Проектант
Размещение
рекламы





@proektant.
 
ГЛАВНЫЕ НОВОСТИ
 

Осенний выставочный сезон открылся сразу двумя крупными событиями

Всемирные выставки или ЭКСПО (EXPO сокр. от exposition – выставка) проводят уже более полутора веков. За это время их популярность невероятно выросла – выставки даже сравнивают с чемпионатами мира и Олимпийскими играми. Эксперты подсчитали: с момента проведения первой выставки в Лондоне в 1851 году ЭКСПО посетили более миллиарда человек по всему миру. Людей привлекает возможность первыми увидеть технические новинки. Ведь именно на ЭКСПО получили путёвку в жизнь многие изобретения, прочно вошедшие в наш обиход: телефон, рентгеновский аппарат, застёжка-молния, вафельный стаканчик для мороженого, телевещание, сенсорный экран и другие.

В Астане презентованы инновационные проекты по экономии воды, снегоуборке и ливневке

С 25 по 27 августа в рамках масштабного стартап-марафона Astana Innovations Challenge завершился второй Startup Weekend, в котором участники предложили собственные решения по ресурсосбережению и коммунальному хозяйству. Инициаторами стартап-марафона выступили акимат г. Астаны, АО «Астана Innovations» совместно с Бизнес-инкубатором MOST.

Участники второго стартап-уик-энда в течение 54 часов работали над созданием инновационного продукта по эффективному использованию и экономии воды, снегоуборке, ливневке и электронному КСК. В течение трех дней были проведены образовательные и менторские сессии, так участники получили экспертную поддержку для работы над своими проектами.

Строительный рынок ждет перезагрузка

С 2020 года все объекты за счет госбюджета будут строиться по технологии BIM (Building Information Model). Как введение нового стандарта повлияет на отрасль, корреспонденту LS рассказали профучастники рынка. Отметим, что через три года государство будет требовать от участников строительного рынка обязательное использование данной системы при строительстве технологически сложных объектов за бюджетные средства. Как пояснил директор центра информационного моделирования КазНИИСА Александр Шахнович, особенность BIM в том, что в процессе архитектурно-строительного проектирования создается трехмерная виртуальная модель здания в натуральную величину. Она содержит всю информацию об объекте.

ПОИСК ПО САЙТУ
новости, статьи, объявления, информация
Поиск осуществляется только по страницам разделов «Инфо», «Новости», «Статьи»
Загрузка поиска

Причины аварий на воздушных линиях электропередачи (ВЛ): история, кто виноват и что делать?

Источник информации: Всеукраинская экспертная сеть

Размещено 01.07.2014


 


аварии на линиях электропередачОбычно при авариях на ВЛ обвиняют погоду — гололёд или ветер. Так ли это? Рассмотрим отдельные причины аварий.


Гололёд


Многочисленные тяжелые аварии от гололёда на ВЛ, связанные с обрывом проводов и тросов, при расчётных тяжениях в них значительно меньших разрывных, убедили инженера Крымского М. М. в том, что существующая методика расчёта проводов, предложенная ещё в 1928 г. Глазуновым А. А., не всегда правильно определяет действительные нагрузки на провода и конструкции ВЛ.


В связи с этим в течение нескольких лет был проработан большой объём работ, и Крымским М. М разработана в 1966 г. новая методика расчёта проводов ВЛ с учётом прочности гололёдной оболочки на проводах.


Рассмотрим две части этого вопроса:


1. Теория


Статья с этой теорией была отправлена в журнал «Электрические станции» и была отклонена с очень «умной формулировкой» - не представляет интереса для широкого круга читателей (№ 168 от 23 января 1969 г., подпись: ответственный секретарь В. Родионов). Тогда Украинское отделение направило работу инженер Крымского М. М. во ВНИИЭ с просьбой дать заключение или провести экспериментальные работы даже с оплатой этих работ (исх. № 4349 от 1.VH-1969г.).


ВНИИЭ это проигнорировал. Следует отметить, что игнорировать чужие предложения по ВЛ, которыми нельзя самим воспользоваться, это стиль работы ВНИИЭ. Необходимо также сказать, что было прямое указание Госстроя СССР выполнить экспериментальные работы по гололёду (письмо № 7/2-142 от 25.11.87 г.), которое Минэнерго ( и ВНИИЭ) также проигнорировали. Статья с новой методикой Крымского М.М. была напечатана в журнале «Электрические станции» только в 1989г. (№3), через 20 лет после первой попытки. ВНИИЭ её опять проигнорировал. Был отклик на эту статью инженера Архангельскэнерго Бугаева С. С., где он сравнивает эту методику с расчётом железобетона и отмечает необходимость провести опытные работы.


