CC BY
27
Заключение
Анализируя вышеизложенное, можно отметить, что в ходе эксплуатации стоящих на снабжении практических подразделений РРС серии Р-419 следует не только оценивать работоспособность их АФТ по встроенным приборам, но и производить измерение характеристик АФТ в ходе проведения технического обслуживания. Для этого в штаты ремонтных органов целесообразно ввести анализаторы антенн и фидерных трактов, а в регламент технического обслуживания РРС серии Р-419 включить раздел по измерению основных технических характеристик АФТ. Список использованной литературы:
1. Теоретические основы технического обеспечения связи и автоматизированных систем управления: учебно-методическое пособие / А. Н. Збиняков [и др.]. - Орёл: Академия ФСО России, 2018. - 147 с.
2. Сомов А.М., Старостин В.В., Кабетов Р.В. Антенно-фидерные устройства: Учебное пособие / Под ред. А.М. Сомова. - М.: Горячая линия - Телеком. - 404 с., ил.
3. Рекомендации по применению АТО-ПС: учебно-методическое пособие / И. В. Лутохин, А. М. Соловьев А.М. - Орел: Академия ФСО России, 2017. - 184 с.
4. ГОСТ 11326.4-79 Кабель радиочастотный марки РК 50-7-11. Технические условия
© Берзегов А.К., Колинько А.В., 2023
УДК 629.735
Быковская Л.В.
канд. техн. наук, доцент ОГУ, г. Оренбург, РФ Штрамель А.В. студент магистратуры ОГУ, г. Оренбург, РФ Селин А.Ю.
ведущий инженер отдела технической эксплуатации филиала ПАО «Россети Волга» - «Оренбургэнерго»,
г. Оренбург, РФ
ПРЕИМУЩЕСТВА И НЕДОСТАТКИ РАЗЛИЧНЫХ ТИПОВ ОПОР ЛИНИЙ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ
Аннотация
В статье приводится детальный разбор преимуществ и недостатков распространенных типов опор линий электропередачи. Поднимается вопрос о важности выбора материала опор на этапе проектирования трассы воздушных линий (ВЛ).
Ключевые слова
линии электропередачи, воздушные линии, опоры ВЛ, деревянные опоры, железобетонные опоры,
металлические опоры, композитные опоры.
COMPARATIVE ANALYSIS OF SUPPORTS POWER LINES Annotation
The article provides a detailed analysis of the advantages and disadvantages of common types of transmission line supports. The question is raised about the importance of choosing the support material at the stage of designing the route of overhead lines
Keywords
power lines, overhead lines, overhead lines, wooden poles, reinforced concrete poles,
metal poles, composite poles.
Наряду с электростанциями, трансформаторными подстанциями, конечными потребителями линии электропередачи (воздушные линии ВЛ) являются неотъемлемой частью электрических систем, надежность которых напрямую влияет на бесперебойность и эффективность электроснабжения потребителей.
Одним из самых сложных составляющих ВЛ являются опоры линий электропередач. Их прочность и устойчивость к внешним воздействиям, а также линейной арматуры и изоляторов, должны быть предельно высокими. Для достижения таких показателей необходимо: при проектировании и строительстве трассы воздушных линий учитывать как климатические, так и грунтовые условия.
В соответствии с материалом изготовления опоры ВЛ подразделяют на: деревянные, стальные, железобетонные и композитные. У каждого из этих видов сооружений имеются как преимущества, так и недостатки.
Самыми старыми являются деревянные опоры, которые изготавливаются из хвойных пород, в которых содержатся смолы, препятствующие проникновению влаги. Также деревянные опоры обрабатываются антисептической пропиткой в специальных автоклавах для защиты от грибков и бактерий.
Преимуществом деревянных опор являются их доступность и низкая стоимость, легкость и гибкость, что упрощает их транспортировку и монтаж, а также отсутствие «эффекта домино» (падение нескольких смежных опор при повреждении одной).
К недостаткам - можно отнести значительное сокращение срока службы при несоблюдении ГОСТов или при использовании их в экстремальных климатических условиях, а также плохую устойчивость к огню, усушку дерева и, несмотря на использование технологии пропитки, гниение и образование на поверхности плесени, вызванные влагой и микроорганизмами.
