Разрывное усилие проводов воздушных линий электропередачи

30

в

о

з

д

у

ш

н

ы

е

л

и

н

и

и

воздушные линии

Разрывное усилие 
проводов воздушных 
линий электропередачи

УДК

 621.315.1

Значение

стандартного

разрывного

усилия

многопроволочных

проводов

по

ГОСТ

 839-2019 «

Провода

неизолированные

для

воздушных

линий

электропередачи

. 

Технические

условия

» 

не

соответствуют

результатам

испытаний

проводов

на

разрыв

. 

В

статье

дано

обоснование

снижения

фактического

разрывно

-

го

усилия

многопроволочного

провода

по

отношению

к

сумме

разрывных

усилий

составляющих

его

проволок

. 

Предложена

расчетная

схема

и

соответствующие

ей

формулы

. 

По

мнению

автора

, 

изложенная

в

статье

методика

расчета

разрывного

уси

-

лия

подходит

для

любых

свитых

из

проволоки

изделий

и

кон

-

струкций

, 

включая

стальные

грозозащитные

тросы

воздушных

линий

и

несущие

канаты

контактной

сети

транспорта

на

элек

-

трической

тяге

.

Мищенко

В

.

В

., 

главный

инженер

проекта

отдела

электротехнического

оборудования

АО

 «

Ленгидропроект

»

Ключевые

слова

: 

воздушные

линии

электропередачи

, 

провода

и

тросы

, 

разрывное

усилие

, 

расчетная

схема

Р

азрывное

усилие

отечественных

медных

, 

алюминиевых

и

сталеалюминевых

прово

-

дов

согласно

ГОСТ

 839-2019 [1] 

определя

-

ют

по

обобщенной

формуле

:

P

 = 



n

P

i

, (1)

i

=1

где

P

i

— 

фактическое

значение

разрывного

усилия

одной

медной

или

алюминиевой

проволоки

либо

усилия

одной

стальной

проволоки

при

растяжении

на

1% (

для

проволок

стального

сердечника

сталеалю

-

миниевых

проводов

); 

n

 — 

число

проволок

в

проводе

.

Первые

экспериментальные

исследования

многопроволочных

проводов

показали

, 

что

  «

со

-

противление

разрыву

многопроволочного

провода

всегда

меньше

суммы

сопротивлений

отдельных

его

проволок

» [2]. 

Этот

вывод

повторяется

автора

-

ми

 [3, 4], 

а

в

более

поздних

работах

 [5, 6] 

для

про

-

волок

стальных

сердечников

сталеалюминиевых

проводов

вместо

разрывного

усилия

по

времен

-

ному

сопротивлению

предлагается

использовать

усилие

при

 1%-

ном

растяжении

, 

которое

состав

-

ляет

 80–90% 

временного

сопротивления

стальных

проволок

, 

что

и

нашло

отражение

в

 [1]. 

Также

в

 [5] 

предложены

аналогичные

 (1) 

формулы

для

расче

-

та

разрывных

усилий

многопроволочных

проводов

с

эмпирическими

коэффициентами

, 

понижающими

разрывные

усилия

отдельных

проволок

. 

Результа

-

ты

испытаний

 [2] 

и

оценки

авторов

 [3–6] 

включены

в

таблицу

 1.

В

ГОСТ

 839-2019 

отмечено

, 

что

значение

раз

-

рывного

усилия

 «

при

испытании

проволок

из

скру

-

ченного

провода

» 

должно

быть

не

менее

 95% 

соответствующего

стандартного

значения

. 

Что

под

-

тверждает

факт

уменьшения

разрывного

усилия

многопроволочного

провода

по

отношению

к

ука

-

занному

в

 [1] 

стандартному

значению

, 

рассчитан

-

ному

в

соответствии

с

обобщенной

формулой

 (1). 