Сравнение с железобетоном расчёта провода плюс гололёда ещё больше подтверждает необходимость учёта в расчётах механической прочности гололёдной оболочки любой плотности, так как поверхностное сцепление гололёда с проводом больше, чем бетона с арматурой.


Необходимо отметить, что вопрос о том, что гололёд принимает на себя практически всю свою нагрузку, то есть «держит» сам себя, ещё косвенно отметил Бургсдорф В. В. в своей книге «Сооружение и эксплуатация линий электропередачи в сильно гололедных районах» в 1947 г., где отмечено (стр. 82): «Особенностью работы линий с большими расчётными нагрузками у0 является почти неизменная стрела провеса...» и приводит формулу (формула имеется в оригинальной статье). Это значит, что расчётные нагрузки, предусмотренные ПУЭ, определяются неправильно, когда для веса на проводах коэффициент перегрузки принят 2,0, а для тяжения - 1,3. Тяжение при таком увеличении веса по формуле Бургсдорфа также увеличится практически вдвое. Правда, с учётом прочности и упругости гололёдных отложений тяжение будет на 20-30 % больше, чем это предусмотрено ПУЭ, то есть коэффициент должен быть не 1,3, а 1,5-1,7. Вот одна из причин аварий ВЛ при расчётных нагрузках.


2. 3ащита


На основании предложенной теории учёта механической прочности гололёдной оболочки, Украинское отделение в 1969 году подало заявку на изобретение под названием «Способ защиты линий электропередачи от вредного воздействия гололеда».


Вредное воздействие гололёда на проводах ВЛ заключается в том, что гололёдная муфта, которая образуется на проводах, сама воспринимает нагрузку и при определённых условиях разрывается мгновенно, как хрупкое тело, и передает динамическое воздействие на провод, в результате чего рвутся верхние повивы, а затем и весь провод.


С целью снижения напряжения в гололёдной муфте до величины, исключающей разрыв этой муфты и обрыв провода, инженер Крымский М. М. предложил в 1969 году устанавливать на проводах разделительные диски (заявка № 1346357/24-7 от 4 июля 1969 г.).


На основании заключений ВНИИЭ (Бургсдорф В. В. и Никифоров Е. П.) и ОДП (Хволес Е. А.) комитет отказал в выдаче авторского свидетельства. Только случайно в 1984 году было обнаружено, что установка разделительных дисков (колец) запатентована с приоритетом в 1971 г. в Японии и в 1972 г. в ФРГ — с целью создания линии, которая выдерживает гололёдную нагрузку (то есть та же цель - ликвидировать вредное воздействие снега (гололёда).


Следует отметить, что д. т. н. Бургсдорф (он же автор отрицательной экспертизы на предложение устанавливать диски) в своей книге «Воздушные линии электропередачи» рекомендует устанавливать пластмассовые разделительные диски на проводах ВЛ. Так что же это получается у специалистов ВНИИЭ: советские разделительные диски (кольца) непригодны, необходимы только японские? Отсутствие разделительных дисков - также одна из причин аварий на ВЛ.


Разрушение проводов и тросов от вибрации возле зажимов


В Укрэнергосетьпроекте имеется работа, в которой показано, что теория вибрации, над которой все годы работал ВНИИЭ - ошибочна. Действительно, согласно теории ВНИИЭ, провод вдоль роллета имеет колебания с одинаковой частотой и длиной волны. А ведь и частота, и длина волны зависят от скорости ветра, а последняя столь сильно меняется вдоль пролёта, что волны и частота были бы разными и гасили бы друг друга. Тем более существующая теория не даёт объяснения, почему рвутся проволоки только у зажимов, а также внутренних повивов.


На базе теории, разработанной Укрэнергосетьпроектом:


- получены авторское свидетельство и патент на провод (№1791854 от 1.10.1992 г.);

- получено авторское свидетельство на ВЛ (№1793481 от 8.10.1992 г.);

- напечатана статья «Об унификации конструкций неизолированных проводов воздушных линий электропередачи (журнал «Энергетика и электрификация № 6, 1995 г.).


Учёт вытяжки сталеалюминиевых проводов


На основании данных испытаний проводов Торосяна Л. В., Белоусова М. М, и др., Крымский М. М. выпустил в 1960 году работу под названием «Механический расчёт сталеалюминевых проводов с учётом неупругих деформаций», которая была направлена на рассмотрение во ВНИИЭ. Отделение от ВНИИЭ ответа не получило, работу эту ВНИИЭ не возвратило, а через институт Теплоэлектропроект направило отписку, а не техническое заключение по данной работе. Только в 1969 г. была опубликована статья Ф. П. Матвеева (ВНИИЭ) «Работа на растяжение сталеалюминевых проводов и их компонентов».


