Вопрос аварийности в электрических сетях, обусловленной образованием гололедно-изморозевых отложений на проводах воздушных линий электропередачи, требует взвешенного подхода к принятию решений о проведении плавки гололеда, поскольку выполнение этой операции связано с отключением линии и существенными эксплуатационными расходами. Цель работы: предложить метод оценки степени гололедной опасности для воздушных линий электропередачи на основе расчета механического напряжения фазных проводов в пролете. Для достижения поставленной цели выполнены расчеты механического напряжения провода воздушной линии электропередачи напряжением 110 кВ. Варьируемыми параметрами выступали толщина стенки гололедно-изморозевых отложений с учетом их различной плотности, а также перпендикулярная составляющая скорости ветра. Для аппаратного мониторинга состояния линии описан метод локационного зондирования. В результате расчетов установлены зависимости допустимых значений механического напряжения от параметров гололедной и ветровой нагрузок, что позволяет количественно оценивать уровень гололедной опасности для рассматриваемой линии электропередачи. Обосновано, что применение метода локационного зондирования дает возможность обнаруживать и отслеживать динамику развития отложений на проводах, обеспечивая необходимую информационную поддержку для принятия решений. Предложенный подход, основанный на совместном использовании расчетных методов определения механического напряжения и аппаратного локационного контроля, позволяет повысить обоснованность решений о необходимости проведения плавки гололеда, что способствует снижению аварийности и оптимизации затрат сетевых компаний.
The issue of accidents in electrical networks caused by the formation of ice and frost deposits on overhead power line wires requires a balanced approach to making decisions about melting ice, since performing this operation is associated with the shutdown of the line and significant operating costs. The purpose is to propose a method for assessing the degree of ice hazard for overhead power lines based on calculating the mechanical stress of phase conductors within a span. To achieve this objective, mechanical stress calculations were performed for a 110 kV overhead power line conductor. The variable parameters included the thickness of the ice and frost deposit wall, taking into account their varying density, as well as the perpendicular component of wind speed. A location probing method is described for hardware-based line condition monitoring. The calculations resulted in the dependence of permissible mechanical stress values on ice and wind load parameters, which allows for a quantitative assessment of the ice hazard level for the power line in question. It is demonstrated that the use of the location probing method makes it possible to detect and monitor the dynamics of deposits on wires, providing the necessary information support for decision-making. The proposed approach, based on the combined use of computational methods for determining mechanical stress and hardware-based location monitoring, allows for more informed decisions regarding the need for ice melting, thereby reducing accidents and optimizing grid company costs.
1. Луговой В. А., Тимашова Л. В., Черешнюк С. В. Учет климатических нагрузок на воздушные линии электропередачи // Энергия единой сети. 2014. № 3 (14). С. 30-40. URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=25821026 (дата обращения: 13.03.2026).
2. Копылов В. Н.,Климов О. В. Учет влияния климатических изменений на воздушные линии электропередачи в томской области // Известия высших учебных заведений. Строительство. 2023. № 9 (777). С. 101-114. DOI: 10.32683/0536-1052-2023-777-9-101-114.
3. Воронкова Е. М., Воронков Д. А., Кожокарь А. М. Основные подходы к учету климатических факторов при проектировании воздушных ЛЭП // Молодежь и системная модернизация страны: Сборник научных статей 7-й Международной научной конференции студентов и молодых ученых. Курск: ЮЗГУ, 2022. С. 148-151. URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=48691108 (дата обращения: 13.03.2026).
4. Производственные активы и надежность сети. ПАО «Россети Центр» [Электронный ресурс] URL: https://ar2022.mrsk-1.ru/strategic-report/production-assets-network-reliability (дата обращения: 13.03.2026).
5. Ратушняк В. С., Ратушняк В. С., Ильин Е. С., Вахрушева О. Ю. Статистический анализ аварийных отключений электроэнергии из-за гололедообразования на проводах ЛЭП на территории РФ // Молодая наука Сибири. 2018. № 1. [Электронный ресурс] URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=38579699 (дата обращения: 13.03.2026).
6. Стихия на проводах [Электронный ресурс] URL: https://kislorod.life/keysy/stikhiya_na_provodakh/?fbclid=IwAR0pnVW2UJNILHZqkbW9keuvOGtNiu0wps6zdj7O-ywtZVO62pMnbgOeZm4 (дата обращения: 13.03.2026).
7. Санакулов А. Х. Проблемы обледенения электрических и контактных сетей // Социально-экономические и технические системы: исследование, проектирование, оптимизация. 2016. № 2 (69). С. 34–51. EDN: UFPSLWС.
