66
АНАЛИТИКА
СЕТИ РОССИИ
66
в
о
з
д
у
ш
н
ы
е
Л
Э
П
воздушные ЛЭП
ВВЕДЕНИЕ
Анализ
неисправностей
в
элементах
рос
-
сийских
линий
электропередачи
[2]
показывает
,
что
аварии
,
связанные
с
неисправностями
про
-
водов
и
грозозащитных
тросов
,
составляют
от
40
до
65%
от
всех
зарегистрированных
аварий
,
при
этом
их
количество
увеличивается
пример
-
но
на
3—5%
ежегодно
.
Главные
причины
по
-
вреждений
—
ледовая
нагрузка
на
провода
(
из
-
быточный
вес
,
ветер
),
усталостный
износ
из
-
за
вибрации
проводов
под
воздействием
ветра
и
галопирования
,
а
также
повреждения
проводов
после
искровых
перекрытий
и
ударов
молнии
.
Поэтому
оптимизация
конструкции
провода
не
-
обходима
не
только
в
направлении
токовой
на
-
грузки
и
рабочих
потерь
(
нагрев
проводников
за
счёт
их
сопротивления
,
потери
на
перемаг
-
ничивание
стального
сердечника
,
на
вихревые
токи
и
корону
),
но
также
за
счёт
их
эксплуатаци
-
онной
пригодности
для
существенно
различаю
-
щихся
климатических
условий
России
.
Вопрос
состоит
в
том
,
исчерпаны
ли
все
ресурсы
по
модернизации
предшествующих
решений
?
Мы
предлагаем
ещё
один
метод
перспективной
модернизации
проводов
/
грозо
-
защитных
тросов
.
ПРИМЕНЕНИЕ
НОВОЙ
ТЕХНОЛОГИИ
ИЗГОТОВЛЕНИЯ
КОМПАКТИРОВАННЫХ
ПРОВОДОВ
Потери
энергии
при
изготовлении
компакти
-
рованных
проводов
,
как
показывают
проведён
-
ные
исследования
[4],
незначительны
за
счёт
использования
пластического
деформирова
-
ния
с
образованием
электрических
контактов
высокой
проводимости
между
проволоками
.
Первые
успешные
результаты
применения
новой
технологии
изготовления
проводов
были
получены
на
стальных
тросах
.
Известно
,
что
стальные
тросы
такой
конструкции
надёжно
работали
на
протяжении
многих
лет
,
например
на
буровых
установках
.
В
ходе
совершенство
-
вания
этой
технологии
началось
производство
грозозащитных
тросов
(
и
ОКГТ
),
подверженных
пластической
деформации
(
рис
. 1).
Рис
. 1.
Поперечное
сечение
нового
грозотроса
односторонней
свивки
с
проволоками
,
подверженными
пластической
деформации
Изделия
,
разработанные
компаниями
ООО
«
Энергосервис
»
и
АО
«
Северсталь
», —
новый
класс
компактированных
проводов
повышен
-
ной
прочности
и
токовой
нагрузки
.
Это
провода
типа
АСВП
и
АСВТ
[3, 4]
подверженные
пла
-
стической
деформации
,
которые
были
аттесто
-
ваны
к
применению
на
ВЛЭП
,
имеют
высокие
механическую
прочность
и
токовую
нагрузку
.
Новые типы пластически
деформированных
проводов, грозозащитных
тросов и ОКГТ
Леонид ГУРЕВИЧ,
заведующий кафедрой, д.т.н.,
Волгоградский государственный технический университет
Алексей ВЛАСОВ, к.т.н.,
Виктор ФОКИН
67
№
5 (32) 2015
67
Компактированный
провод
отличается
от
класси
-
ческой
конструкции
,
потому
что
после
скручивания
сердечника
он
подвергается
сжатию
,
в
результате
повышается
его
плотность
в
поперечном
сечении
,
затем
подобная
процедура
применяется
к
проводя
-
щим
повивам
после
их
скручивания
.
Пример
такой
конструкции
показан
на
рис
. 2.
Рис
. 2.
