимаемых
изделий
,
что
сказалось
на
дальнейшем
ухудшении
показате
-
лей
их
надёжности
.
По
проводам
ситуация
ещё
хуже
.
Все
производители
новых
инновационных
конструкций
были
вынуждены
подстраиваться
под
существующие
нормы
АС
-
проводов
по
ГОСТ
839-80
и
действующие
для
них
правила
,
что
ино
-
гда
создавало
непроходимые
,
не
оправданные
технически
запреты
на
применение
прогрессив
-
ных
технических
решений
.
Коллектив
ООО
«
Энергосервис
»
совмест
-
но
с
заводом
-
производителем
российско
-
ита
-
льянским
предприятием
АО
«
Редаелли
ССМ
»
предлагает
к
применению
на
ВЛ
следующие
изделия
:
провода
—
высокопрочные
(
АСВП
)
и
высокотемпературные
(
АСВТ
),
грозотросы
для
защиты
ВЛ
от
прямых
ударов
молнии
(
ТУ
062)
и
ОКГТ
—
оптический
кабель
,
встроенный
в
гро
-
зотрос
(
ТУ
113).
В
данной
статье
перечислены
только
под
-
тверждённые
испытаниями
основные
преиму
-
щества
проводов
и
грозотросов
:
•
абсолютная
стойкость
к
ударам
молнии
мак
-
симальной
мощности
;
•
стойкость
к
последовательному
циклу
воз
-
действий
:
удары
молнии
,
вибрационные
нагрузки
(
эоловая
вибрация
,
пляска
).
•
повышенная
механическая
прочность
;
•
высокая
стойкость
конструкции
к
сочетанию
нагрузок
растяжение
—
изгиб
(
тяжение
—
эоловая
вибрация
);
•
максимальная
коррозионная
стойкость
цин
-
ковых
покрытий
группы
ОЖ
+5%;
•
предельный
для
канатных
витых
изделий
модуль
линейной
упругости
E;
•
минимальный
допуск
на
значение
МПР
и
веса
изделия
(
менее
1%).
По
результатам
всех
проведённых
испытаний
на
образцах
отсутствовали
повреждения
и
раз
-
Инновационные решения для ВЛ
В данной статье анализируются преимущества использования пластически обжа-
тых сталеалюминиевых проводов (АСВП, АСВТ) и грозозащитных тросов (МЗ и
ОКГТ) при реконструкции и новом строительстве воздушных линий электропе-
редачи.
Алексей ВЛАСОВ, управляющий директор ООО «Энергосервис»
55
№
1 (28),
январь
–
февраль
, 2015
55
рушения
,
а
МПР
не
отклонялась
от
заданного
произ
-
водителем
значения
.
Всеми
перечисленными
выше
преимуществами
обла
-
дают
также
наши
ОКГТ
(
ТУ
113).
Отличие
в
конструкции
заклю
-
чается
в
замене
центральной
проволоки
на
оптический
мо
-
дуль
с
разным
количеством
оптических
волокон
,
разме
-
щённых
внутри
модуля
в
зали
-
вочном
геле
.
В
настоящее
время
поло
-
жительный
опыт
эксплуатаци
-
онного
применения
грозотро
-
сов
ТУ
062
составляет
6
лет
,
на
многие
новые
ВЛ
от
35
до
750
кВ
в
течение
этого
време
-
ни
установлено
более
13
тысяч
км
грозотросов
.
Тем
не
менее
при
реконструкции
старых
ВЛ
даже
при
наличии
фактического
запрещения
в
качестве
грозо
-
троса
зачастую
используют
не
имеющие
аттестации
обычные
стальные
канаты
по
ГОСТ
3062,
3063.
Аргументацией
для
этого
служит
то
,
что
«
старые
»
опоры
не
выдерживают
веса
и
тяжения
наших
изделий
.
Если
отбросить
факт
вопиющего
нарушения
основного
технического
регла
-
мента
ОАО
«
Россети
»
и
рас
-
смотреть
техническую
сторону
проблемы
,
то
можно
сделать
следующие
выводы
.
1.
Максимальное
превышение
веса
грозотросов
по
ТУ
062
над
стальными
канатами
одинаковых
но
-
минальных
диаметров
на
1
метр
распределённой
на
-
грузки
от
веса
фактически
получается
20—30
грамм
.
