автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.02, диссертация на тему:Повышение надежности сельских воздушных линий электропередачи 10 (6) кВ в условиях воздействия ветровых и гололедных нагрузок

КАБАШОВ Владимир Юрьевич

ПОВЫШЕНИЕ НАДЕЖНОСТИ СЕЛЬСКИХ ВОЗДУШНЫХ

ЛИНИЙ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ 10 (6) кВ В УСЛОВИЯХ ВОЗДЕЙСТВИЯ ВЕТРОВЫХ И ГОЛОЛЕДНЫХ НАГРУЗОК

Специальность 05.20.02 - Электротехнологии и электрооборудование в сельском хозяйстве

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

2 2 СЕН 2011

Москва 2011

4853206

Работа выполнена в Федеральном государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Башкирский государственный аграрный университет».

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Воробьев Виктор Андреевич

доктор технических наук, профессор Кудрин Борис Иванович

доктор технических наук Некрасов Алексей Иосифович

Ведущая организация: ФГОУ ВПО «Санкт-Петербургский

государственный аграрный университет»

Защита состоится 17 октября 2011 г. в 13.00 часов на заседании диссертационного совета Д 220.044.02 при Федеральном государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Московский государственный агроинженерный университет имени В.П. Горячкина», 127550, Москва, ул. Тимирязевская, д. 58.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГОУ ВПО МГАУ.

Автореферат разослан « У» сентября 2011 г и размещен на официальном сайте ВАК Минобрнауки России http://www.vak.ed.gov.ru.

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат технических наук, доцент

С.А. Андреев

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Современное высокомеханизированное и электрифицированное сельское хозяйство предъявляет повышенные требования к надежности и бесперебойности электроснабжения. Недоотпуск электроэнергии, перерывы в электроснабжении предприятий агропромышленного комплекса влекут за собой как прямой экономический ущерб, связанный с его восстановлением, так и технологический, обусловленный порчей сельхозпродукции.

Надежность электроснабжения сельскохозяйственных потребителей непосредственно связана с аварийными отключениями распределительных сетей, наибольшее число которых приходится на воздушные линии электропередачи напряжением 10 (6) кВ при воздействии ветровых и гололедных нагрузок.

Большинство аварийных отключений при воздействии ветровых и гололедно-ветровых нагрузок связано с различными колебаниями проводов, вызывающими их сближения на опасные в изоляционном отношении расстояния, короткие замыкания и обрывы. Однако до настоящего времени характер и параметры взаимных перемещений проводов малых сечений в различных динамических режимах (несинхронные раскачивания проводов при ветре, пляска, подскок провода при опадении гололедно-изморозевых отложений) малоизуче-ны и не учитываются при выборе расстояний между проводами по условиям их сближения в пролете ВЛ 10 (6) кВ. Применяемые на ВЛ 35-500 кВ известные устройства для подавления колебаний проводов и ограничения их сближений на ВЛ 10 кВ малоэффективны, т.к. не учитывают их конструктивные особенности. Поэтому повышение надежности сельских ВЛ 10 (6) кВ путем снижения их аварийных отключений в условиях воздействия ветровых и гололедно-ветровых нагрузок является актуальной проблемой, имеющей большое народнохозяйственное значение. Она соответствует стратегическим целям федеральной целевой программы «Социальное развитие села до 2012 г.» (п. 7 «Развитие электрических сетей в сельской местности»), утвержденной Постановлениями Правительства РФ № 858 от 3 декабря 2002 г. и № 143 от 5 марта 2008 г.

Цель исследования. Повышение надежности сельских воздушных линий электропередачи 10 (6) кВ путем демпфирования низкочастотных колебаний и ограничения сближений проводов, вызванных воздействием ветровых и гололедных нагрузок.

Задачи исследования:

1. Разработать математическую модель процесса сближения фазных проводов сельских В Л 10 (6) кВ при воздействии ветра.

2. Провести теоретические исследования маятниковых колебаний проводов малых сечений с учетом эксцентричных гололедных отложений.

3. Разработать методику и провести экспериментальные исследования сближения проводов ВЛ 10 (6) кВ в полевых условиях при разных скоростях и направлениях ветра, степени разрегулировки их стрел провеса, длинах пролета, параметрах гололедно-изморозевых отложений.

4. Изучить влияние закручивания проводов малых сечений в пролете на величину и характер их перемещений при сбросе гололедно-изморозевых отложений.

5. Разработать методику определения продолжительности плавки эксцентричных гололедных отложений, проводимой для прекращения пляски проводов малых сечений; методы и средства для дистанционного обнаружения пляски проводов В Л 10 кВ и прогнозирования ее возникновения с целью своевременного проведения плавки гололедных отложений.

6. Разработать на базе проведенных теоретических и экспериментальных исследований и внедрить в производство эффективные устройства для демпфирования колебаний и ограничения сближений проводов ВЛ 10 (6) кВ, включая более совершенные конструкции креплений провода к штыревому изолятору.

Объект исследования. Сельские воздушные линии электропередачи напряжением 10 (6) кВ в условиях воздействия ветровых и гололедных нагрузок.

Предмет исследования. Физические процессы взаимных перемещений проводов малых сечений при различных видах их низкочастотных колебаний, методы и средства по ограничению их сближений, возникающих в условиях воздействия ветровых и гололедных нагрузок.

Методы исследования. В работе использованы метод А.Н. Крылова при решении нелинейного уравнения маятниковых раскачиваний провода; уравнения Лагранжа при составлении модели маятниковых колебаний провода, покрытого эксцентричным гололедным отложением; методы теории вероятностей и математической статистики при определении закона распределения амплитуд пляски проводов и обработке полученных экспериментальных данных.

На защиту выносятся:

- математическая модель сближения фазных проводов сельских ВЛ 10 (6) кВ при воздействии ветра, учитывающая разрегулировку их стрел провеса, изменение частотных и демпфирующих характеристик;

- результаты теоретических исследований маятниковых колебаний проводов малых сечений при образовании на них эксцентричных гололедных отложений;

- результаты исследований закручивания проводов малых сечений в зависимости от их стрел провеса, параметров и массы гололедно-изморозевых отложений;

- методика и экспериментальная оценка сближений проводов в полевых условиях при разных скоростях и направлениях ветра, степени разрегулировки стрел провеса проводов, длинах пролета, параметрах гололедно-изморозевых отложений; величины и характера перемещений провода при сбросе гололедных отложений с учетом его предварительного закручивания;

- методика определения времени плавки эксцентричных гололедных отложений, характерных для режимов пляски проводов на В Л 10 кВ; методы и средства для дистанционного обнаружения пляски, прогнозирования возможности ее возникновения;

- комплекс технических устройств по ограничению сближений проводов при различных видах их колебаний, разработанных на основе исследований ди-

намического поведения проводов сельских ВЛ 10 (6) кВ в условиях воздействия ветровых и гололедно-ветровых нагрузок.

Научная новизна результатов диссертационной работы.

1. Теоретически разработана и экспериментально подтверждена математическая модель сближения проводов малых сечений при их маятниковых раскачиваниях под действием ветра, позволяющая определять минимальные расстояния между фазными проводами В Л 10 (6) кВ по длине пролета с учетом возникающей на практике разрегулировки стрел провеса проводов, изменения их частотных и демпфирующих характеристик.

2. Теоретически установлено возникновение крутильных колебаний провода и уменьшение частоты его маятниковых качаний при образовании гололеда эксцентричной формы за счет массы и момента инерции отложения относительно его центра тяжести.

3. Получены на основе теоретического и экспериментального изучения процесса гололедообразования данные о закручивании проводов малых сечений по длине пролета при разных стрелах провеса (тяжениях), видах, параметрах и погонной массе гололедных отложений.

4. Предложена методика проведения экспериментальных исследований сближения проводов, включающая строительство (при участии автора) специального комплекса В Л 10 кВ в натуральную величину в полевых условиях и разработку (на уровне изобретений) устройств для определения амплитуд колебаний одиночных проводов, дистанционного измерения взаимных перемещений проводов в пролете, определения формы и размеров гололедно-изморозевых отложений.

5. Получены новые экспериментальные зависимости расстояний между проводами при их максимальных сближениях в натурных пролетах ВЛ 10 кВ от скорости и направления ветра, степени разрегулировки стрел провеса, длины пролета, параметров гололедно-изморозевых отложений; вертикальных перемещений и горизонтальных отклонений провода при сбросе гололедно-изморозевых отложений от его предварительного закручивания.

6. Разработаны новые методы и технические средства для демпфирования низкочастотных колебаний и ограничения сближения проводов ВЛ 10 (6) кВ при воздействии ветровых и гололедных нагрузок, дистанционного обнаружения пляски проводов, новизна которых подтверждена авторскими свидетельствами и патентами.

Практическая значимость и реализация результатов работы:

1. Предложены рекомендации по выбору оптимальных расстояний между проводами, исключающих их опасные сближения при воздействии ветра, в режимах пляски проводов, при сбросе гололедно-изморозевых отложений, которые могут быть использованы при проектировании ВЛ 10 кВ.

2. Предложена методика определения продолжительности плавки эксцентричных гололедных отложений, характерных для режимов пляски проводов малых сечений.

3. Разработаны на уровне изобретений способ дистанционного определения пляски проводов с датчиками для ее обнаружения и устройства для контроля гололедообразования, которые могут быть использованы для получения достоверной информации о возникновении пляски и своевременного проведения плавки гололеда.

4. Разработаны на уровне изобретений провод новой конструкции с повышенной аэродинамической устойчивостью, устройства для демпфирования низкочастотных колебаний и ограничения сближений проводов ВЛ 10 (6) кВ, более совершенные крепления провода к штыревому изолятору.

5. Разработанные технические устройства по ограничению сближения проводов после успешных испытаний в полевых и лабораторных условиях внедрены в энергетических системах «Башкирэнерго», «Куйбышевэнерго», «Че-лябэнерго», «Алма-Атаэнерго», «Карагандаэнерго», «Запказэнерго», «Гомель-энерго», «Винницаэнерго», а также в пяти нефтегазодобывающих управлениях, на 12 промышленных предприятиях, на 30 участках энергоснабжения железных дорог России и стран СНГ.

6. Материалы выполненных в диссертации исследований используются в учебном процессе студентами энергетического факультета Башкирского ГАУ.

Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались и обсуждались на научных конференциях профессорско-преподавательского состава Башкирского ГАУ (1978-2002 гг.), в лаборатории надежности линий электропередачи Казахского НИИ энергетики (Алма-Ата, 1977, 1989 гг.), на трех региональных научно-практических конференциях молодых ученых и специалистов (Уфа, 1981, 1986, 1998 гг.), на Всесоюзном совещании «Повышение надежности электроснабжения сельского хозяйства» (Москва, 1982 г.), на техническом совете ПОЭ и Э «Башкирэнерго» (Уфа, 1984, 1987 гг.), на трех республиканских научно-практических конференциях: в Башкирском ГАУ (1984, 1988 гг.), в Уфимском ГАТУ (1999 г.), на кафедре электроснабжения сельского хозяйства МИИСП им. В.П. Горячкина (Москва, 1987 г.), на международной научно-технической конференции «Достижения науки - агропромышленному производству» (Челябинск, 2005 г.), на шести Всероссийских научно-практических конференциях, проводимых в рамках ХУ-ХХ международных специализированных выставок «АгроКомплекс» (Уфа, 2005-2010 гг.), на Всероссийской научно-технической конференции «Электротехнологии, электропривод и электрооборудование предприятий» (Уфа, УГНТУ, 2007 г.), на II ежегодной международной научно-технической конференции «Энергетика и энергоэффективные технологии» (Липецк, 2007 г.).

Разработанные устройства по ограничению сближений проводов ВЛ 10 (6) кВ неоднократно экспонировались на ВДНХ СССР, ВДНХ БАССР, Международной ярмарке в Индии (Нью-Дели, 1984 г.). Автор награжден двумя серебряными медалями ВДНХ СССР.

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 98 научных работ, в том числе две монографии, 58 статей в научных журналах, из них 17 в, изданиях, рекомендованных ВАК РФ, 38 изобретений, которые отражают содержание работы и новизну технических решений.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, шести глав, основных выводов, библиографического списка и 19 приложений. Работа изложена на 356 страницах машинописного текста, включая 79 рисунков, 36 таблиц, библиографический список из 262 наименований.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертации, изложены научная новизна и практическая значимость работы, основные положения, выносимые на защиту.

В первой главе выполнен обзор и анализ отечественных и зарубежных научных работ по исследованию сближений проводов воздушных линий электропередачи при воздействии ветровых и гололедных нагрузок. Имеющиеся материалы систематизированы и обобщены по трем направлениям: наблюдения за сближениями проводов в производственных и экспериментальных условиях, теоретические исследования и мероприятия по ограничению опасных сближений и повреждаемости проводов в ветровых и гололедно-ветровых режимах.

Вопросам повышения надежности воздушных линий электропередачи в условиях воздействия ветровых и гололедных нагрузок посвящено много научных работ. Значительный вклад в изучение рассматриваемой проблемы внесли отечественные и зарубежные ученые: Ю.Ж. Байрамгулов, P.M. Бекметьев, В.В. Бургсдорф, В.Е. Бучинский, О.Г. Вексельман, В.А. Воробьев, Л.Б. Гарцман, A.A. Глазунов, А.Н. Карсаулидзе, Б.И. Кудрин, Т.Б. Лещинская, А.И. Некрасов, Ф.Х. Усманов, Р.Я. Федосенко, В.А. Шкапцов, Л.В. Яковлев; О. Гезти и Г. Людвиг (Венгрия), Н. Генков и К. Тагаров (Болгария), И. Грэнт и Дж. Стиварт (США), М. Н. Кастанета (Португалия), С. Мануцио и Л. Парис (Италия), А. Отцуки, М. Морикава, А. Иноуэ (Япония) и др.

Анализ аварийных отключений В Л 6-110 кВ, проведенный в ряде энергосистем России и стран СНГ, показал, что наибольший процент отключений приходится на линии 10 (6) кВ, т.е. они являются наиболее слабым звеном в системе электроснабжения сельскохозяйственных потребителей.

Высокая повреждаемость ВЛ 10 (6) кВ по сравнению с ВЛ 35 кВ и выше объясняется их конструктивными особенностями: короткие пролеты, малые сечения проводов и стрелы их провеса, незначительные межфазные расстояния между проводами, малая крутильная жесткость проводов, большая разрегулировка их стрел провеса в пролете, возникающая в процессе эксплуатации и др.

Опыт эксплуатации и статистика энергосистем страны указывают на высокую повреждаемость В Л 10 (6) кВ из-за опасных сближений проводов в результате несинхронных раскачиваний при воздействии ветра, подскоков при опадении гололедно-изморозевых отложений и пляски проводов. Согласно литературным данным в ряде энергосистем страны отключения ВЛ 10 (6) кВ из-за обрывов и опасных сближений проводов составляет от 35,6 до 69,0%.

Разработанные теоретические модели сближения проводов, составленные для ВЛ 35 кВ и выше, не учитывают возникающую при эксплуатации ВЛ 10 (6) кВ разрегулировку стрел провеса фазных проводов, изменения их частотных и демпфирующих характеристик, не позволяют определять расстояния

между раскачивающимися проводами на разных участках по длине пролета и, следовательно не могут быть применены к В Л 10 (6) кВ.

Экспериментальные исследования сближений проводов В Л 10 (6) кВ ранее не проводились.

Известные устройства для ограничения сближений проводов (включая гасители колебаний), применяемые на В Л 35 кВ и выше, не учитывают конструктивные особенности ВЛ 10 кВ и не могут обеспечить эффективную защиту этих линий при воздействии гололедно-ветровых нагрузок.

Применяемые на В Л 10 (6) кВ крепления провода к штыревому изолятору являются несовершенными, обладают низкой механической прочностью в динамических режимах воздействия ветровых и гололедно-ветровых нагрузок.

На основе анализа состояния проблемы и поставленной цели сформулированы задачи исследования. Научная концепция работы состоит в повышении надежности сельских В Л 10 (6) кВ путем разработки новых эффективных технических решений, направленных на ограничение сближения проводов при их низкочастотных колебаниях, возникающих при воздействии ветровых и гололедно-ветровых нагрузок.

Во второй главе «Особенности динамического поведения проводов сельских ВЛ 6-10 кВ при воздействии ветровых и гололедных нагрузок» приведены анализ аварийных отключений сельских В Л 6-10 кВ, описание комплекса экспериментальных линий и разработанных измерительных устройств для исследования колебаний и сближений проводов, установлено влияние разрегулировки стрел провеса проводов В Л 10 (6) кВ на их повреждаемость, диаметра проводов на их подверженность пляске при воздействии ветра и гололеда, стрелы провеса на закручивание проводов малых сечений при гололеде, на их частотные и демпфирующие характеристики при маятниковых колебаниях.

В диссертации рассмотрены и изучены 940 аварийных отключений сельских ВЛ 10 (6) кВ. Все отключения сгруппированы по причинам и видам повреждений. Анализ показал, что 54,0% всех отключений связано с динамическим поведением проводов при воздействии ветровых и гололедно-ветровых нагрузок. Эти отключения вызваны одним из следующих повреждений: обрыв провода (24,9%) или проволочной вязки провода к изолятору (9,8%), пережоги проволок проводов при их опасных сближениях и схлестываниях (17%), срыв изолятора с крюка или штыря (2,3%).