Модель
нового
компактированного
провода
(
три
проводящих
слоя
,
сердечник
)
В
отличие
от
проводов
высокой
плотности
за
-
полнения
поперечного
сечения
с
использованием
профилированного
(Z-
образного
,
Ω
-
образного
и
тра
-
пециевидного
)
провода
,
провода
с
пластической
де
-
формацией
обычно
представляют
собой
провода
из
круглых
проволок
и
при
компактировании
имеют
такую
же
или
более
высокую
плотность
свивки
,
чем
конструкция
из
профилированных
проводов
(
табл
. 1).
Пластическая
деформация
предотвращает
рас
-
кручивание
провода
и
взаимное
смещение
его
эле
-
ментов
под
действием
растягивающих
сил
,
и
из
-
за
механического
упрочнения
прочность
алюминиевых
проводов
увеличивается
в
1,5—2
раза
.
Стоимость
проводов
АСВП
и
АСВТ
сопоставима
со
стоимостью
серийного
провода
АС
.
Реконструкция
воздушных
линий
электропередачи
с
этими
проводами
так
-
же
не
выше
,
чем
подобные
затраты
для
обычных
проводов
,
но
повышение
пропускной
способности
(
на
несколько
десятков
процентов
для
АСВП
и
до
80—100%
для
АСВТ
)
даёт
дополнительный
эконо
-
мический
эффект
,
уменьшает
нагрузки
на
опоры
,
растягивающие
усилия
,
нагрузки
от
ветра
,
дождя
и
снега
в
совокупности
с
высокой
усталостной
прочно
-
стью
новых
проводов
.
В
конечном
итоге
повышает
-
ся
надёжность
воздушной
линии
электропередачи
.
Уменьшение
диаметра
проводов
АСВП
и
АСВТ
за
счёт
высоких
прочности
и
плотности
свивки
по
срав
-
нению
с
обычными
проводами
АС
обеспечивает
сни
-
жение
следующих
параметров
:
•
аэродинамического
сопротивления
и
,
следова
-
тельно
,
ветровых
нагрузок
;
•
уровня
внутренней
коррозии
в
проводе
;
•
интенсивности
образования
наледи
на
наружной
поверхности
проводов
;
•
галопирования
проводов
.
НЕКОТОРЫЕ
СРАВНИТЕЛЬНЫЕ
ХАРАКТЕРИСТИКИ
РАЗРАБОТАННЫХ
ПРОВОДОВ
СТАНДАРТНОЙ
КОНСТРУКЦИИ
Очень
важная
задача
—
определить
ниши
,
где
ис
-
пользование
новых
проводов
было
бы
самым
выгод
-
ным
для
рынка
.
Как
правило
,
такие
ниши
(
или
обла
-
сти
)
легче
проанализировать
в
расчётных
примерах
применения
новых
конструкций
по
сравнению
с
су
-
ществующими
.
Подобный
расчёт
приведён
в
табл
. 2.
По
данному
примеру
можно
сделать
вывод
,
что
все
эксплуатационные
параметры
новых
проводов
,
представляющие
важность
при
проектировании
воз
-
душных
ЛЭП
,
действительно
значительно
превосхо
-
дят
параметры
стандартных
проводов
при
сопостави
-
мой
стоимости
.
Новые
провода
особенно
подошли
бы
для
новой
ЛЭП
,
которая
будет
строиться
в
регионах
с
чрезмерными
ветровыми
и
гололёдными
нагрузками
,
для
протяжённых
пересечений
рек
,
а
также
для
ли
-
ний
с
протяжёнными
анкерными
участками
,
что
было
отмечено
на
заседании
секции
НТС
ПАО
«
Россети
».
Максимальный
эффект
в
этих
случаях
достигается
при
совместном
применении
проводов
АСВП
(
АСВТ
)
и
грозотросов
МЗ
(
ОКГТ
).
В
последнем
случае
при
-
менения
новых
проводов
можно
уменьшить
высоту
концевых
анкерных
опор
перехода
до
25—30%
отно
-
сительно
стандартных
размеров
опорных
мачт
.
Это
,
в
свою
очередь
,
приведёт
к
значительному
снижению
стоимости
всего
перехода
.