31

Расхождение

между

фактическим

разрывным

усилием

многопроволочных

проводов

и

расчетным

значением

по

ГОСТ

 839-2019 

связано

с

методом

рас

-

чета

, 

который

не

учитывает

положение

проволоки

в

проводе

. 

Формула

 (1) 

соответствует

расчетной

мо

-

дели

 «

нескрученного

провода

» — 

пучок

прямолиней

-

ных

параллельно

расположенных

проволок

.

КОНСТРУКЦИЯ

МНОГОПРОВОЛОЧНОГО

ПРОВОДА

В

зависимости

от

сечения

провод

имеет

несколько

слоев

проволок

, 

именуемых

повивами

. 

Проволоки

каждого

повива

, 

кроме

центральной

, 

после

скрут

-

ки

приобретают

винтообразную

форму

  (

рисунок

 1). 

Винтообразная

форма

проволоки

приводит

к

изме

-

нению

ее

напряженного

состояния

по

сравнению

с

  «

нескрученным

проводом

», 

состоящим

из

прямо

-

линейных

проволок

.

Расстояние

по

оси

провода

между

двумя

точками

проволоки

, 

находящимися

на

одной

образующей

, 

на

-

зывается

шагом

скрутки

h

 (

рисунок

 2). 

Отношение

шага

скрутки

к

диаметру

повива

d

0

определяет

кратность

шагов

скрутки

m

: 

h h

m

 = 

 = 

. (2)

d

0

2

r

Кратность

шага

скрутки

в

проводах

медных

и

алюминиевых

по

ГОСТ

 839-2019 

составляет

 10–20, 

а

в

сталеалюминиевых

проводах

 10–28 [1].

ТЯЖЕНИЕ

В

ПРОВОДЕ

 — 

ПРОДОЛЬНАЯ

СОСТАВЛЯЮЩАЯ

ФАКТИЧЕСКОГО

УСИЛИЯ

В

ПРОВОЛОКАХ

Рассмотрим

отдельную

проволоку

как

  «

волокно

» 

материала

, 

вдоль

которого

происходит

передача

фактического

усилия

в

конструкции

провода

. 

Такое

представление

оправданно

и

для

  «

нескрученного

провода

» (

пучка

прямолинейных

проволок

), 

и

для

реального

многопроволочного

провода

. 

Продольное

усилие

T

представляет

сумму

воспринимаемых

от

-

дельными

повивами

усилий

T

i

, 

где

индекс

i

означает

порядковый

номер

повива

, 

начиная

от

центральной

проволоки

, 

которую

условно

можно

считать

  «

нуле

-

вым

» 

повивом

. 

Так

как

продольное

усилие

в

про

-

воде

передается

вдоль

  «

волокон

», 

то

фактическое

усилие

в

проволоках

многопроволочного

провода

будет

больше

растягивающего

усилия

в

проволоках

«

нескрученного

» 

провода

. 

Замеряемое

динамоме

-

тром

во

время

испытания

или

при

монтаже

прово

-

Табл

. 1. 

Результаты

испытаний

многопроволочного

провода

на

разрыв

Автор

, 

стандарт

Отношение

фактического

разрывного

усилия

многопроволочных

проводов

к

сумме

разрывных

усилий

отдельных

проволок



, %

алюминиевые

, 

медные

сталеалюминевые

Торосян

Л

.

В

. [2]

85,3–88–90

87,8–92,3

Глазунов

А

.

А

. [3]

85–90

85–90

Бошнякович

А

.

Д

. [4]

90

90

Новгородцев

Б

.

П

. [5]

90–95

92–95

Кесельман

Л

.

М

. [6]

90–95

–

ГОСТ

 839-2019 [1]



 95



 95

да

тяжение

 — 

это

сумма

продольных

составляющих

фактического

усилия

во

всех

проволоках

провода

(

рисунок

 3

а

). 

Оценим

фактическое

усилие

в

проволоках

пови

-

ва

с

кратностью

шага

скрутки

m

. 