Следовательно
,
этой
величиной
можно
пренебречь
как
малой
,
но
существенно
более
высокого
порядка
в
отношении
значений
других
вертикальных
нагру
-
зок
,
например
,
гололёда
.
2.
Тяжение
,
безусловно
,
является
более
веским
аргументом
,
но
решение
этого
вопроса
однознач
-
но
вытекает
из
рассмотренного
ниже
примера
рас
-
чёта
напряжений
и
стрел
провеса
для
ВЛ
500
кВ
«
Енисей
» — «
Итатская
».
Заданное
проектом
ограни
-
чение
усилия
на
опоры
—
всего
6118 da
Н
,
что
состав
-
ляет
для
грозотроса
ТУ
062
диаметром
11
мм
всего
44%
МПР
.
Исходные
данные
для
расчёта
(
табл
. 1),
режимы
нагружения
(
табл
. 2)
и
режимы
изменения
напряжений
и
стрел
провеса
представлены
на
рис
. 1.
Расчётный
габаритный
пролёт
для
стального
кана
-
та
11
мм
ГОСТ
3063
получился
346, 2
м
,
значения
ко
-
эффициентов
климатических
нагрузок
—
стандартные
.
Данные
расчёта
однозначно
показывают
,
что
при
существенных
ограничениях
усилий
от
тяжения
Табл
. 1.
Заданные
проектом
условия
для
расчёта
стрел
провеса
t
-,
о
С
t
г
,
о
С
t
э
,
о
С
t +,
о
С
t
гр
,
о
С
b
э
=b
y
,
мм
q
4
, daH/
мм
2
q
5
, daH/
мм
2
H
пр
,
м
f
габ
,
м
-60
-5,0
-0,8
38
15
20
80
18
17,7
14
Табл
. 2.
Режимы
нагружения
(
сочетания
условий
)
при
расчёте
ВЛ
500
кВ
«
Енисей
» — «
Итатская
»
при
нормальных
условиях
Номер
режи
-
ма
Темпе
-
ратура
,
о
С
Ветер
,
daH/
мм
2
Голо
-
лёд
,
мм
Удел
.
нагрузка
,
daH/
мм
2
1
-5,0
q5
20
γ
7
2
-5,0
q4=0
20
γ
3
3
-5,0
80
0
γ
6
4
-0,8
q4=0
0
γ
1
5
15
q6=0,06•q4
0
γ
9
6
-60
q4=0
0
γ
1
7
38
q4=0
0
γ
1
8
70
q4=0
0
γ
1
9
90
q4=0
0
γ
1
10
150
q4=0
0
γ
1
11
210
q4=0
0
γ
1
Рис
. 1.
Стрелы
провеса
и
напряжения
в
пролёте
346,2
м
для
стандартных
режимов
нагружения
и
условий
ВЛ
500
кВ
«
Енисей
» — «
Итатская
»
1
0
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
11-3063-180
МЗ
ТУ
062 8,0
11-3063-180
МЗ
ТУ
062 8,0
МЗ
ТУ
062 11,0
МЗ
ТУ
062 9,2
МЗ
ТУ
062 11,0
МЗ
ТУ
062 9,2
16,0
14,0
12,0
10,0
8,0
6,0
4,0
2,0
0
σ
,
гН
/
мм
2
f,
м
Рис
. 2.
Стрелы
провеса
и
напряжения
в
пролёте
469
м
для
стандартных
режимов
нагружения
и
условий
ВЛ
500
кВ
«
Енисей
» — «
Итатская
»
1
0
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
f,
м
σ
,
гН
/
мм
2
11-3063-180
МЗ
ТУ
062 8,0
11-3063-180
МЗ
ТУ
062 8,0
МЗ
ТУ
062 11,0
МЗ
ТУ
062 9,2
МЗ
ТУ
062 11,0
МЗ
ТУ
062 9,2
16,0
14,0
12,0
10,0
8,0
6,0
4,0
2,0
0
56
СЕТИ РОССИИ
500/64,
в
расчётный
пролёт
которого
уже
вписывали
наш
высокопрочный
грозотрос
.
Ниже
для
ВЛ
110
кВ
приведён
расчёт
габаритного
пролёта
провода
АСВП
128/37
в
сравнении
с
прово
-
дами
приблизительно
одинаковых
сечений
и
диаме
-
тров
:
АС
120/27; TACSR 120; ACCR_297-T16.