Железобетонные опоры воздушных линий являются другим типом опор линий электропередачи, более традиционным, ставшим альтернативой деревянным. Широкое и активное распространение железобетонные опоры получили благодаря ряду преимуществ:
- бетонные опоры, в отличие от деревянных, не подвержены таким повреждениям как гниение, горение, усыхание и т.д., а также устойчивы к коррозии;
- железобетонные опоры неприхотливы к климатическим условиям мест их эксплуатации, выдерживают большие перепады температур, прекрасно переносят экстремально низкие (до -55°С) температуры, частые осадки и т.п.;
- срок службы опор гораздо продолжительнее, чем у деревянных, при этом они требуют меньше
эксплуатационных затрат и выглядят более эстетично;
- арматура, находящаяся внутри бетонных опор, может быть использована для заземления ВЛ.
Но у и железобетонных опор есть и недостатки, такие как:
- низкие прочностновесовые характеристики, следствием чего являются высокие затраты на транспортировку из-за больших габаритов и массы изделий, а также использование при сборке, возведении и монтаже кранов большой грузоподъемности, что повышает риск повреждения при транспортировке (сколы и трещины);
- отсутствие ремонтопригодности при их эксплуатации, в случае ДТП повреждения опор могут быть критичными, с растрескиванием бетона, что приводит к невозможности их дальнейшего использования.
Металлические опоры используются для воздушных линий большой пропускной способности. Их изготавливают из малоуглеродистой или низколегированной стали в зависимости от назначения опор, а также расчетной температуры в зоне строительства ЛЭП. Для предотвращения коррозии металл покрывается слоем антикоррозийного материала, еще на заводе.
К преимуществам стальных опор ВЛ относятся:
- долговечность, если опоры были правильно установлены и эксплуатировались соответствующим образом, то их средний срок службы может доходить до 50 лет;
- надежность в эксплуатации;
- при относительно малой массе высокая механическая прочность;
- простота заводского изготовления и технологичность сборки в местах возведения;
- ремонтопригодность опор.
Недостатками металлических опор являются:
- большое количество сборочных единиц, что неизменно приводит к увеличению трудозатрат при их монтаже;
- увеличение сроков монтажа (в несколько раз) по сравнению с железобетонными аналогами;
- высокая цена таких изделий, обусловлена тем, что при производстве используется большое количество металла, что и делает конечный продукт более дорогим.
Энергетика сегодня - это одна из крупнейших, высокотехнологичных отраслей промышленности, для дальнейшего развития которой необходимо применение новых материалов. С недавнего времени при сооружении и ремонте воздушных линий высокого и сверхвысокого напряжения стали использоваться опоры из композитных материалов, что оказывает положительное влияние на надежность и экономичность электроэнергетических объектов.
Основным материалом при производстве композитных опор ВЛ являются полимеры (стеклопластики), представляющие собой пластичный материал, состоящий из стекловолокнистого наполнителя (кварцевое или стеклянное волокно), а также специального связующего вещества, термопластичного полимера.
При небольшой плотности стеклопластиков, их физико-механические характеристики высоки.
Характеристики наполнителя и прочность его связи со связующим материалом определяют механические свойства стеклопластика, такие как наибольшая прочность и жесткость, достигаются содержанием в стеклопластике ориентированно расположенных непрерывных волокон. По расположению волокон стеклопластики подразделяются на однонаправленные, когда волокна располагаются параллельно, и перекрестные, когда - под углом друг к другу, который поддерживают постоянным или изменяют в различных частях изделия, для изменения механических или других характеристик конструкции. При изготовлении стеклопластики хорошо окрашиваются в любой цвет и при использовании стойких красителей могут сохранять его неограниченно долго.
Преимуществами композитных опор перед традиционными конкурентами являются:
- малый вес опор;
- упрощение хранения и транспортировки, т.к. секции опор полые и их можно хранить и перевозить одна в другой, по принципу матрешки;
- простота монтажа опор. Для их сборки и установки не требуется использование тяжелой техники, а также каких-либо сложных монтажных инструментов, что ведет к удешевлению стоимости как транспортировки, так и монтажных работ;
- в процессе эксплуатации не требуется техническое обслуживание. Т.к. опоры из композитных материалов не содержат стальных элементов, то они не подвержены коррозии, а также гниению. Соответственно нет необходимости периодически восстанавливать лакокрасочное покрытие опор, их гидроизоляцию, заделывать трещины и т.д.;
- высокая прочность, сопоставимая с прочностью стальных опор, и долговечность (расчетный срок службы составляет 70 - 80 лет);
- огнестойкость и экологичность;
- опоры обладают хорошими диэлектрическими свойствами. В отличие от стандартных опор, являющихся проводниками и требующих учитывать это при изоляции ЛЭП, использование композитных опор приводит к упрощению схемы защиты и габаритов линии;
- безопасность для автотранспорта, так как эти опоры, по сравнению с железобетонные и металлическими аналогами, являются более ударобезопасными и при ДТП не наносят травм участникам движения и серьезных повреждений транспортным средствам.