Продольная

состав

-

ляющая

тяжения

всех

проволок

повива

 — 

T

i

, 

угол

подъема

винтовой

линии

 — 



. 

Развернув

винтовую

линию

, 

определяющую

положение

проволоки

в

по

-

виве

, 

на

плоскость

 (

рисунок

 2

б

), 

можно

с

учетом

 (2) 

составить

простое

геометрическое

соотношение

: 

h

m

tg



 = 

 = 

. (3)



∙

d

0 



Пусть

продольной

составляющей

тяжения

в

про

-

волоках

i

-

го

повива

соответствует

напряжение



i

, 

тогда

 c 

учетом

 (3) 

фактическому

 «

тяжению

» 

в

i

-

м

по

-

виве

, 

которое

действует

вдоль

оси

проволок

  (

рису

-

нок

  3

а

), 

соответствует

напряжение

t

i

: 

Рис

. 1. 

Конструкция

провода

с

тремя

проволочными

повивами

 (

соседние

повивы

имеют

противоположное

направление

скрутки

)

Рис

. 2. 

Положение

проволоки

в

проводе

: a) 

винтовая

линия

в

повиве

; 

б

) 

развертка

винтовой

линии

на

пло

-

скость

h

 — 

шаг

скрутки

r

 — 

радиус

d

0

 = 2

r

 — 

диаметр

повива



 — 

угол

подъема

винтовой

линии



— 

угол

скрутки

повива

№

 4 (85) 2024

32

ВОЗДУШНЫЕ

ЛИНИИ









i 

√

1 + 

tg



2 

√



2

 + 

m

2

t

i

 = 

 = 



i

∙

 = 



i

∙

. (4)

sin



tg



m

При

испытании

одиночной

проволоки

на

растяже

-

ние

предельное

состояние

достигается

при

напряже

-

нии

 [



]. 

При

испытании

конструкции

многопроволоч

-

ных

проводов

на

растяжение

условное

 «

разрушение

» 

проволок

происходит

при

аналогичном

напряжении

, 

то

есть

t

lim

 = [



]. 

Тогда

можно

с

использованием

 (4) 

оценить

относительное

уменьшение

предельного

продольного

напряжения



lim

, 

измеряемого

при

ис

-

пытании

провода

в

целом

, 

по

отношению

к

расчет

-

ному

напряжению

, 

соответствующему

разрывному

усилию

по

формуле

 (1): 



lim 

1

K

о

 = 

 = 



 1. 

(5)



[



] 

√

(



/



)

2

 + 1

Значение

коэффициента

K

о

, 

отражающего

сниже

-

ние

разрывного

усилия

многопроволочного

повива

в

зависимости

от

кратности

шага

скрутки

m

, 

пред

-

ставлено

на

рисунке

 4. 

Даже

при

минимально

до

-

пустимых

по

 [1] 

значениях

кратности

шагов

скрутки

разрывное

усилие

повива

оказывается

больше

 95% 

разрывного

усилия

провода

по

формуле

 (1), 

что

не

соответствует

значениям

из

 [2–6], 

представленным

в

таблице

 1. 

РАСЧЕТНАЯ

СХЕМА

ПОВИВА

МНОГОПРОВОЛОЧНОГО

ПРОВОДА

Отдельный

i

-

й

повив

многопроволочного

провода

состоит

из

n

i

проволок

диаметром

d

i

. 

Радиус

повива

r

i

 — 

расстояние

от

центра

провода

до

окружности

, 

на

которой

расположены

центры

проволок

данного

по

-

вива

. 

Площадь

отдельного

повива

F

i

и

его

полярный

момент

J

i

относительно

оси

провода

можно

найти

по

известным

формулам

:



∙

d

i

2 



∙

d

i

4



∙

d

i

2

F

i

 = 

n

i

∙

, 

J

i

 = 

n

i

∙

 +  

∙

r

i

2

. (6)

 4 

32 

4

Для

определения

эквивалентных

напряжений

с

целью

применения

критериев

пластичности

и

раз

-

рушения

 [7] 

заменим

реальный

повив

на

  «

трубку

» 

из

того

же

материала

. 