Понять
,
в
каких
случаях
целесообразно
приме
-
нение
проводов
новой
конструкции
по
сравнению
с
проводами
передовых
фирм
-
производителей
,
можно
на
представленном
ниже
примере
ВЛ
220
кВ
Табл
. 1.
Преимущества
новых
проводов
АСВП
и
АСВТ
перед
стандартными
АС
-
проводами
СТАНДАРТНЫЕ
ПРОВОДА
.
Эксплуатация
стандартных
проводов
протяжённостью
многие
миллионы
километров
на
воздушных
ЛЭП
в
разных
странах
—
обычная
прак
-
тика
.
Некоторые
недостатки
,
характерные
для
этих
стан
-
дартных
проводов
:
1.
Низкие
плотность
потока
мощности
и
прочность
;
2.
Высокая
чувствительность
(
низкая
устойчивость
к
усталостным
напряжениям
)
к
изгибным
усилиям
в
случае
многослойной
алюминиевой
части
;
3.
Недостаточная
устойчивость
к
ударам
молнии
;
4.
Недостаточная
устойчивость
к
коррозии
проводов
(
в
агрессивной
атмосфере
).
НОВЫЕ
ПРОВОДА
.
В
проводах
,
основанных
на
новом
принципе
,
может
использоваться
много
улучшений
,
важных
для
эксплуатации
,
а
именно
:
1.
Повышенные
плотность
потока
мощно
-
сти
и
прочность
;
2.
При
одинаковой
плотности
потока
мощ
-
ности
существенно
меньший
вес
;
3.
Более
высокие
характеристики
усталост
-
ной
прочности
при
изгибе
по
сравнению
со
стандартными
проводами
;
4.
Высокая
устойчивость
к
ударам
молнии
.
68
СЕТИ РОССИИ
Крымская
—
Афипская
,
введённой
в
эксплуатацию
в
2009
году
.
К
сожалению
,
в
этом
году
наши
новые
про
-
вода
ещё
находились
в
стадии
разработки
и
не
мог
-
ли
рассматриваться
в
качестве
альтернативы
высо
-
котемпературному
проводу
фирмы
J-Power GTACSR
217/49,
который
и
был
выбран
,
несмотря
на
то
,
что
превосходил
по
стоимости
стандартный
АС
240/39
в
10
раз
.
Основные
технические
характеристики
срав
-
ниваемых
проводов
представлены
в
табл
. 3.
Как
видно
из
представленной
на
рис
. 3
диаграм
-
мы
при
нагрузке
на
опоры
не
менее
5710
даН
,
ком
-
пактированный
провод
АСВТ
214/61(
конструкция
I)
практически
не
намного
уступает
проводу
GTACSR
217/49
в
высокотемпературной
области
,
но
превос
-
ходит
его
в
рабочей
области
нагрузок
и
температур
от
-30
о
С
до
+150
о
С
.
Компактированный
провод
АСВТ
216/33 (
конструкция
IV)
может
рассматриваться
в
качестве
альтернативы
в
заданном
пролёте
вплоть
до
максимальной
температуры
нагрева
+150
о
С
при
допущении
стрел
провеса
до
12,8
м
,
но
при
этом
его
применение
не
влечёт
за
собой
необходимого
уси
-
ления
опор
,
так
как
проектом
принято
ограничение
этого
усилия
до
4259
даН
.
Следует
заметить
,
что
режим
нагрева
проводов
о
температуры
+150
о
С
и
выше
является
кратковре
-
менным
,
он
необходим
только
в
момент
пиков
на
-
грузки
и
не
может
использоваться
большее
время
из
-
за
роста
прямых
потерь
по
закону
I
2
.
В
области
температур
ниже
+150
о
С
применение
дорогих
,
слож
-
ных
в
конструкции
и
производстве
проводов
,
в
том
числе
,
из
инвара
,
композитных
материалов
,
получа
-
ется
расточительным
.
Из
приведенного
примера
видно
,
что
эффектив
-
ное
использование
проводов
АСВП
и
АСВТ
(
кон
-
струкций
I
и
II)
возможно
при
строительстве
новых
ВЛ
,
когда
изменение
расстояний
между
опорами
и
их
усиление
требуется
по
условиям
проекта
или
приво
-
дит
к
суммарной
экономии
затрат
.
