Машиностроение
Приборостроение
Методическая периодика: проблемы и решения
Организация производства (промышленность)

Ключевые слова
Аннотации
Архив рубрик

регистрация
забыли пароль?

Другие журналы

электронный научно-технический журнал

ИНЖЕНЕРНЫЙ ВЕСТНИК

Издатель: Общероссийская общественная организация "Академия инженерных наук им. А.М. Прохорова".

Программа для моделирования воздействия ледяного дождя на провода линий электропередач

Инженерный вестник # 04, апрель 2017
УДК: 621.3

Файл статьи:

Stepanov_p.10-18.pdf (949.79Кб)

автор: Степанов В. П.

Ледяной дождь выпадает в виде ледяных шариков небольших размеров при небольшой отрицательной температуре воздуха. Внутри ледяных шариков находится жидкая вода, при их разбивании она вытекает, образуя гололёд. Ледяной дождь может иметь опасные последствий для людей, транспорта, проводов линий электропередач. Под воздействием суммарного веса проводов и льда возможен их сильный провес и даже обрыв.
Расчет проводов на механическую прочность при проектировании производится для температуры окружающего воздуха -5⁰ С, заданной толщине гололеда и ветровой нагрузке района. В этих расчетах считается, что заданная толщина льда равномерно налипает на провод, что не всегда соответствует действительности. Подход обосновывается сложностью учета различной формы гололеда на проводах для инженерных расчетов.
В работе моделируется пролет воздушной линии с заданным расстоянием между опорами и характеристиками применяемых алюминиево-стальных проводов различных сечений. В отличие от используемой методики усреднения для расчета допустимого провеса, при расчете массы гололеда в данной работе учитывается вес каждой капли ледяного шарика, упавшей на провод. Генерируются множество падающих капель разного размера ледяного дождя в воздухе. При ударе капли ледяная оболочка разбивается, и вода растекается по проводу. Считается, что силы поверхностного натяжения водяной пленки таковы, что капля под действием сил тяжести быстрее растекается вниз, чем по сторонам.
Разработана программа на языке Visual C# 2012 для оценки влияния ледяного дождя на провода линий электропередач. На экране компьютера воспроизводится процесс налипания ледяного дождя на провода в зависимости от заданных характеристик пролета воздушной линии и интенсивности осадков. Интенсивность осадков может изменяться от моросящего дождя 1 мм/час до сильного ливня 100 мм/час. При необходимости интенсивность ледяного дождя можно изменять в процессе моделирования.
Процесс моделирования позволяет оценить время возможного обрыва и наметить план предупреждающих действий. Применение программы позволяет некоторые варианты физического моделирования заменить математическими и сэкономить время и финансовые ресурсы. Получены зависимости времени достижения критического провиса проводов от интенсивности ледяного дождя.

Список литературы

      [1].      Правила устройства электроустановок. 7-ое издание. M.: ВНИИЭ, 2003. 980 с.
      [2].      Веников В.А., Глазунов А.А., Жуков Л.А. и др. Электрические системы. Электрические сети. / Под редакцией В.А. Веникова, В.А. Строева. Изд. 2-ое, перераб. и доп. М.: Высшая школа, 1998. 511 c.
      [3].      Крюков К.П., Новгородцев Б.П. Конструкции и механический расчет линий электропередачи. Изд. 2-ое перераб. и доп. Л.: Энергия, 1979. 312 с.
      [4].      Терешонок Д.В., Сон Э.Е. Разработка и создание макетных и опытных образцов мобильных систем борьбы с обледенением конструкций и оборудования линий электропередач: Экспериментальный стенд для исследований различных режимов образования и плавки гололеда на проводах воздушных линий // Всероссийская молодежная научно-техническая конференция «Энергосбережение и энергоэффективность технологий передачи, распределения и потребления электрической энергии». Центр энергоресурсоэффективных технологий, 2012. Режим доступа: http://www.cert-energy.ru/itog2012/Tereshonok.pdf (дата обращения: 02.03.2017).
      [5].      Никитина И.Э., Абдрахманов Н.Х., Никитина С.А. Способы удаления льда с проводов линий электропередачи // Нефтегазовое дело. Электронный научный журнал. 2015. №3. C. 794-823. Режим доступа: http://ogbus.ru/article/sposoby-udaleniya-lda-s-provodov-linij-elektroperedachiways-of-removal-of-ice-from-wires-of-power-lines/ (дата обращения: 02.03.2017).
      [6].      Qing He, Xi-feng Lv и Xiao-tong Zhao. Overhead Transmission Lines Deicing under Different Incentive Displacement // Journal of Applied Mathematics. 2014. Vol. 2014. Special Is. Режим доступа: https://www.hindawi.com/journals/jam/2014/872198/ (дата обращения: 02.03.2017). DOI: 10.1155/2014/872198
      [7].      L. Makkonen. Modeling power line icing in freezing precipitation. // Atmospheric Research. 1998. Vol. 46. No. 1. P. 131–142. Режим доступа: http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0169809597000562 (дата обращения: 02.03.2017). DOI: 10.1016/S0169-8095(97)00056-2
      [8].      Бахвалов Н.С., Жидков Н.П., Кобельков Г.М. Численные методы. Изд. 7-е. М: Бином. 2011. 636 с.