Здесь
значения
напряжений
и
стрел
провеса
всех
осталь
-
ных
проводов
приведены
в
габаритном
пролёте
на
-
шего
провода
.
В
табл
. 3, 4
и
на
рис
. 3
представлены
начальные
условия
и
режимы
изменения
напряже
-
ний
и
стрел
провеса
.
Расчётный
габаритный
пролёт
провода
АСВП
128/37
составил
337,8
м
,
максимально
допустимая
температура
нагрева
— 90
о
С
.
Значение
габаритного
пролёта
за
счёт
примене
-
ния
провода
АСВП
128/37
удалось
увеличить
в
при
-
ведённом
примере
по
сравнению
с
проводом
АС
120/27
на
27%.
Интересно
,
что
при
большем
количе
-
стве
стали
(
соотношение
3,45
по
отношению
к
4,3
у
АС
120/27)
наш
провод
имеет
примерно
тот
же
диа
-
метр
,
а
его
проводимость
на
10%
выше
.
Похожие
результаты
можно
получить
сравнением
наших
проводов
АСВП
и
АСВТ
с
конструктивным
ис
-
полнением
I
и
II
по
СТО
ТУ
120
с
аналогичными
про
-
водами
АС
с
соотношением
сечений
Al
к
стали
рав
-
ным
4,3.
Таким
образом
,
наши
провода
могут
быть
рекомендованы
к
применению
на
замену
упомяну
-
тым
проводам
АС
для
районов
по
гололёду
и
ветру
начиная
с
III,
так
как
заданные
проектами
стрелы
провеса
при
использовании
наших
проводов
можно
получить
в
пролётах
на
20—30%
длиннее
,
умень
-
шить
количество
промежуточных
опор
на
ВЛ
и
,
со
-
ответственно
,
сократить
затраты
на
строительство
.
В
задачи
наших
ближайших
разработок
также
входит
создание
конструкций
с
сердечником
повышенной
прочности
,
но
с
уменьшенными
значениями
сечений
по
стали
(
исполнение
III),
что
сможет
позволить
нам
при
тех
же
тяжениях
,
что
и
у
АС
-
проводов
,
суще
-
ственно
снизить
их
вес
и
уменьшить
длину
пролёта
Табл
. 3.
Заданные
проектом
условия
для
расчёта
стрел
провеса
t
-,
о
С
t
г
,
о
С
t
э
,
о
С
t +,
о
С
t
гр
,
о
С
b
э
=b
y
,
мм
q
4
, daH/
мм
2
q
5
, daH/
мм
2
H
пр
,
м
f
габ
,
м
-55
-10,0
-10
35
15
20
80
20
9,9
11,7
Табл
. 4.
Режимы
нагружения
(
сочетания
условий
)
при
расчёте
ВЛ
110
кВ
при
нормальных
условиях
Номер
режи
-
ма
Темпе
-
ратура
,
о
С
Ветер
,
daH/
мм
2
Голо
-
лёд
,
мм
Удел
.
нагрузка
,
daH/
мм
2
1
-10,0
q5
20
γ
7
2
-10,0
q4=0
20
γ
3
3
-10,0
80
0
γ
6
4
-10,0
q4=0
0
γ
1
5
15
q6=0,06•q4
0
γ
9
6
-55
q4=0
0
γ
1
7
35
q4=0
0
γ
1
8
70
q4=0
0
γ
1
9
90
q4=0
0
γ
1
10
150
q4=0
0
γ
1
11
210
q4=0
0
γ
1
проводов
на
опоры
навеска
грозотросов
по
ТУ
062
с
уменьшенными
диаметрами
по
сравнению
с
тра
-
диционно
используемыми
стальными
канатами
по
ГОСТ
3062,3063
позволяет
даже
снизить
стрелы
провеса
грозотроса
.
Для
рассматриваемой
в
при
-
мере
ВЛ
использование
грозотроса
ТУ
062-2008
диа
-
метром
8
мм
вместо
стального
каната
по
ГОСТ
3063
диаметром
11
мм
могло
бы
позволить
увеличить
длину
габаритного
пролёта
на
8%.
Для
тех
же
исход
-
ных
данных
и
режимов
совершенно
иная
картина
по
-
лучается
,
если
усилия
на
опоры
выше
или
равны
по
значению
МПР
грозотроса
ТУ
062 (
рис
. 2).