Табл
. 2.
Сравнение
провода
стандартного
типа
и
предлагаемого
нового
типа
АСВП
(
АСВТ
).
Вычисления
выполнены
при
T
eds
= 20% RBS
Параметры
проводов
для
сравнения
АС
150/24
АСВП
,
АСВТ
162/47
Значение
Значение
Изменение
в
%
от
AC
Поперечное
сечение
сердечника
,
мм
2
24,2
47,3
+90
Поперечное
сечение
алюминиевой
части
,
мм
2
149
162,3
+8,9
Диаметр
,
мм
17,1
17,1
0,0
Номинальная
прочность
на
разрыв
,
даН
5227,9
9882,4
+89,0
Максимальная
токовая
нагрузка
, A
554
590,5 (822)
+6,6 (+48,4)
Длина
пролёта
воздушной
ЛЭП
при
одинаковом
провесе
,
м
280
364
+30
Мачты
на
10
км
воздушной
ЛЭП
37
27
-27
Удельные
электрические
потери
при
одинаковой
токовой
нагрузке
(150
А
),
МВт
•
ч
/
км
в
год
41,7
36,4
-12,7
Температурный
коэффициент
расширения
проводника
,
10
-6
1/°C
19,2
16,7
-13
Модуль
упругости
проводника
,
Е
•10
-3
,
Н
/
мм
2
82,5
88
+6,7
Провес
при
максимальной
температуре
воздуха
(+40°C),
м
,
для
пролётов
250/300
м
6,29
9,26
3,32
4,87
-47,2
Провес
при
температуре
окружающей
среды
-5°C
для
зоны
3
по
ветровой
и
ледовой
нагрузкам
,
м
, 250/300
м
6,66
9,63
4,41
6,04
-33,8
Электрическое
поле
в
начале
коронирования
при
сухой
погоде
,
кВ
/
см
34,04
40,0
+17,5
Сопротивление
постоянному
току
(20°C),
Ом
/
км
0,2039
0,1780
-12,7
Предварительный
расчёт
относительной
стоимости
проводов
100%
110—120%
Табл
. 3.
Технические
характеристики
проводов
с
одинаковой
пропускной
способностью
:
АСВТ
216/61, GTACSR 217/49,
АСВТ
216/33; TACSR/HACIN 212/49
Наименование
провода
Отношение
,
S
Al
/S
серд
S
Al
,
мм
2
S
серд
,
мм
2
Вес
1
км
,
кг
Диаметр
провода
,
мм
Разрывное
усилие
,
даН
АСВТ
214/61
3,514
214
60,9
1080,9
19,6
12667,20
GTACSR 217/49
4,429
217
49
1015
21
11296,0
АСВТ
216/33
6,574
216,3
32,9
870
18,5
9000,00
TACSR/HACIN 212/49
4,327
212
49
939
21
9755,0
69
№
5 (32) 2015
Для
работ
по
ремонту
/
модернизации
старых
ЛЭП
можно
порекомендовать
другие
новые
провода
(
ме
-
нее
тяжёлые
,
с
более
тонким
сердечником
),
допол
-
нительно
разработанные
компанией
«
Энергосер
-
вис
» (
исполнение
4).
АСВП
(
исполнение
4),
позволяет
эффективно
заме
-
нять
провода
АС
300/39
и
АС
400/51 (I—II
районы
по
гололёду
)
и
АС
300/66
и
АС
400/93 (III—IV
районы
по
гололёду
),
при
реконструкции
ВЛЭП
220, 330, 500
кВ
,
а
также
АС
185/43 (200/32, 205/27),
в
т
.
ч
.
без
реконструк
-
ции
ВЛЭП
(
на
старых
опорах
),
снижая
энергопотери
,
в
т
.
ч
.
на
корону
(
за
счёт
гладкой
поверхности
),
риск
го
-
лолёдообразования
(20—40%),
аэродинамические
на
-
грузки
(
до
40%),
при
одновременном
повышении
про
-
пускной
способности
и
срока
службы
(
за
счёт
закрытой
конструкции
сердечника
и
всего
провода
).
