Устойчивость на вечной мерзлоте

Page 1
background image

Page 2
background image

68

АНАЛИТИКА

СЕТИ  РОССИИ

68

в

о

з

д

у

ш

н

ы

е

 Л

Э

П

воздушные ЛЭП

Э

нергетики

 

шутят

в

 

от

-

личие

 

от

 

других

в

 

этой

 

отрасли

 

только

 

два

 

вре

-

мени

 

года

 — 

прохожде

-

ние

 

осенне

-

зимнего

 

периода

 

и

 

подготовка

 

к

 

осенне

-

зимнему

 

пе

-

риоду

И

как

 

говорится

в

 

каждой

 

шутке

 

всего

 

лишь

 

доля

 

шутки

От

 

того

насколько

 

качественно

 

про

-

ведена

 

подготовка

 

к

 

максимуму

 

нагрузок

в

 

полной

 

мере

 

зависит

 

надёжность

 

электроснабжения

 

потребителей

В

 

условиях

 

Край

-

него

 

Севера

 

это

 

особенно

 

важ

-

но

затяжная

 

крайне

 

холодная

 

зима

 

с

 

сильными

 

ветрами

 

и

 

рез

-

кими

 

перепадами

 

температуры

 

заставляет

 

предъявлять

 

самые

 

жёсткие

 

требования

 

к

 

подготов

-

ке

 

энергетических

 

объектов

Осо

-

бое

 

внимание

 — 

линиям

 

электро

-

передачи

Большая

 

часть

 

территории

на

 

которой

 

ведёт

 

свою

 

деятельность

 

«

Тюменьэнерго

», 

находится

 

в

 

зоне

 

вечной

 

мерзлоты

Это

 

труднодо

-

ступная

 

местность

 

с

 

большим

 

ко

-

личеством

 

болот

 

и

 

озёр

В

 

Ямало

-

Ненецком

 

автономном

 

округе

 

и

 

на

 

севере

 

Югры

например

в

 

течение

 

девяти

 

месяцев

 

почва

 

находится

 

в

 

замерзшем

 

виде

Во

 

время

 

смены

 

сезонов

 

при

 

похо

-

лодании

 

грунт

 

несколько

 

раз

 

ме

-

няет

 

состояние

На

 

первой

 

стадии

 

(

предварительной

происходит

 

охлаждение

 

грунта

 

до

 

такой

 

тем

-

пературы

при

 

которой

 

охлаждает

-

ся

 

вода

Во

 

время

 

второй

 

стадии

 

(

основной

наблюдается

 

объём

-

ное

 

расширение

 

воды

 

и

 

переход

 

её

 

в

 

твёрдое

 

состояние

 — 

лёд

На

 

третьей

 

стадии

  (

переохлаждение

грунт

 

сжимается

 

на

 

морозе

 

при

 

последующем

 

пони

-

жении

 

температу

-

ры

происходит

 

так

 

называемая

 

усад

-

ка

Стадии

 

выделе

-

ны

 

условно

так

 

как

 

процесс

 

перехода

 

очень

 

медленный

Учёные

 

называют

 

его

 

морозным

 

пуче

-

нием

 

грунта

Но

 

в

 

начале

 

90-

х

 

годов

 

прошло

-

го

 

века

 

этот

 

термин

 

ещё

 

не

 

был

 

изве

-

стен

 

энергетикам

По

 

непонятным

 

тогда

 

причинам

 

в

 

регионах

 

сибирского

 

севера

 

появились

 

случаи

 

падения

 

опор

 

линий

 

электропередачи

Именно

 

тогда

 

специалисты

 

ОАО

  «

Тюмень

-

энерго

» 

сделали

 

первые

 

шаги

 

в

 

исследовании

 

проблемы

 

морозно

-

го

 

пучения

Энергетики

 

совместно

 

с

 

институтом

  «

Энергосетьпроект

» 

начали

 

совместную

 

работу

 

по

 

ис

-

следованию

 

грунтов

 

на

 

предмет

 

изменения

 

физико

-

механических

 

и

 

прочностных

 

свойств

В

 

Ямало

-

Ненецком

 

автономном

 

округе

ко

-

торый

 

особенно

  «

славится

» 

суро

-

выми

 

климатическими

 

условиями

проводились

 

натурные

 

испытания

 

свай

 

и

 

технологий

 

их

 

погружения

 

в

 

различные

 

типы

 

талых

 

и

 

многолет

-

немёрзлых

 

грунтов

Эксперимен

-

тальной

 

площадкой

 

для

 

изучения

 

эффекта

 

морозного

 

пучения

 

стал

 

филиал

  «

Тюменьэнерго

» 

Ноябрь

-

ские

 

электрические

 

