veststuВестник Сибирского государственного университета путей сообщенияBulletin of Siberian State University of Transport1815-9265Сибирский государственный университет путей сообщения10.52170/1815-9265_2024_70_62veststu-99Research ArticleСТРОИТЕЛЬСТВО И АРХИТЕКТУРАBUILDING AND ARCHITECTUREИсследование влияния геометрии и вида решетки металлической промежуточной опоры ЛЭП на ее прочность, жесткость и устойчивостьThe influence of the metal intermediate transmission line support geometry and type of grid study on its strength, rigidity and stabilityНовоселовА. А.NovoselovA. A.

Алексей Анатольевич Новоселов, доцент, кандидат технических наук

кафедра «Здания, строительные конструкции и материалы»

Новосибирск

Alexey A. Novoselov, Associate Professor, Candidate of Engineering

Buildings, Building Constructions and Materials Department

Novosibirsk

alex19732009@mail.ruПичкуроваН. С.PichkurovaN. S.

Наталья Сергеевна Пичкурова, доцент, кандидат технических наук

кафедра «Здания, строительные конструкции и материалы»

Новосибирск

Natalya S. Pichkurova, Associate Professor, Candidate of Engineering

Buildings, Building Constructions and Materials Department

Novosibirsk

nataliapich@mail.ruСибирский государственный университет путей сообщенияРоссияSiberian Transport UniversityRussian Federation202430092024036270Copyright © Новоселов А.А., Пичкурова Н.С., 20242024Новоселов А.А., Пичкурова Н.С.Novoselov A.A., Pichkurova N.S.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.vestnikstu.ru/jour/article/view/99

   Проектирование опор ЛЭП, обеспечивающих бесперебойное электроснабжение и безаварийную работу при минимальных затратах, является актуальной и важной задачей. В статье приведены результаты исследований по оптимизации конструктивной системы промежуточной опоры ЛЭП в металлическом исполнении. Вид опоры выбран на основании обзора статистических данных, который показал, что разрушение именно промежуточных опор составляет наибольший процент от общего числа разрушений всех опор в целом. В статье приведены результаты исследований влияния вида решетки ствола металлической промежуточной опоры ЛЭП типа 1П220-2 на ее массу, количество узловых соединений, а также параметры надежности, такие как прочность, жесткость и устойчивость. По результатам расчетов оптимальными показателями обладает полураскосная и крестовая решетка из элементов гнутосварного квадратного профиля, который рекомендуется применять для элементов, работающих на условное центральное растяжение и сжатие. Исследована зависимость ширины базы металлической опоры к ее общей высоте. Отмечено, что большая ширина базы затрудняет монтаж и транспортировку опоры, поскольку влияет на длину элементов ее решетки. Рассмотрено влияние изменения ширины ствола по высоте на массу опоры в целом. Отмечено, что постоянная ширина ствола позволяет унифицировать элементы решетки, что уменьшает общие затраты на изготовление опоры.

   Designing power transmission poles that ensure uninterrupted power supply and trouble-free operation at minimal cost is an urgent and important task. The article presents the results of research on the optimization of the structural system of an intermediate power line support in a metal design. The type of support was chosen based on a review of statistical data, which showed that the destruction of intermediate supports is the largest percentage of the total number of failures of all supports in the whole. The article presents the results of studies of the effect of the type of lattice of the trunk of a metal intermediate transmission line support of type 1P220-2 on its mass, the number of nodal connections, as well as reliability parameters such as strength, rigidity and stability. According to the results of calculations, a semi-bevel and cross lattice of bent-welded square profile elements has optimal parameters, which is recommended for elements operating on conditional central tension and compression. The dependence of the width of the base of the metal support on its overall height is investigated. It is noted that the large width of the base makes it difficult to install and transport the support, since it affects the length of its lattice elements. The effect of changing the width of the trunk in height on the weight of the support as a whole is considered. It is noted that the constant width of the trunk makes it possible to unify the lattice elements, which reduces the total cost of manufacturing the support.

