66
АНАЛИТИКА
СЕТИ РОССИИ
66
в
о
з
д
у
ш
н
ы
е
Л
Э
П
воздушные ЛЭП
С
корость
штормового
ве
-
тра
достигала
33—35
м
/
с
,
погибло
13
человек
.
Свыше
500
тыс
.
жителей
остались
без
электроснабжения
.
В
России
практически
во
всех
регионах
Северо
-
Запада
от
Ле
-
нинградской
области
до
Вологды
и
Карелии
штормовые
,
хотя
и
не
-
сколько
ослабленные
,
ветры
,
до
-
стигавшие
скорости
24—28
м
/
с
,
в
результате
аварий
в
электросетях
привели
к
нарушению
электро
-
снабжения
1300
населённых
пунктов
(800
тыс
.
жителей
). 4—
5
ноября
2013
г
.
штормовые
ве
-
тры
скоростью
до
25
м
/
с
в
этих
регионах
,
особенно
в
Ленинград
-
ской
,
Новгородской
и
Псковской
областях
,
повторились
и
привели
к
обесточиванию
сотен
населён
-
ных
пунктов
.
В
прошедшую
зиму
ветровые
и
гололёдные
аварии
на
ВЛ
,
прежде
всего
с
мокрым
снегом
,
сотрясали
энергокомпа
-
нии
от
Дальнего
Востока
да
Кали
-
нинграда
и
Ростова
.
Предотвратить
сильные
и
штормовые
ветры
невозможно
.
Но
противостоять
им
в
электро
-
сетевой
энергетике
и
обеспечить
надёжное
электроснабжение
по
-
требителей
можно
и
нужно
.
Для
этого
есть
и
опыт
,
и
эффективные
экономические
решения
.
При
ветровых
,
гололёдных
яв
-
лениях
и
«
плясках
»
проводов
на
ли
-
ниях
электропередачи
происходят
массовые
схлёстывания
и
обрывы
проводов
,
разрушение
узлов
кре
-
плений
проводов
и
изоляторов
.
Что
касается
падений
деревьев
на
ВЛ
,
то
это
элементарное
грубое
нару
-
шение
требований
ПУЭ
по
соблю
-
дению
безаварийных
просек
.
В
нашей
электросетевой
энер
-
гетике
так
сложилась
практика
,
что
распределительные
потребитель
-
ские
линии
6—20
кВ
,
от
которых
не
-
посредственно
и
идёт
электроснаб
-
жение
потребителей
,
сооружались
,
в
отличие
от
ВЛ
110—500
кВ
,
с
не
-
достаточной
механической
проч
-
ностью
:
тонкие
провода
,
полное
отсутствие
заводской
арматуры
креплений
проводов
и
изоляторов
.
Массово
применяемые
железобе
-
тонные
опоры
типа
СНВ
с
-2,7
зачем
-
то
имеют
разную
прочность
:
попе
-
рёк
трассы
изгибающий
момент
составляет
2,7
т
/
м
,
вдоль
трассы
—
1,7
т
/
м
,
и
при
обрывах
проводов
опоры
по
принципу
«
домино
»
раз
-
рушаются
вдоль
трассы
.
Поэтому
при
воздействии
значительных
внешних
нагрузок
линии
110—
500
кВ
в
большинстве
случаев
вы
-
держивают
гололёдно
-
ветровые
атаки
,
а
распределительные
линии
6—20
кВ
,
как
наиболее
слабое
,
уязвимое
звено
,
разрушаются
,
и
потребители
остаются
без
электро
-
снабжения
.
Согласно
требованиям
ПУЭ
-7
(2003
г
.)
воздушные
линии
элек
-
тропередачи
должны
выдерживать
гололёдные
и
ветровые
нагрузки
с
повторяемостью
1
раз
в
25
лет
[1].
Основной
же
парк
действующих
в
стране
распределительных
потре
-
бительских
ВЛ
6—20
кВ
сооружён
Противоветровые защитные
меры в электросетях
В конце октября 2013 г. в большинстве стран Западной Европы от Великобрита-
нии и Франции до Швеции и Финляндии атлантический ураган «Святой Иуда»
нанёс экономике колоссальные убытки, исчисляемые в миллиардах долларов.
