Николай Александрович Сенькин — кандидат технических наук, доцент, доцент кафедры металлических и деревянных конструкций; главный эксперт
190005, г. Санкт-Петербург, ул. 2-я Красноармейская, д. 4; 115201, г. Москва, Каширское шоссе, д. 22, корп. 3
Scopus: 57302511900, ResearcherID: IWL-9658-2023
Nikolai A. Senkin — Candidate of Technical Sciences, Associate Professor, Associate Professor of the Department of Metal and Wooden Structures; chief expert
4, 2nd Krasnoarmeyskaya st., Saint Petersburg, 190005; build. 3, 22 Kashirskoye shosse, Moscow, 115201
Scopus: 57302511900, ResearcherID: IWL-9658-2023
Введение. Объектом исследования являются конструкции воздушных линий электропередачи (ВЛ), включая фундаменты; предметом — действительная работа конструкций (ДРК) на этапах жизненного цикла (ЖЦ) ВЛ (строительство, эксплуатация и реконструкция), как линейного сооружения, что определяет практическую значимость статьи. Цель определяется необходимостью обеспечения требуемой нормативной надежности функционирования ВЛ. Задачи работы — изучение факторов действительной работы ВЛ на этапах ЖЦ.
Материалы и методы. Действительная работа конструкций ВЛ, как совокупность реальных отклонений характеристик элементов от нормативных значений, установлена в виде конкретных факторов. Фактор аварийных повреждений конструкций, в том числе падение опор, также отнесен к ДРК. После ремонта или реконструкции, например, с заменой поврежденных и упавших опор, либо с заменой старых проводов на новые инновационные, эксплуатация продолжена в составе ЖЦ.
Результаты. Представлен реальный пример успешной реконструкции ВЛ 220 кВ с заменой проводов на новые инновационные с зазором, отличающиеся перемещением токопроводящей части относительно несущего сердечника в условиях высокотемпературных деформаций. Возможность такой реконструкции ВЛ обусловлена повышенной прочностью и пониженным диаметром нового провода с уплотненным сечением. Это позволило подвесить новые инновационные провода и грозозащитные тросы на старые опоры с усиленными фундаментами, что значительно сократило затраты при реконструкции ВЛ.
Выводы. Данный подход дал возможность применить старые опоры для подвески новых проводов и грозозащитного троса. При этом пропускная способность ВЛ 220 кВ возросла на 60 % и более. ЖЦ представлен новой графической моделью — «кривой жизни», график которой, как изменение потока отказов ω по временной оси τ, составлен из трех основных этапов: строительство с приработкой, нормальная эксплуатация и износ. Указанный график предложен для описания процесса последующей реконструкции как четвертого основного этапа с продлением временной оси в составе нового ЖЦ ВЛ.
Introduction. The object of the study is the structures of overhead power lines (OPL), including their foundations; the subject is the actual performance of these structures (APS) at the various stages of the OPL life cycle (LC) (construction, operation and reconstruction), as a linear structure, which determines the practical significance of this paper. The aim is determined by the need to ensure the required regulatory reliability of OPL operation. The objectives of the study are to investigate the factors affecting the actual performance of OPL at the various stages of their life cycle.
Materials and methods. The actual operation of overhead line structures, as a set of real deviations of the characteristics of the elements from the standard values, is defined in the form of specific factors. The factor of emergency damage to structures, including the collapse of poles, is also included in the actual operation of structures. After repair or reconstruction, such as the replacement of damaged and collapsed poles or the replacement of old wires with new innovative wires, the operation continues as part of the life cycle.
Results. This is a real example of the successful reconstruction of a 220 kV overhead line, where the wires were replaced with new innovative wires with a gap, which allow the current-carrying part to move relative to the supporting core under high-temperature deformations. This reconstruction is possible due to the increased strength and reduced diameter of the new wire with a compact cross-section. This allowed the new innovative wires and lightning rods to be hung on old poles with reinforced foundations, significantly reducing the cost of the overhead line reconstruction.
Conclusions. This approach allowed the use of old poles for suspending new wires and a lightning protection cable. As a result, the capacity of the 220 kV overhead line increased by 60 % or more. The life cycle is represented by a new graphical model, the “life curve”, which shows the change in the failure rate ω over time τ. The curve consists of three main stages: break-in, normal operation, and wear. This graph is proposed to describe the process of subsequent reconstruction as the fourth main stage, with an extended time axis as part of the new life cycle of the overhead line.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.