

74
ВОЗДУШНЫЕ
ЛИНИИ
Защита ВЛ от коротких замыканий
при пляске проводов
На
протяжении
более
чем
ста
лет
ведутся
наблюдения
за
пляской
проводов
на
воздуш
-
ных
линиях
электропередачи
(
ВЛ
).
Разрабатываются
расчетные
модели
,
позволяющие
предсказать
появление
пляски
и
оценить
ее
разрушительное
воздействие
,
совершен
-
ствуются
способы
и
устройства
для
борьбы
с
пляской
проводов
и
ее
последствиями
.
Специалисты
ПО
«
ФОРЭНЕРГО
»,
используя
собственную
современную
испытательную
базу
,
активно
участвуют
в
создании
конструкций
,
позволяющих
энергетикам
эффектив
-
но
противодействовать
пляске
проводов
,
разрабатывают
соответствующие
рекомендации
в
ходе
выполнения
научно
-
исследовательских
работ
.
Х
орошо известно, что пляс-
ка (галопирование) — это
один из наиболее опас-
ных видов колебаний про-
водов ВЛ, вызываемых вет ром
при определенных атмосферных
условиях, приводящих к отложе-
нию гололеда, мокрого снега или
изморози на проводах. Амплитуда
колебания при пляске может до-
стигать величины стрелы провеса
проводов и грозозащитных тросов
с частотой колебаний 0,1–2 Гц.
Большие амплитуды колебаний
могут вызвать разрушение прово-
дов, арматуры, изоляторов и опор;
приводят, в том числе, к схлесты-
ванию проводов разных фаз ВЛ
(иногда фазы и грозотроса), что
в свою очередь ведет к коротким
замыканиям на линии.
Если не идти по пути беско-
нечного увеличения расстояний
между фазными проводами, то ни
у кого не вызывает сомнения, что
установка межфазных изолиру-
ющих распорок является самым
эффективным способом предот-
вращения схлестывания прово-
дов и возникновения короткого
замыкания. Кроме того, установ-
ка распорок в пролете разбивает
пролет на несколько участков, что
позволяет нарушить регулярность
колебаний поддерживающей под-
вески при пляске в двух смежных
пролетах и дает положительный
эффект по уменьшению амплитуд
пляски (по некоторым данным до
30%) в результате воздействия ко-
лебаний в соседних подпролетах
и колебаний соседних фаз. Сле-
дует отметить, что распорки также
уменьшают кручение провода и за-
трудняют таким образом образова-
ние гололеда.
Однако практика подтвержда-
ет, что существующие на рынке
конструкции межфазных изоли-
рующих распорок существенно
различаются по собственной
усталостной прочности и соот-
ветственно надежности защиты
ВЛ. Если говорить о полимерных
межфазных изолирующих рас-
порках, применяемых сегодня, то
по конструктивному исполнению
они являются чаще всего многомо-
дульными, включающими в себя
элементы с высокой изгибной
жесткостью, например, стальные
трубы или прутки. В зависимости
от класса напряжения такие рас-
порки состоят из одного или двух
изолирующих элементов, метал-
лической вставки (при необходи-
мости увеличения строительной
длины), плашек или специальных
зажимов «лодочка» (рисунок 1).
Характерной особенностью жест-
ких конструкций распорок являет-
ся недостаточная стойкость к сжи-
мающим нагрузкам, которая часто
приводит к их разрушению и, в ко-
нечном итоге, к повреждению
проводов (рисунок 2).
Самыми надежными яв-
ляются одномодульные кон-
струкции распорок, в кото-
рых в качестве удлинителя
используется стеклопластико вый
стержень, защищенный крем-
нийорганической оболочкой. От-
сутствие жестких вставок делает
их более гибкими и увеличивает
рабочий ресурс. Специалиста-
ми предприятий, входящих в ПО
«ФОР ЭНЕРГО» (ООО «МЗВА»
и ООО «ИНСТА»), были прове-
дены необходимые расчеты и ис-
пытания для определения: опти-
мальной конструкции распорок,
эффективного количества рас-
порок на пролет и места их уста-
новки. Новые изделия получили
наименование РМИД (рисунок 3)
и в настоящий момент серийно
выпускаются ООО «ИНСТА» для
ВЛ напряжением до 500 кВ вклю-
чительно.
Сегодня одномодульные рас-
порки ООО «ИНСТА» соответству-
ют ряду специальных технических
требований, которые обеспечива-
ют максимальную эффективность
оборудования:
– распорки должны выдерживать
без механических повреждений
не менее 20 тыс. циклов при-
ложения и снятия сжимающих
нагрузок, сжимающая нагрузка
должна обеспечивать умень-
шение строительной высоты не
менее чем на 30%;
Рис
. 1.
Многомодульная
распорка
для
ВЛ
110
кВ
Рис
. 3.
Распорка
РМИД
для
ВЛ
110
кВ
Рис
. 2.
Разрушение
распорок
на
ВЛ
110
кВ
.

