Численное моделирование процесса прокладки воздушных линий электропередач
Авторы: Гаврюшина Н.Т., Гаврюшин С.С., Арбузов E.B., Картовенко А.В., Матвеева М.М.
Опубликовано в выпуске: #11(83)/2018
DOI: 10.18698/2308-6033-2018-11-1818
Раздел: Механика | Рубрика: Механика деформируемого твердого тела
Автоматизация процессов строительства новых современных линий электропередач и модификация существующих линий обусловливают необходимость разработки математических методов, алгоритмов и прикладных программ в целях сокращения сроков строительства и повышения эффективности используемого оборудования. Проанализирован процесс монтажа воздушных линий на многопролетном участке линии электропередач с помощью специализированного монтажного комплекса. Рассмотрен способ раскатки проводов непосредственно на установленные опоры, оснащенные специальными роликами, который называется «монтажом под тяжением». При анализе раскатки проводов была использована расчетная схема абсолютно гибкой нерастяжимой нити. Приведено решение задачи определения конфигурации проводов воздушных линий при их протяжке на многопролетном участке линии электропередач с учетом тягового усилия. Задача рассматривается в плоской постановке. К особенностям ее постановки относятся отсутствие априорной информации о длине провода в пределах пролета и допущение возможности перекатывания провода через ролики между пролетами. Она сводится к проблеме решения нелинейной краевой задачи для системы дифференциальных уравнений в частных производных, зависящих от параметра. Анализ нелинейного процесса проведен методом продолжения решения по параметру. Полученное решение используется для создания системы управления монтажным комплексом линий электропередач
Литература
[1] Реут М.А., Рокотян С.С., ред. Справочник по проектированию линий электропередачи. Москва, Энергия, 1980, 296 с.
[2] Кесельман Л.М. Основы механики воздушных линий электропередачи. Москва, Энергоатомиздат, 1992, 352 с.
[3] Fink D.G., Beaty H.W. Standard Handbook for Electrical Engineers. Eleventh Edition. New York, McGraw-Hill, 1978, рp. 16–20.
[4] СТО. Воздушные линии напряжением 0,4–20 кВ. Условия создания. Нормы и требования. Москва, 2011, с. 61–64.
[5] CAT09-STRINGING 2009 Domestic Catalog. English Condux Tesmec, Inc. URL: http://www.tesmec.com/win/search/domestic-catalog.html (дата обращения: 29.04.2004).
[6] Вихарев А.П., Вычегжанин А.В., Репкина Н.Г. Проектирование механической части воздушных ЛЭП. Киров, Издательство ВятГТУ, 2000, 98 с.
[7] Крюков К.П., Новгородцев Б.П. Конструкции и механический расчет линий электропередач. Ленинград, Энергия, 1979, 310 с.
[8] Anderson O.C., Williamson J., Wohl A. The effect of high-voltage overhead transmission lines on property values: a review of the literature since 2010. The Appraisal Journal, Summer 2017, pp. 179–193. URL: http://www.myappraisalinstitute.org/webpac/pdf/TAJ2017/TAJ_Sum17_179-193_PR-Transmission.pdf (дата обращения: 24.06.2018).
[9] Gönen T. Electrical Power Transmission System Engineering: Analysis and Design. 3rd ed. Boca Raton, Florida, CRC Press, 2014, 1093 p.
[10] Powering Up. Vertical Magazine. The Pulse of the Helicopter Industry. URL: http://www.verticalmag.com (дата обращения: 04.09.2018).
[11] Вихарев А.П., Вычегжанин А.В., Репкина Н.Г. Проектирование механической части воздушных ЛЭП. Киров, Издательство ВятГУ, 2009, 140 с.
[12] Минаков А.П. Основы механики нити. Науч.-исслед. тр. Мос. текстильного ин-та, 1941, т. 9, вып. 1, 188 с.
[13] Меркин Д.Р. Введение в механику гибкой нити. Москва, Наука, 1980, 240 с.
[14] Светлицкий В.А. Механика гибких стержней и нитей. Москва, Машиностроение, 1978, 222 с.
[15] Allgower E.L., Georg K. Introduction to Numerical Continuation Methods. SIAM Classics in Applied Mathematics, 2003, no. 45, 388 р.
[16] Корн Г., Корн Т. Справочник по математике (для научных работников и инженеров). Определения, теоремы, формулы. 6-е изд., стер. Санкт-Петербург, Лань, 2003, 832 с.
[17] Валишвили Н.В. Методы расчета оболочек вращения на ЭЦВМ. Москва, Машиностроение, 1976, 278 с.
[18] Гаврюшин С.С., Барышникова О.О., Борискин О.Ф. Численный анализ элементов конструкций машин и приборов. 2-е изд., испр. Москва, Издательство МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2014. 479 с.
[19] Гаврюшин С.С. Численное моделирование процессов нелинейного деформирования тонких упругих оболочек. Математическое моделирование и численные методы, 2014, № 1 (1), с. 115–130.
[20] Гаврюшин С.С. Анализ и синтез тонкостенных элементов робототехнических устройств с предписанным законом деформирования. Известия высших учебных заведений. Машиностроение, 2011, № 12, с. 12–19.