Линейка
проводов
АСВП
(
исполнение
4),
по
-
зволяет
увеличить
энер
-
гоэффективность
ВЛЭП
,
при
плановых
заменах
,
особенно
учитывая
воз
-
можность
стыковки
с
про
-
водами
АС
,
наблюдаются
практически
равные
на
-
грузки
на
опоры
(
с
учётом
аэродинамики
и
гололёда
даже
меньше
).
Испытания
прове
-
дены
в
соответствии
с
регламентом
ПАО
«
Рос
-
сети
»
на
«
пилотном
»
проводе
АСВП
216/33,
в
системе
«
провод
-
арма
-
тура
».
Модуль
упругости
—
0,79
•
10
5
Н
/
мм
2
для
АСВП
216/33
и
0,63
•
10
5
Н
/
мм
2
для
АС
.
Также
,
в
соответствии
с
техническим
заданием
ДЗО
ПАО
«
Россети
»,
ООО
«
Энергосервис
»
разра
-
ботало
дополнительную
серию
проводов
с
сечением
алюминиевой
части
50—120
мм
2
для
распредели
-
тельных
сетей
6—35
кВ
.
Провод
этой
серии
при
оди
-
наковом
диаметре
и
практически
одинаковом
весе
обладает
меньшим
электрическим
сопротивлением
(
на
14—29%),
что
позволяет
снизить
потери
в
рас
-
пределительных
сетях
,
повысить
пропускную
способ
-
ность
при
их
реконструкции
без
замены
опор
.
Изде
-
лие
,
обладая
повышенной
механической
прочностью
(
на
10—76%),
позволяет
снизить
стрелы
провеса
или
уменьшить
количество
опор
ВЛ
.
Оно
имеет
способ
-
ность
выдерживать
большие
ветровые
нагрузки
из
-
за
более
обтекаемой
формы
провода
и
снижать
,
по
той
же
причине
,
гололёдообразование
(
до
20%).
Рис
. 3.
Стрелы
провеса
и
напряжения
в
проводах
в
пролёте
360
м
для
заданных
режимов
нагружения
и
условий
ВЛ
220
кВ
Крымская
—
Афипская
(
нагрузка
на
опоры
5710
даН
)
σ
,
даН
/
мм
2
; f,
м
Номер
режима
Табл
. 4.
Провода
АСВП
/
АСВТ
(
исполнение
4)
Номи
-
нальное
сечение
,
мм
2
Расчётные
параметры
проводов
марок
АСВП
Сечение
Алюминий
-
сталь
,
мм
2
Диаметр
,
мм
Электрическое
сопротивление
1
км
провода
постоянному
току
при
20°
С
,
Ом
Разрывное
усилие
,
Н
,
не
менее
Вес
1000
м
,
кг
про
-
вода
сердеч
-
ника
216/33
216,3/32,9
18,5
6,7
0,1334
89500*
870
300/39
300/26
22,3
7,1
0,096
95520
1012,8
400/51
400/38
24,75
7,45
0,072
156270
1376,4
300/66
300/45
21,5
8,17
0,096
129150
1161
400/93
400/63
25,2
9,50
0,072
177510
1571,4
*
разрывное
усилие
указано
фактическое
в
реальных
испытаниях
системы
«
провод
-
зажим
».
В
случае
необходимости
провода
могут
быть
изготовлены
в
высокотемпературном
исполнении
(
АСВТ
,
t
раб
=150
о
С
, t
max
=210
о
С
).
70
СЕТИ РОССИИ
ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ
ОЦЕНКА
НОВЫХ
УРОВНЕЙ
УСТАЛОСТНОЙ
ПРОЧНОСТИ
ПРОВОДОВ
Одним
из
самых
привлекательных
преимуществ
новых
проводов
,
очевидно
,
является
их
высокое
усталостное
сопротивление
.
В
практическом
приме
-
нении
это
означает
более
низкие
расходы
на
устрой
-
ства
защиты
,
например
демпферы
Стокбриджа
,
ши
-
роко
применяемые
для
гашения
ветровых
вибраций
.