Построенные гистограммы распределения аварийных отключений ВЛ показали, что они происходят с октября по февраль месяцы года при воздействии ветра со скоростью 18...35 м/с при порывах до 40 м/с.

Обрывы проводов происходили в зоне 1/4, 1/2, 3/4 длины пролета (61,1%) и в месте крепления провода к изолятору или до 2...3 м от него (38,9%). Осмотрами установлено, что обрывам проводов предшествовали их ослабления из-за пережогов отдельных проволок повива при кратковременных опасных сближениях или перетираний в зоне крепления к штыревому изолятору.

Опасные сближения фазных проводов при ветре возникали в большинстве случаев в пролетах с разрегулировкой их стрел провеса от 20 до 60%, основ-

ной причиной которой, как показали верховые осмотры, является ослабление крепления провода к штыревому изолятору проволочной вязкой.

Отключения по неизвестным причинам ранее в литературе не анализировались. Сравнение гистограмм распределения отключений по неизвестным причинам (9,6%) и из-за опасных сближений и схлестывания проводов показало, что эти отключения взаимосвязаны, имеют идентичный характер и происходят в одни и те же месяцы года.

Проведенный анализ позволяет сделать вывод о том, что наряду с усилением механической прочности элементов пролета сельских BJI 10 (6) кВ, к числу важнейших мероприятий по повышению их надежности относятся защита проводов от опасных сближений в режимах низкочастотных колебаний при воздействии ветровых и гололедных нагрузок, координация расстояний между фазными проводами с учетом их возможных сближений, совершенствование конструкции крепления провода к штыревому изолятору.

Ввиду практической невозможности проведения экспериментальных исследований колебаний проводов и оценки их сближений на действующих ВЛ 10 кВ, был построен комплекс экспериментальных линий (рисунок 1), расположенный вблизи поселка Аксаково Республики Башкортостан на территории Белебеевско-Бугульминской возвышенности, отнесенной к особому району по гололеду и III по ветру.

¡о

Рисунок 1 Комплекс экспериментальных линий: Л-1...Л-4 - воздушные линии, расположенные на разных горизонталях склона (горизонтальные линии); Р-1... Р-4 — воздушные линии с пролетами 50, 75, 100 м (радиальные линии); С-З...С-6 - типовые гололедные станки; С-1, С-2, С-7 - гололедные станки нетиповой конструкции; а - вагончик-мастерская; о - кинофотосъемочная вышка; в - передвижная монтажная вышка; *> -стационарные мачты для снятия с Приводов образцов гололеда

Комплекс включает четыре параллельно расположенные относительно друг друга линии (Л-1, Л-2, Л-3, Л-4), оборудованные устройствами плавки го-

лоледа на проводах токами короткого замыкания и четыре радиальные линии (Р-1, Р-2, Р-3, Р-4). Линии Р-1, Р-2 и Р-4 состоят из трех пролетов, расходящихся лучами из одной точки, длиной 50, 75 и 100 м с проводами АС-35/6,2; АС-50/8,0 и АС-70/11,0 соответственно. Для изучения взаимных перемещений проводов при их колебаниях под воздействием ветра, на базе линии Р-3 построен опытный участок (при участии автора), включающий три анкерных пролета В Л 10 кВ длиной 50, 75 и 100 м и четыре пролета (Л-5) по 50 м каждый. Провода в трех анкерных пролетах с одной стороны закрепляются на траверсе одной портальной опоры. Траверсы имеют специальную конструкцию, позволяющую изменять расстояния между проводами, и снабжены натяжными устройствами для изменения величины стрел провеса проводов в пролетах.

При выполнении экспериментальных исследований использовались разработанные устройства для определения амплитуд колебаний одиночных проводов (а.с. №843069), дистанционного измерения минимальных расстояний между проводами при их сближениях (а.с. №834386) и способ определения формы и размеров гололедных отложений на проводах ВЛ (а.с. №1398010).

В процессе эксплуатации сельских В Л 10 (6) кВ возникает разрегулировка проводов из-за недостаточной прочности крепления провода к изолятору, неидентичности вытяжки от гололедно-изморозевых отложений. При ослабленном креплении разница в гололедно-ветровых нагрузках на провода соседних пролетов (например, при неравных длинах, неравномерности покрытия проводов гололедом и т.д.) приводит к перемещению (проскальзыванию) провода через крепление и его удлинению в одном из смежных пролетов.

Для дальнейшего проведения исследований и учета относительной разрегулировки стрел провеса фазных проводов в пролете ВЛ введен коэффициент разрегулировки 8^ :

А

где /1;/2 - стрелы провеса соответственно первого и второго проводов (/2 >/,).

В работе для определения коэффициента разрегулировки стрел провеса проводов получено кубическое уравнение:

/4 .. , , ,Л

83 +3-82 +

0)

„ з-Г-у. 3-/-А1 2+ 1

64-Е- /,3 8-у;2

3-1-М •/,2

8.--=- = 0, (2)

/ О г2

/

где / - длина пролета, м;

у, - удельная нагрузка от массы провода, Н/(м-мм2); Е - модуль упругости провода, Н/мм2; АЬ - увеличение длины провода в пролете, м. Подстановкой 8^ = у — 1 уравнение (2) приводится к «неполному» виду:

3-/4-г, 3-1-М ,1 .. 3 •/4-г,

64-Е-/? 8-у;2

■у--^т = 0 (3)

64-Е- /,

На основе выполненных численных расчетов получены зависимости коэффициента разрегулировки стрел провеса проводов от величины их удлинения Д£ в пролетах длиной 40... 120 м (рисунок 2).

0 0,02 0,04 0,06 0,08 0,10 0,12 0,14 0,16 0,18 ДЬ, м Рисунок 2 Зависимость относительной разрегулировки стрел провеса проводов от величины их удлинения AL в пролетах разной длины:

-для III ветрового, III гололедного районов, провода АС-35/6,2;

---для IV ветрового, III гололедного районов, провода АС-50/ 8,0

Проведенные исследования показали, что при одинаковом удлинении провода АL относительная разрегулировка резко увеличивается с уменьшением длины пролета: при AI = 0,02 м коэффициент разрегулировки стрел провеса проводов в пролете длиной 60 м в 5,7 раза больше, чем в пролете длиной 100 м и в 10,5 раза - чем в пролете 120 м. Этим объясняется высокая подверженность проводов BJT 10 (6) кВ опасным сближениям и схлестываниям при воздействии ветра в пролетах длиной 40.. .60 м.

В диссертации расчетами установлено, что из-за неравномерности покрытия фазных проводов гололедом коэффициент разрегулировки их стрел провеса не превышает 0,13 в I и II районах по гололеду, а в III и IV районах по гололеду может достигать значений 0,24 и 0,36 соответственно.

Для исследования сближений проводов в результате их несинхронных перемещений получено решение дифференциального уравнения маятниковых колебаний провода во втором приближении методом А.Н. Крылова:

<р{()-<Ро ■ cos cot+—(coscot - cos3a)t)

192

+

ю = <оп 1 + — +

2 1-7 4

<Po , 17-g0

«0=3,5•/ 2.

(5)

где

'о

1536

/

Правильность теоретических исследований подтверждена экспериментально в пролете длиной 50 м со стрелами провеса 0,4... 1,2 м путем отклонения провода и измерения времени 10 колебаний. Отличие экспериментальных значений частоты маятниковых качаний от теоретических не превышает 2,6%.

Существенное влияние на характер маятниковых колебаний проводов оказывают их демпфирующие характеристики, определяющие потери энергии при колебаниях на внутреннее трение, возникающее в витых проводах при микроперемещениях между алюминиевыми жилами и стальным сердечником, а также в местах крепления провода к штыревому изолятору. Так как механизм возникновения внутренних потерь в проводе при маятниковых колебаниях недостаточно изучен и не поддается аналитическому описанию, логарифмический декремент внутреннего трения был определен экспериментально путем измерения амплитуд затухающих колебаний проводов в безветренную погоду при стрелах провеса 0,4... 1,2 м, при этом использовалось специально разработанное устройство (а.с. №843069).

На основе обработай опытных данных получена зависимость логарифмического декремента внутреннего трения от стрелы провеса для разных марок проводов, используемых на BJT 10 (6) кВ:

â = exp(c-/-k). (6)

Экспериментальные коэффициенты с ni в выражении (6) составляют: 0,488 и 2,90 соответственно для проводов АС-35/6,2; 0,425 и 2,92 - для проводов АС-50/8,0; 0,356 и 2,92 - для проводов АС-70/11,0.

Анализ проведенных исследований показал, что встречающаяся на практике разрегулировка стрел провеса фазных проводов от 0,2 до 0,6 вызывает изменение частоты маятниковых колебаний на 9...21% и логарифмического декремента внутреннего трения на 7,8...23,4%, что способствует возникновению несинхронных раскачиваний и сближений проводов при воздействии ветра.

На основе изучения процесса гололедообразования одновременно на проводах разного диаметра (от АС-25/4,2 до АС-300/66) установлено, что на проводах АС-25/4,2; АС-35/6,2; АС-50/8,0; АС-70/11,0 в отличие от проводов большего диаметра, применяемых на ВЛ 35 кВ и выше, односторонние гололедные отложения создают аэродинамически неустойчивые профили провода с гололедом, вызывающие при воздействии ветра пляску проводов. Поэтому на ВЛ 10 (6) кВ пляска проводов более часто повторяется и более широко распространена, чем на ВЛ 35-500 кВ, при этом имеют место наиболее опасные виды пляски с меньшим числом полуволн в пролете и размахом колебаний, достигающим 0,67 стрелы провеса провода.

На основе статистической обработки опытных данных, полученных при • изучении 150 случаев пляски проводов, установлено, что двойная амплитуда пляски (2Ат) в соотношении к стреле провеса проводов / распределена по нормальному закону, при этом плотность вероятности распределения случайной величины х = 2Ат / / можно записать в следующем виде:

_(л-0,355)2

/М=3,79-е °'022 . (7)

Провода малых сечений, применяемые на BJI 10 (6) кВ, отличаются малой крутильной жесткостью. Ввиду отсутствия в литературных источниках данных о крутильной жесткости проводов малых сечений были проведены экспериментальные исследования по ее определению в пролете длиной 50 м при изменении стрел провеса в пределах 0,3...0,9 м.

Результаты проведенных экспериментов для провода АС 35/6,2 без гололеда представлены на рисунке 3. Анализ результатов измерений показывает, что полученные зависимости угла закручивания провода (р от крутящего момента М линейны и не зависят от стрел провеса (тяжения) провода только в ограниченном диапазоне: для углов закручивания до 90...100° (1,57... 1,74 рад). При углах более 100° графические зависимости угла закручивания провода от крутящего момента становятся нелинейными и зависят от стрел провеса: с уменьшением стрелы провеса угол закручивания уменьшается, ф,град

240

200

160

120

80 40

0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 М,Нм Рисунок 3 Зависимость угла закручивания провода от крутящего момента при разных стрелах провеса: о - 0,9 м; • - 0,7 м; * - 0,6 м; Д - 0,5 м; х - 0,3 м

В общем случае зависимость угла закручивания провода <р от крутящего момента М и стрелы провеса / (в пределах 0,5...0,9 м) при углах более 100° описывается уравнением регрессии:

<р =-129,10 + 52,57-М +520,39-/ +393,8 М-/-78,34-М2 - 425-/2. (8)

На основе опытных данных в работе получены значения крутильной жесткости для проводов АС-25/4,2; АС-35/6,2; АС-50/8,0; АС-70/11,0. Показано, что для провода АС-35/6,2 по сравнению с проводом АС-95/16, применяемым на ВЛ 35 кВ, крутильная жесткость в 5,6 раза ниже, чем и объясняется особенность процесса гололедообразования на проводах малых сечений.

Экспериментальные исследования, проведенные в условиях гололедооб-

разования показали, что гололедные отложения увеличивают крутильную жесткость проводов, при этом наблюдается тенденция увеличения крутильной жесткости с увеличением погонной массы гололедных отложений на проводе.

В пролетах ВЛ 10 (6) кВ с разными стрелами провеса, ввиду различного закручивания проводов в процессе гололедообразования, отложения гололеда будут неидентичными по форме, размерам и массе. Для подтверждения этого в диссертации представлены параметры гололедных отложений, измеренных на проводах с разными стрелами их провеса. Результаты измерений показывают, что с уменьшением стрелы провеса (увеличением тяжения) провода угол его закручивания, размеры и погонная масса гололеда уменьшаются. При коэффициенте разрегулировки стрел провеса проводов в пределах 0,28...0,37 погонная масса гололедных отложений отличается на 20,8...26,7% соответственно.

На основе теоретических исследований получено уравнение для определения координат и зоны возможного схлестывания (касания) проводов ВЛ 10 кВ с учетом разрегулировки их стрел провеса. Показано, что схлестывания проводов в зависимости от их углов отклонения и степени разрегулировки происходят не только в середине пролета, как это указывалось в научных работах других исследователей, но и в двух точках, симметрично расположенных относительно его середины, что необходимо учитывать при составлении моделей сближения проводов. С увеличением коэффициента разрегулировки возрастает вероятность схлестывания проводов в пролете, при этом координаты точек касания смещаются вдоль пролета от середины к местам крепления проводов.

В третьей главе «Исследование сближений проводов сельских В Л 6-10 кВ при воздействии ветра» разработана математическая модель сближения фазных проводов сельских В Л 10 (6) кВ при ветре, выполнены ее численные исследования, теоретически изучены маятниковые колебания провода, покрытого эксцентричным гололедным отложением. Приведены результаты экспериментальных исследований сближения проводов при разных скоростях и направлениях ветра, степени разрегулировки стрел провеса, длинах пролета, параметрах гололедно-изморозевых отложений. Предложены мероприятия по ограничению сближений проводов ВЛ 10 (6) кВ при ветре.

Воздействие ветрового потока на провода ВЛ можно представить в виде последовательности порывов ветра с разными паузами (промежутками) между ними. При таком подходе наибольшие сближения проводов могут возникать в периоды этих пауз. Из-за неодновременности воздействия скоростных напоров, обусловленных порывами ветра, разные части провода в пролете будут находиться в различных фазах движения. Поэтому суммарное отклонение провода определяется не максимальной скоростью, а ее усредненной величиной. При моделировании будем считать, что при воздействии ветра провода отклоняются на определенный угол <р0, а во время паузы между порывами совершают затухающие маятниковые колебания (раскачивания). При этом существенное значение имеет соотношение между периодами раскачиваний проводов и продолжительностью пауз между порывами ветра. На ВЛ 10 (6) кВ с малыми стрелами провеса проводов периоды раскачивания могут оказаться меньше паузы между порывами ветра, при этом провода будут сближаться на опасные в

изоляционном отношении расстояния. На рисунке 4 представлена расчетная схема для определения расстояний между раскачивающимися проводами при их взаимном сближении в пролете длиной / (у-провес провода на расстоянии х от опоры, у1 <у2).

В диссертации процесс изменения расстояний между двумя фазными проводами в каждый момент времени их маятниковых раскачиваний в любой части длины пролета при разных параметрах ветрового воздействия и степени Рисунок 4 Расчетная схема расположения разрегулировки стрел провеса про-

проводов при их несинхронных раскачиваниях

водов представлен в следующем виде:

0{х,1)=\а2 +

16-х2 (. х42

■-т

2 + 2-д + д —2 • 1 ч-5

/ /

ми

1/2

(9)

где <р$)=

юп-соъаЛ+—9-\соъсо,1-соъЪсо,{\ о 1 192

9

512 1120

17

1

• соб со ?---со5 Зсо / ч---сов 5(0 /

1 6

1 40

- ехр с ■ / - к • /

; (Ю)

<р2к)=

•С05£У_/ + -^_-(с03£У,?-С053ю,,/) 2 192 "

<Р

17

С08со /---собЗсо Н---С035й> <

512 1120 2 6

40

ехр с ■ / ■ 1 + 3 - * I

1 Ч /

; (п)

со =3,5-1 "

пу

1+10-+.

8 1536

-1/2

= 3,5

(р2 \1-(р 1+-

8 1536

-1/2

(13)

ср =агс1е-о

-■V2-<>\п2 Р,

—- (И)

где V - скорость ветра, м/с; I - текущая координата времени колебаний проводов в паузе между порывами ветра, с; а, - коэффициенты, учитывающие соответственно неравномерность скоростного напора ветра по пролету ВЛ и влияние длины пролета на ветровую нагрузку; сх - коэффициент лобового сопротивления; — площадь диаметрального сечения провода, м2; С - вес провода в пролете, даН; Р — угол между направлением ветра и осью ВЛ.

Выполненные численные расчеты по формулам (9) - (14) показали, что при скорости ветра до 16 м/с максимальные сближения проводов (АС-50/8,0) имеют место в середине пролета, а при больших скоростях - в определенной зоне по длине пролета, которая расширяется с увеличением скорости ветра V и коэффициента разрегулировки стрел провеса 5^. Расстояния между проводами

могут уменьшаться до опасных в электрическом отношении уже при скоростях

ветра 20 м/с, что подтверждается проведенным анализом аварийных отключений ВЛ 6-10 кВ. Показано, что при выбранных параметрах модели опасные сближения проводов возникают уже при длительности паузы между порывами ветра 1,32 с. На основе численных расчетов получены зависимости минимальных расстояний между проводами при их сближениях от скорости ветра при разных коэффициентах разрегулировки стрел провеса фазных проводов и длительностях пауз между порывами ветра (рисунок 5).

