W celu analizy zachowania się po-przecznika i opracowania bezpiecznych wytycznych projektowania przeprowadzono obliczenia Metodą Elementów Skończo-nych na przestrzennym obrotowym modelu poprzecznika.
Referat islandzki [B2-110]
W Islandii, podobnie jak w wielu innych krajach, wygląd słupów jest przedmiotem poważnej debaty. Nie tylko dla linii przebie-gających w pobliżu zaludnionych obsza-rów, ale także wtedy, gdy linia przesyłowa znajduje się poza terenami zaludnionymi, ale ma wizualny wpływ na środowisko i oddziałuje na turystykę. W związku z tym operator sieci Landsnet wykonał prace projektowe na rzecz rozwoju nowych ty-pów słuty-pów, z wykorzystaniem nowych materiałów i technologii, które podnoszą wartość estetyczną, spełniając wymagania techniczne i ekonomiczne.
Proces ten został wykonany po licz-nych konsultacjach społeczlicz-nych z udzia-łem architektów. W referacie zaprezen-towano słupy rurowe dla planowanej do przebudowy linii przesyłowej 220 kV w czę-ści południowo-zachodniej Islandii. Nowo projektowana linia ma zastąpić dwutorową linię wybudowaną w 1969 roku na samo-nośnych słupach. Trasa linii przebiega w zaludnionych terenach i przecina główną drogę prowadzącą do międzynarodowego lotniska Keflavik z rejonu Reykjavik.
Słup zaprojektowano jako maksymal-nie cienki stożek zwężający się od podsta-wy ku górze. Poprzeczniki są także zwęża-ne ku końcom i dodatkowo lekko zakrzy-wione, dzięki czemu sprawiają wrażenie pomniejszonych i lżejszych. Dużych starań
Zarówno słup oraz poprzeczniki są wy-konane z giętych blach stalowych o maksy-malnej możliwej do wykonania liczbie zało-mów w celu osiągnięcia okrągłego kształtu. Jednak główną nowością słupa jest niepo-wtarzalny wygląd, z uwagi na brak widocz-nych zewnętrzwidocz-nych połączeń. Wszystkie połączenia słupa są wykonane przy użyciu wewnętrznych śrubowych kołnierzy, zarów-no dla połączeń sekcji trzonu i kolumny, jak również do połączeń poprzeczników. Rys. 2. Obliczeniowy model 3D
Obliczenia wykazały, że zachowanie się poprzeczników jest mocno nieliniowe, zwłaszcza dla wiatrów wiejących z prędko-ścią powyżej 50 km/h. Wykonano analizy zarówno dla statycznych jak i dynamicz-nych obciążeń wiatrem.
Wstępne wyniki tego projektu badaw-czego są dość obiecujące. Analiza sta-bilności linii kompaktowych z wahliwymi poprzecznikami izolacyjnymi (z zastosowa-niem statycznego i dynamicznego podej-ścia) wykazała istnienie zależności pomię-dzy średnimi wielkościami przęseł i mak-symalnymi długościami sekcji. I tak, przy średniej długości przęsła 300 m maksy-malne dopuszczalne rozpiętości sekcji wy-noszą 2700 m, dla 350 m przęsła długość sekcji wynosi 2450 m, a dla średniego przę-sła o 400 m rozpiętości maksymalna do-puszczalna długość sekcji wynosi 2400 m. Można stwierdzić, że skrócenie rozpiętości przęseł ma pozytywny wpływ na stabilność poprzeczników, umożliwiając projektowa-nie dłuższych odcinków sekcji. W konwen-cjonalnej linii napowietrznej maksymalna długość sekcji jest zazwyczaj określana przez ograniczenie zwisów przewodów i/lub w celu zapobieżenia awarii słupem od-porowo-narożnym w przypadku pojawienia się zdarzeń kaskadowych. Dlatego typowe maksymalne długości sekcji wahają się od 4 km do 6 km. Z analizy stabilności przed-stawionych w niniejszym dokumencie wy-nika, że te maksymalne długości powinny zostać zredukowane i wahać się od 2 km do 3 km i gwarantuje to stabilność linii.
Rys. 3. Widok linii
Rys. 4. Elementy składowe słupa
dołożono, aby podkreślić formę kolorem za pomocą gradacji barw – w prototypie za-stosowano kolor oliwkowo-zielony u pod-stawy, a jasnoniebieski na szczycie, co miało na celu odzwierciedlenie naturalnej równowagi kolorów powyżej i poniżej linii horyzontu. Efekt ten uzyskano za pomocą stopniowania pasków kolorów co 1 m, co optycznie tworzy iluzję syntezy z naturą i ciągłości formy.
Rys. 5. Model 3D węzła połączeniowego słupa Pos. 1A Pos. 1B Pos. 1 Pos. 2 Pos. 3 Pos. 3 Det. 2.3 Pos. 3 Det. 2.1 Det. 2.2 Pos. 4 Pos. 5–34 Bonded Pretension Fprc = 572 kN contact μ = 0.1
PKWSE
POLSKI KOMITET WIELKICH SIECI ELEKTRYCZNYCH
Montaż konstrukcji poszczególnych ele-mentów słupa odbywa się w pozycji hory-zontalnej i dopiero gotowy słup jest umiesz-czany pionowo na fundamencie.
Referat norweski [B2-114]
Eksploatacja napowietrznych linii prze-syłowych w górzystych regionach Norwegii jest szczególnie trudna w okresie zimo-wym. Zwłaszcza obciążenia spowodowa-ne osadzaniem się sadzi na przewodach fazowych, odgromowych i izolatorach mogą spowodować poważne problemy związane z uszkodzeniami mechaniczny-mi elementów linii, przeskokamechaniczny-mi elektrycz-nymi, jak również zagrożenia dla bezpie-czeństwa otoczenia linii spowodowanego nadmiernymi zwisami przewodów oraz spadającym z nich lodem. Podczas se-zonów zimowych 2013/14 oraz 2014/15 Statnett SF, operator systemu przesyło-wego w Norwegii, doświadczył szeregu awarii linii napowietrznych spowodowa-nych osadzaniem się sadzi na przewo-dach, a skutkujących zawaleniem się słu-pów i zrywaniem przewodów i izolatorów. Przeprowadzone analizy awarii wykazały,
że spowodowane one zostały przez nie-doszacowanie obciążeń lodem w fazie projektowej linii (w niektórych przypad-kach nawet dwukrotnie niedoszacowane). Dziś w celu poprawy oszacowania obcią-żenia lodem i do potwierdzenia obciążeń lodem opartych na poprzednich metodach projektowych zaczęto stosować zaawan-sowany model meteorologiczny opraco-wany dla lokalnych warunków.
tremalnym obciążeniu lodem. Teren badań został zaprojektowany na podstawie do-świadczeń zebranych w ciągu kilku dekad systematycznych pomiarów oblodzenia w Islandii. Obecnie prace są prowadzone w ramach projektów badawczych w Frontli-nes („Wpływ mrozu i sadzi na napowietrzne linie przesyłowe”).
Drugim celem kampanii pomiarowej jest zebranie danych empirycznych na temat sposobu gromadzenia lodu na przewodach pojedynczych w porównaniu z przewodami podwójnymi, zwłaszcza w odniesieniu do dużych obciążeń lodowych.
Rys. 6. Zdjęcia gotowych elementów słupa
Rys. 7. Schemat montażu słupa
Rys. 8. Zerwany przewód odgromowy spowodowany przez sadź – styczeń 2014
Artykuł opisuje stronę testową pomia-ru oblodzenia, który będzie używany do sprawdzania poprawności wybranych na-rzędzi do modelowania w regionie o
eks-Rys. 9. Analizowana linia 420 kV. Z lewej strony przęsło testowe Teren badań zlokalizowano wzdłuż linii 420 kV na płaskowyżu położonym na wysokości 1090 m n.p.m. Wzdłuż linii wybudowano przęsło testowe służące do weryfikacji badań istniejącej linii. Urzą-dzenia służące do mierzenia naprężeń w przewodach zamontowano na końcach izolatorów zarówno pracującej linii jak też przęsła testowego. Obszar ten jest szcze-gólnie narażony na działanie wilgotnego powietrza od strony południowo-zachod-niej, wzdłuż fiordu Hardanger, częste występowanie niskiego poziomu chmur powoduje obfite opady i stwarza korzyst-ne warunki oblodzenia na konstrukcjach naziemnych. Teren ten stanowi wyzwanie w zakresie eksploatacji linii przesyłowych, ale idealnie nadaje się do pomiarów duże-go obciążenia lodem.
W okresie od grudnia 2014 r. do mar-ca 2015 r. zaobserwowano siedemna-ście przypadków znacznego przekrocze-nia obciążeprzekrocze-nia lodem na przewodach. W ekstremalnym przypadku wynosiło ono 100 kg/m.
Krok 1: Montaż sekcji na ziemi
od wewnątrz słupa Krok 3: Podniesienie słupa Krok 2: Ewakuacja