сети

Его

 

спе

-

циалисты

 

тщательно

 

изучили

 

кон

-

струкции

 

фундаментов

 

на

 

основе

 

свай

 

разных

 

типов

 

с

 

различной

 

формой

 

сечения

Анализ

 

показал

что

 

на

 

севе

-

ре

 

Тюменской

 

области

точнее

 

в

 

Ямало

-

Ненецком

 

автономном

 

округе

где

 

большинство

 

ВЛ

 

по

-

строены

 

на

 

металлических

 

труб

-

чатых

 

и

 

железобетонных

 

сваях

аварийность

 

вызвана

 

деформа

-

цией

 

фундаментов

 

опор

 

из

-

за

 

ин

-

тенсивного

 

морозного

 

пучения

 

и

 

криогенного

 

разрушения

 

свай

Фактически

 

земля

 

просто

 

вытал

-

кивает

 

сваи

 

наружу

отчего

 

на

-

рушается

 

устойчивость

 

опор

 

ВЛ

Устойчивость 

на вечной мерзлоте

Специалисты «Тюменьэнерго» вместе с учёными института «Энергосетьпроект» 
нашли способ повышения несущей способности и надёжности воздушных линий 
электропередачи в суровых климатических условиях Севера. В 2011—2012 годах 
эта технология наконец получила широкое признание в отрасли, а разработчи-
кам обеспечила победу в номинации «Инновационный проект года» конкурса 
«Лучшая электросетевая компания России».

Елена ХОРОШЕВСКАЯ, Ксения ГУСЬКОВА


Page 3
background image

69

 4 (19), 

июль

август

, 2013

69

Причём

 

если

 

железобетонные

 

сваи

 

подвергаются

 

разрушению

 

из

-

за

 

так

 

называемого

 

морозного

 

выве

-

тривания

то

 

металлические

 

трубча

-

тые

 

сваи

 

разрушаются

 

из

-

за

 

замер

-

зания

 

воды

 

во

 

внутренней

 

полости

Если

 

говорить

 

более

 

точно

 — 

суть

 

проблемы

 

была

 

вовсе

 

не

 

в

 

грунтах

а

 

в

 

количестве

 

и

 

качестве

 

специаль

-

ных

 

знаний

которые

 

помогли

 

бы

 

из

-

бежать

 

или

 

смягчить

 

эти

 

проблему

.

В

 

рамках

 

совместной

 

научно

-

исследовательской

 

работы

 «

Тюмень

-

энерго

» 

и

 

института

  «

Энергосеть

-

проект

» 

впервые

 

был

 

применён

 

экспериментальный

 

способ

 

закре

-

пления

 

фундаментов

 

опор

 

ВЛ

 

ан

-

керными

 

устройствами

 

с

 

исполь

-

зованием

 

свай

 

открытого

 

профиля

 

крестовидного

 

сечения

В

 

грунт

 

ря

-

дом

 

с

 

основной

 

сваей

 

опоры

 

за

-

бивается

 

крестовая

которая

 

затем

 

соединяется

 

с

 

железобетонной

 

опо

-

рой

 

при

 

помощи

 

сцепной

 

армату

-

ры

Особенность

 

крестовой

 

сваи

 

в

 

её

 

форме

рёбра

 

зазубрены

 

в

 

виде

 

ёлочки

что

 

и

 

добавляет

 

ей

 

дополни

-

тельную

 

устойчивость

 

в

 

грунте

Одним

 

из

 

соавторов

 

этой

 

запа

-

тентованной

 

технологии

 

является

 

начальник

 

службы

 

эксплуатации

 

и

 

ремонта

 

высоковольтных

 

линий

 

Ноябрьских

 

электрических

 

сетей

 

Сергей

 

Данилов

За

 

десять

 

лет

 

спе

-

циалистами

 

под

 

его

 

руководством

 

укреплены

 

свайные

 

фундаменты

 

опор

 

ВЛ

 110—500 

кВ

 

на

 

участках

 

линий

 

общей

 

протяжённостью

 

бо

-

лее

 500 

км

По

 

словам

 

Данилова

регулярные

 

натурные

 

обследова

-

ния

 

фундаментов

установленных

 

с

 

применением

 

крестовидных

 

свай

выявили

 

резкое

 

снижение

а

 

в

 

большинстве

 

случаев

 

и

 

вовсе

 

пре

-

кращение

 

деформации

 

усиленных

 

фундаментов

 

опор

 

ВЛ

 

в

 

районах

 

обслуживания

 

филиалов

 

ОАО

  «

Тю

-

меньэнерго

» 

Ноябрьские

 

электри

-

ческие

 

сети

 

и

 

Северные

 

электриче

-

ские

 

сети

.