По
очень
грубой
оценке
,
характеристики
усталостной
прочности
новых
проводов
должны
приблизительно
в
два
раза
превосходить
характеристики
стандарт
-
ных
проводов
АС
,
поскольку
в
новых
проводах
АСВП
и
АСВТ
в
основном
присутствуют
линейные
контак
-
ты
между
спрессованными
проволоками
внутри
алюминиевого
слоя
(
рис
. 4).
Этот
вывод
может
быть
сделан
при
сравнении
уровней
усталостной
устой
-
чивости
многослойных
(
с
точечными
контактами
)
и
однослойных
(
с
линейными
контактами
)
стандарт
-
ных
проводов
АС
(
рис
. 5).
РЕЗУЛЬТАТЫ
ИСПЫТАНИЙ
НА
ПОЛЗУЧЕСТЬ
ГРОЗОТРОСОВ
НОВОГО
ТИПА
Правильное
определение
ползучести
проводов
недавно
стало
одним
из
важных
требований
,
что
явилось
результатом
работы
эксплуатирующих
орга
-
низаций
России
,
поскольку
оказалось
,
что
возможно
-
сти
многих
воздушных
ЛЭП
не
могут
быть
полностью
использованы
из
-
за
увеличенного
после
многих
лет
эксплуатации
провеса
проводов
.
Чтобы
избежать
этой
проблемы
с
нашими
издели
-
ями
в
будущем
,
особое
внимание
уделяется
испыта
-
ниям
на
ползучесть
.
Дополнительные
испытания
на
ползучесть
(
выпячивание
)
проходят
в
настоящее
вре
-
мя
успешно
,
они
выполняются
при
постоянной
нагруз
-
ке
T
eds
= 20% RBS
для
ОКГТ
на
экспериментальном
стенде
ЭССП
,
а
для
грозотросов
(
ТУ
062)
и
стальных
канатов
(
ГОСТ
3064)
с
традиционной
свивкой
сло
-
ёв
при
T
eds
= 30% RBS
на
стендах
ОАО
«
НТЦ
ФСК
ЕЭС
».
Результаты
,
полученные
при
температуре
(20
± 2)°C,
показаны
на
рис
. 6.
До
сих
пор
испытания
про
-
водились
при
постоянных
и
строго
контролируемых
условиях
,
при
этом
полученные
результаты
могут
быть
представлены
в
довольно
упрощённой
форме
.
Теперь
имеем
приблизительные
выражения
для
пол
-
зучести
:
∆ε
=
at
b
;
где
для
ОКГТ
(
ТУ
113)
a =
0,0278,
b =
0,0511;
для
грозотроса
(
ТУ
062)
a =
0,0067,
b =
0,119;
для
ГОСТ
3064
a =
0,0166,
b =
0,1692.
Из
представленных
сравнительных
данных
оче
-
видно
преимущество
пластически
деформирован
-
ных
изделий
с
традиционной
свивкой
круглых
про
-
волок
с
разнонаправленными
слоями
.
Существенно
снижаются
величины
удлинений
у
грозотроса
по
ТУ
062,
по
сравнению
с
канатом
по
ГОСТ
3064,
во
всём
исследованном
временном
диапазоне
.
Не
-
которое
относительное
увеличение
начальных
уд
-
Рис
. 5.
Прогноз
усталостной
характеристики
для
проводов
АСВП
и
АСВТ
(
заштрихованная
область
)
Результаты
испытаний
как
функция
σ
(N)
для
однослойных
(
эллипсы
)
и
многослойных
(
треугольники
)
проводов
AC
воспроизведены
на
основе
данных
, N
в
мегациклах
Log N
до
первого
разрыва
провода
Время
,
час
ТУ
113
ТУ
062
ГОСТ
3064
70
60
50
40
30
20
10
0
Переменные
изгибные
напряжения
σ
a
,[
МПа
]
Относит
ельное
удлинение
,
Δε
%
1 10
100
1000
Рис
. 4.
Вид
модели
новой
конструкции
проводов
АСВП
/
АСВТ
Рис
. 6.
