Определение тока профилактического подогрева грозозащитного троса с встроенным оптическим кабелем на ВЛ 110-220 кВ для предотвращения образования гололёдно-изморозевых отложений
Автор: Кротков Е.А., Безменова Н.В., Щобак А.А.
Журнал: Российская Арктика @russian-arctic
Статья в выпуске: 1 (20) т.5, 2023 года.
Бесплатный доступ
Изменения климата в мире, происходящие в последнее время, расширяют список регионов Российской Федерации, для которых необходимость предотвращения гололёдно-изморозевых отложений на проводах и грозозащитных тросах ВЛ 110-220 кВ становится основной проблемой для сетевых компаний в осенне-зимний период. Большинство ВЛ 110-220 кВ оснащены грозозащитным тросом с встроенным оптическим кабелем, предназначенным для защиты ВЛ от прямых ударов молнии, а также выполняющим функцию волоконно-оптической линии связи. В осенне-зимний период на ВЛ 110-220 кВ возможно возникновение следующих аварийных ситуаций: механический обрыв грозозащитного троса, который происходит под тяжестью гололёдно-изморозевых отложений и действием ветра; перегрев грозозащитного троса с встроенным оптическим кабелем во время плавки гололёдно-изморозевых отложений выше допустимого значения температуры +80°С...+85°С приводящей к повреждению оптического кабеля. Альтернативой плавке гололёдно-изморозевых отложений является профилактический подогрев участка грозозащитного троса с встроенным оптическим кабелем до положительной температуры индукционным способом от электромагнитных полей проводов двухцепной ВЛ 110-220 кВ в рабочем режиме. Применение в эксплуатации профилактического подогрева участка грозозащитного троса ВЛ 110-220 кВ требует уточнения математической модели для оценки необходимой величины тока. Рассмотрена математическая модель для определения величины тока, необходимой для создания на поверхности грозозащитного троса с встроенным оптическим кабелем температуры +(1-2)°С, при которой гололёдно-изморозевые отложения не образуются. В основе математической модели используется уравнение теплового баланса проводника ВЛ в установившемся режиме, принятое в стандарте МЭК 61597. В расчетном примере построены области допустимых значений температуры воздуха и скорости ветра для применения индукционного способа подогрева участка грозозащитного троса с встроенным оптическим кабелем на двухцепной ВЛ 220 кВ. Применение на двухцепной ВЛ 220 кВ индукционного способа профилактического подогрева участка грозозащитного троса марки ОКГТ, имеющего сечение алюминиевой части не менее 70 мм2, эффективно при значении наведенного тока не менее 150А для метеорологических условий образования гололеда и мокрого снега.
Воздушная линия электропередачи, грозозащитный трос с встроенным оптическим кабелем, гололёдно-изморозевые отложения, профилактический подогрев
Короткий адрес: https://sciup.org/170198039
IDR: 170198039 | DOI: 10.24412/2658-42552023-1-05-12
Список литературы Определение тока профилактического подогрева грозозащитного троса с встроенным оптическим кабелем на ВЛ 110-220 кВ для предотвращения образования гололёдно-изморозевых отложений
- Методические указания по расчету климатических нагрузок на ВЛ и построение региональных карт с повторяемостью 1 раз в 25 лет. М., 1990.
- Бучинский В.Е. Атлас обледенения проводов. // Бучинский В.Е.: под ред. Заморского А.Д.. 2-е изд. доп. Л.. 1966. 116 с.
- Подрезов О.А. Опасные скорости ветра и гололедные отложения в горных районах. // Л., 1990. 223 с.
- Глухов В.Г. Метеорологические условия образования гололеда. // Тр. ГГО, 1972. Вып. 311.
- Никифоров Е.П. Повышение эффективности удаления гололедообразования с проводов ВЛ. // Электрические станции. 2004. №4.
- Басов В.С. Защита высоковольтных линий электропередачи от налипания мокрого снега на проводах. // Электрические станции. 1962. № 12. С. 58-62.
- Левченко И.И., Засыпкин А.С., Аллилуев А.А., Сацук Е.И. Диагностика, реконструкция и эксплуатация воздушных линий электропередачи в гололедных районах: учеб. пособие. Юж.-Рос. гос. техн. ун-т. Новочеркасск: ЮРГТУ, 2006. 494 с.
- Гуревич Л.М., Даненко В.Ф., Проничев Д.В., Трунов М.Д. Моделирование температуры и плотности тока в грозозащитном тросе с оптическим кабелем связи при прохождении тока короткого замыкания // Энергия единой сети. 2014. № 5. C. 16-23.
- Masoud Farzaneh. Atmospheric Icing of Power Networks. Springer Science Business Media B.V. 2008. ISBN: 978-1-4020-8530-7. 388 p.
- Балыбердин Л.Л., Галанов В.И., Крайчик Ю.С., Краснова Б.П., Лозинова Н.Г., Мазуров М.И. Индукционная плавка гололеда на грозозащитных тросах воздушных линий электропередачи. Электрические станции. 2002. № 1. C. 31-37.
- Шовкопляс С.С. Способ предотвращения гололедообразования на грозозащитных тросах воздушной линии электропередачи сверхвысокого напряжения наведенными токами без вывода ее из работы // Энергетик. 2018. № 8. С. 13-20.
- Засыпкин А.С., Засыпкин А.С. (мл.). Профилактический обогрев грозозащитных тросов воздушных линий наведённым током. // Изв. вузов. Электромеханика. 2018. Том 61. № 2. С. 99-106.
- Кротков Е.А., Безменова Н.В., Щобак А.А. Учёт провисания проводов в пролете ВЛ 220 кВ при определении тока, наведённого в грозозащитном тросе магнитными полями токов фаз. Вестник СамГТУ, Серия Технические науки. Том 30. №1. С. 106-117.
- Полянин А.Д., Вязьмин А.В., Журов А.И., Казенин Д.А. Справочник по точным решениям уравнений тепло- и массопереноса. М., 1998. C.368
- Варгафтик Н.Б. Справочник по теплофизическим свойствам газов и жидкостей. 2-е изд., доп. и перераб. М. 1972. С.721.