промежуточная опора ЛЭПквадратный профильрешетка опорыузлы соединениямасса опорыэкономичная конструктивная системаintermediate power line supportsquare profilesupport gridconnection pointssupport weighteconomical structural systemReferencesСмирнова Н. С. Оптимизация реконструкции воздушных линий электропередач с учетом надежности энергоснабжения потребителей : специальность 2.1.1 «Строительные конструкции, здания и сооружения» : автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук / Смирнова Наталья Сергеевна. Макеевка, 2023. 26 с.Smirnova N. S. Optimization of reconstruction of overhead power transmission lines, taking into account the reliability of energy supply to consumers. Specialty 2.1.1 Building structures, buildings and structures. Abstract of the dissertation of the Candidate of Engineering. Smirnova Natalia Sergeevna. Makeyevka; 2023. 26 p. (In Russ.).Patil A. J., Singh F., Jarial R. K. Some Aspects of Design and Condition Monitoring of Electric Power Transmission Towers // International Journal of Innovative Studies in Sciences and Engineering Technology (IJISSET). 2019. Vol. 5, No. 10. P. 57–64.Patil A. J., Singh F., Jarial R. K. Some Aspects of Design and Condition Monitoring of Electric Power Transmission Towers. International Journal of Innovative Studies in Sciences and Engineering Technology. 2019;5(10):57–64.Halkude S. A., Ankad. P. P. Analysis and Design of Transmission Line Tower 220 kV: A Parametric Study // International Journal of engineering & technology (IJERT). 2014. Vol. 3, No. 10. Р. 1343–1348.Halkude S. A., Ankad. P. P. Analysis and Design of Transmission Line Tower 220 kV: A Parametric Study. International Journal of engineering & technology. 2014;3(10):1343–1348.Смирнова Н. С. Анализ конструктивных и эксплуатационных особенностей при определении остаточного ресурса воздушных линий электропередачи // Современное промышленное и гражданское строительство. 2012. Т. 8, № 2. С. 87–97. EDN: PFFBKX.Smirnova N. S. Analysis of design and operational features in determining the residual life of overhead transmission lines. Modern Industrial and Civil Engineering. 2012;8(2):87–97. (In Russ.). EDN: PFFBKX.Повреждение опор как вид отказов воздушных линий электропередачи / В. П. Горелов, Г. В. Ситников, В. Г. Кирюшкин [и др.] // Научные проблемы транспорта Сибири и Дальнего Востока. 2013. № 2. С. 110–115. EDN: RSMOXF.Gorelov V. P., Sitnikov G. V., Kiryushkin V. G. [et al.]. Damage to supports as a type of failure of overhead transmission lines. Scientific Problems of Transport in Siberia and the Far East. 2013;(2):110–115. (In Russ.). EDN: RSMOXF.Яковлев Л. В., Каверина Р. С., Дубинич Л. А. Комплекс работ и предложений по повышению надежности ВЛ на стадии проектирования и эксплуатации // Линии электропередачи – 2008: проектирование, строительство, опыт эксплуатации и научно-технически прогресс. Третья Российская с международным участием научно-практическая конференция. Новосибирск, 2008. С. 28–49.Yakovlev L. V., Kaverina R. S., Dubinich L. A. A set of works and proposals to improve the reliability of overhead lines at the design and operation. Power Transmission Lines – 2008: Design, Construction, Operating Experience and Scientific and Technical Progress. The Third Russian Scientific and Practical Conference with International Participation. Novosibirsk; 2008. P. 28-49. (In Russ.).Хамидуллин И. Н., Ильин В. К. К вопросу о надежности воздушных линий электропередачи 35–500 КВ // Электротехнические и информационные комплексы и системы. 2016. Т. 12, № 1. С. 45–53. EDN: XWVYSB.Khamidullin I. N., Ilyin V. K. On the issue of reliability of overhead power transmission lines of 35–500 kV. Electrotechnical and Information Complexes and Systems. 2016;12(1):45–53. (In Russ.). EDN: XWVYSB.Сенькин Н. А. Учет прогрессирующего обрушения при проектировании опор воздушных линий электропередачи // Вестник гражданских инженеров. 2022. № 4 (93). С. 37–46. DOI: 10.23968/1999-5571-2022-19-4-37-46. EDN: MXCQXB.Senkin N. A. Accounting for progressive collapse in the design of overhead transmission line supports. Bulletin of Civil Engineers. 2022;(93):37-46. DOI: 10.23968/1999-5571-2022-19-4-37-46. (In Russ.). EDN: MXCQXB.Новости электротехники : информационно-справочное издание. URL: http://news.elteh.ru/arh/2007/46/11.php/ (дата обращения: 22. 05. 2024).Information and reference publication News of Electrical Engineering. (In Russ.). URL: http://news.elteh.ru/arh/2007/46/11.php.