Владимир МАКСИМОВ, инженер, Уфа
фото
:
Коммерс
ант
/
Алек
сандр
Ко
ря
ко
в
67
№
6 (21),
ноябрь
–
декабрь
, 2013
67
на
нагрузки
с
10-
летней
повторяемо
-
стью
,
т
.
е
.
они
являются
механически
ослабленными
.
Для
такого
сложного
в
рельефном
и
синоптическом
отноше
-
нии
региона
,
как
Башкирия
,
где
есть
и
возвышенности
,
и
низменности
,
и
Уральские
горы
,
что
обуславливает
и
повышенные
ветры
,
и
сильные
голо
-
лёды
,
и
пляски
проводов
ВЛ
,
по
на
-
шему
обоснованному
предложению
на
уровне
Минэнерго
России
были
приняты
повышенные
нормативы
на
гололёдно
-
ветровые
нагрузки
.
И
основной
парк
распределительных
ВЛ
6—10
кВ
в
регионе
был
сооружён
практически
на
нагрузки
с
25-
летней
повторяемостью
задолго
до
выхода
ПУЭ
-7
в
2003
г
.
Это
первая
защитная
мера
:
опоры
перестали
разрушаться
.
Однако
гололёдно
-
ветровые
аварии
в
распредсетях
,
связанные
со
схлё
-
стываниями
проводов
,
регулярно
происходили
.
Были
выполнены
мас
-
совые
расчёты
и
анализ
работоспо
-
собности
стандартных
распредсетей
по
всем
маркам
проводов
,
типам
опор
и
по
различным
районам
го
-
лолёдности
.
Расчёты
производились
на
основе
решения
квадратного
уравнения
состояния
провода
в
пролёте
[2]
и
по
методическим
ука
-
заниям
ВНИИЭ
,
согласно
которым
провода
при
пляске
перемещаются
по
эллипсу
с
большой
осью
a=0,5f
габ
и
малой
осью
b=0,25f
габ
[3].
В
качестве
примера
из
этого
анализа
приведём
расчёты
для
не
-
скольких
марок
проводов
линии
на
железобетонных
опорах
с
тре
-
угольным
расположением
проводов
на
цельносварных
металлических
траверсах
(h=0,94
м
)
для
III
РКУ
по
гололёду
(b=20
мм
)
и
скоростей
ветра
при
гололёде
v
г
=15
м
/
с
и
v
г
=
20
м
/
с
.
Итоговый
показатель
этих
расчётов
определяется
соотношени
-
ем
n= f
габ
/h,
т
.
е
.
насколько
габарит
-
ная
стрела
провеса
при
наличии
го
-
лолёда
и
температуре
воздуха
-5°C
соотносится
с
вертикальным
рас
-
стоянием
«h»
между
проводами
.
Дан
-
ные
расчёта
приведены
в
табл
. 1.
Из
анализа
данных
табл
. 1
следу
-
ет
,
что
габаритные
стрелы
провеса
для
указанных
проводов
при
нали
-
чии
гололёда
больше
вертикально
-
го
расстояния
«h»
при
v
г
=15
м
/
с
в
1,05—1,49
раз
и
при
v
г
=20
м
/
с
в
1,16—1,66
раз
.
На
таких
стандартных
ВЛ
три
важ
-
нейших
показателя
—
стрела
про
-
веса
f
габ
,
межфазное
расстояние
S
и
параметры
пляски
a
и
b —
не
ско
-
ординированы
между
собой
,
и
такие
ВЛ
постоянно
подвержены
повы
-
шенной
аварийности
.
Для
исправления
положения
мы
стали
искать
пути
решения
.
В
ПУЭ
-6
было
регламентировано
примене
-
ние
в
гололёдных
районах
,
к
которым
и
относится
Башкирия
,
повышенных
тяжений
проводов
[
σ
]
доп
= 0,6 [
σ
]
вр
вместо
[
σ
]
доп
=(0,3 – 0,4) [
σ
]
вр
по
ПУЭ
.
Наше
предложение
о
применении
этого
положения
ПУЭ
на
территории
Башкирии
было
принято
Минэнерго
России
.
Для
персонала
были
разра
-
ботаны
новые
«
Монтажные
таблицы
напряжений
и
стрел
провеса
прово
-
дов
ВЛ
для
климатических
условий
Башкирии
»
с
применением
повы
-
шенных
тяжений
проводов
в
рас
-
предсетях
.
За
счёт
полученного
за
-
паса
межфазные
расстояния
были
увеличены
на
деревянных
опорах
с
крюковым
профилем
в
1,3
раза
,
на
железобетонных
опорах
с
металли
-
ческими
траверсами
—
в
1,5
раза
.
В
табл
. 2
приведены
аналогич
-
ные
расчёты
для
таких
линий
по
-
вышенной
надёжности
.
В
итоговом
показателе
для
наибольшей
на
-
глядности
принято
по
сравнению
с
табл
. 1
соотношение
n=h / f
габ
.
Из
анализа
данных
табл
. 2
вид
-
но
,
что
на
ВЛ
повышенной
надёжно
-
сти
по
сравнению
со
стандартными
ВЛ
показатели
надёжности
совер
-
шенно
другие
:
вертикальные
рас
-
стояния
h
больше
габаритных
стрел
провеса
проводов
f
габ
при
v
r
=15
м
/
с
в
1,34—1,68
раз
,
при
v
г
=20
м
/
с
в
1,22—1,69
раз
.
В
таких
электросе
-
тях
стрелы
провеса
проводов
f
r
аб
,
межфазные
расстояния
S
и
пара
-
метры
пляски
a
и
b
скоординирова
-
ны
между
собой
и
линии
работают
надёжно
при
сильных
ветрах
и
в
гололёдно
-
ветровых
режимах
.
Для
проверки
эффективности
работы
таких
линий
первоначально
силами
строительно
-
монтажных
ор
-
ганизаций
были
сооружены
на
терри
-
тории
Башкирии
5315
км
линий
по
-
вышенной
надёжности
в
различных
районах
гололёдности
,
в
т
.
ч
.
во
II — III
РКУ
— 2865
км
,
в
IV
и
выше
РКУ
—
2450
км
.
В
течение
двух
гололёд
-
ных
сезонов
велась
сравнительная
статистика
работы
ВЛ
повышенной
надёжности
и
обычных
стандартных
ВЛ
.
В
этот
период
имели
место
ча
-
стые
и
сильные
ветры
скоростью
до
20—23
м
/
с
,
гололёдные
образова
-
ния
на
проводах
до
30—80
мм
и
низ
-
кие
температуры
.
Данные
по
работе
линий
приведены
в
табл
. 3.
Результаты
работы
линий
повы
-
шенной
надёжности
,
как
следует
из
табл
. 3,
были
поразительны
:
на
-
дёжность
была
повышена
в
7—
10,2
раза
,
т
.
е
.
на
порядок
.
При
этом
,
что
очень
важно
,
достигнуто
это
было
без
дополнительных
капитальных
за
-
трат
:
персонал
всё
равно
устанав
-
ливает
ту
или
иную
стрелу
провеса
,
надо
только
грамотно
его
обучить
.
Метеопараметры
и
параметры
ВЛ
l
и
h
Марка
провода
/
габар
.
стрела
f
габ
,
м
АЖ
-50
АС
-50
АН
-70
АЖ
-70
b=20
мм
; v
г
=15
м
/
с
; t= -5º
С
; l=60
м
;
h=0,94
м
1,51
1,64
1,6
1,15
Соотношение
n= f
габ
/ h ;
раз
1,37
1,49
1,45
1,05
b=20
мм
; v
г
=20
м
/
с
; t= -5º
С
; l=60
м
;
h=1,1
м
1,72
1,65
1,83
1,28
Соотношение
n= f
габ
/ h;
раз
1,56
1,5
1,66
1,16
Табл
. 1.
Параметры
f
габ
и
h
стандартных
ВЛ
Метеопараметры
и
параметры
ВЛ
l
и
h
Марка
провода
/
габар
.
стрела
f
r
аб
; - 5º
С
,
м
АЖ
-50
АС
-50
АН
-70
АЖ
-70
b=20
мм
; v
г
=15
м
/
с
; t= -5º
С
;
l=60
м
; h=1,4
м
0,98
0,89
1,04
0,83
Соотношение
n= h /f
габ
;
раз
1,42
1,57
1,34
1,68
b=20
мм
; v
г
=20
м
/
с
; t= -5º
С
; l=60
м
;
h=1,4
м
1,06
0,96
1,14
0,83
Соотношение
n= h / f
габ
;
раз
1,32
1,46
1,22
1,69
Табл
. 2.
Параметры
f
габ
и
h
ВЛ
повышенной
надёжности
68
СЕТИ РОССИИ
Линии
повышенной
надёжно
-
сти
сооружались
повсеместно
на
всей
территории
Башкирии
.
Это
следующая
малозатратная
эффек
-
тивная
защитная
мера
на
ВЛ
против
гололёдно
-
ветровых
явлений
и
пля
-
ски
проводов
[5].
Минэнерго
России
признало
наш
опыт
как
имеющий
от
-
раслевое
значение
,
с
оформлением
именных
удостоверений
.
Для
реализации
раздвижки
про
-
водов
была
разработана
вместо
ти
-
повой
цельносварной
треугольной
траверсы
конструкции
«
Сельэнер
-
гопроекта
»
простая
,
эффективная
,
регулируемая
металлическая
тра
-
верса
.
Верхний
провод
крепится
на
оголовнике
опоры
,
два
нижних
провода
—
отдельно
на
горизон
-
тальной
траверсе
,
закрепляемой
на
опоре
хомутом
[4].
Такая
кон
-
струкция
траверсы
позволяет
уста
-
навливать
любые
допустимые
межфазные
расстояния
между
проводами
.
К
тому
же
металлоём
-
кость
траверсы
была
уменьшена
на
1,9
кг
за
счёт
ликвидации
вертикаль
-
ного
уголка
.
В
распредсетях
нашего
регио
-
на
повсеместно
применяются
раз
-
работанные
рессорные
крепления
проводов
к
штыревым
изоляторам
вместо
механически
очень
слабой
вязальной
проволоки
по
типовому
проекту
«
Сельэнергопроекта
» [4].
Од
-
нако
,
как
показал
опыт
применения
,
рессорные
крепления
,
обеспечивая
достаточную
прочность
узла
крепле
-
ния
,
имеют
некоторые
недостатки
.
Крепления
не
технологичны
:
прихо
-
дится
вначале
накладывать
подмот
-
ку
вязальной
проволоки
на
участке
касания
провода
на
изолятор
,
затем
крепить
вязальной
проволокой
оба
луча
рессоры
к
проводу
.
Кроме
того
,
при
несовпадении
допусков
диаме
-
тра
шейки
изолятора
и
диаметра
рессоры
крепления
выполняются
либо
ослабленными
,
либо
с
недопу
-
стимым
натягом
рессор
.
В
данное
время
рессорные
крепления
модер
-
низируются
с
устранением
указан
-
ных
недостатков
.
Для
предотвращения
схлёсты
-
вания
проводов
и
их
опасных
сбли
-
жений
промышленность
выпускает
полимерные
межфазные
изолирую
-
щие
распорки
типа
РМИ
.
Они
жёст
-
ко
связывают
провода
,
в
них
не
предусмотрено
гашение
энергии
«
пляски
».
В
результате
при
«
плясках
»
возникают
очень
опасные
колеба
-
ния
всей
системы
жёстко
связанных
проводов
.
Разработаны
на
уровне
изобретения
межфазные
изолирую
-
щие
распорки
с
эффектом
гашения
энергии
«
пляски
» [6].
Конструкция
предельно
простая
.
Два
изолиро
-
ванных
стержня
одними
концами
жёстко
крепятся
к
проводам
,
дру
-
гие
концы
соединены
между
собой
подвижно
в
плашечных
зажимах
.
При
колебаниях
с
большими
ампли
-
тудами
стержни
перемещаются
до
соприкосновения
в
зажимах
,
про
-
исходит
эффект
динамического
уда
-
ра
и
эффективное
гашение
энергии
«
пляски
»
проводов
.
Такие
распорки
внедрены
в
распредсетях
региона
.
Вместо
механически
слабых
кре
-
плений
штыревых
изоляторов
с
крюками
(
штырями
)
с
помощью
пакли
или
полиэтиленовых
колпач
-
ков
разработана
на
уровне
изобре
-
тения
практически
неснимаемая
конструкция
с
помощью
стальной
втулки
-
ерша
[7].
При
проведении
испытаний
креплений
с
полиэтиле
-
новыми
колпачками
при
усилиях
95—100
кг
происходят
срывы
изо
-
ляторов
.
В
креплении
с
втулкой
-
ершом
при
приложении
усилий
450—500
кг
разрушается
изолятор
,
крепление
остаётся
несъёмным
.
Монтаж
и
демонтаж
такой
конструк
-
ции
предельно
упрощён
.
Применение
малозатратных
и
эффективных
защитных
мер
на
ВЛ
позволяет
обеспечить
безаварий
-
ную
работу
линий
электропередачи
в
ветровых
,
гололёдных
режимах
в
регионе
Башкирии
и
применимо
в
других
аналогичных
регионах
.
Нереально
,
да
и
не
нужно
пере
-
страивать
весь
парк
действующих
распределительных
сетей
.
Реальна
реализация
малозатратных
и
эффек
-
тивных
защитных
мер
проблемных
участков
линий
электропередачи
.
ЛИТЕРАТУРА
1.
Правила
устройства
электро
-
установок
—
ПУЭ
, 7-
е
изд
., —
М
.:
НЦЭНАС
, 2003
г
..
2.
Бургсдорф
В
.
В
.,
Максимов
В
.
А
.
и
др
.
Руководящие
указания
по
плавке
гололёда
на
ВЛ
напряже
-
нием
до
20
кВ
.
СЦНТИ
,
ОРГРЭС
,
М
., 1974
г
.
3.
Шкапцов
В
.
А
.
Методические
указания
по
районированию
энергосистем
и
трасс
ВЛ
по
ча
-
стоте
повторяемости
и
интен
-
сивности
«
пляски
»
проводов
,
РД
34.20.184-91. —
ВНИИЭ
, 1991
г
.
4.
Максимов
В
.
А
.,
Усманов
Ф
.
Х
.
Опыт
эксплуатации
реконструи
-
рованных
сельских
ВЛ
6—10
кВ
Башкирэнерго
, «
Энергетик
»,
№
3,
1981
г
.
5.
Максимов
В
.
А
.
Меры
по
защите
ВЛ
от
гололёдно
-
ветровых
явле
-
ний
.
Сборник
материалов
Все
-
российской
научно
-
практической
конференции
.
Уфа
,
УГАТУ
, 2012
г
.
6.
А
.
С
.
№
687515 (
СССР
)
Распорка
для
проводов
воздушных
линий
.
Кабашов
В
.
Ю
.,
Максимов
В
.
А
.
и
др
.
Бюл
.
№
35, 1979
г
.
7.
А
.
С
.
№
1023406 (
СССР
)
Втулка
для
крепления
штыревого
изо
-
лятора
.
Усманов
Ф
.
Х
.,
Максимов
В
.
А
.
и
др
.
Бюл
.
№
22, 1983
г
.
Показатели
Ед
.
измер
.
1
год
II — III
РКУ
1
год
IV
и
выше
РКУ
2
год
II — III
РКУ
2
год
IV
и
выше
РКУ
Кол
-
во
отключений
ВЛ
10
кВ
повышенной
надёжности
откл
.
19
26
27
42
Доля
ВЛ
повышенной
надёжности
от
общей
протяжённости
ВЛ
%
7
20
12
26
Удельное
число
отключений
ВЛ
повышенной
надёжности
откл
.,
на
100
км
/
г
1,5
1,2
1,5
1,5
Кол
-
во
отключений
стандартных
ВЛ
откл
.
1785
464
1755
608
Доля
стандартных
ВЛ
от
общей
протяжённости
%
93
80
88
74
Удельное
число
отключений
стандартных
ВЛ
откл
.,
на
100
км
/
г
15,3
8,3
13,3
10,7
Повышена
надежность
работы
ВЛ
раз
10,2
7,0
9,0
7,1
Табл
. 3.
Показатели
работы
стандартных
ВЛ
и
ВЛ
повышенной
надёжности
Оригинал статьи: Противоветровые защитные меры в электросетях
В конце октября 2013 г. в большинстве стран Западной Европы от Великобритании и Франции до Швеции и Финляндии атлантический ураган «Святой Иуда» нанёс экономике колоссальные убытки, исчисляемые в миллиардах долларов.