Повышение надежности сельских воздушных линий электропередачи 10 (6) кв в условиях воздействия ветровых и гололедных нагрузок

На правах рукописи

КАБАШОВ Владимир Юрьевич

ПОВЫШЕНИЕ НАДЕЖНОСТИ СЕЛЬСКИХ ВОЗДУШНЫХ

ЛИНИЙ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ 10 (6) кВ В УСЛОВИЯХ

ВОЗДЕЙСТВИЯ ВЕТРОВЫХ И ГОЛОЛЕДНЫХ НАГРУЗОК

Специальность 05.20.02 – Электротехнологии

и электрооборудование в сельском хозяйстве

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

доктора технических наук

Москва 2011 2

Работа выполнена в Федеральном государственном образовательном уч реждении высшего профессионального образования «Башкирский государст венный аграрный университет».

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор Воробьев Виктор Андреевич доктор технических наук, профессор Кудрин Борис Иванович доктор технических наук Некрасов Алексей Иосифович

Ведущая организация: ФГОУ ВПО «Санкт-Петербургский государственный аграрный университет»

Защита состоится 17 октября 2011 г. в 13.00 на заседании диссертацион ного совета Д 220.044.02 при Федеральном государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Московский государст венный агроинженерный университет имени В.П. Горячкина», 127550, Москва, Лиственничная аллея, д.16, корп. 3А.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГОУ ВПО МГАУ.

Автореферат разослан «_» сентября 2011 г. и размещен на официальном сайте ВАК Минобрнауки РФ http://www.vak.ed.gov.ru «» _ 2011 г

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат технических наук, доцент С.А. Андреев

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Современное высокомеханизированное и электри фицированное сельское хозяйство предъявляет повышенные требования к на дежности и бесперебойности электроснабжения. Недоотпуск электроэнергии, перерывы в электроснабжении предприятий агропромышленного комплекса влекут за собой как прямой экономический ущерб, связанный с его восстанов лением, так и технологический, обусловленный порчей сельхозпродукции.

Надежность электроснабжения сельскохозяйственных потребителей не посредственно связана с аварийными отключениями распределительных сетей, наибольшее число которых приходится на воздушные линии электропередачи напряжением 10 (6) кВ при воздействии ветровых и гололедных нагрузок.

Большинство аварийных отключений при воздействии ветровых и голо ледно-ветровых нагрузок связано с различными колебаниями проводов, вызы вающими их сближения на опасные в изоляционном отношении расстояния, короткие замыкания и обрывы. Однако до настоящего времени характер и па раметры взаимных перемещений проводов малых сечений в различных дина мических режимах (несинхронные раскачивания проводов при ветре, пляска, подскок провода при опадении гололедно-изморозевых отложений) малоизуче ны и не учитываются при выборе расстояний между проводами по условиям их сближения в пролете ВЛ 10 (6) кВ. Применяемые на ВЛ 35–500 кВ известные устройства для подавления колебаний проводов и ограничения их сближений на ВЛ 10 кВ малоэффективны, т.к. не учитывают их конструктивные особенно сти. Поэтому повышение надежности сельских ВЛ 10 (6) кВ путем снижения их аварийных отключений в условиях воздействия ветровых и гололедно ветровых нагрузок является актуальной проблемой, имеющей большое народ нохозяйственное значение. Она соответствует стратегическим целям федераль ной целевой программы «Социальное развитие села до 2012 г.» (п. 7 «Развитие электрических сетей в сельской местности»), утвержденной Постановлениями Правительства РФ № 858 от 3 декабря 2002 г. и № 143 от 5 марта 2008 г.

Цель исследования. Повышение надежности сельских воздушных линий электропередачи 10 (6) кВ путем демпфирования низкочастотных колебаний и ограничения сближений проводов, вызванных воздействием ветровых и голо ледных нагрузок.

Задачи исследования:

1. Разработать математическую модель процесса сближения фазных про водов сельских ВЛ 10 (6) кВ при воздействии ветра.

2. Провести теоретические исследования маятниковых колебаний прово дов малых сечений с учетом эксцентричных гололедных отложений.

3. Разработать методику и провести экспериментальные исследования сближения проводов ВЛ 10 (6) кВ в полевых условиях при разных скоростях и направлениях ветра, степени разрегулировки их стрел провеса, длинах пролета, параметрах гололедно-изморозевых отложений.

4. Изучить влияние закручивания проводов малых сечений в пролете на величину и характер их перемещений при сбросе гололедно-изморозевых от ложений.

5. Разработать методику определения продолжительности плавки эксцен тричных гололедных отложений, проводимой для прекращения пляски прово дов малых сечений;

методы и средства для дистанционного обнаружения пля ски проводов ВЛ 10 кВ и прогнозирования ее возникновения с целью своевре менного проведения плавки гололедных отложений.

6. Разработать на базе проведенных теоретических и экспериментальных исследований и внедрить в производство эффективные устройства для демпфи рования колебаний и ограничения сближений проводов ВЛ 10 (6) кВ, включая более совершенные конструкции креплений провода к штыревому изолятору.

Объект исследования. Сельские воздушные линии электропередачи на пряжением 10 (6) кВ в условиях воздействия ветровых и гололедных нагрузок.

Предмет исследования. Физические процессы взаимных перемещений проводов малых сечений при различных видах их низкочастотных колебаний, методы и средства по ограничению их сближений, возникающих в условиях воздействия ветровых и гололедных нагрузок.

Методы исследования. В работе использованы метод А.Н. Крылова при решении нелинейного уравнения маятниковых раскачиваний провода;

уравне ния Лагранжа при составлении модели маятниковых колебаний провода, по крытого эксцентричным гололедным отложением;

методы теории вероятностей и математической статистики при определении закона распределения амплитуд пляски проводов и обработке полученных экспериментальных данных.

На защиту выносятся:

– математическая модель сближения фазных проводов сельских ВЛ 10 (6) кВ при воздействии ветра, учитывающая разрегулировку их стрел прове са, изменение частотных и демпфирующих характеристик;

– результаты теоретических исследований маятниковых колебаний про водов малых сечений при образовании на них эксцентричных гололедных от ложений;

– результаты исследований закручивания проводов малых сечений в за висимости от их стрел провеса, параметров и массы гололедно-изморозевых отложений;

– методика и экспериментальная оценка сближений проводов в полевых условиях при разных скоростях и направлениях ветра, степени разрегулировки стрел провеса проводов, длинах пролета, параметрах гололедно-изморозевых отложений;

величины и характера перемещений провода при сбросе гололед ных отложений с учетом его предварительного закручивания;

– методика определения времени плавки эксцентричных гололедных от ложений, характерных для режимов пляски проводов на ВЛ 10 кВ;

методы и средства для дистанционного обнаружения пляски, прогнозирования возмож ности ее возникновения;

– комплекс технических устройств по ограничению сближений проводов при различных видах их колебаний, разработанных на основе исследований ди намического поведения проводов сельских ВЛ 10 (6) кВ в условиях воздействия ветровых и гололедно-ветровых нагрузок.

Научная новизна результатов диссертационной работы.

1. Теоретически разработана и экспериментально подтверждена матема тическая модель сближения проводов малых сечений при их маятниковых рас качиваниях под действием ветра, позволяющая определять минимальные рас стояния между фазными проводами ВЛ 10 (6) кВ по длине пролета с учетом возникающей на практике разрегулировки стрел провеса проводов, изменения их частотных и демпфирующих характеристик.

2. Теоретически установлено возникновение крутильных колебаний про вода и уменьшение частоты его маятниковых качаний при образовании гололе да эксцентричной формы за счет массы и момента инерции отложения относи тельно его центра тяжести.

3. Получены на основе теоретического и экспериментального изучения процесса гололедообразования данные о закручивании проводов малых сече ний по длине пролета при разных стрелах провеса (тяжениях), видах, парамет рах и погонной массе гололедных отложений.

4. Предложена методика проведения экспериментальных исследований сближения проводов, включающая строительство (при участии автора) специ ального комплекса ВЛ 10 кВ в натуральную величину в полевых условиях и разработку (на уровне изобретений) устройств для определения амплитуд коле баний одиночных проводов, дистанционного измерения взаимных перемеще ний проводов в пролете, определения формы и размеров гололедно изморозевых отложений.

5. Получены новые экспериментальные зависимости расстояний между проводами при их максимальных сближениях в натурных пролетах ВЛ 10 кВ от скорости и направления ветра, степени разрегулировки стрел провеса, длины пролета, параметров гололедно-изморозевых отложений;

вертикальных пере мещений и горизонтальных отклонений провода при сбросе гололедно изморозевых отложений от его предварительного закручивания.

6. Разработаны новые методы и технические средства для демпфирования низкочастотных колебаний и ограничения сближения проводов ВЛ 10 (6) кВ при воздействии ветровых и гололедных нагрузок, дистанционного обнаруже ния пляски проводов, новизна которых подтверждена авторскими свидетельст вами и патентами.

Практическая значимость и реализация результатов работы:

1. Предложены рекомендации по выбору оптимальных расстояний между проводами, исключающих их опасные сближения при воздействии ветра, в ре жимах пляски проводов, при сбросе гололедно-изморозевых отложений, кото рые могут быть использованы при проектировании ВЛ 10 кВ.

2. Предложена методика определения продолжительности плавки эксцен тричных гололедных отложений, характерных для режимов пляски проводов малых сечений.

3. Разработаны на уровне изобретений способ дистанционного определе ния пляски проводов с датчиками для ее обнаружения и устройства для контро ля гололедообразования, которые могут быть использованы для получения дос товерной информации о возникновении пляски и своевременного проведения плавки гололеда.

4. Разработаны на уровне изобретений провод новой конструкции с по вышенной аэродинамической устойчивостью, устройства для демпфирования низкочастотных колебаний и ограничения сближений проводов ВЛ 10 (6) кВ, более совершенные крепления провода к штыревому изолятору.

5. Разработанные технические устройства по ограничению сближения проводов после успешных испытаний в полевых и лабораторных условиях вне дрены в энергетических системах «Башкирэнерго», «Куйбышевэнерго», «Че лябэнерго», «Алма-Атаэнерго», «Карагандаэнерго», «Запказэнерго», «Гомель энерго», «Винницаэнерго», а также в пяти нефтегазодобывающих управлениях, на 12 промышленных предприятиях, на 30 участках энергоснабжения железных дорог России и стран СНГ.

6. Материалы выполненных в диссертации исследований используются в учебном процессе студентами энергетического факультета Башкирского ГАУ.

Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались и обсуждались на научных конференциях профессорско-преподавательского со става Башкирского ГАУ (1978–2002 гг.), в лаборатории надежности линий элек тропередачи Казахского НИИ энергетики (Алма-Ата, 1977, 1989 гг.), на трех региональных научно-практических конференциях молодых ученых и специа листов (Уфа, 1981, 1986, 1998 гг.), на Всесоюзном совещании «Повышение на дежности электроснабжения сельского хозяйства» (Москва, 1982 г.), на техни ческом совете ПОЭ и Э «Башкирэнерго» (Уфа, 1984, 1987 гг.), на трех респуб ликанских научно-практических конференциях: в Башкирском ГАУ (1984, 1988 гг.), в Уфимском ГАТУ (1999 г.), на кафедре электроснабжения сельского хозяйства МИИСП им. В.П. Горячкина (Москва, 1987 г.), на международной научно-технической конференции «Достижения науки – агропромышленному производству» (Челябинск, 2005 г.), на шести Всероссийских научно практических конференциях, проводимых в рамках XV–XX международных специализированных выставок «АгроКомплекс» (Уфа, 2005–2010 гг.), на Все российской научно-технической конференции «Электротехнологии, электро привод и электрооборудование предприятий» (Уфа, УГНТУ, 2007 г.), на II еже годной международной научно-технической конференции «Энергетика и энер гоэффективные технологии» (Липецк, 2007 г.).

Разработанные устройства по ограничению сближений проводов ВЛ 10 (6) кВ неоднократно экспонировались на ВДНХ СССР, ВДНХ БАССР, Международной ярмарке в Индии (Нью-Дели, 1984 г.). Автор награжден двумя серебряными медалями ВДНХ СССР.

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 98 научных ра бот, в том числе две монографии, 58 статей в научных журналах, из них 17 в, изданиях, рекомендованных ВАК РФ, 38 изобретений, которые отражают со держание работы и новизну технических решений.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, шести глав, основных выводов, библиографического списка и 19 приложений.

Работа изложена на 356 страницах машинописного текста, включая 79 рисун ков, 36 таблиц, библиографический список из 262 наименований.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертации, изложены на учная новизна и практическая значимость работы, основные положения, выно симые на защиту.

В первой главе выполнен обзор и анализ отечественных и зарубежных научных работ по исследованию сближений проводов воздушных линий элек тропередачи при воздействии ветровых и гололедных нагрузок. Имеющиеся материалы систематизированы и обобщены по трем направлениям: наблюдения за сближениями проводов в производственных и экспериментальных условиях, теоретические исследования и мероприятия по ограничению опасных сближе ний и повреждаемости проводов в ветровых и гололедно-ветровых режимах.

Вопросам повышения надежности воздушных линий электропередачи в условиях воздействия ветровых и гололедных нагрузок посвящено много науч ных работ. Значительный вклад в изучение рассматриваемой проблемы внесли отечественные и зарубежные ученые: Ю.Ж. Байрамгулов, Р.М. Бекметьев, В.В. Бургсдорф, В.Е. Бучинский, О.Г. Вексельман, В.А. Воробьев, Л.Б. Гарцман, А.А. Глазунов, А.Н. Карсаулидзе, Б.И. Кудрин, Т.Б. Лещинская, А.И. Некрасов, Ф.Х. Усманов, Р.Я. Федосенко, В.А. Шкапцов, Л.В. Яковлев;

О. Гезти и Г. Людвиг (Венгрия), Н. Генков и К. Тагаров (Болгария), И. Грэнт и Дж. Стиварт (США), М. Н. Кастанета (Португалия), С. Мануцио и Л. Парис (Италия), А. Отцуки, М. Морикава, А. Иноуэ (Япония) и др.

Анализ аварийных отключений ВЛ 6–110 кВ, проведенный в ряде энерго систем России и стран СНГ, показал, что наибольший процент отключений приходится на линии 10 (6) кВ, т.е. они являются наиболее слабым звеном в системе электроснабжения сельскохозяйственных потребителей.

Высокая повреждаемость ВЛ 10 (6) кВ по сравнению с ВЛ 35 кВ и выше объясняется их конструктивными особенностями: короткие пролеты, малые се чения проводов и стрелы их провеса, незначительные межфазные расстояния между проводами, малая крутильная жесткость проводов, большая разрегули ровка их стрел провеса в пролете, возникающая в процессе эксплуатации и др.

Опыт эксплуатации и статистика энергосистем страны указывают на вы сокую повреждаемость ВЛ 10 (6) кВ из-за опасных сближений проводов в ре зультате несинхронных раскачиваний при воздействии ветра, подскоков при опадении гололедно-изморозевых отложений и пляски проводов. Согласно ли тературным данным в ряде энергосистем страны отключения ВЛ 10 (6) кВ из-за обрывов и опасных сближений проводов составляет от 35,6 до 69,0%.

Разработанные теоретические модели сближения проводов, составленные для ВЛ 35 кВ и выше, не учитывают возникающую при эксплуатации ВЛ 10 (6) кВ разрегулировку стрел провеса фазных проводов, изменения их час тотных и демпфирующих характеристик, не позволяют определять расстояния между раскачивающимися проводами на разных участках по длине пролета и, следовательно не могут быть применены к ВЛ 10 (6) кВ.

Экспериментальные исследования сближений проводов ВЛ 10 (6) кВ ра нее не проводились.

Известные устройства для ограничения сближений проводов (включая га сители колебаний), применяемые на ВЛ 35 кВ и выше, не учитывают конструк тивные особенности ВЛ 10 кВ и не могут обеспечить эффективную защиту этих линий при воздействии гололедно-ветровых нагрузок.

Применяемые на ВЛ 10 (6) кВ крепления провода к штыревому изолятору являются несовершенными, обладают низкой механической прочностью в ди намических режимах воздействия ветровых и гололедно-ветровых нагрузок.

На основе анализа состояния проблемы и поставленной цели сформули рованы задачи исследования. Научная концепция работы состоит в повышении надежности сельских ВЛ 10 (6) кВ путем разработки новых эффективных тех нических решений, направленных на ограничение сближения проводов при их низкочастотных колебаниях, возникающих при воздействии ветровых и голо ледно-ветровых нагрузок.

Во второй главе «Особенности динамического поведения проводов сель ских ВЛ 6–10 кВ при воздействии ветровых и гололедных нагрузок» приведены анализ аварийных отключений сельских ВЛ 6–10 кВ, описание комплекса экс периментальных линий и разработанных измерительных устройств для иссле дования колебаний и сближений проводов, установлено влияние разрегулиров ки стрел провеса проводов ВЛ 10 (6) кВ на их повреждаемость, диаметра про водов на их подверженность пляске при воздействии ветра и гололеда, стрелы провеса на закручивание проводов малых сечений при гололеде, на их частот ные и демпфирующие характеристики при маятниковых колебаниях.

В диссертации рассмотрены и изучены 940 аварийных отключений сель ских ВЛ 10 (6) кВ. Все отключения сгруппированы по причинам и видам по вреждений. Анализ показал, что 54,0% всех отключений связано с динамиче ским поведением проводов при воздействии ветровых и гололедно-ветровых нагрузок. Эти отключения вызваны одним из следующих повреждений: обрыв провода (24,9%) или проволочной вязки провода к изолятору (9,8%), пережоги проволок проводов при их опасных сближениях и схлестываниях (17%), срыв изолятора с крюка или штыря (2,3%).

Построенные гистограммы распределения аварийных отключений ВЛ по казали, что они происходят с октября по февраль месяцы года при воздействии ветра со скоростью 18…35 м/с при порывах до 40 м/с.

Обрывы проводов происходили в зоне 1/4, 1/2, 3/4 длины пролета (61,1%) и в месте крепления провода к изолятору или до 2…3 м от него (38,9%). Осмот рами установлено, что обрывам проводов предшествовали их ослабления из-за пережогов отдельных проволок повива при кратковременных опасных сближе ниях или перетираний в зоне крепления к штыревому изолятору.

Опасные сближения фазных проводов при ветре возникали в большинст ве случаев в пролетах с разрегулировкой их стрел провеса от 20 до 60%, основ ной причиной которой, как показали верховые осмотры, является ослабление крепления провода к штыревому изолятору проволочной вязкой.

Отключения по неизвестным причинам ранее в литературе не анализиро вались. Сравнение гистограмм распределения отключений по неизвестным причинам (9,6%) и из-за опасных сближений и схлестывания проводов показа ло, что эти отключения взаимосвязаны, имеют идентичный характер и проис ходят в одни и те же месяцы года.

Проведенный анализ позволяет сделать вывод о том, что наряду с усиле нием механической прочности элементов пролета сельских ВЛ 10 (6) кВ, к чис лу важнейших мероприятий по повышению их надежности относятся защита проводов от опасных сближений в режимах низкочастотных колебаний при воздействии ветровых и гололедных нагрузок, координация расстояний между фазными проводами с учетом их возможных сближений, совершенствование конструкции крепления провода к штыревому изолятору.

Ввиду практической невозможности проведения экспериментальных ис следований колебаний проводов и оценки их сближений на действующих ВЛ 10 кВ, был построен комплекс экспериментальных линий (рисунок 1), распо ложенный вблизи поселка Аксаково Республики Башкортостан на территории Белебеевско-Бугульминской возвышенности, отнесенной к особому району по гололеду и III по ветру.

Ю С С -3 1 8 Л - 11 7 6 8 С -4 1 3 6 9 Р-1 4 Р - 5 6 11 5 10 11 12 С - 4 С - 7 С- С -6 1 3 Р - 4 3 1 6 С-7 1 ПАШ НЯ 3 15 Л -4 4 Р - Л -3 Л - 1 1 Л - К Т П - 1 6 0 - 1 0 /0, В Л -1 0 к В Рисунок 1 Комплекс экспериментальных линий: Л-1…Л-4 – воздушные линии, расположенные на разных горизонталях склона (горизонтальные линии);

Р-1…Р-4 – воздуш ные линии с пролетами 50, 75, 100 м (радиальные линии);

С-3…С-6 – типовые гололедные станки;

С-1, С-2, С-7 – гололедные станки нетиповой конструкции;

– вагончик мастерская;

– кинофотосъемочная вышка;

– передвижная монтажная вышка;

– стационарные мачты для снятия с проводов образцов гололеда Комплекс включает четыре параллельно расположенные относительно друг друга линии (Л-1, Л-2, Л-3, Л-4), оборудованные устройствами плавки го лоледа на проводах токами короткого замыкания и четыре радиальные линии (Р-1, Р-2, Р-3, Р-4). Линии Р-1, Р-2 и Р-4 состоят из трех пролетов, расходящих ся лучами из одной точки, длиной 50, 75 и 100 м с проводами АС-35/6,2;

АС-50/8,0 и АС-70/11,0 соответственно. Для изучения взаимных перемещений проводов при их колебаниях под воздействием ветра, на базе линии Р-3 постро ен опытный участок (при участии автора), включающий три анкерных пролета ВЛ 10 кВ длиной 50, 75 и 100 м и четыре пролета (Л-5) по 50 м каждый. Прово да в трех анкерных пролетах с одной стороны закрепляются на траверсе одной портальной опоры. Траверсы имеют специальную конструкцию, позволяющую изменять расстояния между проводами, и снабжены натяжными устройствами для изменения величины стрел провеса проводов в пролетах.

При выполнении экспериментальных исследований использовались раз работанные устройства для определения амплитуд колебаний одиночных про водов (а.с. №843069), дистанционного измерения минимальных расстояний между проводами при их сближениях (а.с. №834386) и способ определения формы и размеров гололедных отложений на проводах ВЛ (а.с. №1398010).