Недостатки композитных опор:
- высокая стоимость данных опор, обусловлена тем, что их производство пока мало развито;
- малый опыт эксплуатации;
- отсутствие нормативной документации;
Часть вопросов, связанных с использованием композитных опор, либо изучены недостаточно глубоко, либо не имеют ответа вовсе, что повышает актуальность исследований данного направления.
Не смотря на высокую стоимость композитных опор, при принятии решения об их применении, чтобы избежать необоснованных расходов при строительстве воздушных линий, в каждом конкретном случае, в связи с многообразием условий строительства, целесообразно предварительно оценить экономическую эффективность. И если она доказана, то при наличии финансовой возможности рентабельнее использовать при строительстве новых, реконструкции и ремонте действующих ВЛ композитные опоры, т.к. за счет долговечности, удешевления транспортировки и монтажа получение экономического эффекта ускорится.
Список использованной литературы:
1. Быковская, Л.В. Сравнительный анализ опор линий электропередачи // Л.В. Быковская, А.В. Штрамель. Международный научный журнал «Инновационная наука»; Уфа, 15-30 апр. 2022 г. - С. 44-46.
2. Методические указания по проведению периодического технического освидетельствования воздушных линий электропередачи ЕНЭС // ОАО «ФСК ЕЭС». 2010. URL: http://www.fsk-ees.ru/upload/docs/56947007-29.240.01.053-2010.pdf
3. Шевченко, Н. Ю. Повышение эффективности реконструируемых воздушных линий электропередач, подверженных экстремальным метеовоздействиям: автореф. дис. канд. техн. наук: 05.09.03 / Н.Ю. Шевченко. - Саратов, 2011. - 163 с.
4. Бочаров, Ю.Н., Жук В.В. К вопросу о композитных опорах воздушных линий // Труды Кольского центра РАН. Сер.: Энергетика. 2012. Вып. 4. С. 78-85.
5. Крюков, К. П. Конструкции и механический расчет линий электропередачи, изд. 2 / Крюков К.П.,
Новгородцев Б.П. - Москва: Энергия, 1979. - 312 с.
© Быковская Л.В., Штрамель А.В., Селин А.Ю., 2023
УДК 629.735
Быковская Л.В.
канд. техн. наук, доцент ОГУ, г. Оренбург, РФ Штрамель А.В.
студент магистратуры ОГУ, г. Оренбург, РФ
ВЫБОР МАТЕРИАЛА ОПОР ВОЗДУШНЫХ ЛИНИЙ 110 КИЛОВОЛЬТ
Аннотация
В статье рассматривается применение программы-реализатора нечеткого вывода Мамдани для оптимального выбора материала опор ВЛ 110 кВ. Выбор осуществляется по значениям предполагаемого срока службы и ориентировочной стоимости возведения одного погонного метра трассы ВЛ.
Ключевые слова
нечеткий вывод Мамдани, стоимость возведения одного погонного метра трассы ВЛ, срок службы опор
воздушных линий, различные типы опор.
CHOICE OF SUPPORT MATERIAL OVERHEAD LINES 110 KILOVOLTS
Annotation
The article discusses the use of the Mamdani fuzzy inference program for the optimal choice of material for poles of 110 kV overhead lines. The choice is made according to the values of the expected service life and the estimated cost of erecting one linear meter of the overhead line route.
Keywords
fuzzy conclusion of Mamdani, the cost of one linear meter of the overhead line route, the service life of
overhead line supports, various types of supports.
Выбор материала опор предлагается осуществлять с помощью программы-реализатора нечеткого вывода Мамдани [3].
В качестве входных лингвистических переменных принимаются следующие:
1) Предполагаемый срок службы (срок эксплуатации возводимой трассы ВЛ 110 кВ) в годах. Терм-множество состоит из четырех термов: «Минимальный», «Средний», «Длительный» и «Максимальный», параметры которых приведены в таблице 1. Диапазон значений 0 ... 80 лет. Функции принадлежности для каждого терма из терм-множества представлены на рисунке 1.
Таблица 1
Параметры лингвистической переменной «Предполагаемый срок службы»
Терм Тип функции Параметры функции
Минимальный Z-линейная 25 - 30
Средний Трапециевидная 25 - 30 - 35 - 40
Длительный Трапециевидная 35 - 40 - 45 - 50
Максимальный Трапециевидная 45 - 50 - 75 - 80