Рисунок 5 Зависимость наименьших расстояний между раскачивающимися проводами от скорости ветра при паузе между порывами 3,2 с и коэффициентах разрегулировки стрел провеса: 1 - 0,1; 2 - 0,2; 3 - 0,3; 4 - 0,4; 5 - 0,5

5 10 15 20 25 30 35 V. м/с

Экспериментальные исследования сближений проводов В Л 10 кВ при воздействии ветра с учетом случайного характера процесса проводились в течение 10 лет. Замеры расстояний между проводами (АС-50/8,0) при их сближениях проводились в середине пролета. На рисунке 6 представлены результаты измерений при 8^ = 0,2 и направлениях ветра под углами 90 ± 25° к пролету

(I = 50 м, /, = 0,7 м, а = 1,2 м). Анализ результатов измерений показывает, что максимальные сближения проводов в зависимости от скорости ветра характеризуются довольно значительным разбросом. Тем не менее, общая тенденция увеличения сближения проводов с ростом скорости ветра проявляется достаточно четко. Разброс опытных данных объясняется влиянием на величину сближения проводов длительности паузы между порывами ветра, которая, в общем случае, является случайной величиной. Ввиду отсутствия жесткой зависимости между исследуемыми величинами, полученные результаты престав-лены в виде ограниченной области возможных значений расстояний между проводами Отт при их максимальных сближениях под действием ветра со скоростью У, для границ которой получены уравнения регрессии:

-2-Ю"5-Г2 - 0,042-К +1,322 <йтЫ < 2-Ю-4 -V2 - 0,028- У+1,341 (15) (на рисунке 6 границы области представлены сплошными линиями). Результаты экспериментальных исследований хорошо согласуются с теоретическими расчетами: область опытных данных расположена между теоретическими кривыми, представленными пунктирными линиями.

В работе установлено, что увеличение коэффициента разрегулировки стрел провеса на 0,1 (в диапазоне 0,1...0,5) вызывает уменьшение расстояния между проводами на 0,05.. .0,15 м.

Исследования влияния на перемещение проводов направления ветра показали, что в диапазоне углов 40...90° максимальные перемещения проводов отличаются незначительно (0,04...0,06 м), т.е. изменение направления ветра в этих пределах практически не влияет на величину перемещений и расстояния между проводами при их колебаниях под действием ветра. При углах менее 40° величина перемещения проводов резко снижается (при скоростях ветра 18...20 м/с величина перемещения не превышает 0,23 м) и вероятность возникновения опасных сближений проводов уменьшается.

На основе измерений, выполненных в пролетах длиной 50, 75 и 100 м (при^ = 0,2), установлено, что с уменьшением длины пролета расстояния между проводами при их максимальных сближениях снижаются. При скоростях ветра 16,5... 18,5 м/с эти расстояния в пролете длиной 50 м в 1,21...1,28 раза

Рисунок 6 Минимальные расстояния между проводами в моменты их сближений при разных скоростях ветра

ниже, чем в пролете 100 м. Чем выше скорость ветра, тем более существенным оказывается влияние длины пролета.

Установлено, что одним из факторов, влияющим на взаимные перемещения проводов при их маятниковых колебаниях, являются гололедные отложения. Образование таких отложений на проводах малых сечений вызывает изменение момента инерции и частотных характеристик их маятниковых колебаний. Ввиду того, что подобные теоретические исследования в России и за рубежом ранее не проводились, в работе рассмотрены малые свободные маятниковые колебания провода, покрытого гололедом, имеющим в поперечном сечении форму эллипса (рисунок 7).

При маятниковых качаниях провода гололедные отложения совершают крутильные колебания. Для исследования колебаний рассматриваемой системы с двумя степенями свободы использованы уравнения Лагранжа в обобщенных координатах и (р2. С учетом полученных в работе выражений для кинетической энергии провода с гололедом и обобщенных активных сил, уравнения Лагранжа представлены в следующем виде:

Рисунок 7 Расчетная схема маятниковых колебаний провода, покрытого гололедом

Г(/, +т2

■/,-12+(т2 -1\ +12)-<р2 =-к9-<рх +(кр-т2-ё-12)-

<Р2>

(16)

где /] - момент инерции провода относительно оси, проходящей через точки

2

его крепления, кг-м ; т2 - масса гололедного отложения на проводе в пролете, кг; /2 - расстояние от центра кручения сечения гололедного отложения до его центра тяжести, м; тх - масса провода в пролете, кг; 1п - расстояние от оси X (вдоль линии) до центра тяжести кривой провисания провода, м; /2 - момент инерции гололедного отложения относительно центра тяжести, кг-м2; кр - коэффициент крутильной жесткости провода, Н-м/рад.

В результате решения системы (16) получено дифференциальное уравнение маятниковых колебаний провода с гололедом:

\-'<рх+Вх-срх+Сх-(рх= О, где Ах = т\ -/2-II -(/, +т2 ■/,2)-(/2 +т2 -/22);

Bl=2-m2-lx-l2-k9+ (/, +m2-lf)-{klp-m2-g-l2)

~ ('", "h •g-h-K)'(I2+ "h ' l\ )'

C1 =K Ah ~m2 -S-h)\mi

Рассматриваемая система имеет два корня: один из которых со[ определяет частоту маятниковых колебаний провода, а другой а2 - частоту крутильных колебаний гололедных отложений на проводе:

Для количественной оценки влияния гололедных отложений были выполнены расчеты частот колебаний по формулам (17) - (18), при этом параметры гололедных отложений на проводе АС-35/6,2 были получены на комплексе экспериментальных линий в гололедные сезоны при помощи разработанного копирующего устройства (а.с. №1398010). Результаты расчетов показали, что эксцентричные гололедные отложения на проводе уменьшают круговую частоту маятниковых колебаний проводов за счет массы и момента инерции гололедного отложения относительно его центра тяжести. При погонной массе гололедных отложений 0,09...0,66 кг/м частота снижается на 10,2...26,4%. Частота крутильных колебаний провода с гололедными отложениями превышает частоту маятниковых раскачиваний в 7,1...9,6 раза и составляет 3,8...5,5 Гц. Таким образом, неидентичность или неравномерность покрытия гололедом фазных проводов будут увеличивать несинхронность их взаимных перемещений и сближений в пролете BJI 10 (6) кВ. Для подтверждения полученных результатов исследований в диссертации приведены сравнительные данные измерений сближений проводов без гололеда и проводов, покрытых отложениями разного вида и разных размеров в пролете длиной 50 м (при 8f = 0,2). Показано,

что гололедно-изморозевые отложения с диаметром более 30 мм при скоростях ветра 12... 16 м/с увеличивают величину сближения проводов на 25...32%.

Проведенные теоретические исследования позволили обосновать методы предотвращения опасных сближений проводов, возникающих при их маятниковых раскачиваниях. На основе составленной модели сближения проводов в диссертации выполнены расчеты допустимых горизонтальных расстояний между проводами, исключающих их опасные сближения при воздействии ветра. Показано, что на BJ1 10 кВ нового строительства такие расстояния должны составлять: для I и П района по ветру 1,5 м; для III и IV - 1,6 м; для V - 1,7 м.

На действующих BJI 10 (6) кВ удлинение траверс требует выполнения громоздких реконструктивных работ с длительными перерывами электроснабжения потребителей. В связи с этим в работе рассмотрены перспективные методы и устройства ограничения сближений проводов при ветре, предусматривающие их активное воздействие на колебательные процессы.

1/2

2 -А,

(18)

Снижение интенсивности маятниковых колебаний проводов может быть достигнуто применением гасителей с элементами, подстраивающими частоту своих движений к частоте возникающих колебаний. На основе выполненных в диссертации исследований маятниковых колебаний проводов с изохронным элементом гашения разработана конструкция инерционного гасителя колебаний проводов BJI10 (6) кВ (а.с. №712884) и получены формулы и зависимости для определения его оптимальных параметров. Гаситель выполнен в виде двух жестко закрепленных на проводе колец, в которых установлен груз в виде стержня, снабженного ограничителями продольного перемещения. Перемещения стержня внутри колец синхронизируются с раскачиванием провода, а периодическая реакция, создаваемая движущимся элементом, противодействует колебаниям провода, уменьшая их амплитуды.

Сравнительные измерения сближений двух горизонтально расположенных проводов с гасителями и без них показали, что величина сближения оснащенных гасителями проводов по сравнению с контрольными меньше в 1,35...1,53 раза. Гаситель внедрен на предприятии Северных электрических сетей РУЭХ «Карагандаэнерго», на Калушском ПО «Хлорвинил» и трех предприятиях министерства гражданской авиации.

Одним из перспективных средств защиты В Л 10 (6) кВ от опасных сближений проводов является установка междуфазовых изолирующих распорок. Такой способ позволяет избежать реконструкции линий с увеличением расстояний между проводами и наиболее эффективен в длинных пролетах. С целью повышения функциональных возможностей распорок и эффективности их использования разработана новая конструкция, элементы которой одновременно с ограничением сближений проводов выполняют функцию ударного гасителя (а.с. №687515, №982127). Демпфирующая распорка выполнена в виде двух стеклопластиковых стержней с возможностью их относительного продольного перемещения до удара зажимов, закрепленных жестко на одном стержне и свободно — на другом. Многолетние наблюдения за поведением проводов, оснащенных жесткими и демпфирующими распорками, показали сравнительно высокую эффективность разработанных распорок по демпфированию колебаний проводов. Демпфирующие распорки внедрены в РЭУ «Башкирэнерго», РУ «Алма-Атаэнерго», Актюбинском РУ «Запказэнерго», Тургайском бокситовом рудоуправлении. Годовой экономический эффект от использования распорок в Башкирской энергосистеме составил 412 тыс. рублей (в ценах 2007 г.).

В четвертой главе «Исследование сближений проводов сельских ВЛ 6-10 кВ при пляске и разработка эффективных средств защиты» аналитически определены возможные расстояния между фазными проводами при их максимальных сближениях в режимах пляски, разработаны и испытаны эффективные устройства, повышающие аэродинамическую устойчивость провода с гололедом при воздействии ветрового потока, приведены результаты их испытаний в натурных условиях. Предложены методика определения продолжительности плавки гололедных отложений, характерных для режимов пляски проводов, методы и средства для дистанционного обнаружения пляски и начала гололедооб-разования на проводах В Л 10 (6) кВ.

С целью определения возможных расстояний между фазными проводами при пляске, оценки их опасности с изоляционной точки зрения при различных метеоусловиях и параметрах пролета ВЛ 10 (6) кВ рассмотрен наиболее опасный случай, встречающийся на практике: в пролете имеет место пляска нижнего провода (со стрелой провеса /2 ) в вертикальной плоскости с двумя полуволнами, амплитудой Ат, при этом верхний провод (со стрелой провеса /х ) отклоняется под действием ветрового потока со скоростью V на угол <р.

В диссертации получена формула для определения расстояний между фазными проводами при разных режимах пляски, параметрах пролета, степени разрегулировки стрел провеса:

1(4,122 • /2' -11,334- Ая- 0,212)- 2х

£> =

а 4-Г-хЛ х , .

---—— 1-- • 51П(О

2 / V /

I

2 -ч 1/2

, (19)

к и J } гдеУГ=/;-Мл); /2=/Л + */г)>

0,075-К2 •(й? + 2-Ь,я)-10~3

где й - расчетный диаметр провода, мм; / - плотность гололедного отложения, г/см3; Ьгп - приведенная толщина стенки цилиндрического гололедного отложения, мм; С„ - погонный вес провода, даН.

Численные расчеты показали, что опасные сближения проводов при пляске возникают при скоростях ветра 10 м/с и более. Анализ результатов расчета позволяет сделать вывод о существенном влиянии на величину сближения проводов разрегулировки стрелы провеса верхнего провода по сравнению с разрегулировкой стрелы провеса нижнего. Увеличение стрел провеса проводов, коэффициента их разрегулировки при заданных режимах пляски приводит к уменьшению расстояний между проводами при их сближениях.

В диссертации выполнены расчеты горизонтальных расстояний между проводами на опоре, при которых исключаются их опасные сближения при пляске. Показано, что с учетом возникающей при эксплуатации В Л 10 (6) кВ разрегулировки стрел провеса проводов эти расстояния (более 1,83 м) ограничивают возможность выполнения работ по закреплению провода к изолятору с опоры и не могут быть реализованы на практике. Поэтому наиболее перспективными методами борьбы с пляской проводов являются установка гасителей и использование проводов новой конструкции, а также применение плавки гололедных отложений на проводах электрическим током.

В диссертации приведены результаты 7-летних испытаний применяемых на В Л 35-500 кВ известных гасителей пляски, которые показали недостаточную эффективность демпфирования низкочастотных колебаний проводов

ВЛ 10 (6) кВ ввиду их конструктивных отличий и особенностей гололедообра-зования на проводах малых сечений.

Изменение формы гололедных отложений на проводах в процессе голо-ледообразования приводит к уменьшению подъемной силы и является одним из методов снижения амплитуды пляски или её подавления. С этой целью разработано устройство для предотвращения колебаний проводов малых сечений при гололеде (а.с. №936148). Оно выполнено в виде алюминиевой полосы 1 с зубцами 2 и 3 (рисунок 8), которая навивается на провод. Конструкция гасителя представляет собой «ёрш», что исключает необходимость его строгой ориентации в рабочем положении Рисунок 8 Устройство для и существенно облегчает технологию

предотвращения колебаний проводов его установки на проводе в пролете.

Испытаниями, проведенными в аэродинамической трубе КазНИИЭ, установлено, что гаситель снижает коэффициент лобового сопротивления провода за счет завихрений, создаваемых выступающими над поверхностью провода зубцами. Его значение уменьшается с увеличением высоты выступа зубцов, оптимальное значение которой следует выбирать в диапазоне (0,8... 1,2) • с1.

В течение пяти лет были изучены формы гололедных отложений на поверхности провода и гасителя в пролете ВЛ 10 кВ. Наблюдения показали, что на участках провода с гасителем гололедные отложения формируют поверхность с переменным по длине профилем неправильной формы (рисунок 9).

Рисунок 9 Отложения гололеда на поверхности гасителя

Для оценки эффективности разработанного гасителя была выполнена продувка в аэродинамической трубе КазНИИЭ участков провода без гасителя и с гасителем с имитацией гололедных отложений пластилином при скоростях воздушного потока 6 и 12 м/с, характерных для режимов пляски проводов. Испытания показали, что только при скорости 6 м/с наблюдались незначительные по величине и переменные по знаку колебания подъемной силы, при этом наибольшие значения коэффициента подъемной силы для провода с гасителем были в 3,5...7,7 раза меньше, чем для провода без гасителя, что существенно уменьшает интенсивность или даже исключает возникновение пляски.

Визуально-инструментальные наблюдения, проведенные в течение семи гололедно-ветровых сезонов, подтвердили высокую эффективность использо-

вания гасителя при установке в зоне 1/4 и 3/4 длины пролета ВЛ 10 кВ с общим охватом 20% длины провода.

Разработанный гаситель внедрен на ВЛ 10 кВ Белебеевских электрических сетей Башкирской энергосистемы. Экономический эффект составляет, в среднем, 1566 руб/км (в ценах 2007 г.).

Для снижения интенсивности пляски проводов или ее предотвращения разработано устройство, обеспечивающее удаление (скалывание) гололеда цилиндрическими пружинными элементами, установленными на проводе с зазором (а.с. 1243059), которое внедрено на предприятии г. Степногорска Целиноградской области с годовым экономическим эффектом 224 тыс. рублей.

Применение гасителей пляски, устанавливаемых на проводах, требует дополнительных материальных затрат на монтаж и контроль за их состоянием в процессе эксплуатации. Поэтому был разработан провод линии электропередачи (а.с. №714509), в котором повышение аэродинамической устойчивости при ветре и гололеде достигается за счет изменения его конструкции.

Аэродинамически стабильный провод отличается от стандартного тем, что диаметр одной из проволок внешнего повива больше диаметра остальных

(рисунок 10).

С целью оценки эффективности демпфирования низкочастотных колебаний проводов ВЛ 10 (6) кВ на комплексе экспериментальных линий во время трех гололедно-ветровых сезонов были выполнены сравнительные испытания аэродинамически стабильного провода и применяемого в США спирального демпфера пляски (спойле-ра), выполненного в виде плотного двойного повива вокруг провода из прутка диэлектрического материала.

В рамках проводимых испытаний были изучены особенности гололедо-образования на аэродинамически стабильном проводе и проводе со спойлером. Измерения гололедных отложений выполнялись в двух пролетах, где были смонтированы три разных провода: аэродинамически стабильный провод, провод со спойлером и контрольный провод АС-70/11.

Результаты измерений показали, что отложения гололеда на аэродинамически стабильном проводе и проводе, оборудованном спойлером, в пределах длины одного шага их повива располагаются по винтовой линии (рисунок 11). Поэтому подъемные силы, возникающие на одних участках провода, будут компенсироваться силами на других участках, в результате чего повышается аэродинамическая устойчивость провода в пролете при воздействии ветра.

За период испытаний пляска контрольных проводов возникала 8 раз; проводов со спойлерами - 5 раз; аэродинамически стабильного провода - 1 раз, при этом пляска аэродинамически стабильного провода в отличие от проводов, оборудованных спойлерами, наблюдалась только с четырьмя полуволнами. При

Рисунок 10 Аэродинамически стабильный провод линии электропередачи

одновременной пляске контрольных проводов и проводов, оборудованных спойлерами, последние колебались с амплитудами в 1,17... 1,40 раза меньше,

чем амплитуды колебаний

| I \

контрольных проводов. Высокая эффективность аэродинамически стабильного провода обеспечивается за счет взаимной компенсации возникающих подъемных сил по всей его длине, а не на отдельных участках провода в зоне установки спойлеров.