В процессе эксплуатации сельских ВЛ 10 (6) кВ возникает разрегулиров ка проводов из-за недостаточной прочности крепления провода к изолятору, неидентичности вытяжки от гололедно-изморозевых отложений. При ослаб ленном креплении разница в гололедно-ветровых нагрузках на провода сосед них пролетов (например, при неравных длинах, неравномерности покрытия проводов гололедом и т.д.) приводит к перемещению (проскальзыванию) про вода через крепление и его удлинению в одном из смежных пролетов.

Для дальнейшего проведения исследований и учета относительной разре гулировки стрел провеса фазных проводов в пролете ВЛ введен коэффициент разрегулировки f :

f 2 f f, (1) f где f1, f 2 – стрелы провеса соответственно первого и второго проводов ( f 2 f1 ).

В работе для определения коэффициента разрегулировки стрел провеса проводов получено кубическое уравнение:

3 l 4 1 3 l L 3 l L 2 f 3 0, 3 (2) 8 f 64 E f13 8 f f f где l длина пролета, м;

1 удельная нагрузка от массы провода, H/(ммм2);

E модуль упругости провода, H/мм2;

L увеличение длины провода в пролете, м.

Подстановкой f y 1 уравнение (2) приводится к «неполному» виду:

3l 4 3l4 1 3 l L y y 1 (3) 64 E f13 8 f12 64 E f На основе выполненных численных расчетов получены зависимости ко эффициента разрегулировки стрел провеса проводов f от величины их удли нения L в пролетах длиной 40…120 м (рисунок 2).

Рисунок 2 Зависимость относительной разрегулировки стрел провеса проводов от величины их удлинения L в пролетах разной длины:

для III ветрового, III гололедного районов, провода АС-35/6,2;

– – – для IV ветрового, III гололедного районов, провода АС-50/ 8, Проведенные исследования показали, что при одинаковом удлинении провода L относительная разрегулировка резко увеличивается с уменьшением длины пролета: при L = 0,02 м коэффициент разрегулировки стрел провеса проводов в пролете длиной 60 м в 5,7 раза больше, чем в пролете длиной 100 м и в 10,5 раза – чем в пролете 120 м. Этим объясняется высокая подверженность проводов ВЛ 10 (6) кВ опасным сближениям и схлестываниям при воздействии ветра в пролетах длиной 40…60 м.

В диссертации расчетами установлено, что из-за неравномерности покры тия фазных проводов гололедом коэффициент разрегулировки их стрел провеса не превышает 0,13 в I и II районах по гололеду, а в III и IV районах по гололеду может достигать значений 0,24 и 0,36 соответственно.

Для исследования сближений проводов в результате их несинхронных перемещений получено решение дифференциального уравнения маятниковых колебаний провода во втором приближении методом А.Н. Крылова:

t 0 cos t cos t cos 3 t 0 5 (4) 1 cos t cos 3 t cos 5 t, 512 120 6 2 4 2 0 1, 0 3,5 f 2.

где 0 (5) 8 Правильность теоретических исследований подтверждена эксперимен тально в пролете длиной 50 м со стрелами провеса 0,4…1,2 м путем отклонения провода и измерения времени 10 колебаний. Отличие экспериментальных зна чений частоты маятниковых качаний от теоретических не превышает 2,6%.

Существенное влияние на характер маятниковых колебаний проводов оказывают их демпфирующие характеристики, определяющие потери энергии при колебаниях на внутреннее трение, возникающее в витых проводах при микроперемещениях между алюминиевыми жилами и стальным сердечником, а также в местах крепления провода к штыревому изолятору. Так как механизм возникновения внутренних потерь в проводе при маятниковых колебаниях не достаточно изучен и не поддается аналитическому описанию, логарифмический декремент внутреннего трения был определен экспериментально путем измере ния амплитуд затухающих колебаний проводов в безветренную погоду при стрелах провеса 0,4…1,2 м, при этом использовалось специально разработанное устройство (а.с. №843069).

На основе обработки опытных данных получена зависимость логарифми ческого декремента внутреннего трения от стрелы провеса для разных марок проводов, используемых на ВЛ 10 (6) кВ:

expc f k. (6) Экспериментальные коэффициенты c и k в выражении (6) составляют:

0,488 и 2,90 соответственно для проводов АС-35/6,2;

0,425 и 2,92 – для прово дов АС-50/8,0;

0,356 и 2,92 – для проводов АС-70/11,0.

Анализ проведенных исследований показал, что встречающаяся на прак тике разрегулировка стрел провеса фазных проводов от 0,2 до 0,6 вызывает из менение частоты маятниковых колебаний на 9…21% и логарифмического дек ремента внутреннего трения на 7,8…23,4%, что способствует возникновению несинхронных раскачиваний и сближений проводов при воздействии ветра.

На основе изучения процесса гололедообразования одновременно на про водах разного диаметра (от АС-25/4,2 до АС-300/66) установлено, что на про водах АС-25/4,2;

АС-35/6,2;

АС-50/8,0;

АС-70/11,0 в отличие от проводов большего диаметра, применяемых на ВЛ 35 кВ и выше, односторонние голо ледные отложения создают аэродинамически неустойчивые профили провода с гололедом, вызывающие при воздействии ветра пляску проводов. Поэтому на ВЛ 10 (6) кВ пляска проводов более часто повторяется и более широко распро странена, чем на ВЛ 35–500 кВ, при этом имеют место наиболее опасные виды пляски с меньшим числом полуволн в пролете и размахом колебаний, дости гающим 0,67 стрелы провеса провода.

На основе статистической обработки опытных данных, полученных при изучении 150 случаев пляски проводов, установлено, что двойная амплитуда пляски ( 2 Am ) в соотношении к стреле провеса проводов f распределена по нормальному закону, при этом плотность вероятности распределения случай ной величины x 2 Am / f можно записать в следующем виде:

x0, f x 3,79 e 0,. (7) Провода малых сечений, применяемые на ВЛ 10 (6) кВ, отличаются ма лой крутильной жесткостью. Ввиду отсутствия в литературных источниках данных о крутильной жесткости проводов малых сечений были проведены экс периментальные исследования по ее определению в пролете длиной 50 м при изменении стрел провеса в пределах 0,3…0,9 м.

Результаты проведенных экспериментов для провода АС 35/6,2 без голо леда представлены на рисунке 3. Анализ результатов измерений показывает, что полученные зависимости угла закручивания провода от крутящего мо мента M линейны и не зависят от стрел провеса (тяжения) провода только в ограниченном диапазоне: для углов закручивания до 90...100 (1,57…1,74 рад).

При углах более 100° графические зависимости угла закручивания провода от крутящего момента становятся нелинейными и зависят от стрел провеса: с уменьшением стрелы провеса угол закручивания уменьшается.

Рисунок 3 Зависимость угла закручивания провода от крутящего момента при разных стрелах провеса: – 0,9 м;

– 0,7 м;

* – 0,6 м;

– 0,5 м;

– 0,3 м В общем случае зависимость угла закручивания провода от крутящего момента M и стрелы провеса f (в пределах 0,5...0,9 м) при углах более описывается уравнением регрессии:

129,10 + 52,57 M + 520,39 f + 393,8 M f 78,34 M 2 425 f 2. (8) На основе опытных данных в работе получены значения крутильной же сткости для проводов АС-25/4,2;

АС-35/6,2;

АС-50/8,0;

АС-70/11,0. Показано, что для провода АС-35/6,2 по сравнению с проводом АС-95/16, применяемым на ВЛ 35 кВ, крутильная жесткость в 5,6 раза ниже, чем и объясняется особен ность процесса гололедообразования на проводах малых сечений.

Экспериментальные исследования, проведенные в условиях гололедооб разования показали, что гололедные отложения увеличивают крутильную же сткость проводов, при этом наблюдается тенденция увеличения крутильной же сткости с увеличением погонной массы гололедных отложений на проводе.

В пролетах ВЛ 10 (6) кВ с разными стрелами провеса, ввиду различного закручивания проводов в процессе гололедообразования, отложения гололеда будут неидентичными по форме, размерам и массе. Для подтверждения этого в диссертации представлены параметры гололедных отложений, измеренных на проводах с разными стрелами их провеса. Результаты измерений показывают, что с уменьшением стрелы провеса (увеличением тяжения) провода угол его закручивания, размеры и погонная масса гололеда уменьшаются. При коэффи циенте разрегулировки стрел провеса проводов в пределах 0,28...0,37 погонная масса гололедных отложений отличается на 20,8...26,7% соответственно.

На основе теоретических исследований получено уравнение для опреде ления координат и зоны возможного схлестывания (касания) проводов ВЛ 10 кВ с учетом разрегулировки их стрел провеса. Показано, что схлестыва ния проводов в зависимости от их углов отклонения и степени разрегулировки происходят не только в середине пролета, как это указывалось в научных рабо тах других исследователей, но и в двух точках, симметрично расположенных относительно его середины, что необходимо учитывать при составлении моде лей сближения проводов. С увеличением коэффициента разрегулировки возрас тает вероятность схлестывания проводов в пролете, при этом координаты точек касания смещаются вдоль пролета от середины к местам крепления проводов.

В третьей главе «Исследование сближений проводов сельских ВЛ 6-10 кВ при воздействии ветра» разработана математическая модель сбли жения фазных проводов сельских ВЛ 10 (6) кВ при ветре, выполнены ее чис ленные исследования, теоретически изучены маятниковые колебания провода, покрытого эксцентричным гололедным отложением. Приведены результаты экспериментальных исследований сближения проводов при разных скоростях и направлениях ветра, степени разрегулировки стрел провеса, длинах пролета, параметрах гололедно-изморозевых отложений. Предложены мероприятия по ограничению сближений проводов ВЛ 10 (6) кВ при ветре.

Воздействие ветрового потока на провода ВЛ можно представить в виде последовательности порывов ветра с разными паузами (промежутками) между ними. При таком подходе наибольшие сближения проводов могут возникать в периоды этих пауз. Из-за неодновременности воздействия скоростных напоров, обусловленных порывами ветра, разные части провода в пролете будут нахо диться в различных фазах движения. Поэтому суммарное отклонение провода определяется не максимальной скоростью, а ее усредненной величиной. При моделировании будем считать, что при воздействии ветра провода отклоняются на определенный угол 0, а во время паузы между порывами совершают зату хающие маятниковые колебания (раскачивания). При этом существенное зна чение имеет соотношение между периодами раскачиваний проводов и продол жительностью пауз между порывами ветра. На ВЛ 10 (6) кВ с малыми стрелами провеса проводов периоды раскачивания могут оказаться меньше паузы между порывами ветра, при этом провода будут сближаться на опасные в изоляционном отношении расстоя ния. На рисунке 4 представлена рас четная схема для определения рас стояний между раскачивающимися проводами при их взаимном сбли жении в пролете длиной l ( y – про вес провода на расстоянии x от опоры, y1 y 2 ).