8. Аржанова Н. М., Коршунова Н. Н. Оценка многолетних изменений характеристик гололёдно-изморозевых отложений на территории России // Труды всероссийского научно-исследовательского института гидрометеорологической информации – Мирового центра данных. 2021. № 188. С. 18-29. URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=48549662 (дата обращения: 13.03.2026).
9. Леонов И. И., Аржанова Н. М. Метеорологические условия образования гололедно-изморозевых отложений на территории России // Фундаментальная и прикладная климатология. 2023. Т. 9. № 1. С. 107-126. URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=54058922 (дата обращения: 13.03.2026). DOI: 10.21513/2410-8758-2023-1-107-126.
10. Требования по плавке гололеда на проводах и грозозащитных тросах линий электропередачи Приказ Министерства энергетики РФ от 19 декабря 2018 г. № 1185. http://publication.pravo.gov.ru/document/0001201901230029?index=31 (дата обращения: 13.03.2026).
11. Панасенко М. В., Ахмедова О. О. Задачи мониторинга линий электропередачи в условиях метеорологических воздействий // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. 2015. № 9–3. С. 460–462. URL: https://applied-research.ru/ru/article/view?id=7348 (дата обращения: 13.03.2026).
12. Минуллин Р. Г. Локационный мониторинг гололеда и повреждений на линиях электропередачи. Казань: КГЭУ. 2022. 439 с. URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=60922990 (дата обращения: 13.03.2026). ISBN: 978-5-89873-575-3.
13. Мустафин Р. Г., Писковацкий Ю. В., Гранская А. А., Касимов В. А. Автоматизация обследования высоковольтных линий электропередачи для предотвращения аварий и экономических потерь в электрических сетях // Экономика и предпринимательство. 2025. № 7 (180). С. 1428–1435. URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=82602403 (дата обращения: 13.03.2026). DOI: 10.34925/EIP.2025.180.7.258.
14. Минкин А. С. Зависимость механического напряжения провода высоковольтной линии электропередачи от толщины стенки гололедно-изморозевых отложений с различной плотностью. // Проблемы и перспективы развития энергетики, электротехники и энергоэффективности. Материалы VII Международной научно-технической конференции. Чебоксары: ЧГУ. 2023. С. 46–50. URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=61788680 (дата обращения: 13.03.2026).
15. Опоры линий электропередачи, провода, тросы и другие изделия на ЛЭП: Провод АС 120/19. [Электронный ресурс]. URL: https://linijaopory.ru/provod-as-120-19-ves-diametr-sechenie-i-drugie-xarakteristiki/ (дата обращения: 13.03.2026).
16. Климатические факторы и расчетные нагрузки, действующие на элементы контактных сетей и линий электропередачи [Электронный ресурс]. URL: https://scbist.com/scb/uploaded/kontaktnaya-set/3.htm (дата обращения: 13.03.2026).
17. Инструкция по плавке гололеда на ЛЭП 35-110 кВ. [Электронный ресурс]. URL: https://forca.ru/instrukcii/dispetcherskie/instrukciya-po-plavke-gololeda-na-lep-35-110kv.html (дата обращения: 13.03.2026).
18. Минкин А. С. Влияние длины пролета воздушной ЛЭП и марки фазного провода на допустимые значения стенки гололедных отложений // Проблемы и перспективы развития энергетики, электротехники и энергоэффективности. материалы VIII Международной научно-технической конференции. Чебоксары, 2024. С. 385–389. URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=80450095 (дата обращения: 13.03.2026).
19. Минуллин Р. Г., Абдуллазянов Э. Ю., Ахметова И. Г., Касимов В. А., Мустафин Р. Г., Пиунов А. А. Многофункциональный локационный мониторинг воздушных линий электропередачи как инновационное направление их развития // Электрические станции. 2024. № 12 (1121). С. 13-25. URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=77999460 (дата обращения: 13.03.2026). DOI: 10.71841/EP.ELST.2024.1121.12.03.
20. Минуллин Р. Г., Касимов В. А., Ахметова И. Г., Минкин А. С. Технология контроля состояния воздушных линий электропередачи локационным методом // В сборнике: Проблемы и перспективы развития энергетики, электротехники и энергоэффективности: Материалы VII Международной научно-технической конференции. Чебоксары, 2023. С. 34-42. URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=61788669 (дата обращения: 13.03.2026).
21. Голенищев-Кутузов А. В., Потапов А. А. Автоматизированная комплексная система мониторинга гололедных образований на воздушных линиях электропередачи с использованием радиочастотной локации // Современные наукоемкие технологии. 2025. № 11. С. 17–22. URL: https://top-technologies.ru/ru/article/view?id=40561 (дата обращения: 13.03.2026). DOI: 10.17513/snt.40561.