Результаты
испытаний
на
ползучесть
грозотросов
нового
типа
1 10
100
1000
10000
1
0,1
0,01
0,001
71
№
5 (32) 2015
линений
ОКГТ
в
диапазоне
времени
до
100
часов
объясняется
наличием
достаточно
пластичного
сер
-
дечника
(
кабеля
с
ОВ
),
при
дальнейшей
выдержке
под
нагрузкой
они
становятся
меньше
,
чем
у
сталь
-
ного
каната
по
ГОСТ
3064.
В
целом
можно
сделать
вывод
о
том
,
что
приме
-
нение
новой
технологии
свивки
в
сочетании
с
пла
-
стической
деформацией
слоёв
проволок
в
процессе
изготовления
существенно
снижает
удлинения
пол
-
зучести
,
уменьшает
интенсивность
их
нарастания
с
течением
времени
.
ПРЕВОСХОДНАЯ
УСТОЙЧИВОСТЬ
НОВЫХ
ГРОЗОЗАЩИТНЫХ
ТРОСОВ
К
УДАРАМ
МОЛНИИ
На
рис
. 7
показано
частичное
расплавление
и
про
-
горание
грозозащитных
тросов
на
воздушных
ЛЭП
.
В
случае
попадания
молнии
в
грозотрос
для
предот
-
вращения
аварий
возможного
замыкания
разрушен
-
ных
частей
грозотроса
на
основной
провод
обычно
требуется
вмешательство
сервисной
ремонтной
бри
-
гады
и
отключение
ЛЭП
для
ремонта
.
Разрушение
не
всегда
заметно
и
при
дальнейшем
воздействии
ветровых
вибраций
может
произойти
в
любой
мо
-
мент
.
В
данном
контексте
этот
вопрос
представляет
значительный
практический
интерес
для
сравнения
в
непосредственном
экспериментальном
испытании
характеристик
устойчивости
к
грозовым
разрядам
и
последующим
воздействиям
ветровых
вибраций
грозозащитных
тросов
различных
конструкций
.
Впер
-
вые
такое
прямое
сравнение
стойкости
грозотросов
к
ударам
молнии
было
выполнено
в
работе
[1].
В
ходе
испытаний
не
удалось
разрушить
эксперименталь
-
ный
образец
компактированного
изделия
даже
макси
-
мальным
для
исследовательской
установки
разрядом
в
147
Кулон
,
хотя
обычные
стальные
канаты
с
круглы
-
ми
проволоками
начинали
разрушаться
и
расплетать
-
ся
уже
при
60—80
Кулонах
.
Новое
испытание
прово
-
дилось
в
рамках
подготовки
к
Техническому
совету
ПАО
«
ФСК
ЕЭС
»,
на
трёх
образцах
грозозащитных
тросов
одного
диаметра
,
изготовленных
различны
-
ми
компаниями
[2].
Как
следует
из
вышеупомянутых
результатов
,
самая
высокая
устойчивость
к
ударам
молнии
была
получена
на
образцах
грозозащитных
тросов
компактированной
конструкции
с
новой
техно
-
логией
свивки
.
Низкая
теплопроводность
стали
и
её
высокие
точки
плавления
и
испарения
помогают
со
-
хранить
геометрию
отдельных
стальных
проводов
,
они
остаются
в
большинстве
случаев
неповреждён
-
ными
.
Дополнительная
устойчивость
компактиро
-
ванного
троса
МЗ
обеспечивается
более
рассеянной
зоной
канала
выброса
и
лучшей
электро
-
и
тепло
-
проводностью
отдельных
проводов
,
удерживаемых
в
сжатом
состоянии
за
счёт
натяжения
.
Данные
исследования
крайне
важны
и
для
ОКГТ
,
требования
по
молниестойкости
к
которым
почему
-
то
ниже
,
чем
к
обычным
грозотросам
!
А
ведь
в
слу
-
чае
попадания
молнии
в
ОКГТ
возникает
риск
не
только
отключения
ЛЭП
,
но
и
повреждения
связи
и
сигнализации
.