В диссертации процесс изме нения расстояний между двумя фаз ными проводами в каждый момент времени их маятниковых раскачи ваний в любой части длины пролета при разных параметрах ветрового воздействия и степени Рисунок 4 Расчетная схема расположения разрегулировки стрел провеса про проводов при их несинхронных водов представлен в следующем раскачиваниях виде:

2 16 x 2 x 1 f 2 2 2 2 2 1 cos t t D x, t a l 1 f 2 f f 1 l 8 a x x 1/ 1 f 1 sin t sin t, (9) l 1 f l 2 где 1 t 0 cos 1t 0 cos t cos3 t 1 exp c f k t 5 0 17 1 ;

(10) 1 cos t cos 3 t cos 5 t e 512 120 6 1 cos2t cos32t 2 t 0 cos2t exp c f 1 k t 5 1 0 17 f ;

(11) 1 cos t cos 3 t cos 5 t e 512 120 6 2 1/ 0 17 1 3,5 f1 1 (12) ;

8 1/ 2 17 1 0 3,5 f 1 1 (13), 2 f k c F arctg V 2 sin 2, l x (14) 16 G где V – скорость ветра, м/с;

t – текущая координата времени колебаний прово дов в паузе между порывами ветра, с;

, k l – коэффициенты, учитывающие соответственно неравномерность скоростного напора ветра по пролету ВЛ и влияние длины пролета на ветровую нагрузку;

c x – коэффициент лобового со противления;

F – площадь диаметрального сечения провода, м2;

G – вес про вода в пролете, даН;

– угол между направлением ветра и осью ВЛ.

Выполненные численные расчеты по формулам (9) – (14) показали, что при скорости ветра до 16 м/с максимальные сближения проводов (АС-50/8,0) имеют место в середине пролета, а при больших скоростях – в определенной зоне по длине пролета, которая расширяется с увеличением скорости ветра V и коэффициента разрегулировки стрел провеса f. Расстояния между проводами могут уменьшаться до опасных в электрическом отношении уже при скоростях ветра 20 м/с, что подтверждается проведен ным анализом аварийных отключений ВЛ 6–10 кВ. Показано, что при выбранных пара метрах модели опасные сближения проводов возникают уже при длительности паузы меж ду порывами ветра 1,32 с. На основе числен ных расчетов получены зависимости мини мальных расстояний между проводами при их сближениях от скорости ветра при разных ко эффициентах разрегули-ровки стрел провеса фазных проводов и длительностях пауз меж ду порывами ветра (рисунок 5).

Рисунок 5 Зависимость наименьших расстояний между раскачивающимися проводами от ско рости ветра при паузе между порывами 3,2 с и коэффициентах разрегулировки стрел провеса:

1 – 0,1;

2 – 0,2;

3 – 0,3;

4 – 0,4;

5 – 0, Экспериментальные исследования сближений проводов ВЛ 10 кВ при воздействии ветра с учетом случайного характера процесса проводились в те чение 10 лет. Замеры расстояний между проводами (АС-50/8,0) при их сближе ниях проводились в середине пролета. На рисунке 6 представлены результаты измерений при f = 0,2 и направлениях ветра под углами 90 25° к пролету (l = 50 м, f1 = 0,7 м, a = 1,2 м).

Анализ результатов измерений по казывает, что максимальные сбли жения проводов в зависимости от скорости ветра характеризуются до вольно значительным разбросом.

Тем не менее, общая тенденция увеличения сближения проводов с ростом скорости ветра проявляется достаточно четко. Разброс опытных данных объясняется влиянием на величину сближения проводов дли тельности паузы между порывами ветра, которая, в общем случае, яв ляется случайной величиной. Ввиду отсутствия жесткой зависимости между исследуемыми величинами, полученные результаты преставле ны в виде ограниченной области возможных значений расстояний Рисунок 6 Минимальные расстояния между проводами Dmin при их мак между проводами в моменты их сближений симальных сближениях под дейст при разных скоростях ветра вием ветра со скоростью V, для границ которой получены уравнения регрессии:

2 105 V 2 0,042 V 1,322 Dmin 2 104 V 2 0,028 V 1,341 (15) (на рисунке 6 границы области представлены сплошными линиями). Результа ты экспериментальных исследований хорошо согласуются с теоретическими расчетами: область опытных данных расположена между теоретическими кри выми, представленными пунктирными линиями.

В работе установлено, что увеличение коэффициента разрегулировки стрел провеса на 0,1 (в диапазоне 0,1…0,5) вызывает уменьшение расстояния между проводами на 0,05…0,15 м.

Исследования влияния на перемещение проводов направления ветра по казали, что в диапазоне углов 40…90° максимальные перемещения проводов отличаются незначительно (0,04…0,06 м), т.е. изменение направления ветра в этих пределах практически не влияет на величину перемещений и расстояния между проводами при их колебаниях под действием ветра. При углах менее 40° величина перемещения проводов резко снижается (при скоростях ветра 18…20 м/с величина перемещения не превышает 0,23 м) и вероятность возник новения опасных сближений проводов уменьшается.

На основе измерений, выполненных в пролетах длиной 50, 75 и 100 м (при f = 0,2), установлено, что с уменьшением длины пролета расстояния ме жду проводами при их максимальных сближениях снижаются. При скоростях ветра 16,5…18,5 м/с эти расстояния в пролете длиной 50 м в 1,21…1,28 раза ниже, чем в пролете 100 м. Чем выше скорость ветра, тем более существенным оказывается влияние длины пролета.

Установлено, что одним из факторов, влияющим на взаимные перемещения прово дов при их маятниковых колебаниях, являют ся гололедные отложения. Образова-ние та ких отложений на проводах малых сечений вызывает изменение момента инер-ции и час тотных характеристик их маятнико-вых коле баний. Ввиду того, что подобные теоретиче ские исследования в России и за рубежом ра нее не проводились, в работе рассмотрены малые свободные маятниковые колебания провода, покрытого гололедом, имеющим в поперечном сечении форму эллипса (рисунок 7).

При маятниковых качаниях провода го лоледные отложения совершают крутильные колебания. Для исследования колебаний рас сматриваемой системы с двумя степенями свободы использованы уравнения Лагранжа в обобщенных координатах 1 и 2. С учетом Рисунок 7 Расчетная схема маятниковых колебаний провода, полученных в работе выражений для кине покрытого гололедом тической энергии провода с гололедом и обобщенных активных сил, уравнения Лагранжа представлены в следующем виде:

I1 m2 l12 1 m2 l1 l 2 2 m1 g l п m2 g l1 k 1 k 2, m2 l1 l 2 1 m2 l 2 I 2 2 k 1 k m2 g l 2 2, (16) где I1 – момент инерции провода относительно оси, проходящей через точки его крепления, кгм2 ;

m 2 – масса гололедного отложения на проводе в проле те, кг;

l 2 – расстояние от центра кручения сечения гололедного отложения до его центра тяжести, м;

m1 – масса провода в пролете, кг;

l п – расстояние от оси X (вдоль линии) до центра тяжести кривой провисания провода, м;

I 2 – момент инерции гололедного отложения относительно центра тяжести, кгм2;

k – ко эффициент крутильной жесткости провода, Нм/рад.

В результате решения системы (16) получено дифференциальное уравне ние маятниковых колебаний провода с гололедом:

A1 1 B1 1 C1 1 0, (17) где A1 m2 l12 l 2 I1 m2 l12 I 2 m2 l 2 ;

2 2 I1 m2 l12 k m2 g l B1 2 m2 l1 l2 k m1 g l п m2 g l1 k I 2 m2 l 2 ;

C1 k k m2 g l 2 m1 g l п m2 g l1 k.

Рассматриваемая система имеет два корня: один из которых 1 определя ет частоту маятниковых колебаний провода, а другой 2 – частоту крутильных колебаний гололедных отложений на проводе:

1/ B B2 4 A C 1, 2 1.

1 1 (18) 2 A Для количественной оценки влияния гололедных отложений были вы полнены расчеты частот колебаний по формулам (17) – (18), при этом парамет ры гололедных отложений на проводе АС-35/6,2 были получены на комплексе экспериментальных линий в гололедные сезоны при помощи разработанного копирующего устройства (а.с. №1398010). Результаты расчетов показали, что эксцентричные гололедные отложения на проводе уменьшают круговую часто ту маятниковых колебаний проводов за счет массы и момента инерции голо ледного отложения относительно его центра тяжести. При погонной массе го лоледных отложений 0,09…0,66 кг/м частота снижается на 10,2…26,4%. Часто та крутильных колебаний провода с гололедными отложениями превышает частоту маятниковых раскачиваний в 7,1…9,6 раза и составляет 3,8…5,5 Гц.

Таким образом, неидентичность или неравномерность покрытия гололедом фазных проводов будут увеличивать несинхронность их взаимных перемеще ний и сближений в пролете ВЛ 10 (6) кВ. Для подтверждения полученных ре зультатов исследований в диссертации приведены сравнительные данные изме рений сближений проводов без гололеда и проводов, покрытых отложениями разного вида и разных размеров в пролете длиной 50 м (при f = 0,2). Показано, что гололедно-изморозевые отложения с диаметром более 30 мм при скоростях ветра 12…16 м/с увеличивают величину сближения проводов на 25…32%.

Проведенные теоретические исследования позволили обосновать методы предотвращения опасных сближений проводов, возникающих при их маятни ковых раскачиваниях. На основе составленной модели сближения проводов в диссертации выполнены расчеты допустимых горизонтальных расстояний ме жду проводами, исключающих их опасные сближения при воздействии ветра.

Показано, что на ВЛ 10 кВ нового строительства такие расстояния должны со ставлять: для I и II района по ветру 1,5 м;

для III и IV – 1,6 м;

для V – 1,7 м.

На действующих ВЛ 10 (6) кВ удлинение траверс требует выполнения громоздких реконструктивных работ с длительными перерывами электроснаб жения потребителей. В связи с этим в работе рассмотрены перспективные ме тоды и устройства ограничения сближений проводов при ветре, предусматри вающие их активное воздействие на колебательные процессы.

Снижение интенсивности маятниковых колебаний проводов может быть достигнуто применением гасителей с элементами, подстраивающими частоту своих движений к частоте возникающих колебаний. На основе выполненных в диссертации исследований маятниковых колебаний проводов с изохронным элементом гашения разработана конструкция инерционного гасителя колеба ний проводов ВЛ 10 (6) кВ (а.с. №712884) и получены формулы и зависимости для определения его оптимальных параметров. Гаситель выполнен в виде двух жестко закрепленных на проводе колец, в которых установлен груз в виде стержня, снабженного ограничителями продольного перемещения. Перемеще ния стержня внутри колец синхронизируются с раскачиванием провода, а пе риодическая реакция, создаваемая движущимся элементом, противодействует колебаниям провода, уменьшая их амплитуды.

Сравнительные измерения сближений двух горизонтально расположен ных проводов с гасителями и без них показали, что величина сближения осна щенных гасителями проводов по сравнению с контрольными меньше в 1,35…1,53 раза. Гаситель внедрен на предприятии Северных электрических се тей РУЭХ «Карагандаэнерго», на Калушском ПО «Хлорвинил» и трех предпри ятиях министерства гражданской авиации.