В этой работе предлагались величины модуля неупругости и модуля релаксации почти равным величинам, которые предлагались в работе Крымского М. М. Непонятно, правда, как они были получены ВНИИЭ. Ведь величины в работе Крымского М. М. были предложены на основании опытов других авторов при растяжении проводов с допускаемым напряжением по алюминию 8 кг/мм2, а в 1969 г., когда вышла статья Ф. П. Матвеева, напряжение по алюминию уже допускалось 9,6 кг/мм2.


Только в 1976 г. институт Энергосетьпроект выпустил руководящие указания (РУ) по расчёту монтажных напряжений и стрел провеса проводов и тросов воздушных линий электропередачи с учётом остаточных деформаций. Украинское отделение многократно сообщало, что эти РУ ошибочны и поэтому при расчётах по этим РУ получаются значительные перегрузки, как при максимальных нагрузках, так и при среднеэксплуатационной температуре, что представляет собой определённую опасность для прочности ВЛ.


Авторы РУ поясняют это положение: «Учитывая указанные соображения, допускаемый коэффициент перегрузки в РУ по согласованию с ВНИИЭ ограничен величиной 1,25 в режиме наибольшей внешней нагрузки». Таким образом, РУ рекомендует расчётные напряжения, недопустимые согласно ПУЭ, и которые также могут быть причиной аварий. Рекомендуют эти перегрузки ВНИИЭ и Энергосетьпроект.


Следует отметить, что Госстрой СССР своим письмом № 7/2 - 142 от 25.11.87 г. отметил это несоответствие РУ и ПУЭ и указал Минэнерго СССР о необходимости устранения противоречия в требованиях этих нормативных документов, что, по-видимому, не может быть выполнено без аннулирования РУ. Ещё раз стоит подчеркнуть, что перетяжка проводов и тросов, согласно ошибочными РУ, в нарушение ПУЭ, также одна из причин аварий на ВЛ.


Ветер


1. В §11-5-30 ПУЭ даётся формула для определения нормативной ветровой нагрузки Р. При определении этой нагрузки имеется коэффициент, который учитывает неравномерность скоростного напора ветра по пролету ВЛ. Практически в настоящее время этот коэффициент учитывается при определении погонной нагрузки, то есть просто уменьшает величину скоростного напора. Например, при скоростном напоре 76 даН/м2 для определения нагрузки вводится коэффициент 0,7 и получается, что учитывается напор не 76, а только 53 даН/м2, то есть уменьшается фактический напор на 30 %.

В статье «Проблемы надёжности и механики воздушных линий», отправленной в редакцию журнала «Электричество», предлагалось действительно учитывать неравномерность ветра по пролёту, то есть учитывать что напор 76 да Н/м2 действует только на участке 0,7 длины пролёта. В этом случае определённая по формуле из ПУЭ сила Р приложена не в середине пролёта, а на расстоянии 0,35 L от опоры. Однако с данным предложением не согласились господа Никифоров и Смирнов Б. И., написавшие отрицательные отзывы по статье и по этому вопросу. Неправильный учёт предусмотренной ПУЭ неравномерности ветра по пролёту может также быть причиной аварий на ВЛ при ветрах ниже расчётных.


2. Методику определения нагрузок на опору от действия ветра на провода и тросы при разной высоте точек подвеса предложил в 1938 г. Лопатин И. А. Согласно этой методике вертикальная составляющая (весовая) определяется по смежным эквивалентным пролётам, а поперечная горизонтальная по смежным фактическим пролётам. Эта методика неправильная и даёт зачастую заниженные в 2 и более раза величины поперечной (ветровой) нагрузки на опору, а иногда и абсурдный результат.


Был составлен пример расчёта, который показывает абсурдный результат при применении существующей методики. В двухпролётном участке при температуре -5С°, ветре и нулевом весовом пролёте на средней промежуточной опоре провод в гирлянде отклоняется на угол 79°. Если же демонтировать промежуточную опору, провод отклонится всего на 14°. Этот пример был направлен в редакцию журнала «Электричество» с надеждой, что редакция заинтересуется этим вопросом, то есть вопросом ошибочности методики, которой пользовались более 60 лет.


Рецензию данного письма редакция поручила к. т. н., доцентам Гремякину А. А. и Зарудскому Г. К.