Значение
габаритного
пролёта
стального
каната
11
мм
по
ГОСТ
3063
уже
составило
469
м
,
но
заме
-
нить
этот
стальной
канат
по
ГОСТ
3063
возможно
в
этом
габаритном
пролёте
грозотросом
ТУ
062
диаме
-
тром
9,2
мм
с
разрывной
группой
190
кг
/
мм
2
нашей
компании
.
Конечно
,
увеличение
расстояний
между
опора
-
ми
до
максимальных
зна
-
чений
является
актуальной
задачей
строительства
но
-
вых
ВЛ
.
Её
решение
тре
-
бует
комплексного
подхода
к
проектированию
линий
.
Для
предлагаемых
нами
изделий
это
означает
без
-
условное
использование
проводов
нашей
конструк
-
ции
в
системе
с
нашими
же
грозотросами
и
ОКГТ
.
В
при
-
ведённом
выше
примере
в
качестве
основного
прово
-
да
был
выбран
провод
АС
Рис
. 3.
Стрелы
провеса
и
напряжения
в
пролёте
337,8
м
для
стандартных
режимов
нагружения
и
условий
ВЛ
110
кВ
1
0
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
f,
м
σ
, da
Н
/
мм
2
АС
120/27
TACSR 120
АС
120/27
TACSR 120
АСВП
128/37
ACCR_297-T16
АСВП
128/37
ACCR_297-T16
25,0
20,0
15,0
10,0
5,0
0
57
№
1 (28),
январь
–
февраль
, 2015
на
20—30%,
не
снижая
по
-
казатели
проводимости
.
АСВП
-
и
АСВТ
-
провода
с
конструктивным
исполне
-
нием
III
позволят
при
при
-
близительно
том
же
весе
,
тяжениях
и
диаметрах
,
как
и
у
АС
-
проводов
(
соотно
-
шение
Al
к
стали
равно
4,3),
на
25%
поднять
их
прово
-
димость
.
Интересен
также
эф
-
фект
использования
для
переходов
АСВП
(
АСВТ
)-
провода
371/106
взамен
провода
300/204 (
соотно
-
шение
Al
к
стали
1,4).
Мы
можем
получить
при
оди
-
наковых
стрелах
провеса
и
габаритных
пролётах
при
-
близительно
30%
снижение
веса
и
25%
увеличение
проводимости
нашего
провода
.
Конечно
,
показать
работоспособность
и
полно
-
стью
использовать
конструктивные
преимущества
наших
проводов
и
грозотросов
возможно
только
при
идеальной
совместной
работе
грозотроса
,
а
также
провода
и
сердечника
в
устройстве
крепления
(
со
-
единения
).
В
данном
случае
эта
задача
решена
ЗАО
«
Электросетьстройпроект
»,
разработавшим
специ
-
ально
для
наших
конструкций
проводов
и
грозотро
-
сов
устройства
крепления
и
соединения
спирального
типа
,
прошедшие
совместно
с
ними
весь
необходи
-
мый
цикл
совместных
аттестационных
испытаний
.
Предлагаемые
нами
к
использованию
на
ВЛ
пла
-
стически
обжатые
провода
типа
АСВП
и
АСВТ
от
-
личаются
от
проводов
классической
конструкции
тем
,
что
после
свивки
сердечник
пластически
обжи
-
мается
,
аналогичной
операции
подвергают
и
токо
-
ведущие
повивы
.
В
первом
случае
используется
Al
обычных
марок
,
во
втором
—
с
добавками
заданного
количества
Zr,
увеличивающего
предельно
допусти
-
мую
температуру
использования
этих
проводов
с
90
до
210
о
C.
В
табл
. 5
приведено
сравнение
характеристик
проводов
АС
(ACSR), AERO-Z
компании
NEXANS
и
проводов
АСВТ
производства
АО
«
Редаелли
ССМ
».
Провода
АСВТ
имеют
более
высокую
прочность
при
примерно
одинаковой
по
сравнению
с
провода
-
ми
AERO-Z
пропускной
способности
.
Возрастание
по
отношению
к
проводу
АС
массы
компенсируется
более
высокой
прочностью
провода
АСВТ
.
Иными
словами
,
провода
АСВТ
позволяют
увеличить
длину
пролёта
,
обеспечить
большую
пропускную
способ
-
ность
при
меньшем
диаметре
,
чем
провода
АС
.
Перечисленные
в
докладе
основные
преимуще
-
ства
проводов
АСВП
и
АСВТ
перед
стандартными
АС
проводами
по
ГОСТ
839-80
представлены
ниже
.