Одним из перспективных средств защиты ВЛ 10 (6) кВ от опасных сбли жений проводов является установка междуфазовых изолирующих распорок.

Такой способ позволяет избежать реконструкции линий с увеличением рас стояний между проводами и наиболее эффективен в длинных пролетах. С це лью повышения функциональных возможностей распорок и эффективности их использования разработана новая конструкция, элементы которой одновремен но с ограничением сближений проводов выполняют функцию ударного гасите ля (а.с. №687515, №982127). Демпфирующая распорка выполнена в виде двух стеклопластиковых стержней с возможностью их относительного продольного перемещения до удара зажимов, закрепленных жестко на одном стержне и сво бодно – на другом. Многолетние наблюдения за поведением проводов, осна щенных жесткими и демпфирующими распорками, показали сравнительно вы сокую эффективность разработанных распорок по демпфированию колебаний проводов. Демпфирующие распорки внедрены в РЭУ «Башкирэнерго», РУ «Алма-Атаэнерго», Актюбинском РУ «Запказэнерго», Тургайском бокситовом рудоуправлении. Годовой экономический эффект от использования распорок в Башкирской энергосистеме составил 412 тыс. рублей (в ценах 2007 г.).

В четвертой главе «Исследование сближений проводов сельских ВЛ 6-10 кВ при пляске и разработка эффективных средств защиты» аналитически определены возможные расстояния между фазными проводами при их макси мальных сближениях в режимах пляски, разработаны и испытаны эффективные устройства, повышающие аэродинамическую устойчивость провода с гололе дом при воздействии ветрового потока, приведены результаты их испытаний в натурных условиях. Предложены методика определения продолжительности плавки гололедных отложений, характерных для режимов пляски проводов, ме тоды и средства для дистанционного обнаружения пляски и начала гололедооб разования на проводах ВЛ 10 (6) кВ.

С целью определения возможных расстояний между фазными проводами при пляске, оценки их опасности с изоляционной точки зрения при различных метеоусловиях и параметрах пролета ВЛ 10 (6) кВ рассмотрен наиболее опас ный случай, встречающийся на практике: в пролете имеет место пляска нижне го провода (со стрелой провеса f 2 ) в вертикальной плоскости с двумя полувол нами, амплитудой Am, при этом верхний провод (со стрелой провеса f1 ) откло няется под действием ветрового потока со скоростью V на угол.

В диссертации получена формула для определения расстояний между фазными проводами при разных режимах пляски, параметрах пролета, степени разрегулировки стрел провеса:

a 4 f 1 x x (4,122 f 2 11,334 Am 0,212) 2 x 1 sin D l 2 l l 1/ 4 f1 x x 2 x 1 cos Am sin b, (19) l l l где f1 f1 1 f1 ;

f 2 f 2 1 f 2 ;

0,075 V 2 d 2 bГП arctg, bГП d bГП 103 GП где d – расчетный диаметр провода, мм;

– плотность гололедного отложе ния, г/см3;

bГП – приведенная толщина стенки цилиндрического гололедного отложения, мм;

GП – погонный вес провода, даН.

Численные расчеты показали, что опасные сближения проводов при пля ске возникают при скоростях ветра 10 м/с и более. Анализ результатов расчета позволяет сделать вывод о существенном влиянии на величину сближения про водов разрегулировки стрелы провеса верхнего провода по сравнению с разре гулировкой стрелы провеса нижнего. Увеличение стрел провеса проводов, ко эффициента их разрегулировки при заданных режимах пляски приводит к уменьшению расстояний между проводами при их сближениях.

В диссертации выполнены расчеты горизонтальных расстояний между проводами на опоре, при которых исключаются их опасные сближения при пляске. Показано, что с учетом возникающей при эксплуатации ВЛ 10 (6) кВ разрегулировки стрел провеса проводов эти расстояния (более 1,83 м) ограни чивают возможность выполнения работ по закреплению провода к изолятору с опоры и не могут быть реализованы на практике. Поэтому наиболее перспек тивными методами борьбы с пляской проводов являются установка гасителей и использование проводов новой конструкции, а также применение плавки голо ледных отложений на проводах электрическим током.

В диссертации приведены результаты 7-летних испытаний применяемых на ВЛ 35–500 кВ известных гасителей пляски, которые показали недостаточ ную эффективность демпфирования низкочастотных колебаний проводов ВЛ 10 (6) кВ ввиду их конструктивных отличий и особенностей гололедообра зования на проводах малых сечений.

Изменение формы гололедных отложений на проводах в процессе голо ледообразования приводит к уменьшению подъемной силы и является одним из методов снижения амплитуды пляски или е подавления. С этой целью разра ботано устройство для предотвращения колебаний проводов малых сечений при гололеде (а.с. №936148). Оно вы полнено в виде алюминиевой поло-сы 1 с зубцами 2 и 3 (рисунок 8), кото-рая навивается на провод. Конструкция га сителя представляет собой «рш», что исключает необходимость его стро-гой ориентации в рабочем положении Рисунок 8 Устройство для и существенно облегчает технологию предотвращения колебаний проводов его установки на проводе в пролете.

Испытаниями, проведенными в аэродинамической трубе КазНИИЭ, уста новлено, что гаситель снижает коэффициент лобового сопротивления провода за счет завихрений, создаваемых выступающими над поверхностью провода зубцами. Его значение уменьшается с увеличением высоты выступа зубцов, оп тимальное значение которой следует выбирать в диапазоне (0,8…1,2) d.

В течение пяти лет были изучены формы гололедных отложений, на по верхности провода и гасителя в пролете ВЛ 10 кВ. Наблюдения показали, что на участках провода с гасителем гололедные отложения формируют поверх ность с переменным по длине профилем неправильной формы (рисунок 9).

Рисунок 9 Отложения гололеда на поверхности гасителя Для оценки эффективности разработанного гасителя была выполнена продувка в аэродинамической трубе КазНИИЭ участков провода без гасителя и с гасителем с имитацией гололедных отложений пластилином при скоростях воздушного потока 6 и 12 м/с, характерных для режимов пляски проводов. Ис пытания показали, что только при скорости 6 м/с наблюдались незначительные по величине и переменные по знаку колебания подъемной силы, при этом наи большие значения коэффициента подъемной силы для провода с гасителем бы ли в 3,5…7,7 раза меньше, чем для провода без гасителя, что существенно уменьшает интенсивность или даже исключает возникновение пляски.

Визуально-инструментальные наблюдения, проведенные в течение семи гололедно-ветровых сезонов, подтвердили высокую эффективность использо вания гасителя при установке в зоне 1/4 и 3/4 длины пролета ВЛ 10 кВ с общим охватом 20% длины провода.

Разработанный гаситель внедрен на ВЛ 10 кВ Белебеевских электриче ских сетей Башкирской энергосистемы. Экономический эффект составляет, в среднем, 1566 руб/км (в ценах 2007 г.).

Для снижения интенсивности пляски проводов или ее предотвращения разработано устройство, обеспечивающее удаление (скалывание) гололеда ци линдрическими пружинными элементами, установленными на проводе с зазо ром (а.с. 1243059), которое внедрено на предприятии г. Степногорска Целино градской области с годовым экономическим эффектом 224 тыс. рублей.

Применение гасителей пляски, устанавливаемых на проводах, требует дополнительных материальных затрат на монтаж и контроль за их состоянием в процессе эксплуатации. Поэтому был разработан провод линии электропереда чи (а.с. №714509), в котором повышение аэродинамической устойчивости при ветре и гололеде достигается за счет изменения его конструкции.

Аэродинамически стабильный провод отличается от стандартного тем, что диаметр одной из проволок внешнего повива больше диаметра остальных (рисунок 10).

С целью оценки эффективности демпфирования низкочастотных коле баний проводов ВЛ 10 (6) кВ на ком плексе экспериментальных линий во время трех гололедно-ветровых се зонов были выполнены сравнительные испытания аэродинамически стабиль ного провода и применяемого в США спирального демпфера пляски (спойле Рисунок 10 Аэродинамически ра), выполненного в виде плотного стабильный провод линии двойного повива вокруг провода из электропередачи прутка диэлектрического материала.

В рамках проводимых испытаний были изучены особенности гололедо образования на аэродинамически стабильном проводе и проводе со спойлером.

Измерения гололедных отложений выполнялись в двух пролетах, где были смонтированы три разных провода: аэродинамически стабильный провод, про вод со спойлером и контрольный провод АС-70/11.

Результаты измерений показали, что отложения гололеда на аэродинами чески стабильном проводе и проводе, оборудованном спойлером, в пределах длины одного шага их повива располагаются по винтовой линии (рисунок 11).

Поэтому подъемные силы, возникающие на одних участках провода, будут компенсироваться силами на других участках, в результате чего повышается аэродинамическая устойчивость провода в пролете при воздействии ветра.

За период испытаний пляска контрольных проводов возникала 8 раз;

про водов со спойлерами – 5 раз;

аэродинамически стабильного провода – 1 раз, при этом пляска аэродинамически стабильного провода в отличие от проводов, оборудованных спойлерами, наблюдалась только с четырьмя полуволнами. При одновременной пляске контрольных проводов и проводов, оборудованных спойлерами, последние колебались с амплитудами в 1,17…1,40 раза меньше, чем амплитуды колебаний кон трольных проводов. Высокая эф фективность аэродинамически стабильного провода обеспечива ется за счет взаимной компенса ции возникающих подъемных сил по всей его длине, а не на от дельных участках провода в зоне установки спойлеров.

Провод новой конструкции внедрен на ВЛ 10 кВ Белебеевс Рисунок 11 Формы гололедных кого предприятия «Башкирэнер отложений на аэродинамически го» с экономическим эффектом стабильном проводе 41,2 тыс. руб/км.

В диссертации показано, что значительная часть плавок с целью предот вращения пляски проводится при наличии на проводах малых эксцентричных гололедных отложений. Ввиду отсутствия данных о фактической стенке про плавления, зависимости ее от геометрических размеров эксцентричных голо ледных отложений, в работе изучены формы таких отложений на проводе АС-35/6,2 в 60 случаях пляски проводов. На основе предложенной системати зации эксцентричных гололедных отложений по форме и размерам получено выражение для определения действительной стенки проплавления отложений, наблюдающихся при пляске проводов, по их геометрическим размерам:

b 0,048 bэ 0,063 bэ 0,878, (20) ac d где bэ ;

a – диаметр гололедного отложения, мм;

c – толщина го лоледного отложения, мм.

Результаты пяти проведенных на комплексе экспериментальных линий опытных плавок эксцентричных гололедных отложений на проводах АС-35/6, подтвердили правильность разработанной методики расчета продолжительно сти плавки гололеда как средства борьбы с пляской проводов. Отличие факти ческого времени плавки от расчетного составляет 6,7…12,5%.