Трёхкратный обмен письмами ничего не дал — редакция журнала осталась «посторонним наблюдателем».


Стоит отметить, что в первом заключении рецензенты пишут: «Авторы письма прикладывают сосредоточенные силы к подвижной нижней точке провисающего провода, делая тем самым подмену существа решаемой задачи». То есть, простым языком не «нашли» формулы по которым определяется угол отклонения свободно висящего провода и гирлянды с проводом. Им «любезно» сообщили, что первая формула в книге Бошняковича, 1962 г., стр. 99, а вторая формула в ПУЭ-85, §11-5-37. Тогда во втором письме рецензенты уже пишут: «Корректное использование существующей теории приводит к совершенно иным результатам, чем те, которые приводятся в письме Крымского М. М.» и приводят в своём письме пример, при котором свободный провод отклонился на 14°, и если к нему подвесить груз 300 Н (половина веса гирлянды). То при той же ветровой нагрузке провод отклонится на 38,6°, то есть получен также абсурдный результат, и никакой роли не играет величина угла отклонения провода с грузом - это 38° или 70°. Важно, что этот угол больше, чем угол отклонения свободного провода, что является абсурдным. В ответе «рецензенты» ответили, что считают бесперспективным дальнейшее продолжение дискуссии по поводу рассматриваемого примера. Редакция журнала «Электричество», несмотря даже на личное обращение к редактору по телефону, осталась в стороне. Наша статья с новой методикой расчёта и пример абсурдного результата по старой методике была направлена в СЗО ЭСПа (Санкт-Петербург), ОДП ЭСПа (Москва) и журнал «Электрические станции».


СЗО ЭСПа в своём письме указала на отдельные неточности в нашей статье, но не возражало против данной теории; ОДП ЭСПа (главный специалист технического отдела Хволес Е. А.) дало отрицательный отзыв, а журнал «Электрические станции» отписался. Таким образом, такая важная методика, как правильный расчёт нагрузки на опоры и определение необходимости укрепления отдельных опор уже существующих ВЛ, чтобы избежать крупных аварий, осталась пока в России невостребованной.


Вопрос элементарно простой: нагрузка на опору - это сила тяжения отклонённого провода, разложенная по трём координатным осям. При этом расчётом элементарно определяется равнодействующая сила двух составляющих: горизонтально поперечной (ветровой) и вертикальной (весовой). В сокращённом варианте опубликована наша статья, где приводится новая методика определения составляющих сил тяжения на украинском языке в журнале «Електроинформ», № 2, 2001 г. Неправильное определение поперечных (ветровых) нагрузок является одной из главных причин падения опор даже при ветрах значительно ниже расчётных.


Таким образом, в докладе приведены отдельные причины аварий на ВЛ и несколько фамилий лиц, из-за которых падали, падают и, возможно, будут падать опоры; лиц, которые не хотели, а возможно и не смогли разобраться в тех вопросах, рецензировать которые брались. Однако одну фамилию следует назвать ещё раз.


Господин Никифоров в одной из рецензий на данную статью пишет следующее: «Можно рекомендовать авторам сформулировать новые идеи по рассматриваемому вопросу, обосновав их своими исследованиями, а не отдельными цитатами из работ других авторов, как это сделано в отклике». Напоминаем, что в нашем «отклике» на основную теоретическую статью Никифорова, который был напечатан в журнале «Электрические станции», № 10, 1984 г., и составлен из «отдельных цитат», была показана полная несостоятельность этой статьи Никифорова. Однако ни редакция журнала, ни ВНИИЭ не извинились перед читателями за безграмотную статью, а сам господин Никифоров в своих дальнейших «трудах» ссылается на эту статью.


Что касается новых идей, в 1960 году Крымский М. М. отправил во ВНИИЭ работу с предложением июль вытяжку при монтаже и окончательную вытяжку в допустимом напряжении. ВНИИЭ эту идею «похоронил» - об этом было уже сказано.


Еще в 1965 году Крымский предложил учитывать прочность гололёдных отложений и Украинское отделение ЭСПа просило ВНИИЭ выполнить эксперименты. ВНИИЭ эту идею также «похоронил». Статья в журнале «Электрические станции» была напечатана не в 1969 г., а только через 20 лет. И опять ВНИИЭ и ОДП в стороне. Почему же они не выступили с критикой этой статьи?


В журнале «Электрические станции» за 1973 г. № 4 была напечатана статья Крымского М. М., из которой было ясно, что методика расчётов проводов по трём критическим пролетам, разработанная ВНИИЭ и ЭСП, была ошибочна. По этой методике в I районе по гололёду провода с меньшим сечением нагружаются на большее напряжение, чем провода с большим сечением. ВНИИЭ и ЭСП это несоответствие проигнорировали.


