Анализ расчета стальных конструкций ЛЭП по современным нормативно-техническим документам

   Опыт эксплуатации линий электропередачи показал, что, помимо обрыва проводов и тросов, возможно разрушение отдельных элементов опор в результате динамических воздействий, которые влияют на сооружение в течение всего срока эксплуатации. Нормативно-технические документы по расчету подобных конструкций претерпели ряд изменений в сторону увеличения нагрузок, расчетных коэффициентов и пр. Однако до сих пор нередки случаи строительства ЛЭП по типовым сериям, разработанным в середине XX в., не соответствующим требованиям действующих в настоящее время норм.
   В статье проведен анализ изменений в нормативно-технических документах в расчетах гололеда, ветра и самих элементов ЛЭП. Так, вес гололеда на проводах на 1 пог. м увеличился в 3 раза, толщина стенки гололеда на высоте 10 м – в 2 раза, а нормативное давление ветра – в 1,5 раза по сравнению с теми требованиями, которые действовали в середине XX в.
   Проведен анализ напряженного состояния трех разных опор башенного типа, смоделированных в ПК SCAD по типовым сериям, но рассчитанных по действующим нормативным документам. Опоры различаются по высоте, типу (промежуточные и анкерно-угловые), ветровому и весовому пролету, ветровому и гололедному районам, а также по видам сечений конструктивных элементов. Расчет показал, что у большинства конструктивных элементов опор не обеспечена предельная гибкость элементов. Таким образом, для соответствия сооружений требованиям надежности необходимо провести замену сечений элементов, что в свою очередь приведет к увеличению общей массы опоры.
   Результаты проведенных расчетов планируется использовать для дальнейших исследований в области повышения надежности, долговечности и экономичности стальных опор ЛЭП.

1. Шевченко Н. Ю. Повышение эффективности реконструируемых воздушных линий электропередач, подверженных экстремальным метеовоздействиям : специальность 05.09.03 «Электротехнические комплексы и системы» : диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. Саратов, 2011. 163 с.

2. Назим Я. В., Лещенко А. А., Костин В. В. Сравнительный анализ подходов к определению климатических нагрузок на ВЛ на примере Крымской ЭС // Металлические конструкции. 2010. Т. 16, № 1. С. 61–74.

3. Назим Я. В., Лещенко А. А., Костин В. В. Внедрение новых разработок нормативной документации в сфере климатического обеспечения электросетей в практические расчеты // Вістник Донбаської національної академії будівництва і архітектури. 2009. Т. 1. С. 22–25.

4. Ветровые и гололедные воздействия на воздушные линии электропередачи / Е. В. Горохов, М. И. Казакевич, С. В. Турбин, Я. В. Назим ; под ред. Е. В. Горохова. Донецк, 2005. 348 с.

5. Прогнозирование и предупреждение аварий на воздушных линиях электропередачи при действии экстремальных гололедно-ветровых нагрузок / Е. В. Горохов, Я. В. Назим, В. Н. Васылев, А. А. Лещенко // Эффективность энергетического строительства и эксплуатации в Украине. Макеевка : Донбасская национальная академия строительства и архитектуры, 2008. С. 54–65.

6. Ефимов Е. Н., Тимашова Л. В., Ясинская Н. В. Причины и характер повреждаемости компонентов воздушных линий электропередачи напряжением 110–50 кВ в 1997–2007 гг. // Энергия единой сети. 2012. № 5. С. 32–41.

7. Горохов Е. В., Шаповалов С. Н., Удод Е. И. Повышение надежности и долговечности электросетевых конструкций / под ред. Е. В. Горохова. Київ : Техніка, 1997. 284 с.

8. Аэродинамика электросетевых конструкций / Е. В. Горохов, М. И. Казакевич, С. Н. Шаповалов, Я. В. Назим ; под. ред. Е. В. Горохова, М. И. Казакевича. Донецк, 2000. 336 с.

9. Барг И. Г., Эдельман В. И. Воздушные линии электропередачи: Вопросы эксплуатации и надежности. Москва : Энергоатомиздат, 1985. 248 с.

10. Горохов Е. В., Бакаев С. Н., Назим Я. В. Анализ причин и последствий аварий на участках ВЛ 330 кВ Джанкойских МЭС Крымской электроэнергетической системы НЭК «Укрэнерго» // Металлические конструкции. 2010. Т. 16, № 2. С. 81–97.

11. Правила устройства электроустановок : утверждены приказом Министерства энергетики Российской Федерации от 8 июля 2002 г. № 204 : дата введения 2003-01-01. 7-е издание. Москва : Минэнерго России, 2005. 504 с.

12. Правила устройства электроустановок / Государственный производственный комитет по энергетике и электрификации СССР, Техническое управление по эксплуатации энергосистем. 3-е издание, переработанное и дополненное. Москва ; Ленинград : Энергия, 1964. 456 с.

13. СНиП II-B.3-72. Стальные конструкции. Нормы проектирования : утверждены Государственным комитетом Совета Министров СССР по делам строительства 29 декабря 1972 г. Москва : Стройиздат, 1974. 70 с.

14. СП 16.13330.2017. Стальные конструкции = Steel structures : свод правил : издание официальное : утвержден приказом Министерства строительства и жилищно-коммунального хозяйства Российской Федерации от 27 февраля 2017 г. № 126/пр : [взамен 16.13330.2011] : дата введения 2017-08-28. Москва : Стандартинформ, 2017. 142 c.