Для получения достоверной информации о возникновении пляски и свое временного проведения плавки гололеда разработаны способ дистанционного определения пляски проводов (патент РФ №2017297), датчики для ее обнару жения (а.с. №№1436166, 1479997), а также устройства для контроля гололедо образования (а.с. №№1476560, 1330687), которые могут быть использованы для прогнозирования возможной пляски проводов на ВЛ 10 кВ. Разработана мето дика технико-экономического обоснования целесообразности использования устройств для дистанционного обнаружения пляски проводов.

В пятой главе «Исследование перемещений проводов малых сечений при опадении гололедных отложений» приведены результаты теоретических и экспериментальных исследований закручивания проводов малых сечений по длине пролета при образовании различных по форме, размерам, массе гололед ных и изморозевых отложений, разработана методика и представлены данные проведенных в натурных условиях измерений перемещений провода при сбросе гололедных отложений с учетом его предварительного закручивания.

Особенностью поведения проводов малых сечений является значительное их закручивание под действием эксцентричной нагрузки односторонних голо ледных отложений. При их опадении возникающие упругие силы сопротивле ния крутящему моменту приводят к сложной форме перемещения провода. Го ризонтальные отклонения при таких перемещениях проводов увеличивают ве роятность их опасных сближений. В связи с этим возникла необходимость про ведения экспериментальных исследований перемещения проводов малых сече ний при опадении гололедных отложений.

Для приближения условий опытов к реальным, необходимо углы закру чивания провода устанавливать со ответствующими их действитель ным значениям при разных видах, формах, размерах и массе гололед ных отложений.

Для изучения закручивания провода, покрытого гололедом, со ставлена расчетная схема, где про вод с гололедом неподвижно закре плен на опорах в точках А и В (ри сунок 12). Длина провода l разбита на n участков. Длина каждого уча стка выбирается таким образом, что в его пределах изменением крутя щего момента можно пренебречь.

Моменты M i прикладываются в се редине каждого участка на рас стоянии l1, l2 … li и т.д. от точки А.

Расстояние li в общем виде Рисунок 12 Расчетная схема для определения (i = 1,2,3 … n) определяется сле угла закручивания провода с гололедом по 2i 1 l.

дующим образом: li длине пролета 2n В диссертации с учетом расчетной схемы получены выражения для оп ределения угла закручивания любого участка провода по длине пролета, кото рые, в общем случае могут быть представлены в следующем виде:

2n 2 j 1 M j, l n 2n 2 G I П j 1 3 2n 2 j 1 M j 2n 3 M 1, l n 2n 2 G I П j 2 -------------------------------------------------------------------- i n 2i 1 2n 2 j 1 M j 2n 2i 1 2 j 1 M j, (21) l i 2n G I П j i j ------------------------------------------------------------------------------------- 2 j 1 M j, l n n 2n 2 G I П j 1 l М i S Г hГ cos i 10 3, S Г ас S П, n где G – модуль сдвига на кручение, кгс/м ;

I П – полярный момент инерции, м4;

S Г – площадь сечения гололедного отложения на участке, мм2;

h Г – эксцентри ситет, характеризующий положение центра тяжести сечения, м;

S П – расчетная площадь сечения провода, мм2.

Для подтверждения правильности уравнений (21) были выполнены чис ленные расчеты методом приближений и результаты сравнены с эксперимен тальными данными, полученными путем измерения углов поворота провода с гололедом в семи точках по длине пролета. Показано, что угол закручивания провода с гололедом имеет максимальное значение в середине пролета и уменьшается по направлению к опорам: в зоне 1/4 длины пролета угол закручи вания меньше в 1,2…1,3 раза, в зоне 1/8 – в 1,7…2,0 раза, на расстоянии 1 м от опоры – в 8,7…11,4 раза.

Для определения перемещений провода при сбросе гололеда в течение лет в полевых условиях в пролете длиной 50 м были проведены эксперимен тальные исследования зависимости углов закручивания провода АС-35/6,2 в середине пролета от погонной массы гололедных отложений, при этом осред нение углов закручивания для значений погонной массы отложений проводи лось по 15…20 измерениям. Путем обработки опытных данных получена зави симость угла закручивания провода от погонной массы гололедных отложе ний mГ :

9,50 mГ 0,09 при mГ 0,28 кг/м (22) 1,97 11,86 mГ 2,961 / 2 при mГ 0,28 кг/м Измерения перемещений провода при опадении гололедно-изморозевых отложений проводились в середине опытного пролете длиной 50 м с проводами АС-35/6,2 путем сбрасывания грузов, имитирующих гололедную нагрузку. За кручивание провода на требуемый угол осуществлялось путем подбора веса груза, подвешенного к шкиву, закрепленному на проводе в середине пролета.

Экспериментами установлено, что с учетом закручивания проводов ма лых сечений в процессе гололедообразования их подскок при опадении голо ледно-изморозевых отложений имеет сложную траекторию и характеризуется вертикальными перемещениями ( H В ) и горизонтальными отклонениями ( H Г ), для вычисления которых получены уравнения регрессии:

l H В 0,974 f 2 0,018, (23) l H 0,211 f 2 0,025, (24) Г где f разность стрел провеса провода при нагрузке гололедом и после его сброса, м.

Установлено, что горизонтальные отклонения провода увеличиваются с ростом угла закручивания и при его величине 5,23 рад достигают 0,25 м.

В диссертации получено выражение для определения поправочного ко эффициента, учитывающего частичный сброс гололедно-изморозевых отложе ний с провода в пролете. Показано, что при наиболее вероятном случае опаде ния отложений с 30…50% длины провода в средней части пролета значения поправочного коэффициента находятся в пределах 0,59…0,75.

В шестой главе «Совершенствование конструкции креплений проводов к штыревым изоляторам на ВЛ 6-10 кВ» приведены результаты исследований ра ботоспособности существующих креплений проводов к штыревым изоляторам, применяемых на ВЛ 10 (6) кВ, выполнен анализ опыта их эксплуатации на дей ствующих линиях, разработаны более совершенные и надежные конструкции креплений для различных районов по ветру и гололеду, представлены результа ты их испытаний.

Как уже отмечалось, одной из причин опасных сближений проводов ВЛ 10 (6) кВ при ветре является разрегулировка их стрел провеса, часто возникаю щая из-за низкой прочности крепления провода к штыревому изолятору. Одна ко вопросам совершенствования этого элемента ВЛ не уделяется достаточного внимания. В типовых проектах в течение многих лет применяются лишь два вида крепления: проволочная вязка на шейке или головке штыревого изолятора и антивибрационный зажим ЗАК-10-1.

На основе данных лабораторных испытаний на специально разработан ном стенде применяемых на ВЛ 10 (6) кВ способов крепления провода прово лочной вязкой установлены значительные смещения провода относительно уз ла крепления, получены зависимости перемещений провода от односторонних продольных усилий, выявлены три стадии разрушения проволочной вязки.

Проведенные в диссертации исследования работоспособности применяе мых креплений провода к штыревому изолятору и анализ многолетнего опыта эксплуатации на действующих ВЛ 10 (6) кВ выявили их существенные недос татки и возможность ограниченного использования в различных климатических условиях: крепления провода вязальной проволокой на головке (или шейке) штыревого изолятора – в I, II, III, антивибрационного зажима ЗАК-10-1 для проводов сечением не более 35 мм2 – в I, II районах по ветру и гололеду.

Крепление провода проволочной вязкой, ослабленное в процессе эксплуа тации, вызывает перетирание провода с последующим его падением на землю, что усложняет ремонтно-восстановите льные работы. Для повышения надеж ности работы ВЛ 10 (6) кВ и предохра нения провода от падения при его об рыве разработана новая конструкция крепления провода на штыревом изоля торе (а.с. №725090). Новая конструкция крепления (рисунок 13) содержит гиб кое звено 1 в виде отрезка провода, рас положенного в пазу головки штыревого изолятора 2 и соединенное с проводом линии электропередачи плашечными зажимами 4. Крепление провода 3 на шейке изолятора 2 осуществляется с помощью вязальной проволоки 5. Уп ругий хомут 6 предо Рисунок 13 Новая конструкция крепле- храняет гибкое звено 1 от выпадения из ния провода на штыревом изоляторе паза головки штыревого изолятора 2.

При обрыве провода в месте его крепления гибкое звено натягивается и укладывается в паз головки штыревого изолятора. При этом линия не отключа ется, так как электрическое соединение оборванного провода осуществляется гибким звеном.

Для повышения надежности ВЛ 10 (6) кВ в тяжелых климатических усло виях разработаны и испытаны в лабораторных и полевых условиях конструк ции крепления провода на штыревом изоляторе в виде устройств с ограничен ной прочностью заделки (авторские свидетельства №№737993, 796919) и жест кого зажима (авторское свидетельство №1007135).

Устройства для крепления провода на штыревом изоляторе внедрены в энергосистемах, 5 нефтегазодобывающих управлениях, 3 заводах, 3 предпри ятиях, на 30 участках энергоснабжения железных дорог России и стран СНГ.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ 1. Установлено, что более 50% всех аварийных отключений ВЛ 10 (6) кВ связаны с динамическим поведением проводов в ветровом потоке и происходят из-за опасных сближений и обрывов проводов. Опасные сближения и схлесты вания проводов происходят в пролетах с разрегулировкой их стрел провеса от 20 до 60%, основной причиной которой является неудовлетворительная конст рукция креплений провода к штыревому изолятору. Показано, что разрегули ровка стрел провеса фазных проводов вызывает существенные различия их демпфирующих и частотных характеристик, что усиливает несинхронность раскачиваний проводов при воздействии ветра.

2. Разработана и экспериментально подтверждена математическая модель сближения фазных проводов сельских ВЛ 10 (6) кВ при их несинхронных маят никовых раскачиваниях под действием ветра. В модели использовано получен ное методом А.Н. Крылова решение нелинейного уравнения маятниковых ко лебаний провода в пролете и учитывалась возникающая при эксплуатации ВЛ разрегулировка стрел провеса фазных проводов. Численные расчеты модели показали, что при скоростях ветра 20 м/с и более опасные сближения проводов имеют место в определенной зоне относительно середины пролета, которая расширяется с увеличением степени разрегулировки и скорости ветра. Опреде лены допустимые горизонтальные расстояния между проводами, исключающие их опасные сближения в ветровых режимах: 1,5 м для I и II районов по ветру;

1,6 м для III и IV;

1,7 м для V.

Теоретически установлено, что эксцентричные гололедные отложения на проводе вызывают его крутильные колебания и уменьшают круговую частоту маятниковых качаний провода за счет массы и момента инерции гололедного отложения относительно его центра тяжести. Показано, что при погонной массе гололеда 0,09…0,66 кг/м частота маятниковых колебаний провода снижается на 10,2…26,4%. Частота крутильных колебаний провода с гололедом превышает частоту маятниковых качаний в 7,1…9,6 раза.

3. Разработана методика экспериментальных исследований низкочастот ных колебаний и сближений проводов, перемещения проводов при опадении гололедно-изморозевых отложений, включающая строительство (при участии автора) специального комплекса ВЛ 10 кВ в натуральную величину в полевых условиях, использование новых технических устройств для дистанционного измерения перемещений проводов (а.с. №834386, №843069) и способа опреде ления величины гололедных отложений (а.с. №1398010).