Полученный
результат
имеет
большое
практиче
-
ское
значение
,
существенно
увеличивая
надёжность
работы
грозотросов
в
течение
всего
времени
экс
-
плуатации
на
ВЛ
,
снижая
практически
до
нуля
воз
-
можность
разрушения
и
расплетения
конструкции
грозотроса
и
ОКГТ
от
удара
молнии
и
последующего
воздействия
ветровой
нагрузки
.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Предложен
новый
комплекс
продуктов
(
проводов
,
грозотросов
и
ОКГТ
для
ВЛЭП
),
позволяющий
,
осо
-
бенно
в
случае
комплексного
применения
при
новом
строительстве
и
реконструкции
ВЛ
,
существенно
по
-
высить
её
надёжность
при
воздействии
всего
спектра
климатических
нагрузок
,
увеличить
пропускную
спо
-
собность
и
при
этом
снизить
стоимость
жизненного
цикла
.
Новые
,
запатентованные
авторами
продукты
и
способ
их
производства
,
конструкции
компактирован
-
ных
проводов
и
грозотросов
позволяют
снизить
аэро
-
динамическое
сопротивление
и
ветровые
нагрузки
на
ВЛ
;
уровень
внутренней
коррозии
в
проводе
;
интен
-
сивность
образования
гололёда
на
наружной
поверх
-
ности
проводов
;
галопирование
проводов
;
удлинение
(
ползучести
)
при
эксплуатации
.
В
то
же
время
существенно
повышаются
про
-
пускная
способность
и
надёжность
ВЛЭП
;
стойкость
к
ударам
молнии
и
последовательным
циклическим
воздействиям
:
удар
молнии
—
ветровая
вибрация
;
механическая
прочность
,
стойкость
конструкции
к
изгибу
и
сочетанию
нагрузок
растяжение
—
изгиб
(
тяжение
—
эоловая
вибрация
),
а
также
усталостная
прочность
.
Подробно
с
материалами
исследова
-
ний
,
испытаний
и
разработками
можно
ознако
-
миться
на
сайте
: http://energoservise.com.
ЛИТЕРАТУРА
1.
О
повышении
служебных
свойств
канатов
для
молниезащиты
воздушных
линий
электропере
-
дачи
//
Власов
А
.
К
.,
Фокин
В
.
А
.,
Петрович
В
.
В
.
и
др
. //
Сталь
. 2011.
№
7.
С
. 78—81.
2.
Исследование
стойкости
грозозащитных
тро
-
сов
к
ударам
молнии
и
механическим
воздействи
-
ям
//
Власов
А
.
К
.,
Фокин
В
.
А
.,
Даненко
В
.
Ф
.,
Фро
-
лов
В
.
И
.,
Кушкина
Е
.
Ю
. //
Сталь
. 2013. —
№
9.
3.
Моделирование
электромагнитных
потерь
в
сталеалюминиевых
проводах
различной
кон
-
струкции
.
Гуревич
Л
.
М
.,
Даненко
В
.
Ф
.,
Проничев
Д
.
В
.,
Трунов
М
.
Д
. //
ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ
.
Переда
-
ча
и
распределение
.
№
5 (26) 2014.
4.
Моделирование
температуры
и
плотности
тока
в
грозозащитном
тросе
с
оптическим
ка
-
белем
связи
(
ОКГТ
)
при
прохождении
тока
ко
-
роткого
замыкания
.
Гуревич
Л
.
М
.,
Даненко
В
.
Ф
.,
Проничев
Д
.
В
.,
Трунов
М
.
Д
. //
Энергия
Единой
Сети
//
№
5. 2014.
Рис
. 7.
Обычный
кабель
ОКГТ
с
повреждёнными
сильным
ударом
молнии
проводами
внешнего
слоя
(
из
алюминиевого
сплава
)
Оригинал статьи: Новые типы пластически деформированных проводов, грозозащитных тросов и ОКГТ
В статье предлагается метод перспективной модернизации проводов, грозозащитных тросов и ОКТГ для ВЛЭП, позволяющий существенно повысить надёжность ВЛ при воздействии всего спектра климатических нагрузок, увеличить пропускную способность и при этом снизить стоимость жизненного цикла.