Провод новой конструкции внедрен на В Л 10 кВ Белебеевс-Рисунок 11 Формы гололедных кого предприятия «Башкирэнер-

отложений на аэродинамически го» с экономическим эффектом

стабильном проводе 4 ] 2 тыс. руб/км.

В диссертации показано, что значительная часть плавок с целью предотвращения пляски проводится при наличии на проводах малых эксцентричных гололедных отложений. Ввиду отсутствия данных о фактической стенке про-плавления, зависимости ее от геометрических размеров эксцентричных гололедных отложений, в работе изучены формы таких отложений на проводе АС-35/6,2 в 60 случаях пляски проводов. На основе предложенной систематизации эксцентричных гололедных отложений по форме и размерам получено выражение для определения действительной стенки проплавления отложений, наблюдающихся при пляске проводов, по их геометрическим размерам:

Ь = 0,048 • Ь^ - 0,063 ■ в„ + 0,878, (20)

где Ьэ =

V

\а-с с{

а - диаметр гололедного отложения, мм; с - толщина го-

лоледного отложения, мм.

Результаты пяти проведенных на комплексе экспериментальных линий опытных плавок эксцентричных гололедных отложений на проводах АС-35/6,2 подтвердили правильность разработанной методики расчета продолжительности плавки гололеда как средства борьбы с пляской проводов. Отличие фактического времени плавки от расчетного составляет 6,7... 12,5%.

Для получения достоверной информации о возникновении пляски и своевременного проведения плавки гололеда разработаны способ дистанционного определения пляски проводов (патент РФ №2017297), датчики для ее обнаружения (а.с. №№1436166, 1479997), а также устройства для контроля гололедо-образования (а.с. №№1476560, 1330687), которые могут быть использованы для прогнозирования возможной пляски проводов на В Л 10 кВ. Разработана методика технико-экономического обоснования целесообразности использования устройств для дистанционного обнаружения пляски проводов.

В пятой главе «Исследование перемещений проводов малых сечений при опадении гололедных отложений» приведены результаты теоретических и экспериментальных исследований закручивания проводов малых сечений по длине пролета при образовании различных по форме, размерам, массе гололедных и изморозевых отложений, разработана методика и представлены данные проведенных в натурных условиях измерений перемещений провода при сбросе гололедных отложений с учетом его предварительного закручивания.

Особенностью поведения проводов малых сечений является значительное их закручивание под действием эксцентричной нагрузки односторонних гололедных отложений. При их опадении возникающие упругие силы сопротивления крутящему моменту приводят к сложной форме перемещения провода. Горизонтальные отклонения при таких перемещениях проводов увеличивают вероятность их опасных сближений. В связи с этим возникла необходимость проведения экспериментальных исследований перемещения проводов малых сечений при опадении гололедных отложений.

Для приближения условий опытов к реальным, необходимо углы закручивания провода устанавливать соответствующими их действительным значениям при разных видах, формах, размерах и массе гололедных отложений.

Для изучения закручивания провода, покрытого гололедом, составлена расчетная схема, где провод с гололедом неподвижно закреплен на опорах в точках А и В (рисунок 12). Длина провода / разбита на п участков. Длина каждого участка выбирается таким образом, что в его пределах изменением крутящего момента можно пренебречь. Моменты М, прикладываются в середине каждого участка на рас-

ппобод

Рисунок 12 Расчетная схема для определения угла закручивания провода с гололедом по длине пролета

стоянии 1\,12 Расстояние

п = , у ;

и... /,

и т.д. от точки А. общем виде

п)

определяется

, , (2/-1)-/ дующим образом: /, =———.

сле-

В диссертации с учетом расчетной схемы получены выражения для определения угла закручивания любого участка провода по длине пролета, которые, в общем случае могут быть представлены в следующем виде:

(2 п)2С1,

;■ 1

Л

п

I

■ (2/-1)2(2я-2у + 1).Л//+(2и-2| + 1)-2(2у-1).Л// , (21)

7=' ' ]=\ 1

п

1-1

<Р,=

— ' ас — 5, 4 '

где в - модуль сдвига на кручение, кгс/м2; /„ - полярный момент инерции, м4;

- площадь сечения гололедного отложения на участке, мм2; кг - эксцентриситет, характеризующий положение центра тяжести сечения, м; 5„ - расчетная площадь сечения провода, мм2.

Для подтверждения правильности уравнений (21) были выполнены численные расчеты методом приближений и результаты сравнены с экспериментальными данными, полученными путем измерения углов поворота провода с гололедом в семи точках по длине пролета. Показано, что угол закручивания провода с гололедом имеет максимальное значение в середине пролета и уменьшается по направлению к опорам: в зоне 1/4 длины пролета угол закручивания меньше в 1,2...1,3 раза, в зоне 1/8 - в 1,7...2,0 раза, на расстоянии 1 м от опоры-в 8,7... 11,4 раза.

Для определения перемещений провода при сбросе гололеда в течение 10 лет в полевых условиях в пролете длиной 50 м были проведены экспериментальные исследования зависимости углов закручивания провода АС-35/6,2 в середине пролета от погонной массы гололедных отложений, при этом осреднение углов закручивания для значений погонной массы отложений проводилось по 15...20 измерениям. Путем обработки опытных данных получена зависимость угла закручивания провода (р от погонной массы гололедных отложений тг:

(9,50 • тг - 0,09 при т,. < 0,28 кг/м

^ ~ [1,97 + (11,86 ■ тг - 2,9б)1/2 при тг> 0,28 кг/м (22)

Измерения перемещений провода при опадении гололедно-изморозевых отложений проводились в середине опытного пролете длиной 50 м с проводами АС-35/6,2 путем сбрасывания грузов, имитирующих гололедную нагрузку. Закручивание провода на требуемый угол осуществлялось путем подбора веса груза, подвешенного к шкиву, закрепленному на проводе в середине пролета.

Экспериментами установлено, что с учетом закручивания проводов малых сечений в процессе гололедообразования их подскок при опадении голо-

ледно-изморозевых отложений имеет сложную траекторию и характеризуется вертикальными перемещениями (Н в) и горизонтальными отклонениями (Нг), для вычисления которых получены уравнения регрессии:

Я„ =0,974 • Д/-|2---—¡-0,018, (23)

й у V юоо;

// =0,211А/-|2--— )-0,025, (24)

г ' 7 I, юоо;

где Д/ - разность стрел провеса провода при нагрузке гололедом и после его сброса, м.

Установлено, что горизонтальные отклонения провода увеличиваются с ростом угла закручивания и при его величине 5,23 рад достигают 0,25 м.

В диссертации получено выражение для определения поправочного коэффициента, учитывающего частичный сброс гололедно-изморозевых отложений с провода в пролете. Показано, что при наиболее вероятном случае опадения отложений с 30...50% длины провода в средней части пролета значения поправочного коэффициента находятся в пределах 0,59...0,75.

В шестой главе «Совершенствование конструкции креплений проводов к штыревым изоляторам на ВЛ 6-10 кВ» приведены результаты исследований работоспособности существующих креплений проводов к штыревым изоляторам, применяемых на ВЛ 10 (6) кВ, выполнен анализ опыта их эксплуатации на действующих линиях, разработаны более совершенные и надежные конструкции креплений для различных районов по ветру и гололеду, представлены результаты их испытаний.

Как уже отмечалось, одной из причин опасных сближений проводов ВЛ 10 (6) кВ при ветре является разрегулировка их стрел провеса, часто возникающая из-за низкой прочности крепления провода к штыревому изолятору. Однако вопросам совершенствования этого элемента ВЛ не уделяется достаточного внимания. В типовых проектах в течение многих лет применяются лишь два вида крепления: проволочная вязка на шейке или головке штыревого изолятора и антивибрационный зажим ЗАК-10-1.

На основе данных лабораторных испытаний на специально разработанном стенде применяемых на ВЛ 10 (6) кВ способов крепления провода проволочной вязкой установлены значительные смещения провода относительно узла крепления, получены зависимости перемещений провода от односторонних продольных усилий, выявлены три стадии разрушения проволочной вязки.

Проведенные в диссертации исследования работоспособности применяемых креплений провода к штыревому изолятору и анализ многолетнего опыта эксплуатации на действующих ВЛ 10 (6) кВ выявили их существенные недостатки и возможность ограниченного использования в различных климатических условиях: крепления провода вязальной проволокой на головке (или шейке) штыревого изолятора - в I, II, III, антивибрационного зажима ЗАК-10-1 для проводов сечением не более 35 мм2 — в I, II районах по ветру и гололеду.

Крепление провода проволочной вязкой, ослабленное в процессе эксплуа-

тации, вызывает перетирание провода с последующим его падением на землю, что усложняет ремонтно-восстановите-льные работы. Для повышения надежности работы В Л 10 (6) кВ и предохранения провода от падения при его обрыве разработана новая конструкция крепления провода на штыревом изоляторе (а.с. №725090). Новая конструкция крепления (рисунок 13) содержит гибкое звено 1 в виде отрезка провода, расположенного в пазу головки штыревого изолятора 2 и соединенное с проводом 3 линии электропередачи плашечными зажимами 4. Крепление провода 3 на шейке изолятора 2 осуществляется с помощью вязальной проволоки 5. Упругий хомут 6 предохраняет гибкое звено 1 от выпадения из паза головки штыревого изолятора 2.

При обрыве провода в месте его крепления гибкое звено натягивается и укладывается в паз головки штыревого изолятора. При этом линия не отключается, так как электрическое соединение оборванного провода осуществляется гибким звеном.

Для повышения надежности ВЛ 10 (6) кВ в тяжелых климатических условиях разработаны и испытаны в лабораторных и полевых условиях конструкции крепления провода на штыревом изоляторе в виде устройств с ограниченной прочностью заделки (авторские свидетельства №№737993, 796919) и жесткого зажима (авторское свидетельство №1007135).

Устройства для крепления провода на штыревом изоляторе внедрены в 7 энергосистемах, 5 нефтегазодобывающих управлениях, 3 заводах, 3 предприятиях, на 30 участках энергоснабжения железных дорог России и стран СНГ.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ

1. Установлено, что более 50% всех аварийных отключений ВЛ 10 (6) кВ связаны с динамическим поведением проводов в ветровом потоке и происходят из-за опасных сближений и обрывов проводов. Опасные сближения и схлестывания проводов происходят в пролетах с разрегулировкой их стрел провеса от 20 до 60%, основной причиной которой является неудовлетворительная конструкция креплений провода к штыревому изолятору. Показано, что разрегулировка стрел провеса фазных проводов вызывает существенные различия их демпфирующих и частотных характеристик, что усиливает несинхронность раскачиваний проводов при воздействии ветра.

2. Разработана и экспериментально подтверждена математическая модель сближения фазных проводов сельских В Л 10 (6) кВ при их несинхронных маят-

Рисунок 13 Новая конструкция крепления провода на штыревом изоляторе

никовых раскачиваниях под действием ветра. В модели использовано полученное методом А.Н. Крылова решение нелинейного уравнения маятниковых колебаний провода в пролете и учитывалась возникающая при эксплуатации BJI разрегулировка стрел провеса фазных проводов. Численные расчеты модели показали, что при скоростях ветра 20 м/с и более опасные сближения проводов имеют место в определенной зоне относительно середины пролета, которая расширяется с увеличением степени разрегулировки и скорости ветра. Определены допустимые горизонтальные расстояния между проводами, исключающие их опасные сближения в ветровых режимах: 1,5 м для I и II районов по ветру; 1,6 м для III и IV; 1,7 м для V.

Теоретически установлено, что эксцентричные гололедные отложения на проводе вызывают его крутильные колебания и уменьшают круговую частоту маятниковых качаний провода за счет массы и момента инерции гололедного отложения относительно его центра тяжести. Показано, что при погонной массе гололеда 0,09...0,66 кг/м частота маятниковых колебаний провода снижается на 10,2. ..26,4%. Частота крутильных колебаний провода с гололедом превышает частоту маятниковых качаний в 7,1 ...9,6 раза.

3. Разработана методика экспериментальных исследований низкочастотных колебаний и сближений проводов, перемещения проводов при опадении гололедно-изморозевых отложений, включающая строительство (при участии автора) специального комплекса BJI 10 кВ в натуральную величину в полевых условиях, использование новых технических устройств для дистанционного измерения перемещений проводов (а.с. №834386, №843069) и способа определения величины гололедных отложений (а.с. №1398010).

4. Установлено экспериментально, что расстояния между проводами при их маятниковых раскачиваниях уменьшаются с увеличением скорости ветра и коэффициента разрегулировки стрел провеса, уменьшением длины пролета. Показано, что изменение направления ветра к оси пролета в пределах 40...90° практически не влияет на величину взаимных сближений проводов, а при углах менее 40° вызывает их существенное уменьшение. Гололедно-изморозевые отложения увеличивают несинхронность раскачиваний проводов, при этом величина их сближений при скоростях ветра 12... 16 м/с увеличивается до 25...32%.

5. Получены экспериментальные зависимости угла закручивания провода от крутящего момента, которые показали, что крутильная жесткость не зависит от стрелы провеса и может считаться постоянной в пределах до 90... 100°. При больших углах зависимости становятся нелинейными, при этом с уменьшением стрелы провеса угол закручивания провода уменьшается. Выявлена тенденция увеличения крутильной жесткости с увеличением погонной массы гололедных отложений на проводе. Установлено, что в пролетах BJI 10 кВ на проводах с разными стрелами провеса образуются отложения гололеда, неидентичные по форме, размерам и массе.

6. Установлено, что закручивание проводов малых сечений в значительной степени влияет на величину и характер их перемещений при опадении гололедных отложений. Получены данные о закручивании проводов малых сечений при разных видах, параметрах и массе отложений, экспериментальные за-

висимости, позволяющие определять величину вертикальных перемещений и горизонтальных отклонений предварительно закрученного провода при сбросе грузов, имитирующих гололедную нагрузку. Установлено, что с ростом угла закручивания горизонтальные отклонения провода увеличиваются.

Показано, что для учета частичного сброса гололедных отложений необходимо вводить поправочный коэффициент, снижающий величины вертикальных перемещений и горизонтальных отклонений провода при одновременном сбросе гололедной нагрузки со всего провода в пролете. При наиболее вероятном случае опадения отложений с 30...50% длины провода в средней части пролета значения этого коэффициента находятся в пределах 0,59...0,75.

7. Установлено, что на BJI 10 (6) кВ пляска проводов более часто повторяется и более широко распространена, чем на ВЛ 35-500 кВ, при этом имеют место наиболее опасные виды пляски в вертикальной плоскости с меньшим числом полуволн в пролете и двойной амплитудой колебаний, достигающей 0,67 стрелы провеса провода. Двойная амплитуда колебаний в соотношении к стреле провеса проводов распределена по нормальному закону.

Показано, что методика расчета времени плавки гололедных отложений, проводимой в целях борьбы с пляской проводов ВЛ 10 (6) кВ, не учитывает особенностей гололедообразования на проводах малых сечений. Установлена зависимость между действительной стенкой проплавления эксцентричных гололедных отложений и их внешними геометрическими размерами. Проведенные опытные плавки гололедных отложений, наблюдающихся при пляске проводов, подтвердили правильность разработанной методики расчета их продолжительности по действительной стенке проплавления.

Для получения достоверной информации о возникновении пляски и своевременного проведения плавки гололеда разработаны способ дистанционного определения пляски проводов (патент РФ №2017297), датчики для ее обнаружения (а.с. №1436166, №1479997), а также устройства для контроля гололедообразования (а.с. №1330687, №1476560), которые могут быть использованы для прогнозирования возможной пляски проводов ВЛ 10 (6) кВ.

8. Выявлено на основе опыта эксплуатации и лабораторных испытаний ограниченное использование применяемых на ВЛ 10 (6) кВ способов крепления провода: вязальной проволокой на головке (или шейке) штыревого изолятора — в I, II, III, зажимом ЗАК-10-1 - в I, II районах по ветру и гололеду.

Для повышения надежности ВЛ 10 (6) кВ в различных климатических условиях разработан ряд более совершенных конструкций креплений провода к штыревому изолятору. Крепление провода повышенной надежности (а.с. №725090), устройства с ограниченной прочностью заделки (а.с. №737993, №796919) и жесткий зажим (а.с. №1007135) внедрены более чем в 40 энергосистемах, нефтегазодобывающих управлениях, промышленных предприятиях, участках энергоснабжения железных дорог России и стран СНГ.

9. На основе теоретических и экспериментальных исследований динамического поведения проводов малых сечений в режиме ветровых и гололедно-ветровых нагрузок разработан ряд устройств по ограничению сближений проводов при различных видах их колебаний. Наибольший практический интерес

из них представляют: провод электропередачи новой конструкции (а.с. №714509), гаситель маятниковых колебаний проводов (а.с. №712884), междуфазовая изолирующая распорка (а.с. №687515, №982127), устройство для предотвращения колебаний проводов (а.с. №936148), устройство для гашения пляски проводов (а.с. №1243059).