Идея защиты от вредного действия гололёда путём установки колец (дисков) на проводах была предложена Крымским еще в 1969 году. Никифоров и Хволес её «зарубили». А Япония и ФРГ её через 2 года сами запатентовали. Господа «эксперты»! Как эта идея Крымского очутилась в Японии?


Идея учёта неравномерности ветра по пролёту не путём уменьшения ветрового напора, а путём действительного учёта неравномерности. Это идея Крымского и Житникова. А кто её «хоронит»? Опять же ВНИИЭ и ОДП.


Идея, вернее не идея, а уверенность в том, что нагрузки на опору создаются тяжением провода и горизонтальная поперечная - это не ветровая, а сила с которой провод тянет в этом направлении. Эта идея Крымского была предложена еще в 1962 г., когда в журнале «Электрические станции» № 4 была напечатана статья Крымского и выражение «ветровая составляющая за счёт тяжения» по указанию рецензента (Бургсдорфа) было выброшено.


Идея, что провод в пролёте отклоняется не в прямой плоскости, а расположен в вогнутой поверхности, то есть величина отклонения меньше, чем сейчас считают, а не больше, как это утверждают рецензенты Гремяков А. А. и Зарудский Г. К. Это также идея Крымского и Житникова, которые опубликовали статью в Харьковском журнале на украинском языке.


Есть новая идея Крымского и Житникова о том, почему рвутся провода у зажимов, и непригодна теория вибрации для проводов ВЛ, которую ВНИИЭ «позаимствовали» из иностранных источников. Вернее, это не идея, а выполненная уже работа, которая имеется в «Укрэнергосетьпроекте», и была направлена в разные организации на рассмотрение, в том числе и на имя Глазунова А. А.


Идея Крымского о том, что подвеска грузов на поддерживающих гирляндах практически не требуется. А ведь согласно статье Кесельмана Л. М. («Электрические станции» за 1962 г. № 6), допустима подвеска грузов на одном проводе весом до 900 кг. Грузы также являлись причиной многих аварий на ВЛ.


Что делать?


По-видимому, необходимо определить организацию, которую бы интересовала безаварийная работа линий электропередачи СНГ, и которая могла бы финансировать научные и проектные работы в этом направлении. Возможно, это РАО ЕЭС России. При рыночных взаимоотношениях эти работы, а также работы по усилению отдельных опор, обойдутся в десятки раз дешевле, чем восстановление ВЛ после аварий в неблагоприятных климатических условиях, что должно заинтересовать эксплуатирующие организации.


РАО ЕЭС России следовало бы обратиться в комитет по открытиям с просьбой выдать «Энергосетьпроекту» авторское свидетельство и патент на установку колец на проводах и тросах с приоритетом России 1969 г. Одновременно надо заказать «Электросетьизоляции» разработку чертежей и испытание этих колец.


Так как эти работы нужны для всех стран СНГ, необходимо создать специальную межгосударственную комиссию по уточнению отдельных параметров ПУЭ, связанных с ветром и гололёдом.


Этой комиссии следовало бы обратиться в «УкрЭСП» с просьбой выполнить работы по имеющимся у них проработкам, а именно:


- почему рвутся провода у зажимов;

- установка разделительных колец, как пассивная защита от вредного действия гололёда;

- нагрузки на опоры при ветре;

- компенсирующие грузы на опорах ВЛ и габариты опор;

- учёт вытяжки проводов.


Укрэнергосетьпрпоекту до выхода указанных работ необходимо выполнить журнальный вариант этих работ и направить в редакцию журнала «Электрические станции». Просить редакцию срочно опубликовать эти статьи в порядке обсуждения без рецензирования московскими «специалистами». Пусть эти специалисты выступают с критикой в журнале, чтобы, как сказал Пётр Первый, «дурь каждого видна была».


И в заключение, существующие ВЛ построены в основном тридцать-пятьдесят лет тому назад и, конечно, их прочность из-за коррозии уменьшилась, и запроектированы они по устаревшим и зачастую ошибочным методикам, поэтому если сегодня не принять меры по проверке прочности ВЛ по новым методикам и усилить отдельные опоры, то на энергосистемы СНГ обрушится в недалёком будущем лавинообразное нарастание количество аварий на ВЛ.







СВЕЖИЕ СТАТЬИ


Контактные данные   |   Рекламно-информационные услуги   |   Размещение в Каталоге   |   Баннерная реклама   |   Статистика посещаемости