Повышенная
механическая
прочность
и
компакт
-
ность
конструкции
позволяют
:
использовать
провода
при
тех
же
значениях
диаметров
и
увеличить
рассто
-
яния
между
опорами
минимально
на
20—30%
без
существенного
изменения
проводимости
ВЛ
.
При
увеличении
прочности
сердечника
и
уменьшении
диаметров
проводов
при
сохранении
проводимости
возможно
уменьшение
до
30%
их
веса
и
увеличение
габаритных
пролётов
до
20%.
При
одинаковых
значениях
механической
проч
-
ности
изделий
на
20—30%
увеличивается
прово
-
димость
наших
проводов
,
а
также
повышается
пре
-
дельно
допустимое
значение
тока
при
одинаковых
максимально
допустимых
температурах
.
Уменьшение
стоимости
строительства
и
повы
-
шенная
надёжность
работы
проводов
в
связке
с
гро
-
зотросами
или
ОКГТ
для
районов
по
давлению
ве
-
тра
,
гололёду
— III
и
выше
.
Высокая
стойкость
конструкций
к
сочетанию
на
-
грузок
растяжение
—
изгиб
(
тяжение
и
эоловая
ви
-
брация
).
Обеспечивается
применением
авторской
технологии
сочетания
линейной
свивки
проволок
сердечника
и
токоведущих
слоёв
и
пластической
де
-
формации
сердечника
и
изделия
в
целом
.
Новизна
конструкций
наших
грозотросов
и
прово
-
дов
заключается
в
использовании
сочетания
свивки
токоведущих
Al
и
силовых
стальных
прядей
в
одну
сторону
и
пластической
деформации
всех
прядей
и
изделия
в
целом
.
Это
даёт
не
только
стойкость
кон
-
струкциям
к
ударам
молнии
,
увеличение
коэффици
-
ента
полезного
использования
всего
сечения
наибо
-
лее
простым
и
технологичным
способом
,
но
заведомо
обеспечивает
все
конструкции
наилучшей
устойчиво
-
стью
к
изгибным
и
вибрационным
нагрузкам
.
Как
показали
расчёты
,
проведённые
в
Волгоград
-
ском
политехническом
институте
,
такое
решение
не
только
не
увеличивает
суммарные
электрические
по
-
тери
,
но
,
наоборот
,
за
счёт
ликвидации
ТК
их
умень
-
шает
.
Все
наши
авторские
разработки
защищены
патен
-
тами
.
ВЫВОДЫ
Грамотное
комплексное
применение
проводов
АСВП
и
АСВТ
вместе
с
грозотросами
ТУ
062
или
ОКГТ
ТУ
113,
учитывающее
все
отмеченные
в
статье
преимущества
,
а
также
использование
совместно
с
ними
спиральной
арматуры
,
специально
разрабо
-
танной
ЗАО
«
Электросетьстройпроект
»,
при
новом
строительстве
и
реконструкции
ВЛ
могут
существен
-
но
повысить
её
надёжность
при
воздействии
всего
спектра
климатических
нагрузок
,
увеличить
пропуск
-
ную
способность
и
снизить
затраты
.
Таблица
5.
Сравнение
характеристик
проводов
АС
, AERO-Z,
АСВТ
Марка
Диаметр
,
мм
Сечение
,
мм
2
Сопро
-
тивление
,
Ом
/
км
Разрыв
-
ное
уси
-
лие
,
Н
Масса
,
кг
/
км
Ток
,
А
АС
240/56
22,4
241/56,3
(100% / 100%)
0,1197
(100%)
98253
(100%)
1106
(100%)
610
(100%)
AERO-Z
346-2Z
22,4
345,65
(143% / 0%)
0,0974
(81%)
111320
(113%)
958
(87%)
852
(140%)
АСВТ
277/79
22,4
277,3/78,8
(115% / 140%)
0,104
(87%)
163940
(167%)
1399,6
(127%)
753,8
(124%)
Примечание
.
Значения
величин
для
провода
АС
взяты
за
100%.
Оригинал статьи: Инновационные решения для ВЛ
В данной статье анализируются преимущества использования пластически обжатых сталеалюминиевых проводов (АСВП, АСВТ) и грозозащитных тросов (МЗ и ОКГТ) при реконструкции и новом строительстве воздушных линий электропередачи.