Разработанные устройства внедрены в электросетевых предприятиях энергосистем «Башкирэнерго», «Алма-Атаэнерго», «Запказэнерго», «Караган-даэнерго», на Калушском ПО «Хлорвинил», предприятии г. Степногорска Целиноградской области, в Тургайском бокситовом рудоуправлении. Экономический эффект от использования междуфазовых распорок и устройства для гашения пляски проводов составил 636 тыс. рублей в год (в ценах 2007 г.), провода электропередачи новой конструкции - 41,2 тыс. руб/км, устройства для предотвращения колебаний проводов — 1566 руб/км.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

Монографии

1. Кабашов, В. Ю. Повышение надежности сельских воздушных линий 6-10 кВ в условиях воздействия ветровых нагрузок : монография / В. Ю. Кабашов. — Уфа : Изд-во «Здравоохранение Башкортостана», 2009. —140 с.

2. Кабашов, В. Ю. Защита сельских воздушных линий электропередачи 6-10 кВ от низкочастотных колебаний проводов при гололедно-ветровых нагрузках: монография / В. Ю. Кабашов. - Уфа : Изд-во «Здравоохранение Башкортостана», 2010. -168 с.

Статьи, опубликованные в изданиях, рекомендованных ВАК

3. Пластинчатые гасители пляски проводов ВЛ / Р. М. Бекметьев, Ф. X. Усманов,

A. 111 Жакаев, Ю. Ж. Байрамгулов, В. Ю. Кабашов // Электрические станции. — 1979. - № 10. - С. 64-66.

4. Усманов, Ф. X. Анализ отключений сельских В Л 6-10 кВ / Ф. X. Усманов,

B. Ю. Кабашов, В. А. Максимов // Электрические станции. -1980. -№ 8. - С. 56-58.

5. Усманов, Ф. X. О схлестывании проводов сельских линий 6-10 кВ / Ф. X. Усманов, В. Ю. Кабашов // Механизация и электрификация сельского хозяйства. - 1981. -№6.-С. 31-32.

6. Кабашов, В. Ю. К вопросу сближения и схлестывания проводов сельских ВЛ 6-10 кВ / В. Ю. Кабашов // Известия вузов. Энергетика. -1981. - № 7. - С. 33-36.

7. Усманов, Ф. X. Испытание гасителей пляски проводов на ВЛ 6-10 кВ / Ф. X. Усманов, Ю. Ж. Байрамгулов, В. Ю. Кабашов // Электрические станции. -1981.-№7.-С. 51-56.

8. Усманов, Ф. X. Определение координат и зоны возможного схлестывания проводов ВЛ 6-10 кВ / Ф. X. Усманов, В. Ю. Кабашов, Э. А. Ахмегшпн // Известия вузов. Энергетика. -1982. -№ 4. - С. 95-98.

9. Кабашов, В. Ю. Ограничение сближений проводов ВЛ 10 кВ при ветровых нагрузках / В. Ю. Кабашов, М. 3. Нафиков ; Ред. ж. Изв. вузов СССР - Энергетика. -Минск, 1988. - Деп. в ВИНИТИ 05.08.88, № 6279-В88.

10. Усманов, Ф. X. Повышение надежности элементов пролета сельских ВЛ 10 кВ при ветре и гололеде / Ф. X. Усманов, В. Ю. Кабашов // Энергетик. -1988. -№9.-С. 23-24.

11. Кабашов, В. Ю. Предотвращение опасных сближений проводов сельских ВЛ 6-10 кВ / В. Ю. Кабашов, М. 3. Нафиков // Механизация и электрификация сельского хозяйства.-1989,-№ 1.-С. 41-42.

12. Усманов, Ф. X. О расстоянии между фазными проводами сельских ВЛ 10 кВ / Ф. X Усманов, М. Т. Сулейманов, В. Ю. Кабашов // Энергетик. - 1989. - № 6. -С. 22-23.

13. Усманов, Ф. X. Определение продолжительности плавки односторонних гололедных отложений на проводах ВЛ 10 кВ / Ф. X. Усманов, В. Ю. Кабашов, М. С. Шаяхметов // Известия вузов. Энергетика. -1989. -№ 7. - С. 50-52.

14. Кабашов, В. Ю. Испытание средств защиты от пляски проводов ВЛ 6-10 кВ / В. Ю. Кабашов, Ф. X. Усманов // Электрические станции. -2005. -№ 9. - С. 33-36.

15. Кабашов, В. Ю. Защита сельских ВЛ 6-10 кВ от низкочастотных колебаний проводов / В. Ю. Кабашов // Механизация и электрификация сельского хозяйства. -

2005.-№ 11.-С. 16-18.

16. Кабашов, В. Ю. Совершенствование конструкции крепления проводов к штыревым изоляторам на сельских ВЛ 6-10 кВ / В. Ю. Кабашов, Ф. X. Усманов // Энергешк. -

2006.-№3.-С. 25-26.

17. Кабашов, В. Ю. Испытание провода новой конструкции для сельских ВЛ 10 кВ при гололедно-ветровых нагрузках / В. Ю. Кабашов // Механизация и электрификация сельского хозяйства. -2009. - № 7. - С. 11-13.

18. Кабашов, В. Ю. Защита сельских ВЛ 6-10 кВ от схлестывания проводов при воздействии ветра и гололеда / В. Ю. Кабашов, Ю. Ж. Байрамгулов // Механизация и электрификация сельского хозяйства. -2009. - № 8.—С. 16-17.

19. Кабашов, В. Ю. Влияние гололеда на отклонение проводов сельских ВЛ 6-10 кВ / В. Ю. Кабашов // Механизация и электрификация сельского хозяйства. -2010.-№3.-С. 29-30.

Статьи, опубликованные в других изданиях

20. Кабашов, В. Ю. Повышение эксплуатационной надежности сельских воздушных линий напряжением 6-10 кВ / В. Ю. Кабашов, Ю. Ж. Байрамгулов // Совершенствование конструкции, эксплуатации и ремонта сельскохозяйственной техники. -Ульяновск, 1979.-С. 126-128.

21. Кабашов, В. Ю. Результаты исследования креплений проводов на штыревых изоляторах промежуточных опор сельских ВЛ 10 кВ / В. Ю. Кабашов // Совершенствование конструкций и методов повышения работоспособности сельскохозяйственной техники. - Уфа, 1989. - С. 79-80.

22. Кабашов, В. Ю. К вопросу плавки эксцентричных гололедных отложений при эксплуатации сельских ВЛ 10 кВ / В. Ю. Кабашов // Совершенствование конструкций, методов эксплуатации и ремонта сельскохозяйственной техники. - Уфа, 1995. — С.88-90.

23. Кабашов, В. Ю. Повышение эффективности плавки гололеда для предотвращения пляски проводов ВЛ 10 кВ / В. Ю. Кабашов // Энергоресурсосбережение в Респуб-

лике Башкортостан : материалы второй науч.-пракг. респ. конф. : в 2-х ч. - Уфа : УГАТУ, 1999. - Ч. 1.-С. 256-259.

24. Кабашов, В. ТО. Влияние стрелы провеса проводов малых сечений на их закручивание при гололеде / В. Ю. Кабашов // Сборник тр. факультета механизации сел. хоз-ва. - Уфа: БашГАУ, 2001. - С. 178-181.

25. Кабашов, В. Ю. Экспериментальная оценка сближений проводов ВЛ 6-10 кВ при воздействии ветра / В. Ю. Кабашов // Повышение эффективности и устойчивоста развития агропромышленного комплекса: материалы Всерос. науч.-пракг. конф.: в 4-х ч. -Уфа: БашГАУ, 2005. -Ч. 2. - С. 94-96.

26. Кабашов, В. Ю. Результаты экспериментальных исследований перемещений проводов ВЛ 10 кВ при опадании гололедных отложений / В. Ю. Кабашов // Материалы ХНУ научно-технической конференции «Достижения науки - агропромышленному производству»: в 4-х ч. - Челябинск: ЧГ АУ, 2005. - Ч. 4. - С. 47-51.

27. Кабашов, В. Ю. Закручивание проводов сельских ВЛ 6-10 кВ при гололеде / В. Ю. Кабашов // Электрификация сельского хозяйства: межвуз. науч. сб. - Уфа: БашГАУ, 2005. - Вып. 4. - С. 18-22.

28. Кабашов, В. Ю. Влияние разрегулировки стрел провеса проводов малых сечений на их повреждаемость / В. Ю. Кабашов // Электрификация сельского хозяйства: межвуз. науч. сб. - Уфа: БашГАУ, 2005. - Вып. 4. - С. 22-25.

29. Кабашов, В. Ю. Влияние массы гололедных отложений на закручивание проводов малых сечений / В. Ю. Кабашов // Перспективы агропромышленного производства регионов России в условиях реализации приоритетного национального проекта «Развише АПК» : материалы Всерос. науч.-практ. конф. - Уфа : БашГАУ, 2006. -Ч.З.-С. 257-260.

30. Кабашов, В. Ю. Применение плавки гололеда на сельских ВЛ 6-10 кВ для борьбы с пляской проводов / В. Ю. Кабашов // Электротехнологии, электропривод и электрооборудование предприятий: сб. науч. тр. Всерос. науч.-техн. конф.: в 2-х т. - Уфа: Изд-во УГНТУ, 2007. - Т. 1.-С.21-28.

31. Кабашов, В. Ю. Повышение надежности сельских ВЛ 10 кВ при годоледно-ветровых нагрузках / В. Ю. Кабашов // Сборник докладов П ежегодной Международной научно-технической конференции «Энергетика и энергоэффективные технологии».-Липецк :ЛГТУ, 2007.-С. 17-21.

32. Кабашов, В. Ю. Анализ повреждаемости сельских ВЛ 6-10 кВ / В. Ю. Кабашов //Электрификация сельского хозяйства: межвуз. науч. сб. - Уфа: БашГАУ, 2008. -Вып. 5.-С. 25-28.

33. Кабашов, В. Ю. Повышение надежности крепления провода к штыревому изолятору на ВЛ 6-10 кВ / В. Ю. Кабашов // Электрификация сельского хозяйства: межвуз. науч. сб. -Уфа: БашГАУ, 2008. -Вып. 5,- С. 29-32.

34. Кабашов, В. Ю. Результаты исследования затухания маятниковых колебаний проводов сельских ВЛ 6-10 кВ / В. Ю. Кабашов // Интеграция аграрной науки и производства : состояние, проблемы и пути решения : материалы Всерос. науч.-пракг. конф. -Уфа: БашГАУ, 2008. -Ч. 4. - С. 278-280.

35. Кабашов, В. Ю. Применение гасителей маятниковых колебаний проводов на сельских ВЛ 6-10 кВ / В. Ю. Кабашов // Научное обеспечение устойчивого функциони-

рования и развития АПК : материалы Всерос. науч.-пракг. конф. - Уфа: БатпГАУ, 2009.-Ч. 1.- С. 262-264.

Авторские свидетельства и патенты

36. А. с. 687515 СССР, МКИ2 Н02С7/12. Распорка для проводов воздушных линий электропередачи / В. Ю. Кабашов, Ю. Ж. Байрамгулов, В. А. Максимов (СССР). -№ 2495157/24-07; заявл. 08.06.77; опубл. 25.09.79, Бюл. № 35.

37. А. с. 712884 СССР, МКИ2 Н0207/14. Гаситель колебаний проводов / В. Ю. Кабашов, Ю. Ж. Байрамгулов (СССР). - № 2639599/24-07 ; заявл. 03.07.78 ; опубл. 30.01.80, Бюл. №4.

38. А. с. 714509 СССР, МКИ2 Н01В5/08. Провод электропередачи/Ю. Ж. Байрамгулов, В. Ю. Кабашов (СССР). - № 2421332/24-07 ; заявл. 19.11.76 ; опубл. 05.02.80, Бюл. № 5.

39. А. с. 725090 СССР, МКИ2 Н01В17/22. Устройство для предохранения провода линии электропередачи от падения при обрыве провода в месте крепления к штыревому изолятору / В. Ю. Кабашов, Ю. Ж. Байрамгулов (СССР). - № 2665580/24-07; заявл. 20.09.78; опубл. 30.03.80, Бкш. № 12.

40. А. с. 737993 СССР, МКИ2 Н01В17/22. Устройство для закрепления провода линии электропередачи на головке штыревого изолятора / Ю. Ж. Байрамгулов, В. Ю. Кабашов, В. А. Максимов (СССР). - № 2496581/24-07 ; заявл. 15.06.77 ; опубл. 30.05.80, Бюл. №20.

41. А. с. 796919 СССР, МКИ3 Н01В17/22. Устройство для крепления провода на штыревом изоляторе / Р. 3. Шайхитдинов, Ю. Ж. Байрамгулов, В. Ю. Кабашов (СССР). -№ 2742893/24-07; заявл. 28.03.79; опубл. 15.01.81, Бюл. № 2.

42. А. с. 834386 СССР, МКИ3 СЮ1В5/10. Устройство для измерения сближения проводов при ветре / В. Ю. Кабашов, Р. 3. Шайхитдинов (СССР). - № 2815621/25-28 ; заявл. 07.09.79; опубл. 30.05.81, Бюл. № 20.

43. А. с. 843069 СССР, МКИ3 Н02С7/00. Устройство для определения сближения проводов электропередачи при ветре / Ю. Ж. Байрамтулов, В. Ю. Кабашов (СССР). -№ 2782732/24-07 ; заявл. 14.06.79; опубл. 30.06.81, Бюл. № 24.

44. А. с. 936148 СССР, МКИ3 Н0207/14. Устройство для предотвращения колебаний проводов / Ф. X. Усманов, В. Ю. Кабашов, Ю. Ж. Байрамгулов, В. А. Максимов (СССР). -№ 2809431/24-07; заявл. 08.08.79; опубл. 15.06.82, Бюл. № 22.

45. А. с. 982127 СССР, МКИ3 Н02С7/12. Распорка для проводов воздушных линий электропередачи / В. Ю. Кабашов (СССР). - № 3247699/24-07 ; заявл. 16.02.81 ; опубл. 15.12.82, Бюл. № 46.

46. А. с. 1007135 СССР, МКИ3 Н01В17/22. Устройство для крепления провода на штыревом изоляторе / Ф. X. Усманов, Р. 3. Шайхитдинов, В. Ю. Кабашов, Ю. Ж. Байрамтулов (СССР).-№3297585/24-07; заявл. 05.06.81 ; опубл. 23.03.83, Бюл. № 11.

47. А. с. 1169028 СССР, МКИ4 Н01В17/22. Устройство для крепления провода к штыревому изолятору / Ф. X. Усманов, Р. 3. Шайхитдинов, В. Ю. Кабашов (СССР). -№ 3649161/24-07; заявл. 03.10.83; опубл. 23.07.85, Бюл. № 27.

48. А. с. 1171858 СССР, МКИ4 Н01В17/22. Устройство для крепления провода к шейке изолятора / Ф. X. Усманов, В. Ю. Кабашов, Р. 3. Шайхитдинов (СССР). -№ 3650055/24-07; заявл. 12.10.83; опубл. 07.08.85, Бюл. № 29.

49. А. с. 1243059 СССР, МКИ4 Н0207/14. Устройство для гашения пляски проводов / В. Ю. Кабашов, Р. 3. Шайхшдинов (СССР). - № 3595235/24-07 ; заявл. 23.05.83 ; опубл. 07.07.86, Бюл. № 25.

50. А. с. 1330687 СССР, МКИ4 Н02С7/16. Устройство для контроля уровня гололедной нагрузки на проводе / В. Ю. Кабашов (СССР). -№ 3979189/24-07; заявл. 25.11.85 ; опубл. 15.08.87, Бюл. № 30.

51. А. с. 1398010 СССР, МКИ4 Н02С7/16. Способ определения величины гололедных отложений / Ф. X. Усманов, В. Ю. Кабашов (СССР). - № 4108626/24-07 ; заявл. 23.06.86; опубл. 23.05.88, Бюл. № 19.

52. А. с. 1436166 СССР, МКИ4 Н02С7/14, 7/16. Датчик обнаружения пляски проводов / В. Ю. Кабашов (СССР). - №4204419/24-07 ; заявл. 28.01.87 ; опубл. 07.11.88, Бюл. №41.

53. А. с. 1476560 СССР, МКИ4 Н02С7/16. Устройство для контроля гололедообразова-ния / Ф. X. Усманов, В. Ю. Кабашов (СССР). - № 4191790/24-07 ; заявл. 09.02.87 ; опубл. 30.04.89, Бюл. № 16.

54. А. с. 1479997 СССР, МКИ4 Н0207/14. Датчик обнаружения пляски проводов / В. Ю. Кабашов (СССР). - № 4238251/24-07 ; заявл. 01.04.87 ; опубл. 15.05.89, Бюл.№ 18.

55. Пат. 2017297 Российская Федерация, МКИ5 Н0207/14. Способ определения пляски проводов / Кабашов В. Ю. ; заявитель и патентообладатель Кабашов В. Ю. -№ 5018260; заявл. 20.12.91; опубл. 30.07.94, Бюл. № 14.

Подписано в печать 24.06.2011 г. Формат бумаги 60х84'/]б. Усл. печ. л. 2,10. Бумага офсетная. Гарнитура «Тайме». Печать трафаретная. Заказ 326. Тираж 100 экз.

Типография ФГОУ ВПО «Башкирский государственный аграрный университет» 450001, г. Уфа, ул. 50-летия Октября, 34

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. ОБЗОР РАБОТ ПО ИССЛЕДОВАНИЮ СБЛИЖЕНИЙ ПРОВОДОВ ВОЗДУШНЫХ ЛИНИЙ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ ПРИ ВОЗДЕЙСТВИИ ВЕТРОВЫХ И ГОЛОЛЕДНЫХ

НАГРУЗОК.

