Конструктивний захист повітряних ліній електропередачі від галопування проводів - Автореферат

Для підвищення ефективності роботи електричних мереж і, зокрема, повітряних ліній електропередачі (ПЛ) необхідно створення умов, за яких буде зменшена кількість відмов ПЛ через їх відключення у разі захлестувань проводів, а також через їх пошкодження внаслідок дії коливальних процесів у проводах. Під час галопування проводів, по-перше, виникають переміщення проводів у прогоні, за яких вони можуть виявитися в небезпечній близькості один від одного, що може призвести до пробою ізоляційного проміжку між ними; по-друге, відбувається деформація проводів, особливо в затискачах кріплення проводу до ізоляторів; по-третє, відбувається розгойдування гірлянд ізоляторів, їх деформування, що призводить до втрати міцності окремих її елементів; і, по-четверте, відбувається не властиве нормальним умовам навантаження опор і особливо траверс, що призводить до деформації або навіть пошкодження елементів опор. Метою дослідження є уточнення теоретичних засад галопування проводів повітряних ліній електропередачі, виявлення головних чинників виникнення галопування, віднаходження шляхів зменшення або ліквідації цього процесу, а також рішень, які кардинально захищають лінію електропередачі від впливу цього явища шляхом запобігання виникнення або розвитку процесів галопування. Вперше доказано, що зусилля вздовж осі ПЛ, що виникає під час відхилення точок кріплення проводів, залежить від довжини гірлянди, стріли провисання та довжини прогону і викликає збудження галопування проводів, не перевищує 15 % від величини тяжіння проводу в нормальному режимі (для типових проектів ПЛ). встановлено послідовність етапів розвитку процесу галопування, а саме: вплив дії вітру (або вітру під час ожеледі) на розгойдування проводів; вплив розгойдування проводів на виникнення повздовжніх відхилень точок кріплення проводів (гірлянди, траверси або опори в цілому); вплив відхилень точок кріплення проводів на створення поштовхових вертикальних сил, що діють на всі точки проводу у прогоні; обгрунтувано теорію коливань проводу під дією вертикальних поштовхових сил, що викликані горизонтальними коливаннями точок кріплення проводів на проміжних опорах.Розглянуто можливості підвищення надійності ПЛ, розташованих у районах з підвищеною інтенсивністю галопування проводів шляхом зменшення ймовірності перекриттів між проводами за рахунок збільшення відстані між проводами на опорі. Крім того, не усуваються ушкодження проводів, гірлянд ізоляторів і елементів опор через вплив галопування проводів, що підтверджує необхідність проведення досліджень в напрямку розробки математичної моделі процесу галопування, розгляду процесу галопування на всіх етапах його розвитку, проведення експериментальних досліджень з метою уточнення теорії галопування проводів. Встановлені головні етапи розвитку процесу виникнення коливань проводу в прогоні: 1) етап, який передує початку процесу, що розглядається, розташування проводів прийнято у спокійному стані, коли на провід діють лише сили ваги проводу і тяжіння в ньому; При цьому необхідно зазначити, що реальна довжина проводу перевищує довжину прогону; розподіл ваги проводу відбувається рівномірно по довжині проводу, а не прогону; дія сили ваги проводу відбувається не перпендикулярно до осі проводу, а під кутом до осі лінії по вертикалі, що призводить до нерівномірної дії сил ваги на провід. На відміну від інших відомих видів поширення хвиль, коливальний процес галопування відбувається поперек лінії, що зєднує точки кріплення проводу, в той час як інші коливання відбуваються уздовж їх осі поперек проводу, струни і т.ін.