Ярославский Данил Александрович – канд техн. наук, старший преподаватель кафедры «Теоретические основы электротехники» (ТОЭ)
Danil A. Yaroslavskiy
Нгуен Ван Ву – аспирант
Wu V. Nguyen
Садыков Марат Фердинантович – д-р техн. наук, доцент, заведующий кафедрой «Теоретические основы электротехники» (ТОЭ)
E-mail: sadykov@kgeu.ru
Marat F. Sadykov
Горячев Михаил Петрович – старший преподаватель кафедры «Теоретические основы электротехники» (ТОЭ)
Mikhail P. Goryachev
Наумов Анатолий Алексеевич – д-р физико-математических наук, профессор кафедры «Теоретические основы электротехники» (ТОЭ)
Anatoly A. Naumov
В статье обосновывается актуальность обследования воздушных линий электропередач путем определения механических нагрузок проводов. Провод под действием сил, вызванных давлением ветра, раскачивается и ведет себя в пролете как маятник. Инклинометрическим методом можно определять колебания провода в пространстве с высокой точностью. Восстановив геометрию провода в пролете воздушной линии электропередачи, можно определить механические нагрузки. Для оценки механических нагрузок провода воздушной линии электропередачи выводится модель собственных гармонических колебаний провода в пролете. Математическая модель провода основана на математических моделях гибкой нити и физического маятника. Провод - физический маятник, где в качестве тела выступает провод, а в роли неподвижной оси вращения – прямая, проходящая через точки подвеса провода. Разработанная модель позволяет по периоду колебаний провода в пролете определять стрелу его провеса. В статье рассмотрены алгоритмы расчета стрелы провеса провода для двух случаев: точки подвеса провода находятся на одной высоте; точки подвеса провода находятся на различных высотах. Приводится теоретический расчет для модели пролета воздушной линии электропередачи с оценкой чувствительности разработанной модели и еѐ погрешности при определении стрелы провеса провода. По стреле провеса провода можно восстановить его геометрию, а значит и механические нагрузки провода. Зная исходные геометрические параметры пролета воздушной линии и текущий период колебаний провода, можно проводить обследование ее текущего состояния.
The article substantiates the relevance of the inspection of overhead power lines by determining the mechanical loads of the conductors. The conductor sways under the action of external loads and variable internal mechanical loads. The conductor behaves in span like a pendulum. Using the inclinometric method, it is possible to determine the deviations of the conductor in space from its equilibrium position. Having restored the geometry of the conductor in the span of an overhead power line, mechanical loads can be determined. A model of the harmonic oscillations of the conductor in flight is derived to assess the mechanical loads of the conductor overhead power lines. This mathematical model is based on mathematical models of a flexible thread and a model of a physical pendulum. A conductor is a physical pendulum, where the conductor acts as the body, and in the role of the fixed axis of rotation, a straight line passing through the suspension points of the conductor. The developed model allows you to determine the arrow of its sag from the period of oscillations of the conductor in the span. The article considers algorithms for calculating the conductor sag arrows for two cases: the conductor suspension points are at the same height; conductor suspension points are at different heights. A theoretical calculation is given for a model of a span overhead power line with an estimate of the sensitivity of the developed model and its error in determining the sag of the conductor. Using the arrow of the conductor sag, you can restore its geometry, and hence the mechanical load of the conductor. Therefore, knowing the initial geometric parameters of the span of the overhead power line and the current period of the conductor’s oscillations, it is possible to examine its current state.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.