1.1 Наблюдения за сближениями проводов воздушных линий I электропередачи.1.

1.2 Теоретические исследования сближений проводов при их колебаниях под действием ветра.

1.3 Мероприятия по ограничению опасных сближений и повреждаемости проводов воздушных линий в гололедно-ветровых режимах.

1.4 Постановка цели и задач исследования.

ГЛАВА 2. ОСОБЕННОСТИ ДИНАМИЧЕСКОГО ПОВЕДЕНИЯ

ПРОВОДОВ СЕЛЬСКИХ ВЛ 6-10 КВ ПРИ ВОЗДЕЙСТВИИ

ВЕТРОВЫХ И ГОЛОЛЕДНЫХ НАГРУЗОК.

2.1 Анализ повреждаемости воздушных линий электропередачи напряжением 6-10 кВ.

2.2 Комплекс экспериментальных линий по исследованию колебаний и сближений проводов малых сечений при воздействии ветровых и гололедно-ветровых нагрузок.

2.3 Влияние разрегулировки стрел провеса проводов малых сечений на их повреждаемость.

2.4 Частотные и демпфирующие характеристики сталеалюминиевых проводов при их маятниковых колебаниях.

2.5 Влияние диаметра проводов на их подверженность пляске при, воздействии ветра и гололеда.

Актуальность темы. Современное высокомеханизированное и электрифицированное сельское хозяйство предъявляет повышенные требования к надежности и бесперебойности электроснабжения. Недоотпуск электроэнергии, перерывы в электроснабжении предприятий агропромышленного комплекса влекут за собой как прямой^ экономический ущерб, связанный с его восстановлением, так и технологический, обусловленный порчей • сельхозпродукции. Электроснабжающие организации при этом также терпят убытки из-за неоплаты недоотпущенной электроэнергии. Следовательно, потребитель и производитель электроэнергии являются заинтересованными сторонами в повышении надежности электроснабжения.

Надежность электроснабжения сельскохозяйственных потребителей непосредственно связана с аварийными отключениями распределительных сетей, наибольшее число которых приходится на воздушные линии электропередачи напряжением 10 (6) кВ (BJI 6-10 кВ) при воздействии ветровых и гололедно-ветровых нагрузок. Так, в 2004 г. из-за воздействия ветровых нагрузок, образования на проводах гололеда, налипания, мокрого снега были отключены 18 линий напряжением 6—10 кВ в Луганской, 42 линии в Псковской, 47 линий в Волгоградской областях; по данным ОАО «Комиэнерго» было повреждено 100 км BJI 10 кВ в Койгородском районе. В результате массовых аварийных отключений BJI 6-10 кВ в условиях воздействия ветровых и гололедных нагрузок было нарушено электроснабжение 35 населенных пунктов во Владимирской, 64 населенных пунктов в Рязанской, 135 населенных пунктов в Донецкой областях, 1 тыс. 198 населенных пунктов в девяти областях Украины и в Крыму. В марте 2005 г. снегопад с сильным ветром, обрушившийся на Херсонскую область, привел к массовым обрывам проводов BJI 10 кВ, отключились 596 подстанций, более 100 сел остались без электричества.

Большинство аварийных отключений при воздействии ветровых и гололедно-ветровых нагрузок связано с различными низкочастотными колебаниями проводов, вызывающими их сближения на опасные в изоляционном отношении расстояния, короткие замыкания и обрывы. Однако до настоящего времени характер и параметры взаимных перемещений проводов малых сечений в различных динамических режимах (несинхронные раскачивания проводов, при ветре, пляска, подскок провода при опадении гололедно-изморозевых отложений) малоизучены и не учитываются при выборе расстояний между проводами по условиям их сближения в пролете ВЛ 6-10 кВ. Применяемые на ВЛ 35—500 кВ известные устройства для подавления колебаний проводов, и ограничения их сближений на В Л 6-10 кВ малоэффективны, т.к. не учитывают их конструктивные особенности. Поэтому повышение надежности, сельских В Л 6-10 кВ путем снижения их аварийных отключений в условиях воздействия ветровых и гололедно-ветровых нагрузок является актуальной проблемой, имеющей большое народнохозяйственное значение. Она соответствует стратегическим целям Концепции развития электрификации сельского хозяйства России на 2010-2015 гг. [95], федеральной целевой программы «Социальное развитие села до 2012 г.» (п. 7 «Развитие электрических сетей в сельской местности»), утвержденной Постановлениями Правительства Российской Федерации № 858 от 3' декабря 2002 г. и № 143 от 5 марта 2008 г.

Цель исследования. Повышение надежности сельских воздушных линий электропередачи 10 (6) кВ путем демпфирования низкочастотных колебаний и ограничения сближений проводов, вызванных воздействием ветровых и гололедных нагрузок.

Объект исследования. Сельские воздушные линии электропередачи напряжением 10 (6) кВ в условиях воздействия ветровых и гололедных нагрузок.

Предмет исследования. Физические процессы взаимных перемещений проводов малых сечений при различных видах их низкочастотных колебаний, методы и средства по ограничению их сближений, возникающих в условиях воздействия ветровых и гололедных нагрузок.

Методы- исследования. В работе использованы- метод А.Н. Крылова при* решении нелинейного уравнения маятниковых раскачиваний провода; уравнения Лагранжа при составлении модели маятниковых колебаний провода, покрытого - эксцентричным гололедным отложением; методы теории вероятностей и математической- статистики^ при1 определении закона* распределения' амплитуд пляски проводов- и обработке- полученных экспериментальных данных.

На защиту выносятся: математическая модель сближения- фазных проводов сельских ВЛ 10 (6) кВ при действии, ветра, учитывающая разрегулировку их стрел провеса, изменение частотных и демпфирующих характеристик; результаты теоретических исследований маятниковых колебаний проводов малых сечений при образовании на них эксцентричных гололедных отложений; результаты- исследований закручивания проводов малых сечений в зависимости от их стрел провеса, параметров.и массы гололедно-изморозевых. отложений; методика и экспериментальнаяюценка, сближений проводов в полевых условиях при разных скоростях и направлениях ветра, степени разрегулировки стрел провеса проводов, длинах пролета, параметрах гололедно-изморозевых отложений; величины и характера перемещений провода при сбросе гололедных отложений с учетом его предварительного закручивания; методика определения времени плавки эксцентричных гололедных отложений, характерных для режимов пляски проводов на В Л 10 кВ; методы и средства, для дистанционного обнаружения пляски, прогнозирования возможности ее возникновения; комплекс технических устройств по ограничению сближений проводов при различных видах их колебаний, разработанных на основе исследований динамического поведения проводов сельских В Л 10 (6) кВ в, условиях воздействия ветровых и гололедно-ветровых нагрузок.

Научная новизна результатов диссертационной работы.

1. Теоретически разработана и экспериментально подтверждена математическая? модель сближения? проводов малых сечений при их маятниковых раскачиваниях под действием ветра, позволяющая определять минимальные* расстояния между фазными проводами ВЛ 10 (6) кВ по! длине пролета с учетом возникающей на практике разрегулировки стрел провеса проводов, изменения их частотных и демпфирующих характеристик.

2. Теоретически установлено возникновение крутильных колебаний провода и уменьшение частоты его маятниковых качаний при образовании гололеда эксцентричной формы за.счет массы и момента инерции отложения относительно его центра тяжести. , ■

3. Получены на основе теоретического и экспериментального изучения процесса • гололедообразования данные о закручивании проводов малых сечений по длине пролета при разных стрелах провеса, (гяжениях), видах, параметрах и погонной массе гололедных отложений.

4. Предложена методика проведения экспериментальных исследований .сближения5 проводов; включающая!: строительство (при участии автора) специального комплекса ВЛ 10 кВ в натуральную величину в полевых условиях и разработку. (на( уровне- изобретений) устройств для определения амплитуд колебаний одиночных проводов, дистанционного измерения взаимных перемещений проводов в. пролете, определения формы и размеров гололедно-изморозевых отложений.

5. Получены, новые экспериментальные зависимости расстояний? между проводами при их максимальных сближениях в натурных пролетах ВЛ; 10 кВ от скорости и направления ветра, степени разрегулировки стрел провеса, длины пролета, параметров гололедно-изморозевых отложений; вертикальных перемещений и горизонтальных отклонений провода при сбросе гололедно-изморозевых отложений от его предварительного закручивания;. .

6. Разработаны новые методы и технические средства для демпфирования низкочастотных колебаний и ограничения сближения проводов В Л 10 (6) кВ при воздействии ветровых и гололедных нагрузок, дистанционного обнаружения пляски проводов, новизна которых подтверждена авторскими свидетельствами и патентами.

Практическая значимость и реализация результатов работы:

1. Предложены рекомендации по выбору оптимальных расстояний между проводами, исключающих их опасные сближения при воздействии ветра, в режимах пляски проводов, при сбросе гололедно-изморозевых отложений, которые могут быть использованы при проектировании В Л 10 кВ.

2. Предложена методика определения продолжительности плавки эксцентричных гололедных отложений, характерных для режимов пляски проводов малых сечений.

3. Разработаны на уровне изобретений способ дистанционного определения пляски проводов с датчиками для ее обнаружения и устройства для контроля гололедообразования, которые могут быть использованы для получения достоверной информации о возникновении пляски и своевременного проведения плавки гололеда.

4. Разработаны на уровне изобретений провод новой конструкции с повышенной аэродинамической устойчивостью, устройства для демпфирования низкочастотных колебаний и ограничения сближений проводов В Л 10 (6) кВ, более совершенные крепления провода к штыревому изолятору.

5. Разработанные технические устройства по ограничению сближения проводов после успешных испытаний в полевых и лабораторных условиях внедрены в энергетических системах «Башкирэнерго», «Куйбышевэнерго», «Челябэнерго», «Алма-Атаэнерго», «Карагандаэнерго», «Запказэнерго», «Гомельэнерго», «Винницаэнерго», а также в пяти нефтегазодобывающих управлениях, на 12 промышленных предприятиях, на 30 участках энергоснабжения железных дорог России и стран СНГ.

• 11 '■.,/.

6. Материалы выполненных в диссертации исследований используются вучебном процессе студентами энергетического факультета Башкирского ГАУ.

Апробация« работы. Основные: положения диссертации докладывались и обсуждались, на научных: конференциях профессорскогпреподавательского состава Башкирского 1ГАУ (1978-2002 гг.), в лаборатории надежности; линий электропередачи; Казахского НИИ" энергетики; (Алма-Ата; 1977; 1989г гг:);,.на трех*, региональных научно-практических конференциях молодых ученых и специалистов; (Уфа, 1981, 1986, 1998 гг.), на Всесоюзном • совещании «Повышение надежности электроснабжения сельского» хозяйства» (Москва, 1982 г.);.на:техническом совете^И©Э«и Э"<<Башкирэнерго>> (Уфа- 1984^1987 гг.)^, на трех республиканских научно-практических конференциях: в Башкирском ГАУ (1984, 1988 гг.), в Уфимском ГАБУ (1999 г.), на кафедре электроснабжения; сельского хозяйства МИИСП им. В.И. Горячкина (Москва^ 1987 г.), на международной научно-технической конференции «Достижения науки — агропромышленному производству» (Челябинск, 2005 г.), на шести Всероссийских научно-практических конференциях, проводимых в рамках ХУ-ХХ международных, специализированных выставок. «АгроКомплекс» (Уфа, 2005-2010 гг.), на Всероссийской научно-технической конференции «Электротехнологии, электропривод и электрооборудование предприятий» (Уфа, УГНТУ,. 2007 г.),. на; II ежегодной! международной научно-техническош конференции «Энергетика и энергоэффективные технологии» (Липецк, 2007 г.).

Разработанные устройства по ограничению сближений проводов В Л 10 (6) кВ неоднократно экспонировались на ВДНХ СССР, ВДНХ БАССР, Международной ярмарке в Индии (Нью-Дели, 1984 г.). Автор награжден двумя серебряными медалями ВДНХ СССР.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, шести глав, основных выводов, библиографического списка и 19 приложений. Работа изложена на 356 страницах машинописного текста; включая 79 рисунков, 36 таблиц, библиографический список из 262 наименований.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1. Установлено, что более 50% всех аварийных отключений В Л 10 (6) кВ связаны с динамическим поведением проводов в ветровом потоке и происходят из-за опасных сближений и обрывов проводов. Опасные сближения и схлестывания проводов происходят в пролетах с разрегулировкой их стрел провеса- от 20 до 60%, основной причиной которой является неудовлетворительная конструкция креплений провода к штыревому изолятору. Показано, что разрегулировка* стрел провеса фазных проводов вызывает существенные различия их демпфирующих и частотных характеристик, что усиливает несинхронность раскачиваний проводов при воздействии ветра.

2. Разработана и экспериментально подтверждена математическая модель сближения фазных проводов сельских В Л Ю (6) кВ при их несинхронных маятниковых раскачиваниях под действием ветра. В модели использовано полученное методом А.Н. Крылова решение нелинейного уравнения маятниковых колебаний провода в пролете и учитывалась возникающая при эксплуатации ВЛ разрегулировка стрел провеса фазных проводов. Численные расчеты модели показали, что при скоростях ветра 20 м/с и более опасные сближения проводов имеют место в определенной зоне относительно середины пролета, которая расширяется:- с увеличением степени разрегулировки и скорости ветра. Определены допустимые горизонтальные расстояния между проводами, исключающие их опасные сближения в ветровых режимах: 1,5 м для I и II районов по ветру; 1,6 м для III и IV; 1,7 м для V.

Теоретически установлено, что эксцентричные гололедные отложения на проводе вызывают его крутильные колебания и уменьшают круговую частоту маятниковых качаний провода за счет массы и момента инерции гололедного отложения относительно его центра тяжести. Показано, что при погонной массе гололеда 0,09.0,66 кг/м частота маятниковых колебаний провода снижается на 10,2.26,4%. Частота крутильных колебаний провода с гололедом превышает частоту маятниковых качаний в 7,1. .9,6 раза.

3. Разработана методика экспериментальных исследований низкочастотных колебаний и сближений проводов; перемещения проводов при опадении гололедно-изморозевых отложений, включающая строительство (при участии автора) специального комплекса В Л 10 кВ в натуральную величину в полевых условиях, использование новых технических устройств для. дистанционного измерения перемещений проводов,(а.с. №834386, №843069)» и спо с оба определения величины гололедных отложений (а.с. №1398010).

4. Установлено экспериментально, что расстояния между проводами при их маятниковых раскачиваниях уменьшаются с увеличениемг скорости ветра и коэффициента разрегулировки стрел провеса, уменьшением^ длины пролета. Показано, что изменение направления ветра к оси пролета в пределах 40:.90° практически не влияет на величину взаимных сближений проводов, а при углах менее 40° вызывает их существенное уменьшение. Гололедно-изморозевые отложения увеличивают несинхронность раскачиваний проводов, при этом величина их сближений при скоростях ветра 12. 16' м/с увеличивается- до 25.32%.

5. Получены экспериментальные зависимости угла закручивания-провода от крутящего момента, которые показали, что крутильная жесткость не зависит от стрелы провеса и может считаться постоянной в пределах до 90. 100°. При больших углах зависимости становятся'нелинейными, при этом с уменьшением стрелы провеса угол закручивания провода уменьшается. Выявлена тенденция увеличения крутильной жесткости с увеличением погонной массы гололедных отложений на проводе. Установлено, что в пролетах В Л 10 кВ на проводах с разными стрелами провеса образуются отложения гололеда, неидентичные по форме, размерам и массе.

6: Установлено, что закручивание проводов малых сечений в значительной степени влияет на величину и характер их перемещений при опадении гололедных отложений. Получены данные о закручивании проводов

• . 323 •.•■■ малых сечений при разных: видах, параметрах и массе отложений, экспериментальные зависимости, позволяющие определять величину вертикальных перемещений: и горизонтальных отклонений? предварительно; закрученного провода при сбросе грузов, имитирующих гололедную: нагрузку. Установлено, что с ростом угла закручивания, горизонтальные: отклонения» провода увеличиваются. ,

Показано; что? для учета частичного сброса гололедных отложений! необходимо вводить поправочный, коэффициент,, снижающий величины вертикальных перемещений и горизонтальных отклонений провода при одновременном сбросе гололедной нагрузки со всего провода в. пролете. При наиболее вероятном случае опадения? отложениЩ с; '30*. .50%: длины; провода? bi средней части пролета значения этого коэффициента находятся в пределах 0,59. 0;75. ■.

7. Установлено, что на ВЛ 10 (6) кВ пляска проводов более; часто повторяется и более широко распространена^ чем? на ВЛ 35-500 кВ; при этом имеют место! наиболее: опасные виды пляски в:=. вертикальной- плоскости с меньшим числом полуволн в пролете и двойной1 амплитудой колебаний;, достигающей; 0;67 стрелы» провеса провода. Двойная^ амплитуда колебаний в соотношении к стреле провеса проводов распределена по нормальному закону.

Показано, что методика расчета времени плавки гололедных отложений, проводимой в целях борьбы с пляской проводов В Л 10i(6)i kBj. не; учитывает особенностей гололедообразования на проводах малых сечений. Установлена зависимость между действительной, стенкой • проплавления эксцентричных гололедных отложений и их внешними геометрическими; размерами. Проведенные опытные плавки гололедных отложений, наблюдающихся: при? пляске проводов, подтвердили правильность разработанной методики, расчета их продолжительности по действительной стенке проплавления.