«

Эту

 

технологию

 

в

 

настоящее

 

время

 

используют

 

не

 

только

 

для

 

укрепления

 

опор

но

 

и

 

при

 

прове

-

дении

 

работ

 

по

 

перестановке

 

опор

 

на

 

новые

 

фундаменты

, — 

рассказы

-

вает

 

С

Данилов

. — 

Металлические

 

сваи

 

открытого

 

профиля

 

кресто

-

видного

 

сечения

 

имеют

 

несомнен

-

ное

 

превосходство

 

по

 

сравнению

 

с

 

обычными

 

железобетонными

Их

 

технические

 

и

 

экономические

 

характеристики

 — 

компактность

сравнительно

 

малый

 

вес

а

 

также

 

низкая

 

трудоёмкость

 

установки

 — 

оптимальны

 

для

 

применения

 

в

 

усло

-

виях

 

вечной

 

мерзлоты

».

В

 2011 

году

   

результат

 

вне

-

дрения

 

этого

 

новшества

 

был

 

рас

-

смотрен

 

и

 

одобрен

   

на

 

заседании

 

Некоммерческого

 

партнёрства

 

«

Научно

-

технический

 

совет

 

единой

 

энергетической

 

системы

» (

НП

  «

НТС

 

ЕЭС

»). 

Членами

 

совета

 

было

 

отме

-

чено

что

 

работа

 

имеет

 

большое

 

практическое

 

значение

 

для

 

отече

-

ственной

 

электроэнергетики

 

в

 

об

-

ласти

 

модернизации

 

линий

 

электро

-

передачи

.

В

 

это

 

же

 

время

 

по

 

результатам

 

вы

-

полнения

 

научно

-

исследовательской

 

работы

 

институтом

  «

Энергосетьпро

-

ект

» 

была

 

разработана

 

расчётно

-

конструкторская

 

документация

 

на

 

унифицированные

 

конструкции

 

фун

-

даментов

 

опор

 

на

 

основе

 

металличе

-

ских

 

свай

 

открытого

 

профиля

 

крестовид

-

ного

 

сечения

,  

кото

-

рые

 

применяются

 

при

 

обустройстве

 

и

 

реконструкции

 

ВЛ

 35—220 

кВ

Эта

 

совместная

 

работа

 

учёных

 

и

 

энерге

-

тиков

 

не

 

осталась

 

незамеченной

в

 

2012  

году

 

компа

-

ния

  «

Тюменьэнерго

» 

стала

 

победителем

 

в

 

номинации

 «

Инновационный

 

проект

 

года

» 

конкурса

 «

Лучшая

 

электросете

-

вая

 

компания

 

России

».

Сегодня

 

использование

 

кресто

-

видных

 

свай

 

как

 

для

 

усиления

 

су

-

ществующих

так

 

и

 

для

 

сооружения

 

новых

 

фундаментов

 

является

 

эф

-

фективным

 

решением

 

проблемы

 

морозного

 

пучения

 

грунтов

Оно

 

успешно

 

применяется

 

при

 

ремонтах

 

и

 

реконструкции

 

на

 

объектах

 

многих

 

региональных

 

энергосистем

 

и

 

обе

-

спечивает

 

дополнительные

 

факто

-

ры

 

повышения

 

надёжности

 

линий

 

электропередачи

В

 «

Тюменьэнерго

» 

применение

 

этого

 

метода

 

уже

 

по

-

зволило

 

исключить

 

случаи

 

падения

 

и

 

повреждения

 

опор

 

по

 

причине

 

мо

-

розного

 

пучения

Но

 

и

 

энергетики

и

 

учёные

 

намерены

 

совершенство

-

вать

 

технологию

ведь

 

сейчас

 

ком

-

пания

 

осваивает

 

северо

-

запад

 

Яма

-

ла

 — 

новую

 

обширную

 

территорию

которая

 

может

 

преподнести

 

ещё

 

не

 

один

 

сюрприз

.


Читать онлайн

Специалисты «Тюменьэнерго» вместе с учёными института «Энергосетьпроект» нашли способ повышения несущей способности и надёжности воздушных линий электропередачи в суровых климатических условиях Севера. В 2011—2012 годах эта технология наконец получила широкое признание в отрасли, а разработчикам обеспечила победу в номинации «Инновационный проект года» конкурса «Лучшая электросетевая компания России».

Поделиться:

«ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ. Передача и распределение» № 4(73), июль-август 2022

Анализ возможности применения рекуррентных нейронных сетей для определения уставки срабатывания защит дальнего резервирования

Воздушные линии Релейная защита и автоматика
Ахмедова О.О. Сошинов А.Г. Атрашенко О.С.
«ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ. Передача и распределение»