4. Установлено экспериментально, что расстояния между проводами при их маятниковых раскачиваниях уменьшаются с увеличением скорости ветра и коэффициента разрегулировки стрел провеса, уменьшением длины пролета.

Показано, что изменение направления ветра к оси пролета в пределах 40…90° практически не влияет на величину взаимных сближений проводов, а при углах менее 40° вызывает их существенное уменьшение. Гололедно-изморозевые от ложения увеличивают несинхронность раскачиваний проводов, при этом вели чина их сближений при скоростях ветра 12…16 м/с увеличивается до 25…32%.

5. Получены экспериментальные зависимости угла закручивания провода от крутящего момента, которые показали, что крутильная жесткость не зависит от стрелы провеса и может считаться постоянной в пределах до 90…100°. При больших углах зависимости становятся нелинейными, при этом с уменьшением стрелы провеса угол закручивания провода уменьшается. Выявлена тенденция увеличения крутильной жесткости с увеличением погонной массы гололедных отложений на проводе. Установлено, что в пролетах ВЛ 10 кВ на проводах с разными стрелами провеса образуются отложения гололеда, неидентичные по форме, размерам и массе.

6. Установлено, что закручивание проводов малых сечений в значитель ной степени влияет на величину и характер их перемещений при опадении го лоледных отложений. Получены данные о закручивании проводов малых сече ний при разных видах, параметрах и массе отложений, экспериментальные за висимости, позволяющие определять величину вертикальных перемещений и горизонтальных отклонений предварительно закрученного провода при сбросе грузов, имитирующих гололедную нагрузку. Установлено, что с ростом угла закручивания горизонтальные отклонения провода увеличиваются.

Показано, что для учета частичного сброса гололедных отложений необ ходимо вводить поправочный коэффициент, снижающий величины вертикаль ных перемещений и горизонтальных отклонений провода при одновременном сбросе гололедной нагрузки со всего провода в пролете. При наиболее вероят ном случае опадения отложений с 30…50% длины провода в средней части пролета значения этого коэффициента находятся в пределах 0,59…0,75.

7. Установлено, что на ВЛ 10 (6) кВ пляска проводов более часто повто ряется и более широко распространена, чем на ВЛ 35–500 кВ, при этом имеют место наиболее опасные виды пляски в вертикальной плоскости с меньшим числом полуволн в пролете и двойной амплитудой колебаний, достигающей 0,67 стрелы провеса провода. Двойная амплитуда колебаний в соотношении к стреле провеса проводов распределена по нормальному закону.

Показано, что методика расчета времени плавки гололедных отложений, проводимой в целях борьбы с пляской проводов ВЛ 10 (6) кВ, не учитывает особенностей гололедообразования на проводах малых сечений. Установлена зависимость между действительной стенкой проплавления эксцентричных го лоледных отложений и их внешними геометрическими размерами. Проведен ные опытные плавки гололедных отложений, наблюдающихся при пляске про водов, подтвердили правильность разработанной методики расчета их продол жительности по действительной стенке проплавления.

Для получения достоверной информации о возникновении пляски и свое временного проведения плавки гололеда разработаны способ дистанционного определения пляски проводов (патент РФ №2017297), датчики для ее обнару жения (а.с. №1436166, №1479997), а также устройства для контроля гололедо образования (а.с. №1330687, №1476560), которые могут быть использованы для прогнозирования возможной пляски проводов ВЛ 10 (6) кВ.

8. Выявлено на основе опыта эксплуатации и лабораторных испытаний ограниченное использование применяемых на ВЛ 10 (6) кВ способов крепления провода: вязальной проволокой на головке (или шейке) штыревого изолятора – в I, II, III, зажимом ЗАК-10-1 – в I, II районах по ветру и гололеду.

Для повышения надежности ВЛ 10 (6) кВ в различных климатических ус ловиях разработан ряд более совершенных конструкций креплений провода к штыревому изолятору. Крепление провода повышенной надежности (а.с. №725090), устройства с ограниченной прочностью заделки (а.с. №737993, №796919) и жесткий зажим (а.с. №1007135) внедрены более чем в 40 энерго системах, нефтегазодобывающих управлениях, промышленных предприятиях, участках энергоснабжения железных дорог России и стран СНГ.

9. На основе теоретических и экспериментальных исследований динами ческого поведения проводов малых сечений в режиме ветровых и гололедно ветровых нагрузок разработан ряд устройств по ограничению сближений про водов при различных видах их колебаний. Наибольший практический интерес из них представляют: провод электропередачи новой конструкции (а.с. №714509), гаситель маятниковых колебаний проводов (а.с. №712884), ме ждуфазовая изолирующая распорка (а.с. №687515, №982127), устройство для предотвращения колебаний проводов (а.с. №936148), устройство для гашения пляски проводов (а.с. №1243059).

Разработанные устройства внедрены в электросетевых предприятиях энергосистем «Башкирэнерго», «Алма-Атаэнерго», «Запказэнерго», «Караган даэнерго», на Калушском ПО «Хлорвинил», предприятии г. Степногорска Целиноградской области, в Тургайском бокситовом рудоуправлении. Экономи ческий эффект от использования междуфазовых распорок и устройства для га шения пляски проводов составил 636 тыс. рублей в год (в ценах 2007 г.), прово да электропередачи новой конструкции – 41,2 тыс. руб/км, устройства для предотвращения колебаний проводов – 1566 руб/км.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

Монографии 1. Кабашов, В. Ю. Повышение надежности сельских воздушных линий 6–10 кВ в ус ловиях воздействия ветровых нагрузок : монография / В. Ю. Кабашов. – Уфа :

Изд-во «Здравоохранение Башкортостана», 2009. – 140 с.

2. Кабашов, В. Ю. Защита сельских воздушных линий электропередачи 6–10 кВ от низкочастотных колебаний проводов при гололедно-ветровых нагрузках: моногра фия / В. Ю. Кабашов. – Уфа : Изд-во «Здравоохранение Башкортостана», 2010. – 168 с.

Статьи, опубликованные в изданиях, рекомендованных ВАК Пластинчатые гасители пляски проводов ВЛ / Р. М. Бекметьев, Ф. Х. Усманов, 3.

А. Ш. Жакаев, Ю. Ж. Байрамгулов, В. Ю. Кабашов // Электрические станции. – 1979. – № 10. – С. 64–66.

Усманов, Ф. Х. Анализ отключений сельских ВЛ 6–10 кВ / Ф. Х. Усманов, 4.

В. Ю. Кабашов, В. А. Максимов // Электрические станции. – 1980. – № 8. – С. 56–58.

Усманов, Ф. Х. О схлестывании проводов сельских линий 6–10 кВ / Ф. Х. Усманов, 5.

В. Ю. Кабашов // Механизация и электрификация сельского хозяйства. – 1981. – № 6. – С. 31–32.

Кабашов, В. Ю. К вопросу сближения и схлестывания проводов сельских ВЛ 6.

6–10 кВ / В. Ю. Кабашов // Известия вузов. Энергетика. – 1981. – № 7. – С. 33–36.

Усманов, Ф. Х. Испытание гасителей пляски проводов на ВЛ 6–10 кВ 7.

/ Ф. Х. Усманов, Ю. Ж. Байрамгулов, В. Ю. Кабашов // Электрические станции. – 1981. – № 7. – С. 51–56.

Усманов, Ф. Х. Определение координат и зоны возможного схлестывания проводов 8.

ВЛ 6–10 кВ / Ф. Х. Усманов, В. Ю. Кабашов, Э. А. Ахметшин // Известия вузов.

Энергетика. – 1982. – № 4. – С. 95–98.

Кабашов, В. Ю. Ограничение сближений проводов ВЛ 10 кВ при ветровых нагруз 9.

ках / В. Ю. Кабашов, М. З. Нафиков ;

Ред. ж. Изв. вузов СССР – Энергетика. – Минск, 1988. – Деп. в ВИНИТИ 05.08.88, № 6279-В88.

10. Усманов, Ф. Х. Повышение надежности элементов пролета сельских ВЛ 10 кВ при ветре и гололеде / Ф. Х. Усманов, В. Ю. Кабашов // Энергетик. – 1988. – № 9. – С. 23–24.

11. Кабашов, В. Ю. Предотвращение опасных сближений проводов сельских ВЛ 6–10 кВ / В. Ю. Кабашов, М. З. Нафиков // Механизация и электрификация сельско го хозяйства. – 1989. – № 1. – С. 41–42.

12. Усманов, Ф. Х. О расстоянии между фазными проводами сельских ВЛ 10 кВ / Ф. Х. Усманов, М. Т. Сулейманов, В. Ю. Кабашов // Энергетик. – 1989. – № 6. – С. 22–23.

13. Усманов, Ф. Х. Определение продолжительности плавки односторонних гололед ных отложений на проводах ВЛ 10 кВ / Ф. Х. Усманов, В. Ю. Кабашов, М. С. Шаяхметов // Известия вузов. Энергетика. – 1989. – № 7. – С. 50–52.

14. 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.

15. Кабашов, В. Ю. Защита сельских ВЛ 6–10 кВ от низкочастотных колебаний прово дов / В. Ю. Кабашов // Механизация и электрификация сельского хозяйства. – 2005. – № 11. – С. 16–18.

16. Кабашов, В. Ю. Совершенствование конструкции крепления проводов к штыревым изоляторам на сельских ВЛ 6–10 кВ / В. Ю. Кабашов, Ф. Х. Усманов // Энергетик. – 2006. – № 3. – С. 25–26.

17. Кабашов, В. Ю. Испытание провода новой конструкции для сельских ВЛ 10 кВ при гололедно-ветровых нагрузках / В. Ю. Кабашов // Механизация и электрификация сельского хозяйства. – 2009. – № 7. – С. 11–13.

18. Кабашов, В. Ю. Защита сельских ВЛ 6–10 кВ от схлестывания проводов при воздействии ветра и гололеда / В. Ю. Кабашов, Ю. Ж. Байрамгулов // Механизация и электрификация сельского хозяйства. – 2009. – № 8. – С. 16–17.

19. Кабашов, В. Ю. Влияние гололеда на отклонение проводов сельских ВЛ 6–10 кВ / В. Ю. Кабашов // Механизация и электрификация сельского хозяйства. – 2010. – № 3. – С. 29–30.

Статьи, опубликованные в других изданиях 20. Кабашов, В. Ю. Повышение эксплуатационной надежности сельских воздушных линий напряжением 6–10 кВ / В. Ю. Кабашов, Ю. Ж. Байрамгулов // Совершенст вование конструкции, эксплуатации и ремонта сельскохозяйственной техники. – Ульяновск, 1979. – С. 126–128.

21. Кабашов, В. Ю. Результаты исследования креплений проводов на штыревых изоля торах промежуточных опор сельских ВЛ 10 кВ / В. Ю. Кабашов // Совершенствова ние конструкций и методов повышения работоспособности сельскохозяйственной техники. – Уфа, 1989. – С. 79–80.

22. Кабашов, В. Ю. К вопросу плавки эксцентричных гололедных отложений при экс плуатации сельских ВЛ 10 кВ / В. Ю. Кабашов // Совершенствование конструкций, методов эксплуатации и ремонта сельскохозяйственной техники. – Уфа, 1995. – С. 88–90.

23. Кабашов, В. Ю. Повышение эффективности плавки гололеда для предотвращения пляски проводов ВЛ 10 кВ / В. Ю. Кабашов // Энергоресурсосбережение в Респуб лике Башкортостан : материалы второй науч.-практ. респ. конф. : в 2-х ч. – Уфа :

УГАТУ, 1999. – Ч. 1. – С. 256–259.

24. Кабашов, В. Ю. Влияние стрелы провеса проводов малых сечений на их закручива ние при гололеде / В. Ю. Кабашов // Сборник тр. факультета механизации сел.

хоз-ва. – Уфа : БашГАУ, 2001. – С. 178–181.

25. Кабашов, В. Ю. Экспериментальная оценка сближений проводов ВЛ 6–10 кВ при воздействии ветра / В. Ю. Кабашов // Повышение эффективности и устойчивости развития агропромышленного комплекса : материалы Всерос. науч.-практ. конф. : в 4-х ч. – Уфа : БашГАУ, 2005. – Ч. 2. – С. 94–96.

26. Кабашов, В. Ю. Результаты экспериментальных исследований перемещений прово дов ВЛ 10 кВ при опадании гололедных отложений / В. Ю. Кабашов // Материалы XLIV научно-технической конференции «Достижения науки – агропромышленно му производству» : в 4-х ч. – Челябинск : ЧГАУ, 2005. – Ч. 4. – С. 47–51.

27. Кабашов, В. Ю. Закручивание проводов сельских ВЛ 6–10 кВ при гололеде / В. Ю. Кабашов // Электрификация сельского хозяйства : межвуз. науч. сб. – Уфа :

БашГАУ, 2005. – Вып. 4. – С. 18–22.

28. Кабашов, В. Ю. Влияние разрегулировки стрел провеса проводов малых сечений на их повреждаемость / В. Ю. Кабашов // Электрификация сельского хозяйства : меж вуз. науч. сб. – Уфа : БашГАУ, 2005. – Вып. 4. – С. 22–25.

29. Кабашов, В. Ю. Влияние массы гололедных отложений на закручивание проводов малых сечений / В. Ю. Кабашов // Перспективы агропромышленного производства регионов России в условиях реализации приоритетного национального проекта «Развитие АПК» : материалы Всерос. науч.-практ. конф. – Уфа : БашГАУ, 2006. – Ч. 3. – С. 257–260.

30. Кабашов, В. Ю. Применение плавки гололеда на сельских ВЛ 6–10 кВ для борьбы с пляской проводов / В. Ю. Кабашов // Электротехнологии, электропривод и электро оборудование предприятий : сб. науч. тр. Всерос. науч.-техн. конф. : в 2-х т. – Уфа :

Изд-во УГНТУ, 2007. – Т. 1. – С. 21–28.

31. Кабашов, В. Ю. Повышение надежности сельских ВЛ 10 кВ при гололедно ветровых нагрузках / В. Ю. Кабашов // Сборник докладов II ежегодной Междуна родной научно-технической конференции «Энергетика и энергоэффективные тех нологии». – Липецк : ЛГТУ, 2007. – С. 17–21.

32. Кабашов, В. Ю. Анализ повреждаемости сельских ВЛ 6–10 кВ / В. Ю. Кабашов // Электрификация сельского хозяйства : межвуз. науч. сб. – Уфа : БашГАУ, 2008. – Вып. 5. – С. 25–28.

33. Кабашов, В. Ю. Повышение надежности крепления провода к штыревому изолято ру на ВЛ 6–10 кВ / В. Ю. Кабашов // Электрификация сельского хозяйства : межвуз.

науч. сб. – Уфа : БашГАУ, 2008. – Вып. 5. – С. 29–32.

34. Кабашов, В. Ю. Результаты исследования затухания маятниковых колебаний про водов сельских ВЛ 6–10 кВ / В. Ю. Кабашов // Интеграция аграрной науки и произ водства : состояние, проблемы и пути решения : материалы Всерос. науч.-практ.

конф. – Уфа : БашГАУ, 2008. – Ч. 4. – С. 278–280.

35. Кабашов, В. Ю. Применение гасителей маятниковых колебаний проводов на сель ских ВЛ 6–10 кВ / В. Ю. Кабашов // Научное обеспечение устойчивого функциони рования и развития АПК : материалы Всерос. науч.-практ. конф. – Уфа : БашГАУ, 2009. – Ч. 1. – С. 262–264.

Авторские свидетельства и патенты 36. А. с. 687515 СССР, МКИ2 H02G7/12. Распорка для проводов воздушных линий электропередачи / В. Ю. Кабашов, Ю. Ж. Байрамгулов, В. А. Максимов (СССР). – № 2495157/24-07 ;

заявл. 08.06.77 ;

опубл. 25.09.79, Бюл. № 35.

37. А. с. 712884 СССР, МКИ2 H02G7/14. Гаситель колебаний проводов / В. Ю. Каба шов, Ю. Ж. Байрамгулов (СССР). – № 2639599/24-07 ;

заявл. 03.07.78 ;

опубл.

30.01.80, Бюл. № 4.

38. А. с. 714509 СССР, МКИ2 H01B5/08. Провод электропередачи / Ю. Ж. Байрамгулов, В. Ю. Кабашов (СССР). – № 2421332/24-07 ;

заявл. 19.11.76 ;

опубл. 05.02.80, Бюл. № 5.

39. А. с. 725090 СССР, МКИ2 H01B17/22. Устройство для предохранения провода ли нии электропередачи от падения при обрыве провода в месте крепления к штыре вому изолятору / В. Ю. Кабашов, Ю. Ж. Байрамгулов (СССР). – № 2665580/24-07 ;

заявл. 20.09.78 ;

опубл. 30.03.80, Бюл. № 12.

40. А. с. 737993 СССР, МКИ2 H01B17/22. Устройство для закрепления провода линии электропередачи на головке штыревого изолятора / Ю. Ж. Байрамгулов, В. Ю. Ка башов, В. А. Максимов (СССР). – № 2496581/24-07 ;

заявл. 15.06.77 ;

опубл.

30.05.80, Бюл. № 20.

41. А. с. 796919 СССР, МКИ3 H01B17/22. Устройство для крепления провода на шты ревом изоляторе / Р. З. Шайхитдинов, Ю. Ж. Байрамгулов, В. Ю. Кабашов (СССР).

– № 2742893/24-07 ;

заявл. 28.03.79 ;

опубл. 15.01.81, Бюл. № 2.

42. А. с. 834386 СССР, МКИ3 G01B5/10. Устройство для измерения сближения прово дов при ветре / В. Ю. Кабашов, Р. З. Шайхитдинов (СССР). – № 2815621/25-28 ;

заявл. 07.09.79 ;

опубл. 30.05.81, Бюл. № 20.

43. А. с. 843069 СССР, МКИ3 H02G7/00. Устройство для определения сближения про водов электропередачи при ветре / Ю. Ж. Байрамгулов, В. Ю. Кабашов (СССР). – № 2782732/24-07 ;

заявл. 14.06.79 ;

опубл. 30.06.81, Бюл. № 24.

44. А. с. 936148 СССР, МКИ3 H02G7/14. Устройство для предотвращения колебаний проводов / Ф. Х. Усманов, В. Ю. Кабашов, Ю. Ж. Байрамгулов, В. А. Максимов (СССР). – № 2809431/24-07 ;

заявл. 08.08.79 ;

опубл. 15.06.82, Бюл. № 22.

45. А. с. 982127 СССР, МКИ3 H02G7/12. Распорка для проводов воздушных линий электропередачи / В. Ю. Кабашов (СССР). – № 3247699/24-07 ;

заявл. 16.02.81 ;

опубл. 15.12.82, Бюл. № 46.

46. А. с. 1007135 СССР, МКИ3 H01B17/22. Устройство для крепления провода на шты ревом изоляторе / Ф. Х. Усманов, Р. З. Шайхитдинов, В. Ю. Кабашов, Ю. Ж. Бай рамгулов (СССР). – № 3297585/24-07 ;

заявл. 05.06.81 ;

опубл. 23.03.83, Бюл. № 11.

47. А. с. 1169028 СССР, МКИ4 H01B17/22. Устройство для крепления провода к шты ревому изолятору / Ф. Х. Усманов, Р. З. Шайхитдинов, В. Ю. Кабашов (СССР). – № 3649161/24-07 ;

заявл. 03.10.83 ;

опубл. 23.07.85, Бюл. № 27.

48. А. с. 1171858 СССР, МКИ4 H01B17/22. Устройство для крепления провода к шейке изолятора / Ф. Х. Усманов, В. Ю. Кабашов, Р. З. Шайхитдинов (СССР). – № 3650055/24-07 ;

заявл. 12.10.83 ;

опубл. 07.08.85, Бюл. № 29.

49. А. с. 1243059 СССР, МКИ4 H02G7/14. Устройство для гашения пляски проводов / В. Ю. Кабашов, Р. З. Шайхитдинов (СССР). – № 3595235/24-07 ;

заявл. 23.05.83 ;

опубл. 07.07.86, Бюл. № 25.

50. А. с. 1330687 СССР, МКИ4 H02G7/16. Устройство для контроля уровня гололедной нагрузки на проводе / В. Ю. Кабашов (СССР). – № 3979189/24-07 ;

заявл. 25.11.85 ;

опубл. 15.08.87, Бюл. № 30.

51. А. с. 1398010 СССР, МКИ4 H02G7/16. Способ определения величины гололедных отложений / Ф. Х. Усманов, В. Ю. Кабашов (СССР). – № 4108626/24-07 ;

заявл.

23.06.86 ;

опубл. 23.05.88, Бюл. № 19.

52. А. с. 1436166 СССР, МКИ4 H02G7/14, 7/16. Датчик обнаружения пляски проводов / В. Ю. Кабашов (СССР). – №4204419/24-07 ;

заявл. 28.01.87 ;

опубл. 07.11.88, Бюл. № 41.

53. А. с. 1476560 СССР, МКИ4 H02G7/16. Устройство для контроля гололедообразова ния / Ф. Х. Усманов, В. Ю. Кабашов (СССР). – № 4191790/24-07 ;

заявл. 09.02.87 ;

опубл. 30.04.89, Бюл. № 16.

54. А. с. 1479997 СССР, МКИ4 H02G7/14. Датчик обнаружения пляски проводов / В. Ю. Кабашов (СССР). – № 4238251/24-07 ;

заявл. 01.04.87 ;

опубл. 15.05.89, Бюл. № 18.

55. Пат. 2017297 Российская Федерация, МКИ5 H02G7/14. Способ определения пляски проводов / Кабашов В. Ю. ;

заявитель и патентообладатель Кабашов В. Ю. – № 5018260 ;

заявл. 20.12.91 ;

опубл. 30.07.94, Бюл. № 14.