Для получения достоверной информации о возникновении пляски и своевременного проведения плавки, гололеда разработаны способ дистанционного определения пляски проводов (патент РФ №2017297), датчики для ее обнаружения (а.с. №1436166, №1479997), а также устройства для контроля гололедообразования (а.с. №1330687, №1476560), которые могут быть использованы для прогнозирования возможной пляски проводов В Л 10 (6) кВ.

8. Выявлено на основе опыта эксплуатации и лабораторных испытаний ограниченное использование применяемых на В Л 10 (6) кВ способов крепления провода: вязальной проволокой на головке (или шейке) штыревого изолятора — в I, II, III, зажимом ЗАК-10-1 — в I, II районах по ветру и гололеду.

Для повышения надежности В Л 10 (6) кВ в различных климатических условиях разработан ряд более совершенных конструкций креплений провода к штыревому изолятору. Крепление провода повышенной надежности (а.с. №725090), устройства с ограниченной прочностью заделки (а.с. №737993, №796919) и жесткий зажим (а.с. №1007135) внедрены более чем в 40 энергосистемах, нефтегазодобывающих управлениях, промышленных предприятиях, участках энергоснабжения железных дорог России и стран СНГ.

9. На основе теоретических и экспериментальных исследований динамического поведения проводов малых сечений в режиме ветровых и гололедно-ветровых нагрузок разработан ряд устройств по ограничению сближений проводов при различных видах их колебаний. Наибольший практический интерес из них представляют: провод электропередачи новой конструкции (а.с. №714509), гаситель маятниковых колебаний проводов (а.с. №712884), междуфазовая изолирующая распорка (а.с. №687515, №982127), устройство для предотвращения колебаний проводов (а.с. №936148), устройство для гашения пляски проводов (а.с. №1243059).

Разработанные устройства внедрены в электросетевых предприятиях энергосистем «Башкирэнерго», «Алма-Атаэнерго», «Запказэнерго», «Карагандаэнерго», на Калушском ПО «Хлорвинил», предприятии г. Степногорска Целиноградской области, в Тургайском бокситовом рудоуправлении. Экономический эффект от использования междуфазовых распорок и устройства для гашения пляски проводов составил 636 тыс. рублей в год (в ценах 2007 г.), провода электропередачи новой конструкции — 41,2 руб/км, устройства для предотвращения колебаний проводов - 1566 руб/км.

1. Алексеев, Б. А. Компактные воздушные линии электропередачи / Б. А. Алексеев, С. В. Крылов, Я'. В. Тимашова // Электрические станции. 1993. - № 9. - С. 61-65.

2. Байрамгулов,. Ю. Ж. Совершенствование сельских воздушных линий электропередачи: 6-10 кВ, подверженных динамическим? нагрузкам : автореф. дис. . д-ра техн. наук : 05.20.02 / Ю. Ж. Байрамгулов. — СПб. — Пушкин, 1993. 48 с.

3. Байрамгулов, Ю. Ж. Двойное рессорное крепление провода / Ю; Ж. Байрамгулов, В. Г. Урманов // Механизация и электрификация сельского^хозяйства;-2004--№ 1;.-С.23-^241

4. Байрамгулов, Ю; Ж. Исследование 11ляски проводов сельских воздушных ЛЭП / Ю. Ж. Байрамгулов, В. Г. Урманов:. // Механизация и электрификация*сельского?хозяйства^ 2004! - № 2!.- С. 13 ;

5. Бекметьев, Р1, М! Экспериментальная- оценка? сближения? проводов«линий? электропередачи при ветре / Р. М. Бекметьев, А. И. Холкин // Проблемы: общей!энергетики шединошэнергетическошсистемы; — Алма-Ата ; 19711. — Вып. 5.-С. 118-122.

6. Бекметьев, Р. М. Влияние воздействия ветровой нагрузки на условия работы проводов в пролетах ЛЭП / Р;.-.М-, Бекметьев^ II Проблемы общей энергетики; ж единош энергетической системы. — Алма-Ата; 1976. — Вып. 10.-С. 106-110.

7. Бургсдорф; В1 В. Определение амплитуды подпрыгиваниям проводам при сбросе гололеда илишокрого^снега?/ В!В!~Бургсдорф^. А; Н1 Карсаулидзе // ТрудыЦНИЭЖ .-MÎ, 1956; Выт:5:- (В. 91-107.

8. Бургсдорф, В: Bî Новые исследования воздушных линий электропередачи/ В:. Bi Бургсдорф // Воздушные: линии: электропередачи: : переводы, докладов Международной конференции (СИГРЭ). — М.^ 1975. — (5. 3-32.

9. Бургсдорф, В. В: Новые результаты исследований линий электропередачи, и повышение, их надежности / В. В. Бургсдорф // Воздушные линии электропередачи : переводы докладов Международной конференции (СИГРЭ-82). М., 1984. - С. 3-27.

10. Бургсдорф, В. В. Колебания проводов В Л, достижения и проблемы в разработке мероприятий по их ограниченшо / В. В. Бургсдорф,

11. Д. С. Савваитов, В. А. Шкапцов // Повышение экономичности; и надежности работы энергосистем. — М., 1984. — С. 42—48.

12. Бутории, В. А. Прогнозирование отказов и, комплектование запасными? элементами распределительных сетеш 10 кВ! / В!, А* Буторищ Л1М1,Рыбаков; ОУВ1 Волков// Мёханизацияш<электрификация сельского? хозяйства. 2005. - № Г. -О. 21-23.

13. Венедиктов, Ю. 3; Влияние расчетного пролета на повреждаемость линий-электропередачи / Ю. З. Венедиктов, С. Я; Майзель // Проблемы электроснабжения, эксплуатации! и электробезопасности сельских электроустановок. М, 1975^ - (В^49-50|

14. Вентцель, Е. С. Теория вероятностей / Е. С. Вентцель. М. : Наука, 1964.-576 с.

15. Вибрации? в технике : справочник : в< 6 т. Т. 6. Защита от вибрации и ударов/ подред: К. В: Фролова. -М; : Машиностроение, 1981. — 456 с.37.; Вйнантс, В!.Пляска; проводов? воздушных линищ / В! Винантс;. М! Риец

16. Воздушные; линиш электропередачи; : переводы; докладов;

17. Международной; конференции! (@1ШРЭ)к-М^

18. Воробьев;; В! А. Электрические; нагрузки, сельскохозяйственных, предприятий / В; А. Воробьев. М. : Изд-во МСХА, 1991. - 300 с.

19. Генков;. Н:, Разстояния: между проводниците; на? • въздушните* електропроводш при: гриъгълното им разполагане върху стълба / Н; Генков, Е. Динев // Енергетика.- 1972. Т. 23, № 1. - С. 3-7.

20. Генков, Н. Люлеене на проводниците на въздушните електропроводи от вятъра / Н. Генков, К. Тагаров // Енергетика. 1981. - Т. 32, №; 2. — С. 26-30.

21. Глазунов, А. А. Основы механической части воздушных линий электропередачи : в 2 т. Т. 2. Основы проектирования; воздушных линий электропередачи / А. А. Глазунов; А. А. Глазунов. — М. ;„ Л. : Госэнергоиздат, 1959. — 240 с.

22. Глебов, Э. С. Пляска проводов на воздушных линиях электропередачи 500 кВ / Э. С. Глебов. М. : БТИ ОРГРЭС, 1965. - 72 с.

23. Глебов, Э. С. Борьба с пляской проводов ВЛ 500- кВ / Э: С. Глебов, Б. И. Мохов // Электрические станции. — 1970. — № 10. — С. 47-61.46: Гмурман, В. С. Теория вероятностей и математическая статистика / В*. С. Гмурман. — М! : Высшая школа, 1972. — 368 с.

24. Ден-Гартог, Дж. П. Механические колебания* (русский перевод) / Дж. П. Ден-Гартог. — М. : Госиздат физико-математической* литературы; 1960.-560 с:

25. Динамические явления на, линиях электропередачи / Альт, Бауэр, Боос, Юрденс, Пашен- // Линии электропередачи. Подстанции- переменного» тока : переводы докладов< Международной конференции (СИГРЭ-84); — М., 1987.-С. 160-171.

26. Дубровский, Н. Н. Пляска проводов на линиях электропередачи / Н. Н. Дубровский, Г. Ф. Нешта // Электрические станции. 1963. -№8.-С. 76-78.

27. Икрамов, Р. 3. Эффективность применения междуфазовых распорок на ВЛ 35-220 кВ / Р. 3. Икрамов, А. Я. Абдурахманов, Ю. М. Журавлев // Энергетическое строительство. 1983. - № 10. - С. 4-6:332. . •

28. Кабашов, В. Ю. К вопросу сближения и схлестывания; проводов сельских ВЛ 6-10 кВ / В. Ю. Кабашов // Известия высших учебных заведений. Энергетика. 1981, - №" 7. - С. 33-36.

29. Кабашов, В. Ю. Ограничение сближений проводов^ ВЛ 10 кВ при ветровых нагрузках / В. Ю. Кабашов, М. 3. Нафиков ; Ред. журн. Изв:' вузов*СССР. Энергетика. Минск, 1988. — 8 с.: ил. — Библиогр.: с. 8. — Деп. в ВИНИТИ"05.08.88, № 6279-В88.

30. Кабашов, В. Ю: Предотвращение опасных сближений проводов сельских В Л 6-10 кВ / В1. Ю: Кабашов, М. 3. Нафиков: // Механизация^ и-электрификация,сельского хозяйства. — 1989. — № 1. — С. 41-42.

31. Кабашов, В. Ю. Влияние стрелы провеса проводов малых сечений на их закручивание при гололеде / В. Ю. Кабашов // Сборник трудов факультетамеханизации сельского- хозяйства / Башкирский* ГАУ. — Уфа, 2001. — С. 178-181.

32. Кабашов, В. Ю. Маятниковые колебания, проводов малых, сечений с гололедными отложениями / В. Ю. Кабашов; Мг. 3: Нафиков // Сборник трудов факультета механизации сельского хозяйства / Башкирский ГАУ. — Уфа, 2001.-С. 181-185.

33. Кабашов, В. Ю. Закручивание' проводов- сельских В Л 6-10 кВ при гололеде / В. Ю. Кабашов // Электрификация* сельского хозяйства : межвузовский научный сборник / Башкирский ГАУ. — Уфа, 2005. Вып. 4.-С. 18-22.

34. Кабашов; В. Ю. Влияние разрегулировки стрел провеса проводов;малых сечений- на- их повреждаемость / В! Ю. Кабашов // Электрификация сельского хозяйства,: межвузовский научный'сборник. — Уфа!: БГАУ, 2005. Вып. 4. - С. 22-25.

35. Кабашов, В. Ю. Испытание средств защиты от пляски проводов В Л 6-10 кВ / В. Ю. Кабашов, Ф. X. Усманов// Электрические станции. -2005.-№9.-С. 33-36.

36. Кабашов, В: Ю. Анализ повреждаемости сельских В Л' 6-10 кВ /В: Ю. Кабашов // Электрификация сельского хозяйства : межвузовский научный сборник / Башкирский ГАУ. Уфа, 2008. - Вып. 5. - С. 25-28.

37. Кабашов, В. Ю. Повышение надежности крепления провода к штыревому изолятору на ВЛ 6-10 кВ / В. Ю. Кабашов // Электрификация сельского хозяйства : межвузовский научный сборник / Башкирский ГАУ. — Уфа, 2008. Вып. 5. - С. 29-32.

38. Кабашов, В. Ю. Повышение надежности, сельских воздушных линий 6-10; кВ> в условиях воздействия ветровых нагрузокг монография / В; Ю- Кабашов. — Уфа» : Изд-во «Здравоохранение Башкортостана», 2009! 140 с.

39. Кабашов,/ В. Ю. Испытание провода новой конструкции: для сельских В Л' 10 кВ? при гололедно-ветровых нагрузках / В: Ю. Кабашов // Механизация- и электрификация сельского хозяйства. — 2009: — № 7. — С. 11—13.

40. Кабашов, В. Ю: Защита* сельских В Л 6-1 ОкВ от, схлестывания проводов при воздействии'ветра, и гололеда / В: Юг Кабашов; Ю. Ж. Байрамгулов // Механизация- и-электрификация сельского хозяйствам- 2009: № 8. — С. 16-17.

41. Кабашов, В: Ю. Влияние* гололеда- на отклонение- проводов сельских-ВЛ!б-10 кВ / В. Ю. Кабашов // Механизация и электрификация сельского* хозяйства. 2010: - № 3. - С. 29-30:

42. Казакевич, М. И. Аэродинамические способы гашения колебаний плохо обтекаемых тел в ветровом потоке /'М. И. Казакевич // Строительная механика и расчет сооружений. 1974. — № 6. — С. 66—70.

43. Карпушкин, Н. П. Повышение надежности ВЛ 6-10 кВ путем.применения полимерных изолирующих распорок / Н. П. Карпушкин // Энергетическое строительство.',—4986; № 81- С., 13—15.

44. Карпушкин, Н. П: Мёждуфазовые изолирующие* комбинированные; распорки / Н: П1 Карпушкин?// Энергетическое: строительство.; — 1994!.— №2:-С. 13-16. . ■"•.'/.■' • •'■■■"■

45. Карсаулидзе; А. Н: Исследование колебаний проводов воздушных линий электропередачшшвыббр^расстояний междушроводамшпри!вертикальном«расположении;: дис.канд. техн. наук / А. Н; Карсаулидзе. М., 1953. —125 с. . ■ \ . ' . .

46. Кастанета; М.' Н. Динамическое поведение линий, электропередачи; под воздействием ветра / М. Н. Кастанета // Воздушные линии? электропередачи : переводы^ докладов Мёждународнош конференции (СИТРЭ): -М., 1972. С. 57-72.

47. Концепция развития ' электрификации сельского* хозяйства^ России? / Д1 €1 Стребков;. А4. В; Тихомирову. А\. И; Некрасов^» др.; Минсельхоз? РФ, Минэнерго РФ; РАСХН; ВИЭСХ. М. : РАСХН,2001. - 36 с.

48. Корн, Р. Справочник по математике для научных работников и инженеров-:.: пер. с англ. / Г. Корн, Т. Корт — Изд. 2-е. — М. : Наука, 1970.-720 с.

49. Крюков, К. П. Конструкции и. расчет опор линий- электропередачи / К. П. Крюков; А. И. Курносов, Б. П. Новгородцев. — М. ; JI. : Энергия; 1964. 586 с.

50. Кудрин, Б. И:. Электроснабжение промышленных предприятий: учебник-для вузов./ Б. И! Кудрин. М. : Интермет Инжиниринг, 2005. — 672 с.

51. Левченко, И:. И: Программное обеспечение: информационной» системы-контроля* гололедообразования: / И: Ш Левченко, Е. И!. Сацук // Электрические станции: — 2004. №10. - С. 15-18:

52. Левченко, И! И: Разработками внедрение-мероприятий по предотвращению гололедных аварий' в электрических сетях энергосистем, Северного^ Кавказа / И. И. Левченко^// Электрические станции. 2005. - № 3. -С. 46-50.»

53. Лилеёв, А. Ф: Методы- расчета пространственных вантовых систем / А. Ф. Лилеев, Е. Н. Селезнева. М. : Стройиздат, 1964. - 96 с.

54. Ловецкая, Е. Н. Анализ случаев пляски проводов В Л 10-750 кВ / Е. Н. Ловецкая, Д. С. Савваитов, В. А. Шкапцов // Электрические-станции. 1987. - № 2. - С. 36-40:

55. Макаров, А. А. Экспериментальное; определение: затуханий колебания! тела? в i потоке воздуха» / А. Ai Макаров : // Надежность , т долговечность строительных* конструкций; — Волго.^^ Л'974.,- С. 1-46—1491

56. Мёждуфазовая! изолирующая*.распорка» ВЛК 1Л0;1 kBí из« стеклопластиками*.'• кремнийорганических эластомеров / Ю; Н. Шумилов, В. А. Жеребцов, HIHí Шерлаимов^шдр:.;// Энергетическое: строительство.1 — 19841 №Л". — С. 31-33: , . ■ - ■;■ •

57. Межфазовые полимерные; изолирующие: распорки? на линиях: электропередачи? 110 кВ / А. С. Кудратиллаев, ИГ. М: Камалов, Ю. И. Лысков, Ф. С. Свердлин // Электрические станции; 1979. — № 12.-С. 20-23.

58. Меерзон, В. И. Теоретическая механика / В. И. Мерзон. — М. : Высшая? школа, 1972. -218 с.

59. Мессер, Р. И. Распорки для горизонтальных пучков проводов / Р. И. Мессер, А. Р. Хард // ЛЭП высокого напряжения. Энергетика зарубежом / под. общ. ред. В. В: Бургсдорфа. — М. ; Л., 1960. Вып. 5. — С. 83-109.

60. Металлические траверсы промежуточных железобетонных опор В Л напряжением 6—10* кВ с треугольным расположением проводов (дополнение к типовому проекту Т-576-64-У). — М. : ВНИПИсельэлектро, 1967.

61. Никифоров, Е. И: Повышение эффективности ^ удаленшь гололедообразований с проводов ВЛ / Е. П.* Никифоров // Электрические станции. 2004. - № 4. - С. 40-48.

62. Перова, M. Б. Анализ надежности электроснабжения сельскохозяйственных потребителей / М. Б. Перова // Механизация и электрификация сельского хозяйства: 1998. - №-2. - С. 10-11.

