Повышение устойчивости железобетонных опор ЛЭП-35 кВ, расположенных на обводненных грунтах
Increasing the stability of reinforced concrete supports of PLC-35 kV located on water-logged soils

КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА:

ЛЭП 35 кВ, обводненные грунты, опора, повышение устойчивости, фундамент, PLC 35 кV, water-logged soils, support, increasing sustainability, foundation

АННОТАЦИЯ

Авторы: Ляховецкая Людмила Владимировна, Буторин Владимир Андреевич, Царев Игорь Борисович

В статье рассмотрены вопросы устойчивости железобетонных опор воздушных линий передачи на обводненных грунтах. Это актуально для многих сельскохозяйственных регионов юга России и Северного Казахстана, часть территорий которого оказалась в зоне обводнения, вызванного подъемом грунтовых вод, которое не было предусмотрено при проектировании трасс ВЛ-35 кВ в 60–70 годах XX века. В условиях выхода грунтовых вод на уровень 15 см от поверхности земли опоры ЛЭП теряют устойчивость, вплоть до их падения. Традиционные способы установки в грунт железобетонных опор с использованием ригелей не обеспечивают их достаточную устойчивость. Ситуация усугубляется высокой ветровой нагрузкой, присущей степной зоне Северного Казахстана. Аспирантом кафедры «Электрооборудование и электротехнологии» Южно-Уральского ГАУ был предложен инновационный способ установки железобетонных опор на фундамент в виде конической центрифугированной стойки, позволяющей значительно повысить устойчивость опор за счет увеличения массы системы «опора – провод – изолятор – засыпной грунт». Исходя из методов теоретической механики, основанных на теореме об изменении импульса материального объекта под действием силы, получено выражение для коэффициента, характеризующего повышение устойчивости опор при переходе с традиционного типа закрепления с помощью ригелей на предложенный. Этот коэффициент равен корню из отношения масс системы «опора – провод – изолятор – засыпной грунт» при традиционном и предложенном способах установки опоры в грунт. Численные оценки показывают, что предложенная конструкция фундамента опоры увеличивает ее наработку в 1,88÷2,57 раза в зависимости от типа грунта и применявшихся ригелей при традиционном способе закрепления опоры в грунте.

Abstract:

NAME: Increasing the stability of reinforced concrete supports of PLC-35 kV located on water-logged soils
AUTOR: Lyakhovetskaya Ludmila Vladimirovna, Butorin Vladimir Andreevich, Tsarev Igor Borisovich

The paper deals with the issues of stability of reinforced concrete supports of overhead transmission lines on water-logged soils. This is relevant for many agricultural regions of southern Russia and Northern Kazakhstan, part of the territory of which was in the zone of flooding, caused by groundwater recovery, which was not provided for in the design of the VL-35 kV line routes in the 60-70s XX century. In conditions of groundwater at a level of 15 cm from the surface of the earth, the power lines communication (PLC) supports lose stability, they also can fall down. Traditional methods of installation in the ground of reinforced concrete supports using rigids do not ensure their sufficient stability. The situation is aggravated by the high wind load Inherent steppe zone of Northern Kazakhstan. A postgraduate student of the Department «Electrical Equipment and Electrical Technologies» of the South Ural State Agrarian University proposed an innovative method to install reinforced concrete supports on the foundation in the form of a conical centrifuged rack, which allows to significantly increase the stability of the supports by increasing the mass of the system “support – wire – insulator – loose soil”. It was obtained the expression for the coefficient considering the methods of heoretical mechanics based on the theorem about changing the momentum of a material object under the action of force. This coefficient characterizes the increase in stability of supports during the transition from the traditional type of fastening with the help of rigids to the proposed. This coefficient is equal to the root of the mass ratio of the system “support – wire – insulator – loose soil” in the traditional and proposed methods of installation of support in the ground. Numerical estimates show, that the proposed construction of the foundation of the support increases its workings in 1,88÷2,57 times, depending on the type of soil and the rigging used in the traditional method of fixing the support in the ground.