Новоселов А. А., Пичкурова Н. С. Анализ эффективности применения труб квадратных сечений при проектировании стальных опор ЛЭП башенной конструкции // Известия вузов. Строительство. 2024. № 1. С. 30–38. DOI: 10.32683/0536-1052-2024-781-1-30-38.Novoselov A. A., Pichkurova N. S. Analysis of the effectiveness of using pipes of square sections in the design of tower steel transmission line supports. News of Higher Educational Institutions. Construction. 2024;(1):30–38. (In Russ.). DOI: 10.32683/0536-1052-2024-781-1-30-38.Симченко О. Л., Калаев В. П., Новиков М. Ю. Сравнительный анализ технико-экономических показателей легких стропильных ферм с параллельными поясами пролетом 24 м из парных уголков и ферм из гнутосварных профилей типа «Молодечно» с использованием программного комплекса SCAD OFFIC // Выставка инноваций – 2021 (весенняя сессия) : сборник материалов XXXI Республиканской выставки-сессии студенческих инновационных проектов и XL Научно-технической конференции молодежи АО «ИЭМЗ “Купол”». Ижевск : Ижевский государственный технический университет имени М. Т. Калашникова, 2021. С. 151–156. EDN: DSRQKM.Simchenko O. L., Kalaev V. P., Novikov M. Yu. Comparative analysis of the technical and economic indicators of light rafter trusses with parallel belts with a span of 24 m from paired corners and farms made of bent-welded profiles of the Molodechno type using the SCAD OFFIC software package. Exhibition of innovations – 2021 (spring session) : Collection of Materials of the XXXI Republican Exhibition-session of Student Innovative Projects and the XL Scientific and Technical Youth Conference of JSC IEMZ Kupol. Izhevsk: Izhevsk State Technical University named after M. T. Kalashnikov; 2021. P. 151–156. (In Russ.). EDN: DSRQKM.Мальцев С. А., Зуева И. И. Анализ эффективности применения гнутосварных профилей прямоугольного сечения в покрытиях производственных зданий // Современные технологии в строительстве. Теория и практика. 2019. Т. 1. С. 280–287. EDN: MBCINS.Maltsev S. A., Zueva I. I. Analysis of the effectiveness of the use of bent-welded rectangular profiles in coatings of industrial buildings. Modern Technologies in Construction. Theory and Practice. 2019;1:280–287. (In Russ.). EDN: MBCINS.Новоселов А. А., Коваленко А. К. Напряженное состояние узлов ферм из тонкостенных гнутосварных профилей // Актуальные проблемы и перспективы развития строительства, теплогазоснабжения и энергообеспечения : материалы VII очной Международной научно-практической конференции, Саратов, 15–16 марта 2018 года. Саратов: Саратовский государственный аграрный университет имени Н. И. Вавилова, 2018. С. 206–211.Novoselov A. A., Kovalenko A. K. The stressed state of truss nodes made of thin-walled bent-welded profiles. Actual Problems and Prospects for the Development of Construction, Heat and Gas Supply and Energy Supply : Materials of the VII Intramural International Scientific and Practical Conference, Saratov, March 15–16, 2018. Saratov: Saratov State Agrarian University named after N. I. Vavilov; 2018. P. 206–211. (In Russ.).Новоселов А. А., Пичкурова Н. С. Анализ расчета стальных конструкций ЛЭП по современным нормативно-техническим документам // Вестник Сибирского государственного университета путей сообщения. 2022. № 4 (63). С. 86–93. DOI: 10.52170/1815-9265_2022_63_86.Novoselov A. A., Pichkurova N. S. Computational analysis of power transmission line steel structures according to modern regulatory and technical documents. The Siberian Transport University Bulletin. 2022;(63):86–93. (In Russ.). DOI: 10.52170/1815-9265_2022_63_86.Качановская Л. И., Касаткин С. П. Квадратный профиль – новые решения в проектировании решетчатых опор ВЛ // Электроэнергия. Передача и распределение. 2019. № 4 (55). С. 76–81.Kachanovskaya, L. I., Kasatkin S. P. Square profile – new solutions in the design of lattice overhead line supports. Electric Power. Transmission and Distribution. 2019;4(55):76–81. (In Russ.).Колесов А. И., Иванова О. Б., Иванова Е. В. Металлические конструкции высотных и большепролетных зданий и сооружений. Учебное пособие. Часть 4. Высотные сооружения с применением стальных конструкций. Нижний Новгород: ННГАСУ, 2023. 121 с. URL: https://e.lanbook.com/book/342767 (дата обращения: 22. 05. 2024).Kolesov A. I., Ivanova O. V., Ivanova E. V. Metal structures of high-rise and high-rise buildings and structures. Textbook. Part 4: High-rise structures using steel structures. Nizhny Novgorod: Nizhny Novgorod State University of Architecture and Civil Engineering; 2023. 121 p. (In Russ.). URL: https://e.lanbook.com/book/342767.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.