Потребуем

, 

чтобы

площадь

поперечного

сечения

и

полярный

момента

 «

трубки

» 

были

равны

аналогичным

характеристикам

исход

-

ного

повива

. 

При

этом

в

дополнение

к

продольному

осевому

усилию

T

i

на

торцах

 «

трубки

» 

появятся

про

-

тивоположно

направленные

крутящие

моменты

M

i

, 

которые

учитывают

особенности

реальной

конструк

-

ции

провода

: 

наличие

поперечной

составляющей



i

фактического

напряжения

в

проволоках

повива

(

рисунки

 3

а

и

 3

б

). 

Используя

найденные

по

 (6) 

значения

F

i

и

J

i

, 

мож

-

но

определить

геометрические

характеристики

рас

-

четного

сечения

 «

трубки

»: 



J

i 

F

i

b

i

 = 

, 

s

i

 = 

,  

(7)

F

i

2 

∙



∙

b

i

где

b

i

 — 

средний

радиус

; 

s

i

 — 

толщина

расчетной

«

трубки

» (

рисунок

 3

в

).

Следует

обратить

внимание

, 

что

моменты

инер

-

ции

относительно

центральных

осей

  «

трубки

», 

вы

-

численные

с

использованием

ее

расчетных

гео

-

метрических

характеристики

по

 (7), 

совпадают

с

аналогичными

значениями

реального

повива

. 

Та

-

ким

образом

, 

предлагаемую

расчетную

схему

пови

-

ва

в

виде

  «

трубки

» 

также

возможно

применять

при

исследовании

поведения

многопроволочного

прово

-

да

с

учетом

его

изгибной

жесткости

. 

При

этом

провод

рассматривается

как

совокупность

соосных

 «

трубок

» 

с

радиусами

и

толщинами

по

 (7), 

соответствующих

конструкции

составляющих

провод

повивов

. 

ЭКВИВАЛЕНТНЫЕ

НАПРЯЖЕНИЯ

И

ГИПОТЕЗЫ

ПРОЧНОСТИ

В

сечении

  «

трубки

» 

действуют

продольное

усилие

T

i

и

крутящий

момент

M

i

, 

который

с

учетом

 (3) 

и

 (4) 

равен

: 

Рис

. 3. 

Повив

многопроволочного

провода

: 

а

) 

тяжение

в

i

-

м

повиве

T

i

и

фактические

напряжения

в

проволоках

повива

t

i

 (



i

и



i

 — 

продольная

и

поперечная

составляющие

, 



и



 — 

угол

подъема

винтовой

линии

и

угол

скрутки

); 

б

) 

рас

-

четная

схеме

повива

 (

F

i

 — 

площадь

, 

J

i

— 

полярный

момент

) 

с

учетом

поперечной

составляющей

тяжения

прово

-

лок

 (

M

i

 — 

крутящий

момент

); 

в

) 

геометрические

характеристики

расчетного

сечения

 «

трубки

» (

b

i

и

s

i

 — 

средний

радиус

и

толщина

)

T

i

T

i

M

i

M

i

T

i

T

i

n

i

r

i

d

i

b

i

s

i

F

i

 = const

J

i

 = const

F

i

 = const

J

i

 = const

33

T

i



M

i

 = 

∙

b

i

 = 

∙

T

i

∙

b

i

. (8)

tg



m

Примем

касательные

напряжения

по

толщи

-

не

  «

трубки

» 

равными

касательному

напряжению

по

среднему

радиусу

расчетного

сечения

. 

Тог

-

да

с

учетом

 (7) 

и

 (8) 

получим

соотношение

, 

свя

-

зывающее

касательные

и

нормальные

напря

-

жения

: 



M

i

m    

∙

T

i

∙

b

i 





i

 = 

∙

b

i

 = 

∙

b

i

 = 

∙



i

. (9)

J

i

F

i

∙

b

i

2 

m

Для

принятой

расчетной

схемы

нормальные

напряжения

в

радиальном

направлении

отсут

-

ствуют

. 