63. Пластинчатые гасители пляски проводов BJI / Р. М. Бекметьев, Ф. X. Усманов, А. Ш. Жакаев; Ю. Ж. Байрамгулов, В. Ю: Кабашов // Электрические станции. 1979: — №10. - С. 64-66.

64. Повышение надежности работы воздушных линий электропередачи напряжением 35 кВ и, выше в гололедных условиях : тематический сборник аннотаций патентных и литературных материалов. — Ml : Энергосетьпроект, 1971. — 136 с.

65. Полевой, А. И: Условия: устойчивости проводов- воздушных линий электропередачи при. боковом-ветре / А. И. Полевой // Известия высших учебных заведений. Энергетика. 1987. — № 4. — С. 49-52.

66. Попов, Д. Опитно изследване на електродинамичните усилия в проводниците на снопова фаза при» късо съедине / Д. Попов; Л. Седмаков // Енергетика. 1984: - Т. 35, № 2. - С. 21-24.

67. Попов, Hi И: Характеристики гололедно-изморозевого режима в горных районах^ / Hi И. Попов. // Ветровые- и гололедные воздействия на конструкции горных BJL М., 1986. - С. 49-57.

68. Правила устройства'электроустановок. — 6-е изд. с испр., изм. и доп. — СПб. :Деан, 200 h-925 с.

69. Применениел метода Zaile для» демпфирования пляски проводов воздушных линий / Котакэ Сигэо, Кобаяси Ёсими, Оудзуки Ясуюки, Сэноо Масафуми // Res. Repts Fac. Eng. Mie Univ. 1997. - № 22. -С. 125-132.

70. Прокопович, С. П. Исследование динамических характеристик воздушных линий на опорах с вантовой траверсой при сбросе гололеда / С. П. Прокопович // Линии электропередачи повышенной пропускной способности. Л., 1985. - С. 91-97.

71. Пустыльников, Л. Д. Метод. гашения» пляски* проводов; / Л; Д. Пустыльников, В1 А. Шкапцов //• Известия Академии наук. Энергетика:.- 19921 № 6: - С. 74^81.

72. Рудакова; Р. М- Технологические издержки при плавке гололеда« на линиях электропередачи«/ Р! М^ Рудакова;.Ф. Ж Усманов,,М1Б;,Еузаиров& // Электрические станции; -1978• :- 50^-531

73. Савваитов, Д. С. Вибрация проводов в распределительных сетях 6-35 кВи защита от нее : автореф. дис.канд. техн. наук / Д. С. Савваитов. — М.,1975.

74. Савицкий, Г. А. Основы расчета радиомачт / Р. А. Савицкий. — М. : Связьиздат, 1953.—271 с.

75. Савчук, Г. В1 Междуфазная; изолирующая распорка для компактной ВЛ-110 кВ / Г. В: Савчук, Ю. В. Иванов, Л. С. Есиченко // Энергетическое1 строительство. — 1985. № 10. - С. 61.

76. Сидоров, А. И. Исследование причин нарушений в работе электрических сетей- 6-35 кВ / А. И! Сидоров, С. Н. Трофимова // Механизация и электрификация сельского хозяйства. — 2009. № 4. — С. 29-31.

77. Типовой- проект Т-669-64 «Унифицированные деревянные опоры на железобетонных и деревянных приставках для одноцепных BJI 0,4; 6—10 и 35 кВ». -М.: ВНИПИсельэлектро, 1964.

78. Тищенко, Т. А. К вопросу механических колебаний^ линий' электропередачи / Т. А. Тищенко* // Известия^ высших учебных заведений. Энергетика: 1976. — №*7. - С. 8-13.

79. Тищенко, Т. А. Некоторые вопросы, колебаний воздушных- линий электропередачи* / Т. А. Тищенко // Известия* высших- учебных заведений. Энергетика. 1978: -№10. - С. 108-112.

80. Умурзаков, У. К вопросу исследования сближений проводов на высоковольтных линиях электропередачи / У. Умурзаков, Л. Б. Гарцман // Известия АН УзССР. Сер. техн. наук. 1976. - № 1. - С. 72-73.

81. Усманов, Ф. X. Методика оценки экономической эффективности плавки гололеда в распределительных электрических сетях / Ф. X. Усманов,

82. Усманов, Ф. Ж;Обеспечение надежности работы ВЛ в гололедных зонах / Ф: X. Усманов; А. Л! Лившиц // Электрические станции. 1986. - № 4. — С. 50-52.

83. Усманов, Ф. X. Пляска проводов малых сечений» / Ф. X. Усманов, Ю. Ж. Байрамгулов // Электрические станции. 1988. - № 9; - С. 72-76.

84. Усманов, Ф. X. О расстоянии между фазными проводами сельских BJI 10 кВ / Ф. X. Усманов; М. Т. Сулейманов, В1 Ю. Кабашов // Энергетик. — 1989.-№6.-С. 22-23.

85. Усманов, Ф. X. Определение продолжительности^ плавки односторонних гололедных отложений на проводах BJI 10 кВ / Ф. X. Усманов, В*. Ю. Кабашов, М. С. Шаяхметов // Известия высших учебных заведений. Энергетика. — 1989. -№-7. С. 50-52.

86. Усманов, Ф. X. Повреждаемость сельских ВЛ 10 кВ / Ф. X. Усманов,

87. B. Н. Александров, В. Т. Архипов // Электрические станции. — 1990. — № 6. С. 57-60.

88. Усманов, Ф. X. О горизонтальных межфазных расстояниях ВЛ 10 кВ / Ф. X. Усманов, В'. Н. Александров, Р. Т. Гарифуллин // Электрические станции. —1991. № 4. - С. 64^65.

89. Ущерб от перерывов электроснабжения потребителей сельских районов / И. А. Будзко, Н. М. Зуль, М. С. Левин и др. // Механизация и электрификация сельского хозяйства. 1984. — № 12. — С. 39-40.

90. Федосенко, Р. Я. Об экономичности и надежности ВЛ 10 кВ на железобетонных опорах / Р. Я. Федосенко // Энергетик. 1991. - № 4.1. C. 18-20.

91. Феодосьев, В. И. Сопротивление материалов / В. И. Феодосьев. — М. : Наука, 1979. 560 с.

92. Филиппов, Н. М!. Исследование надежности работы распределительных сетей 10 кВ Бурятской АССР / Н". М. Филиппов // Повышение надежности-и экономичности систем электроснабжения: — Чита; 1983: — С. 29—33;

93. Холодов, В. В. Особенности гололедных- отложений на- конструкциях горных BJI / В. В. Холодов // Ветровые и гололедные воздействия на конструкции горных BJI. М., 1986. - С. 39-48.

94. Цвях, В. М. Отключения в сельских электрических сетях / В. М. Цвях, Г. JI. Васерман, Н. Д. Крутова // Энергетика и электрификация. Киев, 1968. - № 6 (42). - С. 29-30.

95. Цхяев, А. Д. Разработка карт районирования по климатическим характеристикам / А. Д. Цхяев, А. В. Нубарьян // Электрические станции. 2009. - № 1. - С. 57-60.

96. Чеботарь, Ф. И: Эксплуатационная надежность изоляционных конструкций из стеклопластикового материала, / Ф. И. Чеботарь, А. В: Пастушко // Управляемые электропередачи. Кишинев, 1983. -С. 45-53.

97. Чеботарь, Ф. И: Оценка воздействия ветровой нагрузки на условия работы сближенных проводов на участках между распорками CBJI / Ф. И. Чеботарь // Электропередачи с регулируемыми параметрами. -Кишинев, 1984.-С. 18-24.

98. Шурыгин, В. П. Статистический^ метод расчета конструкций контактной сети на действие случайных ветровых нагрузок / В. И. Шурыгин // Труды ВНИИ транспортного строительства. Ml, 1971. - Вып. 38. - С. 4-16.

99. Эдильсултанов, И4. Б. Аварийность в распределительных электрических сетях / И. Б. Эдильсултанов, В. И. Мозоль, А. X. Мусин // Механизация и электрификация сельского хозяйства. — 2009. № 5. — С. 27—28.

100. Экспериментальная оценка колебаний проводов в субпролетах СВЛ-220/220 кВ / Ф. И. Чеботарь, Ю. Н. Астахов, Г. Н. Осенашвили, Л. В. Яковлев // Управляемые электропередачи. — Кишинев, 1983. — С. 38-45.

101. Экспериментальные исследования схлестывания- проводов распределительных ЛЭП при неравномерной загрузке гололедом / Аратани Кадзуо, Коикэ Кидзо, Гото Кадзуо и др. // Дэнрёку, Electrical Power. 1964. - Vol. 48, № 3. - P. 34-39.

102. Юндин, М. А. Показатели надежности^ электрических сетей 10 кВ / М. А. Юндин // Техника в сельском хозяйстве. 2001. — № 6. - С. 10-13.

103. Яковлев, JI. В. Изучение пляски проводов / Л. В. Яковлев // Электрические станции. — 1970. — № 7. С. 49—51.

104. Яковлев, JI. В. Физическая сущность пляски проводов / Л: В. Яковлев. // Электрические станции. — 1971. № 10: — С. 45—49.

105. Яковлев; Л. В. Новая конструкция гасителей «пляски»: проводов! ВЛ5 / Л. В: Яковлев // Энергетик. 2002. - № 4. - С. 25-27.

106. Яковлев, Л. В: Комплексные*методы,и устройства для защиты проводов и грозозащитных тросов.В Л от вибрации, «пляски»' шгололедообразования* / Л. В: Яковлев // Энергетик. 2004. - № 3. - С Л 5-17.

107. D'Agati J. R., Champa P. J: Field inspection.of overhead lines reduces potential-outages // Electrical World. 1975. - Vol. 184, № 4: - P: 42-43.

108. Fecko S. Kmitanie vodicov // Energetika (CSSR). 1980. - Vol. 30, № 4. -S. 155-158.

109. Geszti O. P., Ludvig Gy. The moving of overhead conductor upon the effect of wind // Acta Technica Acad. Scient. Hung. 1960. - Vol. 31, № 3-4. -P. 437-470.

110. Morgan V. T., Swift D. A. Flashovers between^ ice-loaded conductors // Electrical Review. 1965. - Vol. 176, № 3. - P. 85.

111. Nigol O., Havard D. G. Control of torsionally indùced conductor galloping with detuning pendulums // IEEE Power Engineering Society Winter Meeting. Paper A 78 125-7. -New*York, 1978. January 29-February 3. - 9 p.

112. Observations sur le terrain du phenomene de gallop des conducteurs des lignes-aeriennes: Formes de gallop // Electra. 1995. - № 162. - S. 96-113.

113. Radwanska M; Waszczyszyn Z. Dynamika plaskiej. wi^zki przewodow przy pradach zwarciowych // Mechanika teoretyczna i stosowana. — 1976. — T. 14. — № 1. — S. 45-6Г.

114. Résultats du questionnaire sur les espaceurs // Electra; — 1992. — №143. — S. 72-84.

115. Shinoda Katsuro, Imakoma Takashi. Phase to - phase spacer for EHV bundle conductor transmission lines // NGK Review Overseas Edition. — 1977. — № l.-P. 29-35.

116. A. c. 52760 СССР, МКИ H02G7/12. Способ предохранения от захлестывания проводов / В. К. Плюгачев (СССР). опубл. 1938, Бюл. № 3.

117. А., с. 556528 СССР, МКИ' H02G7/14. Способ обнаружения «пляски»-проводов** воздушных линий» электропередачи? / Ml Ш Пронникова; А; И1Селивахиш(СССР)1- опубшЛ 977, Бюл. №16:

118. А. с. 700877 СССР, МКИ2 Н01В17/22, H02G7/14. Устройство для закрепления провода линии электропередачи / Ф. X. Усманов, Ю. Ж Байрамгулов., В. Ю. Кабашов (СССР). -№ 2624977/24-07 ; заявл! 07.06:78 ; опубл. 30.11.79, Бюл. № 44.

119. А., с. 712884 СССР, МКИ2 H02G7/14. Гаситель, колебаний проводов / В. Ю. Кабашов, Ю. Ж. Байрамгулов (СССР). -№ 2639599/24-07 ; заявл. 03.07.78 ; опубл. 30:01.80, Бюл. № 4.

120. А. с. 714509 СССР, МКИ2 Н01В5/08. Провод электропередачи / Ю. Ж. Байрамгулов, В. 10. Кабашов (СССР). №>-2421332/24-07 ; заявл. 19.11.76 ; опубл. 05.02.80, Бюл. № 5.

121. А. с. 796919 СССР; МКИ? Н01В17/22. Устройство для,крепления провода на штыревом изоляторе / Р. 3: Шайхитдинов, Ю: Ж. Байрамгулов; В: Ю. Кабашов (СССР). № 2742893/24-07 ; заявл. 28:03.79 ; опубл.1501.81, Бюл. №2.

122. А*. с. 834386- СССР; МКИ3 001В5/10: Устройство^ для измерения сближения» проводов при ветре / В: Ю. Кабашов; Р. 3: Шайхитдинов (СССР). -№ 2815621/25-28- заявл. 07.09:79 ; опубл. 30.05.81, Бюл. № 20.

123. А. с. 843069 СССР, МКИ3 Н0207/00. Устройство для определения сближения проводов электропередачи при ветре / Ю. Ж. Байрамгулов, В. Ю. Кабашов (СССР). № 2782732/24-07 ; заявл. 14.06.79 ; опубл. 30.06.81, Бюл. №24.

124. А. с. 890507 СССР, МКИ3 Н02С7/14. Устройство для предотвращения колебаний проводов / В. Ю. Кабашов, Р. 3. Шайхитдинов (СССР). -№ 2903268/24-07 ; заявл. 01.04.80 ; опубл. 15.12.81, Бюл. № 46.

125. А. с. 902129 СССР, МКИ3 Н0207/16. Устройство для удаления гололедных отложений / Ф. X. Усманов, В. Ю. Кабашов, Р. 3. Шайхитдинов (СССР). № 2914736/24-07 ; заявл. 22.04.80 ; опубл. 30.01.82, Бюл. №4.

126. А. с. 917247 СССР, МКИ3 Н0207/14. Устройство для гашения пляски проводов / В. Ю. Кабашов, Р. 3. Шайхитдинов, В. А. Максимов (СССР). -№ 2872906/24—07 ; заявл. 23.01.80 ; опубл. 30.03.82, Бюл. № 12.

127. А. с. 928490 СССР, МКИ3 Н02С7/14. Датчик обнаружения пляски проводов / Р. М. Рудакова, М. Б. Гузаиров, Ю. А. Драпеко (СССР). -№ 2920421/24-07 ; заявл. 06.05.80 ; опубл. 1982, Бюл. № 18.

128. А. с. 936148 СССР, МКИ3 Н0207/14. Устройство для предотвращения колебаний проводов / Ф. X. Усманов, В. Ю. Кабашов, Ю. Ж. Байрамгулов, В. А. Максимов (СССР). № 2809431/24-07 ; заявл. 08.08.79 ; опубл. 15.06.82, Бюл. №22.

129. А. с. 936149 СССР, МКИ3 Н0207/16, Н0207/14. Устройство для удаления гололедных отложений / Ф. X. Усманов, В. Ю. Кабашов, Р. 3. Шайхитдинов (СССР). № 2929276/24-07 ; заявл. 23.05.80 ; опубл. 15.06.82, Бюл. № 22.

130. А. с. 957332 СССР, МКИ3 Н0207/16. Устройство для удаления гололедных отложений / В. Ю. Кабашов (СССР). № 3215097/24-07 ; заявл. 04.12.80 ; опубл. 07.09.82, Бюл. № 33.

131. А. с. 959199 СССР, МКИ3 Н0207/14. Устройство для гашения «пляски» проводов / В. Ю. Кабашов, Р. 3. Шайхитдинов (СССР). № 2892756/2407 ; заявл. 12.03.80 ; опубл. 15.09.82, Бюл. № 34.

132. А. с. 982127 СССР, МКИ3 Н0207/12. Распорка для проводов воздушных линий электропередачи / В. Ю. Кабашов (СССР). № 3247699/24-07 ; заявл. 16.02.81 ; опубл. 15.12.82, Бюл. № 46.

133. А. с. 1007135 СССР, МКИ3 Н01В17/22. Устройство для крепления провода на штыревом изоляторе / Ф. X. Усманов, Р. 3. Шайхитдинов,

134. А. с. 1243059 СССР, МКИ4 Н0207/14. Устройство для гашения пляски проводов?/ В1Ю1 Кабашов;РС 31 Шайхитдинов<СССР)ь-г №>3595235/24^-07 ; заявл: 23:05.83 ; опубл. 07.07.86, Бюл. № 25.

135. А. с. 1330687 СССР; МКИ4 Н02Ст7/16. Устройство для контроля уровня гололедной; нагрузкш на8 проводе •/. В1 • Ю! • -Кабашов*; ((¡Х2@В);-'' • № 3979189/24-07 ; заявл. 25.11.85 ; опубл. 15:08.87, Бюл. № 30.

136. А. с. 1476560 СССР, МКИ4 Н02С7/16.' Устройство для контроля гололедообразования / Ф. X. Усманов, В. Ю. Кабашов (СССР). — № 4191790/24-07 ;:заявл. 09.02.87 ; опубл. 30.04.89, Бюл. №16.

137. А. с. 1479997 СССР, МКИ4 Н0207/14. Датчик обнаружения пляски проводов / В. Ю. Кабашов (СССР). № 4238251/24-07 ; заявл. 01.04.87 ; опубл. 15.05.89; Бюл. №18: