Определение толщины стенки проплавления эксцентричных гололедных отложений на проводах Вл 6-10 кВ Текст научной статьи по специальности «Технологии материалов»

МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «ИННОВАЦИОННАЯ НАУКА» №03-1/2017 ISSN 2410-6070

монография. Уфа: Аэтерна. 2016. С. 52-77.

27. Сазыкина О. В., Кудряков А.Г., Сазыкин В.Г. Организация нейросетевого прогнозирования хозяйственной деятельности предприятия // Наука, образование, общество: сборник научных трудов международной научно-практической конференции. Часть III. - М.: «АР-Консалт». - 2014. - С. 95-97.

© Ильченко И.В., Кирпичай Р.А., Кирпичай О.А., 2017

УДК 621.315.175

В.Ю. Кабашов

Д.т.н., профессор

Башкирский государственный аграрный университет г. Уфа, Российская Федерация

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТОЛЩИНЫ СТЕНКИ ПРОПЛАВЛЕНИЯ ЭКСЦЕНТРИЧНЫХ ГОЛОЛЕДНЫХ ОТЛОЖЕНИЙ НА ПРОВОДАХ ВЛ 6-10 КВ

Аннотация

В статье показано, что плавка эксцентричных гололедных отложений является наиболее перспективным способом борьбы с пляской проводов ВЛ 6-10 кВ. Получено выражение для определения необходимой толщины стенки проплавления таких отложений по их геометрическим размерам.

Ключевые слова

Воздушная линия электропередачи, пляска проводов, гололед, гаситель пляски, плавка гололеда, стенка проплавления эксцентричных гололедных отложений.

Анализ повреждаемости ВЛ 6-10 кВ показал, что значительная часть аварийных отключений происходит из-за пляски проводов, возникающей при воздействии ветра и гололеда. Пляска проводов вызывает их опасные сближения и схлестывания, обрывы, поломку опор и приставок, повреждение креплений проводов к штыревым изоляторам [1, с. 16].

Одним из способов активного воздействия на пляску в целях ограничения амплитуд колебаний проводов до безопасного уровня является применение гасителей. Испытания применяемых на В Л 35-500 кВ известных гасителей (аэродинамический стабилизатор ВНИИЭ, пластинчатый гаситель КазНИИЭ, гаситель пляски проводов ОРГРЭС, сосредоточенные грузы) показали недостаточную эффективность демпфирования низкочастотных колебаний проводов ВЛ 6-10 кВ ввиду ряда их конструктивных отличий и особенностей гололедообразования на проводах малых сечений [2, с. 56; 3, с. 33].

Плавка гололеда на проводах воздушных линий электропередачи, используемая для предупреждения опасных перегрузок, находит все более широкое применение в качестве средства предотвращения пляски проводов.

Большое значение имеет правильное определение длительности плавки, которая зависит от величины протекающего по проводам тока, метеоусловий во время плавки, структуры и размеров гололедных отложений на проводе и рассчитывается по известной формуле профессора В.В. Бургсдорфа. Многолетняя практика подтвердила возможность использования этой формулы при плавке значительных по размерам гололедных отложений, когда в результате постепенного закручивания провода их форма существенно приближается к цилиндрической.

Пляска проводов ВЛ 6-10 кВ наблюдается, как правило, при малых гололедных отложениях, имеющих явно выраженную одностороннюю эксцентричную форму. Проведенные наблюдения показали, что в начальной стадии процесса гололедообразования гололед в поперечном сечении покрывает лишь некоторую часть периметра сечения провода, а в дальнейшем - весь провод, образуя эксцентричное одностороннее

_МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «ИННОВАЦИОННАЯ НАУКА» №03-1/2017 ISSN 2410-6070_

гололедное отложение, имеющее с подветренной стороны провода тонкую стенку. В связи с отсутствием способов получения информации в начальный период гололедообразования, значительная часть плавок для предотвращения пляски проводится при наличии на проводах эксцентричных отложений.

Величину тока и время плавки односторонних гололедных отложений принимают равным величине тока и времени плавки цилиндрического гололеда с толщиной стенки 5 мм. Однако на практике при плавке односторонних отложений, характерных для режимов пляски проводов ВЛ 6-10 кВ, расчетная продолжительность плавки превышает фактическую в 1,5...4,5 раза, что приводит к необоснованным затратам электроэнергии [4, с. 50]. Снижение продолжительности плавки отложений объясняется тем, что по мере расплавления слоя льда, непосредственно примыкающего к поверхности провода, отложения под действием вращающего момента поворачиваются относительно провода, занимая вертикальное положение. После проплавления тонкой стенки, расположенной теперь уже над проводом, происходит сброс гололедного отложения.

Ввиду отсутствия сведений о фактической стенке проплавления, эксцентричных гололедных отложений, зависимости ее от их геометрических размеров были изучены формы таких отложений на проводе АС-35/6,2 в 60 случаях пляски проводов, зафиксированных в пролетах ВЛ 10 кВ комплекса экспериментальных линий (р.п. Аксаково, Республика Башкортостан). Формы и размеры гололедных отложений на проводе определялись с помощью специально разработанного устройства, позволяющего копировать в плоскости спиливания поперечное сечение отложений в натуральную величину [5, с. 261].

Виды гололедных отложений на проводах в середине пролета ВЛ представлены в работе [6, с. 25]. Гололедные отложения были систематизированы по форме, размерам и стенке проплавления. Для каждого случая были выполнены расчеты приведенной стенки отложения цилиндрической формы с площадью поперечного сечения, равной площади прямоугольника со сторонами, определяемыми геометрическими размерами эксцентричного отложения.

На основе полученных измерений и расчетов методом криволинейной корреляции получена зависимость фактической стенки проплавления эксцентричного гололедного отложения b от приведенной стенки Ьэ :

b = 0,048 • bl - 0,063 • Ьэ + 0,878,

а ■ с d

где ьэ =---;

V ж 2

а - диаметр гололедного отложения; С - толщина гололедного отложения; d - расчетный диаметр провода. Проведенные расчеты показали, что отличие величины стенки проплавления по предложенной формуле от фактической не превышает 8,2%.

Таким образом, при расчете продолжительности плавки эксцентричных гололедных отложений, вызывающих пляску проводов, необходимо использовать полученное выражение для определения толщины стенки проплавления таких отложений по их геометрическим размерам. Список использованной литературы

1. 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.

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

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

4. Усманов, Ф.Х. Определение продолжительности плавки односторонних гололедных отложений на проводах ВЛ 10 кВ / Ф.Х. Усманов, В.Ю. Кабашов, М.С. Шаяхметов // Известия высших учебных заведений. Энергетика. - 1989. - № 7. - С. 50-52.

_МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «ИННОВАЦИОННАЯ НАУКА» №03-1/2017 ISSN 2410-6070_

5. Кабашов, В.Ю. Определение формы и размеров гололедных отложений на проводах воздушных линий электропередачи / В.Ю. Кабашов // Научное обеспечение устойчивого функционирования и развития АПК: материалы всероссийской научно-практической конференции (3-5 марта 2009 г.). Часть 1. - Уфа: ФГОУ ВПО «Башкирский ГАУ», 2009. - С. 261-262.

6. 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: сборник научных трудов Всероссийской научно-технической конференции (15-16 ноября 2007 г.): в 2-х томах. Т. 1. - Уфа: Изд-во УГНТУ, 2007. - С. 21-28.

© Кабашов В.Ю., 2017

УДК 629.762.2

Коровин В.В.

к.т.н., доцент МГТУ им. Н.Э. Баумана

ОПРЕДЕЛЕНИЕ МАССОВЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ДВУХСТУПЕНЧАТОЙ РАКЕТЫ

Аннотация

В статье рассматривается массовый расчет двухступенчатой ракеты-носителя или баллистической ракеты тандемной схемы. Записаны весовые уравнения. Выполнен анализ зависимости стартовой массы от соотношения стартовых масс ступеней, коэффициента весового качества конструкции, удельного импульса пустотной тяги и характеристической скорости. Приводятся результаты расчетов.

Ключевые слова

Двухступенчатая ракета, определение стартовой массы, рациональное соотношение масс ступеней.

Характеристическая скорость двухступенчатой ракеты определяется формулой Циолковского [1, с.

11]:

К: = -1удП1^пИк1 — 1удП2^п^к2 ; (1)

где /удш - удельный импульс тяги i - ступени; И-м - относительная конечная масса i - ступени.

Введем безразмерные параметры: безразмерную стартовую массу М0 и безразмерную скорость Ух .

- V

м =мо/ = 1/ . Vx =(2)

М° = /Миг = /Ииг ; х Jgп . (2)

Здесь М0, Мпг -стартовая масса и масса полезного груза. Уравнение Циолковского (1) с учетом (2) принимает вид:

Ух = -1п1лк1 - 1п1лк2 . (3)

Для оценки совершенства ракетной конструкции вводится коэффициент весового качества ак [2,

с.27]:

а = Мконстр = МК -мпг = Мк -Мпг . (4)

к м + м м„ - Мпг 1 - ипг

констр Т 0 ПГ г~ПГ

где Мк, Мт, МконсТр - соответственно конечная масса, масса топлива, масса конструкции; = /м - относительная масса полезного груза.

Стартовая и конечная массы ракеты связаны соотношением:

м0 = мк + мт .

Мпг

"10