CC BY
63
Литература
1. Novel method for analyzing the transient behavior of grounding systems based on the finite-difference time-domain method. Kazuo Tanabe. 2001.
2. Применение метода конечных разностей во временной области для расчета волновых процессов в протяженных подземных проводниках. Д.В.Куклин. Труды Кольского научного центра РАН, 1/2011.
3. Заземления в установках высокого напряжения. Е.Я.Рябкова. М., «Энергия», 1978. 224 с.
4. Техника высоких напряжений в электроэнергетике. А.И.Долгинов. М., «Энергия», 1968. 464 с.
5. Computational Electrodynamics: The Finite-Difference Time-Domain Method. Taflove A., Hagness S.C. Third Edition. Artech House, 2005. 1038 с.
Сведение об авторе
Куклин Д.В.,
младший научный сотрудник лаборатории высоковольтной электроэнергетики и технологии
Центра физико-технических проблем энергетики Севера КНЦ РАН
Россия, 184209, Мурманская область, г.Апатиты, мкр.Академгородок, д.21А
Эл. почта: kuklin@ien.kolasc.net.ru
УДК 621.315.66 А.Н.Шаповалов
ВЛАГОПОГЛОЩЕНИЕ КОНСЕРВИРОВАННОЙ ДРЕВЕСИНЫ ВОЗДУШНЫХ ЛИНИЙ Аннотация
Статья посвящена вопросам определения влагопоглощения древесины сосны воздушных линий, натуральной и пропитанной антисептиками и антипиренами.
Ключевые слова:
влагопоглощение, гигроскопичность, консервированная древесина воздушных линий, защитные химические препараты.
A.N.Shapovalov
WATER ABSORPTION OF CANNED WOOD AIR LINES
Abstract
The article is devoted to the determination of water absorption of pine wood overhead lines, the positive integer, and impregnated with preservatives and fire retardants.
Key words:
dehumidification, water absorption, canned wood overhead lines, chemically protective drugs.
Одним из важных моментов рационального и экономичного использования лесных материалов является повышение срока службы изделий и объектов, выполненных из древесины.
На сегодняшний день имеются основные направления технической политики в распределительных сетях (РС):
1. электрическая и экологическая безопасность функционирования сетевых объектов;
2. надежность электроснабжения с учетом требований потребителей, роста электрических нагрузок и объемов потребления электроэнергии;
3. обоснованное упрощение конструкций и схем сетевых объектов при обязательном повышении их элементной надежности;
4. сокращение затрат на распределение электроэнергии;
5. на ВЛ 0,38-20 кВ рекомендуется применять деревянные опоры, обработанные специальными консервантами, обеспечивающими срок службы не менее 40 лет [1, 2].
Древесина в эксплуатации подвержена воздействию и разрушению разнообразными факторами: климатическими и агрессивными средами
(атмосферными, почвенными, биологическими, подводными). Поэтому недооценка роли химической защиты древесины приносит народному хозяйству значительный ущерб. Для заготовки 20 млн м3 древесины, идущей на противогнилостный ремонт, ежегодно неоправданно вырубается 300 тыс. га леса.
Влагопоглощение (гигроскопичность) характеризует свойство капиллярно-пористого тела в определенных температурно-влажностных условиях поглощать (сорбировать) водяной пар из окружающей среды, в качестве которого в последующем рассматривается атмосферный воздух. Гигроскопичность вызывает увеличение размеров, ухудшение механических свойств и повышение восприимчивости древесины к биоразрушению. Влагопоглощение абсолютно сухой древесины обусловлено гидрофильностью древесного вещества и коллоидной природой клеточных стенок, благодаря чему при взаимодействии древесины с водой или водяным паром в ней образуется огромная поверхность раздела твердое тело - вода. В общем случае влагопоглощение древесины определяется поверхностными явлениями, происходящими при взаимодействии древесины с водой, на границе раздела трех фаз твердое тело - пар, твердое тело - вода, вода - пар. В количественном отношении гигроскопичность определяется известными закономерностями поверхностных явлений, а в качественном - специфическими свойствами древесины как адсорбента и воды, как адсорбата.