75
– распорки должны быть стой-
кими к воздействию ветровой
вибрации (не менее 10
8
циклов)
и пляски (не менее 10
5
циклов);
– наличие у узла крепления рас-
порки на проводе специального
сферического «беззамкового»
шарнирного соединения;
– наличие у узла крепления рас-
порки на проводе шарнирного
соединения в плоскости про-
вода (для снятия механических
напряжений в распорке в слу-
чае смещения или не перпен-
дикулярного размещения рас-
порки между проводами);
– защитная оболочка изолирую-
щей тяги распорки должна быть
цельнолитой, не допускаются
клеевые швы в местах сочлене-
ния оболочки и оконцевателей.
Для подтверждения заявлен-
ных требований к конструкции рас-
порок необходимо было оценить
возможность конструкции выдер-
живать многократные изгибающие
воздействия и провести ресурс-
ные испытания на определенном
в результате расчетов режиме
(определить длину распорки в изо-
гнутом виде). Необходимо было
также оценить величину прогиба
распорок при сближении фазных
проводов при пляске. Был спро-
ектирован и изготовлен специаль-
ный стенд ресурсных испытаний.
В 2015 году впервые проведены
ресурсные испытания одномо-
дульных распорок различных клас-
сов напряжения, которые подтвер-
дили способность конструкции
выдерживать 20 тыс.циклов при-
ложения и снятия сжимающих на-
грузок (рисунок 4). По результатам
испытаний все специальные тре-
бования подтверждены и реализо-
ваны в существующей конструкции
распорок. По требованиям потре-
бителей разработаны распорки
с возможностью регулирования
строительной высоты. В комплект
поставки распорок входят защит-
ные спиральные протекторы, при-
менение которых существенно
повышает срок службы проводов
в местах установки распорок.
С начала 2017 года распорки
РМИД производства ООО «ИН-
СТА» поставляются в подразделе-
ния ПАО «РОССЕТИ» и ПАО «ФСК
ЕЭС». В МЭС Центра и МЭС Волги
установлены одномодульные рас-
порки на ВЛ 110, 220 и 500 кВ, АО
«Тюменьэнерго» и ПАО «МОЭСК»
после проведения опытно-про-
мышленной эксплуатации успешно
применяют одномодульные меж-
фазные распорки на ВЛ 110 и 35 кВ
(рисунок 5). Например, в «Тюмень-
энерго» на линии 110 кВ Ямбург —
ЯГП-6 удалось устранить суще-
ствовавшую не один год проблему
схлестывания проводов и разру-
шения в тяжелых погодных услови-
ях многомодульных распорок заме-
ной на одномодульные. В отзыве
о промежуточных итогах эксплу-
атации энергетики отмечают, что
распорки РМИД обеспечили изо-
лированную фиксацию проводов,
значительно ограничили амплиту-
ду колебаний и обеспечили сохра-
нение необходимых изоляционных
расстояний между фазами в кри-
тических точках и главное — бла-
годаря повышенной гибкости со-
хранили работоспособность. Всего
за последние два года на сетевые
объекты поставлено уже более ты-
сячи одномодульных межфазных
распорок ООО «ИНСТА».
Работа над совершенствова-
нием конструкции одномодуль-
ных межфазных распорок про-
должается специалистами ПО
«ФОРЭНЕРГО» совместно с АО
«Тюменьэнерго» в рамках НИОКР
«Разработка комплекта линейной
арматуры и высоковольтных изо-
ляторов для воздушных линий
электропередачи
напряжением
110–220 кВ, сооружаемых в рай-
онах Крайнего Севера». Для экс-
тремальных условий прохождения
трасс ВЛ в районах Крайнего Се-
вера разработаны распорки с уве-
личенной
термомеханической
стойкостью (диапазон температур
от –70°С до +50°С). В качестве
грузонесущего элемента применен
специальный стеклопластиковый
стержень, в том числе устойчивый
к кислотной коррозии, что позво-
ляет избежать «хрупкого излома»
распорки. Дополнительно раз-
работана конструкция распорок
с центральным элементом умень-
шенной жесткости по сравнению
со стеклопластиковым стержнем.
Результаты проведенных
комплексных испытаний и опыт
эксплуатации распорок РМИД
однозначно подтверждают, что
одномодульные распорки ООО
«ИНСТА» являются эффектив-
ным средством защиты ВЛ от
коротких замыканий при пляске
проводов и обладают существен-
но большей долговечностью по
сравнению с многомодульными
распорками.
Р
Рис
. 4.
Ресурсные
испытания
одномодульной
распорки
РМИД
Рис
. 5.
Монтаж
распорок
РМИД
на
ВЛ
35
кВ
в
ПАО
«
МОЭСК
»
111141, г. Москва, 2-й проезд Перова Поля, д. 9
Тел./факс (495) 305-58-73
№
3 (54) 2019
На протяжении более чем ста лет ведутся наблюдения за пляской проводов на воздушных линиях электропередачи (ВЛ). Разрабатываются расчетные модели, позволяющие предсказать появление пляски и оценить ее разрушительное воздействие, совершенствуются способы и устройства для борьбы с пляской проводов и ее последствиями. Специалисты ПО «ФОРЭНЕРГО», используя собственную современную испытательную базу, активно участвуют в создании конструкций, позволяющих энергетикам эффективно противодействовать пляске проводов, разрабатывают соответствующие рекомендации в ходе выполнения научно-исследовательских работ.