Таким

образом

, 

материал

  «

трубки

» 

на

-

ходится

в

плоском

напряженном

состоянии

. 

Поэтому

для

оценки

перехода

материала

  «

труб

-

ки

» 

в

предельное

состояние

возможно

исполь

-

зовать

формулы

эквивалентных

напряжений

, 

упрощенные

для

плосконапряженного

состоя

-

ния

 [7].

Третья

гипотеза

прочности

или

гипотеза

наи

-

больших

касательных

напряжений

предполагает

, 

что

причиной

наступления

предельного

напряжен

-

ного

состояния

в

материале

являются

наиболь

-

шие

касательные

напряжения

. 

Условие

прочности

запишем

в

виде

отношения

предельного

напря

-

жения

для

простого

растяжения

  [



] 

к

эквивалент

-

ному

напряжению



III

, 

соответствующего

третьей

гипотезе

прочности

для

плосконапряженного

состояния

. 

С

учетом

 (9) 

получим

: 

[



] [



] 1

K

III

 = 

 = 

 = 

. (10)



III

√



i

 + 4 

∙



i

2

√

1 + 4 

∙

 (



/

m

)

2

При

выводе

формулы

 (10) 

принято

, 

что

предель

-

ное

состояние

расчетной

  «

трубки

» (

соответствует

фактическому

разрывному

усилию

многопрово

-

лочного

провода

) 

наступает

при

значении

нор

-

мального

напряжения

, 

равного

предельному

для

простого

растяжения

  [



], 

что

аналогично

выводу

формулы

 (5). 

Таким

образом

, (10) 

представляет

от

-

ношение

фактического

разрывного

усилия

прово

-

лок

повива

к

теоретическому

, 

полученному

по

фор

-

муле

 (1).

Четвертая

гипотеза

прочности

или

гипотеза

по

-

тенциальной

энергии

формоизменения

предполагает

, 

что

причиной

наступления

предельного

напряжен

-

ного

состояния

в

материале

является

достижение

удельной

потенциальной

энергией

формоизмене

-

ния

своей

критической

величины

. 

Запишем

данное

условие

аналогичным

образом

: 

в

виде

отношения

предельного

напряжения

для

простого

растяжения

[



] 

к

эквивалентному

напряжению



IV

, 

соответству

-

ющего

разрывному

усилию

по

формуле

 (1) 

при

чет

-

вертой

гипотезе

прочности

для

плосконапряженного

состояния

:

[



] [



] 1

K

IV

 = 

 = 

 = 

. (11)



IV

√



i

 + 3 

∙



i

2

√

1 + 3 

∙

 (



/

m

)

2

На

рисунке

 4 

представлены

графики

отношений

K

III

и

K

IV

в

зависимости

от

кратности

шага

скрутки

m

. 

№

 4 (85) 2024

34

ВОЗДУШНЫЕ

ЛИНИИ

Значения

кратности

шага

скрутки

приняты

в

допу

-

скаемых

по

 [1] 

пределах

: 10 



m



 28. 

На

рисунке

 4 

также

даны

зависимость

K

о

и

ордината

 0.95, 

соответ

-

ствующая

допускаемому

 «

ослаблению

» 

разрывного

усилия

по

 [1].

Из

графиков

на

рисунке

 4 

видно

, 

что

при

увели

-

чении

кратности

шага

скрутки

значение

разрывно

-

го

усилия

повива

приближается

к

теоретическому

значению

по

формуле

 (1). 

При

увеличении

параме

-

тра

m

за

допускаемые

 [1] 

пределы

 (

m 



 28) 

графики

асимптотически

стремятся

к

ординате

, 

равной

 1. 

Для

  «

нескрученного

провода

» 

или

  «

нулевого

по

-

вива

» (

центральная

проволока

реального

про

-

вода

) 

кратность

шага

скрутки

m

 = 



, 

а

расчетные

значения

по

формулам

 (5), (10) 

и

 (11) 

становятся

равными

 1.

ФОРМУЛА

ДЛЯ

РАСЧЕТА

РАЗРЫВНОГО

УСИЛИЯ

МНОГОПРОВОЛОЧНОГО

ПРОВОДА

Предлагается

вместо

 (1) 

для

расчета

разрывного

уси

-

лия

многопроволочных

проводов

по

ГОСТ

 839-2019 

следующая

формула

:

N n

i

P

 = 



K

(

m

i

) 

∙

P

j

, (12)

i

=0 

j

=1

где

N

 — 

количество

повивов

в

проводе

; 

n

i

 — 

коли

-

чество

проволок

в

i

-

м

повиве

; 

K

(

m

i

) — 

коэффици

-

ент

, 

учитывающий

снижение

разрывного

усилия

проволок

i

-

го

повива

, 

скрученного

с

кратностью

шага

m

i

; 

P

j

 — 

фактическое

значение

разрывного

усилия

одной

медной

или

алюминиевой

проволоки

либо

усилия

одной

стальной

проволоки

при

растя

-

жении

на

 1% (

для

проволок

стального

сердечника

сталеалюминиевых

проводов

). 

Для

расчета

значе

-

ния

коэффициента

K

(

m

i

) 

предлагается

использо

-

вать

выражения

 (10) 

или

 (11), 

зависящие

только

от

Рис

. 4. 

Отношение

разрывного

усилия

повива

многопро

-

волочного

провода

к

прочности

проволок

зависит

от

шага

скрутки

проволок

в

повиве

1,01

0,995

0,98

0,965

0,95

0,935

0,92

0,905

0,89

0,875

0,86

0,845

10 12 14 16 18 20 22 24 26 28

m

K

IV

(

m

)

K

III

(

m

)

K

о

(

m

)

Табл

. 2. 

Расчет

коэффициентов

для

трех

случаев

кратности

скрутки

Марка

провода

Состав

провода

(

n

i



d

i

)

Экспериментальные

данные

по

Торосяну

 [2]

Расчетные

значения

3

по

предлагаемой

формуле

 (12)

Временное

сопротивление



р

, 

кг

/

мм

2

Разрывное

усилие

провода

P

, 

кг



, %



min

, %



med

, %



max

, %

СА

-228

1

А

 = 30



3,95

15,8–17,5

14 450–

15 600

2

87,8 

92,8

85,8

88,8

91,1

93,1

93,9

95,3

С

 = 19



2,37

119–129

М

-70

7



3,58

38,5–42

2 520

88

86,9

89,6

93,3

94,9

96,1

97,0

А

-115

7×4,6

13,5–15,4

1 450

85,3

86,9

89,6

93,3

94,9

96,1

97,0

Ад

-25

7×2,13

28–30

660

90

86,9

89,6

93,3

94,9

96,1

97,0

Ад

-240

37×2,88

26,6–36,8

6000–7000

–

85,1

88,2

90,2

92,3

93,1

94,7

Примечания

: 

1

В

 [2] 

имеет

место

несоответствие

между

маркой

испытанного

провода

СА

-228 

и

сечением

алюминиевой

части

 (

фактическое

сечение

алюминиевой

части

провода

СА

-228 

составляет

 367 

мм

2 

вместо

ожидаемых

 228 

мм

2

).

2

В

 [2] 

указано

, 

что

 «

последние

образцы

провода

СА

-228 

отличались

от

предыдущего

образца

шагом

свивки

»: 

диаграммы

растя

-

жения

в

статье

 [2] 

представлены

для

шага

свивки

 270 

и

 290 

мм

. 

Эти

же

образцы

испытаны

на

разрыв

, 

но

в

 [2] 

не

указано

, 

какое

разрывное

усилие

соответствует

тому

или

иному

шагу

свивки

. 

Можно

предположить

, 

что

меньшее

значение

разрывного

усилия

соответствует

меньшему

шагу

свивки

. 

Косвенно

это

подтверждает

один

из

выводов

Торосяна

: «

С

увеличением

шага

свивки

повы

-

шается

значение

модуля

упругости

, 

так

как

провод

при

этом

стремится

вести

себя

как

пучок

параллельных

проволок

. 

К

сожалению

, 

не

имея

большого

количества

образцов

провода

с

различными

шагами

свивки

, 

не

представляется

возможным

эту

зависимость

вы

-

разить

каким

-

либо

количественным

соотношением

». 

3

Значение

в

числителе

получено

по

формуле

 (10), 

в

знаменателе

 — 

по

формуле

 (11).

36

кратности

шагов

скрутки

m

i

. 

Центральная

нескру

-

ченная

проволока

провода

рассматривается

как

«

нулевой

» 

повив

, 

для

которого

коэффициент

K

0

равен

 1.

Сравним

разрывные

усилия

многопроволочных

проводов

, 

полученные

в

результате

натурных

испы

-

таний

 [2], c 

расчетными

значениями

, 

полученными

по

предлагаемой

формуле

 (12). 

В

статье

Торосяна

 [2] 

представлены

не

-

обходимые

данные

по

конструкции

испытан

-

ных

многопроволочных

проводов

за

исклю

-

чением

шага

h

i

или

кратности

шага

скрутки

m

i

проволок

i

-

го

повива

. 

Кратность

шага

скрут

-

ки

m

i

принималась

по

ГОСТ

 839-2019 [1]. 

Рас

-

чет

коэффициентов

K

(

m

i

) 

выполнялся

по

фор

-

муле

 (10) 

и

 (11) 

для

трех

случаев

кратности

скрутки

: 

– 

минимально

допустимые

значения

m

 (

графа



min

в

таблице

 2); 

– 

максимально

допустимые

значения

m

  (

графа



max

в

таблице

 2); 

– 

средние

значения

из

диапазона

допустимых

зна

-

чений

m

 (

графа



med

в

таблице

 2).

В

таблице

 2 

результаты

расчетов

представлены

значением



 (

в

 %), 

которое

есть

отношение

разрыв

-

ного

усилия

провода

к

суммарному

разрывному

уси

-

лию

всех

проволок

.  

ВЫВОДЫ

1. 

Фактическое

разрывное

усилие

многопроволоч

-

ных

проводов

меньше

стандартного

разрывного

усилия

по

ГОСТ

 839-2019, 

определяемого

как

сумма

разрывных

усилий

отдельных

проволок

по

форму

-

ле

 (1). 

Расчет

разрывного

усилия

по

ГОСТ

 839-2019 

не

учитывает

влияние

конструкции

провода

: 

винто

-

образной

формы

отдельных

проволок

в

скрученных

повивах

провода

.

2. 

Геометрия

скрученных

проволок

приводит

к

появлению

неучтенной

в

формуле

 (1) 

попереч

-

ной

составляющей

фактического

тяжения

в

прово

-

локах

провода

. 

Измеряемое

при

испытаниях

или

при

монтаже

провода

тяжение

 — 

продольная

со

-

ставляющая

фактического

тяжения

в

проволоках

провода

.

3. 

Предложена

расчетная

схема

отдельного

скру

-

ченного

повива

многопроволочного

провода

в

виде

«

трубки

» 

с

аналогичными

геометрическими

харак

-

теристиками

сечения

: 

площадью

, 

центральными

и

полярным

моментом

инерции

. 

Средний

радиус

и

толщина

 «

трубки

» 

с

расчетным

сечением

, 

эквива

-

лентным

реальному

повиву

, 

можно

определить

по

формуле

 (7). 

4. 

На

основании

предложенной

расчетной

схемы

найдены

формулы

для

определения

коэффициента

снижения

разрывного

усилия

повива

в

зависимости

от

фактического

шага

или

кратности

шага

скрутки

: 

для

гипотезы

наибольших

касательных

напряже

-

ний

 — 

формула

 (10), 

для

гипотезы

потенциальной

энергии

формоизменения

 — 

формула

 (11). 

5. 

Предложена

формула

 (12) 

для

расчета

разрыв

-

ного

усилия

многопроволочных

проводов

. 

Согласно

(12), 

относительное

снижение

разрывного

усилия

за

-

висит

только

от

конструкции

провода

: 

количества

по

-

вивов

, 

площади

сечения

проволок

и

кратности

шага

скрутки

каждого

повива

. 

Из

формул

 (10) 

и

 (11) 

сле

-

дует

, 

что

физико

-

механические

свойства

материала

проволок

не

влияют

на

коэффициент

снижения

раз

-

рывного

усилия

многопроволочного

провода

. 

ЛИТЕРАТУРА

1. 

ГОСТ

 839-2019. 

Провода

неизо

-

лированные

для

воздушных

линий

электропередачи

. 

Технические

условия

. URL: https://docs.cntd.ru/

document/1200169966.

2. 

Торосян

Л

.

В

. 

Исследование

ме

-

ханических

свойств

проводов

 // 

Труды

Всесоюзной

Электротехни

-

ческой

Ассоциации

, 1934, 

№

 11. 

С

. 1–9.

3. 

Глазунов

А

.

А

. 

Основы

механи

-

ческой

части

воздушных

линий

электропередачи

. 

В

 2-

х

томах

: 

т

. 1. 

М

.-

Л

.: 

Госэнергоиздат

, 1956. 192 

с

.

4. 

Бошнякович

А

.

Д

. 

Механический

расчет

проводов

и

тросов

линий

электропередачи

. 

М

.-

Л

.: 

Госэнерго

-

издат

, 1962. 254 

с

.

5. 

Крюков

К

.

П

., 

Новгородцев

Б

.

П

. 

Конструкции

и

механический

рас

-

чет

линий

электропередачи

. 

Л

.: 

Энергия

, 1979. 312 

с

.

6. 

Кесельман

Л

.

М

. 

Основы

механики

воздушных

линий

электропере

-

дачи

. 

М

.: 

Энергоатомиздат

, 1992. 

352 

с

.

7. 

Феодосьев

В

.

И

. 

Сопротивление

материалов

: 

Учеб

. 

для

вузов

. 

М

.: 

Изд

-

во

МГТУ

им

. 

Н

.

Э

. 

Баумана

, 

1999. 592 

с

.

REFERENCES
1.  GOST 839-2019. Non-insulated wires 

for overhead power lines. Technical 
speci

fi

cations. URL: https://docs.

cntd.ru/document/1200169966.

2.  Torosyan L.V. Investigation of me-

chanical properties of wires. Proceed-
ings of the Union Electrotechnical As-
sociation, 1934, no. 11, pp. 1-9.

3.  Glazunov A.A. Fundamentals of the 

mechanical part of overhead power 

transmission lines. In 2 volumes: vol. 1. 
M.-L.: Gosenergoizdat, 1956, 192 p.

4.  Boshnyakovich A.D. Mechanical cal-

culation of wires and cables of power 
transmission lines. M.-L.: Gosener-
goizdat, 1962, 254 p.

5.  Kryukov K.P., Novgorodtsev B.P. De-

signs and mechanical calculation of 
lines power transmission. L.: Ener-
giya, 1979, 312 p.

6. Keselman L.M. Fundamentals of 

mechanics of overhead power trans-
mission lines. M.: Energoatomizdat, 
1992, 352 p.

7.  Feodosiev V.I. Resistance of mate-

rials: Textbook. For universities. M.: 
Publishing House of the Bauman 
Moscow State Technical University, 
1999, 592 p.

ВОЗДУШНЫЕ

ЛИНИИ