Первопричиной гидрофильности древесного вещества является наличие в основных компонентах древесины - целлюлозе, лигнине и особенно гемицеллюлозах - гидроксильных и других полярных группах (центров адсорбции), вступающих во взаимодействие с полярными молекулами воды. Термодинамические взаимодействия между ними обеспечиваются тем, что энергия связи гидроксилов древесного вещества с водой больше энергии межмолекулярного взаимодействия в воде. Сущность этого взаимодействия в установлении водородных связей между атомами кислорода в гидроксилах древесинного вещества и атомами водорода молекул воды.
Влагопоглощение натуральной древесины является хорошо изученным вопросом. По сведениям [1-2] пропитанная древесина (береза, дуб) при пребывании в воде в течение 20 суток имела поглощение влаги 3-6%.
Практический интерес представляют результаты экспериментальных исследований гигроскопичности сосны, пропитанной различными защитными препаратами [3]. Известно, что электропроводность зависит от капиллярной влаги в древесине, последняя зависит от объема пустот и объемного веса древесины, чем меньше объем древесины, и чем больше в ней пустот, тем больше влаги она сможет вместить [4]. Поэтому образцы перед испытанием взвешивались на электронных весах типа ВЛР-1 кг 3 кл ГОСТ 24104-80, и исследовалась динамика проникновения влаги в древесину при различном ее состоянии.
При испытании на гигроскопичность исследовались образцы различной пропитки и степени концентрации, 100, 75 и 50%, от рекомендуемых соответствующими ГОСТами, при постоянной температуре 20 и 40оС с изменением относительной влажности в диапазоне 20-95%.
На рис. 1^2 представлены зависимости гигроскопичности сосны от влажности 20^95% среды при постоянной температуре 20 и 40оС, при 100% концентрации пропитки исследуемых антисептиков и антипиренов. Анализ зависимостей (рис. 1а) показывает, что гигроскопичность сосны, пропитанной NaF, 100% концентрации пропитки при постоянной температуре 20оС изменяется по нелинейному закону, при этом величина гигроскопичности сосны W; изменяется с 4.11-10_1^4.29-10-1 г/см3. В пределах влажности 20-60% и температуре среды 20оС величина W; изменяется линейно в небольших пределах, при 50 и 75% концентрации препарата. Гигроскопичность сосны с ростом концентрации пропитки NaF при относительной влажности 20% уменьшается. Гигроскопичность сосны, пропитанной ZnCl2, при указанных значениях концентрации препарата изменяется практически линейно. Однако с ростом концентрации препарата пределы изменения W; в диапазоне (20-95%) влажности уменьшаются с 0.17 до 0.8^ 10-1 г/см3 при одновременном росте величины гигроскопичности. Величина гигроскопичности сосны 100 % концентрации пропитки изменяется в пределах от 4.21 до 4.3310-1 г/см3. Гигроскопичность сосны, пропитанной NH4F, зависит от степени концентрации, при 100% концентрации пропитки изменяется в пределах (4.085^4.26)^ 10-1 г/см3, в пределах каждой степени концентрации пропитки ход зависимостей величины гигроскопичности почти одинаков. Гигроскопичность сосны, пропитанной (NH4)2SiF6 в указанных условиях испытания незначительно зависит от степени концентрации препарата. Это различие между конечными значениями линейной зависимости гигроскопичности составляет 0.0610-1 г/см3. Гигроскопичность сосны, пропитанной Cu(C10H17OO2) изменяется линейно, при 100% концентрации пропитки возрастает с 4.74 до 4.8210-1 г/см3. Однако в пределах каждой концентрации пропитки W; - изменяется в пределах (0.10...0.06)10-1 г/см3. Гигроскопичность сосны, пропитанной ХМ-11, изменяется при температуре 20оС и при 100 % концентрации препарата в пределах (4.36-^4.84) 10-1
г/см3,
а в пределах каждой концентрации (0.03...0.1)10-1 г/см3. Гигроскопичность сосны, пропитанной ПХФН, слабо зависит от температуры, влажности и концентрации раствора и изменяется с 3.75 до 4.15 10-1 г/см3; - гигроскопичность сосны, пропитанной ФБС-211, изменяется в пределах (4.0^4.35)^ 10-1 г/см3, а в пределах значений испытания каждой концентрации 0.110-1 г/см3. Гигроскопичность сосны, пропитанной БС-13, изменяется в пределах (3.56^4.18)^ 10-1 г/см3, незначительно зависит от концентрации препарата. В среднем величина W; изменяется на величину
0.1 10-1 г/см3 в пределах каждого процентного содержания концентрации препарата. Гигроскопичность сосны, пропитанной КМ, изменяется в пределах (4.40.. .4.72) 10-1 г/см3 в среднем значение W; изменяется на величину 0.0710-1 г/см3 в пределах каждого значения концентрации. Влагопоглощение сосны, пропитанной препаратом Галиах 100% концентрации, составило (5.19...5.33)10-1 г/см . Для сосны пропитанной К-12, эта величина изменяется в пределах (4.56...4.76) 10-1 г/см3. При 100% концентрации пропитки препаратом МБ величина гигроскопичности изменяется в пределах (4.41^4.8)^ 10-1 г/см3, а для препарата БК величина влагопоглощения изменяется с 4.61 • 10-1 г/см3 до 5.01^ 10-1 г/см3. Для древесины сосны, консервированной препаратом ХМФС (рис. 1б), при указанных условиях эксперимента гигроскопичность изменяется в пределах (6.24.. .6.57) • 10-1 г/см3, а для консерванта ПХДС-Т (рис.1б), влагопоглощение
древесины изменяется от 4.8210" г/см до 4.9210" г/см. Гигроскопичность натуральной древесины сосны, изменяется в пределах (4.16^4.36)-10"1 г/см3.
\УГ, г/ см3КГ1 №г, г/см*'I (Г1
5.4 53
5.2 5,1
5.0 4,9 4,8 4,7
4.1
4.5 4,4
4.3 4^
4.1 4,0
г""
4^- -л- --■4
:
4,6
* 4,4
3
9 4,2
7 ,.0
- +- - - -+ ■ —н • —+
-А' "
■ Л - . - д * - д
1
2
11
1
9
100 УУ, %
Рис.1. Зависимость гигроскопичности древесины сосны пропитанной антисептиками (а) и антипиренами, консервантами (б) 100%
концентрации от влажности при постоянной температуре 20оС. Препараты: а) 1. N0^; 2. 1пС12; 3. Ж4Е; 4. ^4)^б; 5. Сы(С10Н17ОО2); 6. ХМ-11; 7. ПХФН; 8. ФБС-211; 9. БС-13; 10. КМ; 12. Галиах; 13. К-12; 14. МБ; 15. БК;
б) 1. ФБС-255; 2. ДМ-11; 3. ЩИ4)2Ю4; 4. ХМФС; 5. ПХДС-Т; 9. БС-13;
11. Натуральная древесина
Рис.2. Зависимость гигроскопичности древесины сосны пропитанной антисептиками (а) и антипиренами, консервантами (б) 100%
концентрации от влажности при постоянной температуре 40оС. Препараты: а) 1. ЫаЕ; 2. 2пСЇ2; 3. Ж4Е; 4. (т4)&¥6; 5. Сы(С10Н17ОО2);
6. ХМ-11; 7. ПХФН; 8. ФБС-211; 9. БС-13; 10. КМ; 12. Галиах;13. К-12;
14. МБ; 15.БК; б) 1. ФБС-255; 2. ДМ-11; 3. NИ4)28О4; 4. ХМФС; 5.
ПХДС-Т; 9. БС-13; 11. Натуральная древесина
Рассмотрим результаты исследования гигроскопичности сосны, пропитанной 50-100% концентрациями антипиренов, от влажности среды при постоянной температуре 20оС. На рис.1б представлены зависимости для древесины 100% концентрации пропитки препаратов. Анализ этих зависимостей показывает, что:
- гигроскопичность сосны, пропитанной ФБС-255, изменяется в пределах (3.98^4.30)-10"1 г/см3, увеличивается с ростом концентрации препарата;
- гигроскопичность сосны, пропитанной ДМ-11, изменяется в пределах (3.69^4.62)-10"1 г/см3.
Среднее значение изменения Wг в пределах каждой концентрации пропитки составляет 0.15 10-1 г/см3. Самые низкие значения Wг соответствуют условию пропитки сосны 50% концентрацией препарата; - гигроскопичность сосны, пропитанной (МН4)2804, изменяется в пределах (4.36^4.64)-10-1 г/см3. Среднее значение изменения Wг в пределах каждой концентрации пропитки составляет 0.08 • 10-1 г/см3.
Рассмотрим результаты исследований гигроскопичности сосны, пропитанной 50-100% концентрациями антисептиков от влажности среды при постоянной температуре 40оС, для 100% концентрации пропитки препаратов, зависимости представлены на рис.2а. Анализ зависимостей гигроскопичности сосны показывает, что для сосны, пропитанной NaF, с ростом концентрации препарата пределы изменения величины Wг в диапазоне влажности 20-95% уменьшаются, но в целом значения Wг сосны возрастают в условиях испытания; в характере изменения гигроскопичности сосны, пропитанной 2пС12, отмечаются те же закономерности изменения Жг, описанные для случая температуры 20оС. С ростом концентрации препарата пределы изменения Жг уменьшаются с 0.37 до 0.3-10-1 г/см3, зависимость гигроскопичности в пределах каждой концентрации имеет возрастающий характер. Картина изменения гигроскопичности сосны, пропитанной NH4F 100% концентрации, (4.2^4.48)10-1 г/см3 (рис.2а), незначительно отличается от характера изменения гигроскопичности этого антисептика при 20оС. Гигроскопичность сосны, пропитанной (NH4)2SiF6, незначительно зависит от процентного содержания концентрации пропитки препарата, различие составляет 0.03 10-1 г/см3. Гигроскопичность сосны, пропитанной Си(С1оН17002) изменяется от 4.52 до 4.9810-1 г/см3, в пределах каждой концентрации пропитки - (0.28-^0.37)-10-1 г/см3. Гигроскопичность сосны, пропитанной ХМ-11, изменяется при температуре 40оС и указанных значениях процентного содержания концентрации пропитки препарата в пределах (4.50...5.05)-10-1 г/см3, а в пределах каждой концентрации (0.28^0.3)-10-1 г/см3; гигроскопичность сосны, пропитанной ПХФН, в указанных условиях эксперимента изменяется с 3.97 до 4.310-1 г/см3. Влагопоглощение сосны, пропитанной ФБС-211, изменяется в пределах (4.1^4.55)• 10-1г/см3, а в пределах значений каждой концентрации (0.2^0.3)-10-1 г/см3; - гигроскопичность сосны, пропитанной БС-13, изменяется в пределах (3.95...4.36)-10-1 г/см3, незначительно зависит от концентрации препарата. В среднем величина Жг изменяется на величину
0.2810-1 г/см3 в пределах каждого процентного содержания концентрации
препарата. Гигроскопичность сосны, пропитанной КМ, изменяется в пределах (4.34^4.88)-10-1 г/см3 и в среднем на 0.2610-1 г/см3 для каждого процентного содержания концентрации пропитки. Влагопоглощение сосны, пропитанной препаратом Галиах 100% концентрации пропитки, изменяется в пределах (5.18^5.61) • 10-1г/см3, а для сосны пропитанной К-12, в указанных условиях эксперимента, эта величина составляет (4.54^4.78) 10-1г/см3. Гигроскопичность сосны, пропитанной препаратом МБ, (рис.2а) изменяется в пределах (4.38^4.73)-10-1 г/см3. Гигроскопичность сосны, пропитанной препаратом БК, при 100% концентрации пропитки изменяется в пределах (4.64...5.17)-10-1 г/см3. Гигроскопичность сосны, консервированной препаратом ХМФС в указанных условиях эксперимента, (рис.2, б) изменяется в пределах (6.26^6.95)10-1 г/см3. Величина влагопоглощения сосны, консервированной препаратом ПХДС-Т, (рис.2б) изменяется от 4,81 • 10-1 г/см3 до 5,48• 10-1 г/см3. Гигроскопичность натуральной древесины изменяется в пределах (4.18^4.46)-10-1 г/см3.
Рассмотрим результаты исследования гигроскопичности сосны, пропитанной 50-75% и 100%й концентрацией антипиренов представленные на (рис.2б), от влажности при постоянной температуре 40оС.
Прирост гигроскопичности Wг натуральной и пропитанной древесины сосны при изменении относительной влажности воздуха в диапазоне 20-95% при постоянной температуре 20 и 40оС представлен в таблице 1.
Анализ зависимостей гигроскопичности сосны показывает, что:
- гигроскопичность сосны, пропитанной ФБС-255, изменяется в пределах (4.0^4.42)10-1 г/см3, увеличивается с ростом концентрации препарата;
- гигроскопичность сосны, пропитанной ДМ-11, изменяется в пределах (4.4^4.85)10-1 г/см3.
Среднее значение изменения Жг в пределах каждой концентрации пропитки составляет 0.34-10-1 г/см3 изменяется в пределах (4.19^4.5)-10-1 г/см3 при 50% концентрации препарата, (4.2^4.48)-10-1 г/см3 - 75%; и (4.42^4.68)-10-1 г/см3 - 100% (рис.2а); следовательно, с ростом процентного содержания концентрации пропитки сосны гигроскопичность её возрастает; - гигроскопичность сосны, пропитанной (МН^04, изменяется в пределах (4.37^4.98)10-1 г/см3. Среднее значение изменения Wг в пределах каждой концентрации препарата составляет 0. 35-10-1 г/см3.
Анализ графиков зависимости Wг (^%) при постоянной температуре 20оС показывает, что при 50% концентрации препарата величина Wг для всех антисептиков, изменяется в пределах (4.0^4.7)10-1 г/см3. С повышением концентрации препаратов резко выделяются три группы (рис.1а и б) антисептиков при пропитке, которыми гигроскопичность древесины изменяется в пределах (4.01^4.345)-10-1 г/см3 в одной, в пределах (4.4^5.026)-10-1 г/см3 - во второй и в пределах (5.19^6.75)10- г/см - в третьей. К третьей группе относятся антисептики Галиах и консервант ХМФС, ко второй КМ, ХМ - 11, Си(С10Н17002), МБ, БК, К-12 и консервант ПХДС-Т, а к первой все остальные. Характерная особенность, которая наблюдается при испытании древесины при 20оС - это группирование трех групп антисептиков по величине изменения Жг, не наблюдается при испытании с 40оС. При температуре 40оС наблюдается разброс зависимостей Жг (^%) в пределах изменения (3.95^6.95)-10-1 г/см3.
Таблица 1
Прирост гигроскопичности Щ натуральной и консервированной древесины сосны при изменении относительной влажности воздуха в диапазоне 20-95% при постоянной температуре
Химические препараты пропитки Температура воздуха Концентрация пропитки, %
20°С 40°С
Жг при 20 %, г/см3 при 95 %, г/см3 Жг при 20 %, г/см3 при 95 %, г/см3
Антисептики
4.19 0.10 4.19 0.31 50
КаГ 4.185 0.110 4.20 0.285 75
4.12 0.1 4.42 0.265 100
4.090 0.17 4.08 0.260 50
7пСЬ2 4.220 0.11 4.22 0.33 75
4.195 0.115 4.21 0.33 100
4.12 0.17 4.12 0.355 50
ОТ4Г 4.12 0.125 - - 75
4.085 0.165 4.095 0.2 100
4.145 0.020 4.13 0.315 50
(КН4)28^6 4.21 0.080 4.20 0.285 75
4.195 0.112 4.20 0.30 100
4.565 0.070 4.52 0.32 50
Си(С10Н17002) - - - - 75
4.745 0.065 4.61 0.38 100
4.36 0.09 4.50 0.315 50
ХМ-11 4.50 0.095 4.49 0.295 75
4.745 0.10 4.75 0.30 100
3.750 0.13 3.975 0.270 50
ПХФН 4.0 0.12 4.01 0.21 75
4.01 0.095 4.02 0.285 100
4.05 0.08 4.05 0.29 50
ФБС-211 4.07 0.09 4.03 0.29 75
4.25 0.095 4.245 0.30 100
3.56 0.115 3.95 0.290 50
БС-13 4.02 0.165 4.06 0.31 75
4.070 0.115 4.07 0.26 100
4.40 0.1 4.345 0.365 50
КМ 4.40 0.12 4.42 0.26 75
4.63 0.09 4.63 0.27 100
Галиах 5,19 0,14 5,18 0,434 100
К-12 4,56 0,204 4,54 0,237 100
МБ 4,40 0,404 4,38 0,436 100
БК 4.61 0,416 4,64 0,53 100
ХМФС 6,24 0,33 6,26 0,69 100
ПХДС-Т 4,82 0,4 4,81 0,67 100
Антипирены
3.985 0.105 3.995 0.30 50
ФБС-255 4.13 0.11 4.29 0.23 75
4.13 0.175 4.13 0.30 100
3.69 0.095 4.40 0.37 50
ДМ-11 4.46 0.025 4.47 0.30 75
4.52 0.01 4.51 0.35 100
4.36 0.1 4.37 0.36 50
(Ш^БОг 4.385 0.09 4.39 0.29 75
4.58 0.06 4.585 0.40 100
Натуральная древесина
| 4.160 | 0.20 | 4.18 | 0.28 |
По результатам проведенных исследований можно сделать следующие выводы:
1. В первой группе антисептиков влагопоглощение изменяется при изменении температуры и влажности и степени концентрации пропитки незначительно. Древесина, пропитанная препаратами ПХФН, БС-13, ФБС-211, имеет самую низкую гигроскопичность относительно гигроскопичности древесины, пропитанной другими антисептиками. Они значительно улучшают это свойство древесины. Положительные качества этих препаратов не изменяются и при испытании древесины, пропитанной ими при температуре 40оС. Следовательно, в условиях атмосферных загрязнений элементов ВЛ 10кВ, перекрытий изоляции при увлажнении целесообразно повышать надёжность и защиту изоляционных деревянных конструкций от воздействия токов утечки и других негативных явлений применением этих препаратов.
2. Во второй группе антисептиков наблюдается большая зависимость гигроскопичности от всех условий эксперимента, чем в первой группе. Наблюдается высокая гигроскопичность для сосны, пропитанной препаратами МБ, БК, и ПХДС-Т, прирост гигроскопичности для этих антисептиков и консервантов изменяется в пределах от 0,434-10-1 г/см3 до 0.67-10-1 г/см3.
3. В третьей группе гигроскопичность зависит от температуры, влажности и концентрации раствора. Древесина, пропитанная препаратами Галиах и ХМФС, имеет влагопоглощение самое высокое из всех исследуемых в работе антисептиков. Следовательно, пропитка элементов В Л 10 кВ препаратами второй и третьей группы с точки зрения защиты от гниения для тех районов эксплуатации, где ограничено биоповреждение, а доминируют разрушения токами утечки нецелесообразно.
4. Гигроскопичность сосны, пропитанной антипиренами, при высоких концентрациях препарата с увеличением температуры и влажности среды возрастает.
5. Влагопоглощение натуральной древесины изменяется в пределах (4.16 - 4.46)-10-1 г/см3, зависит от всех факторов, используемых в эксперименте.
Литература
1. Князев В.Н., Боков Г.С. Единая техническая политика в распределительном электросетевом комплексе. Материалы «НТЦ Электроэнергетики». 2004.
2. Бирюков Н.Б. Опоры для ВЛ 0.4-10 кВ // Новости Электротехники. № 6. 2003 г. - С. 24-26.
3. Соболев Ю.С. Древесина как конструкционный материал. М.: Лесная промышленность, 1979. - 10 с.
4. Постников Л.Л. Исследование электрофизических свойств химически пластифицированной древесины березы. Автореферат кандидатской диссертации. Рига. 1972. - 32 с.
5. Шергунова Н.А., Шаповалов А.Н. Гигроскопичность антипирированных деревянных конструкций воздушных линий 10кВ.//Вестник транспорта Поволжья. Самара: СамГУПС, № 4, 2008. - С. 90-95.
6. Маслов В.В. Влагостойкость электрической изоляции. М.: Энергия, 1983. - 208 с.
Сведения об авторе
Шаповалов Александр Николаевич,
канд. техн. наук., доцент СамГТУ, г.Самара телефон 8-8979026155 УДК 621.315.66
А.Н.Шаповалов
МАТЕРИАЛ КОНСТРУКЦИЙ ВОЗДУШНЫХ ЛИНИЙ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫХ СЕТЕЙ Аннотация
Статья посвящена проблемам выбора материала опорно-поддерживающих и несущих конструкций воздушных линий (ВЛ) и разработке теоретических основ расчета электрофизических свойств пропитанных деревянных конструкций в зависимости от влияющих факторов.
Ключевые слова:
конструкции воздушных линий, пропитка защитными химическими препаратами, моделирование электрофизических свойств древесины.
A.N.Shapovalov
CONSTRUCTION MATERIAL OF AIR LINES DISTRIBUTION NETWORKS
Abstract
The article is devoted to problems of choice of material support-supporting and supporting structures of overhead lines and the development of theoretical bases of calculation of electrical properties of impregnated wood, depending on the influencing factors.
Key words:
the design of overhead lines, treatment with protective chemicals, modeling physical properties of wood.
Устойчивое функционирование систем электроснабжения невозможно без надежной и качественной работы распределительных электрических сетей, которые являются завершающим звеном в системе обеспечения потребителей электроэнергией и находятся в непосредственном взаимодействии с конкретным потребителем.
В устройствах распределительных сетей (РС) широкое применение имеют опорно-поддерживающие и несущие конструкции из металла, железобетона и древесины, физико-механические свойства которых в большой мере влияют как на несущую способность и изоляционные свойства конструкций, так и на надежность электроснабжения устройств РС и систем электроснабжения потребителей в целом.
На рынке предлагается несколько видов опор и перед потребителем возникает вопрос выбора материала изоляционных конструкций ВЛ. В настоящее время древесина продолжает оставаться конкурирующим металлу и железобетону материалом в электросетевом строительстве, как в нашей стране, так и за рубежом. Столбовая древесина широко используется в США, Канаде, и ряде европейских стран в строительстве не только линий 20-35 кВ, но и более высокого напряжения. В России, США, Канаде, Швеции и Финляндии на деревянных опорах (ДО) сооружают ВЛ напряжением до 220 кВ. В США на ДО построены опытные участки ВЛ 330 и 460 кВ и в России аналогичные опоры разработаны для ВЛ 330 и 500 кВ. В Японии большинство ЛЭП напряжением до 60 кВ сооружено на ДО. Даже в малолесных странах ДО находят широкое применение [1].
Несмотря на широкое распространение железобетона, металла и искусственных строительных материалов, древесина во многих случаях является незаменимым материалом. Однако при неправильной эксплуатации древесина разрушается очень быстро, и это вызывает громадные убытки. Между тем в современных условиях развития техники можно добиться продолжительного сохранения прочности древесины.
