sapiСистемный анализ и прикладная информатика«System analysis and applied information science»2309-49232414-0481Belarusian National Technical University10.21122/2309-4923-2025-4-49-54sapi-775Research ArticleУправление техническими объектамиManagement of technical objectsМетодика расчета динамических усилий на конструктивные элементы электроустановокMethodology for calculating dynamic forces on structural elements of electrical installationsПономаренкоЕ. Г.PonomarenkoE. G.

Пономаренко Евгений Геннадьевич – кандидат технических наук, доцент,г. МинскE-mail: ponomarenkoeg@bntu.by

PhD of Technical Sciences, Associate Professor,

E-mail: ponomarenkoeg@bntu.by

ponomarenkoeg@bntu.byПотачицЯ. В.PotachitsY. V.

Потачиц Ярослав Владимирович – кандидат технических наук, доцент,г. МинскE-mail: potachitsyaroslav@bntu.by

PhD of Technical Sciences, Associate Professor,

E-mail: potachitsyaroslav@bntu.by

potachitsyaroslav@bntu.byБелорусский национальный технический университетБеларусьBelarusian National Technical UniversityBelarus202516122025044954Copyright © Пономаренко Е.Г., Потачиц Я.В., 20252025Пономаренко Е.Г., Потачиц Я.В.Ponomarenko E.G., Potachits Y.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://sapi.bntu.by/jour/article/view/775

На сегодняшний день проверка электрических аппаратов электроустановок на механическую прочность производится лишь с учетом статического действия проводов при коротком замыкании (КЗ). В действительности же на провода при КЗ действуют кратковременные динамические усилия, в дальнейшем передающиеся на аппараты, порталы и опорные изоляторы, в которых в этом случае возникают опасные механические напряжения, которые могут приводить как к их деформации, так и полному разрушению. На основании вышесказанного можно сделать вывод, что для достоверного определения динамических нагрузок на основные конструктивные элементы открытых распределительных устройств (ОРУ) необходима постановка динамической задачи, которая бы предполагала рассмотрение проводов и аппаратов как единой колебательной системы при КЗ. Известны случаи, когда конструктивные элементы электроустановок, имеющие большой запас прочности на статическую нагрузку, разрушались под действием сравнительно небольших периодически действующих сил [1].

To date, the mechanical strength testing of electrical apparatus in electrical installations has only been carried out taking into account the static action of the conductors in the event of a short circuit (short-circuit). In reality, short-term dynamic forces act on the conductors during short-circuit faults, which are further transmitted to the apparatuses, gantries and supporting insulators, in which case dangerous mechanical stresses arise, which can lead to their deformation or complete destruction. Based on the above, we can conclude that for a reliable determination of dynamic loads on the main structural elements of open switchgear (OSD) requires the formulation of a dynamic problem, which would involve the consideration of wires and apparatus as a single oscillating system at short-circuit. There are known cases when structural elements of electrical installations, having a large safety margin for static load, were destroyed under the action of relatively small periodically acting forces.

энергетикагибкие проводникиопорные конструкциикоммутационные аппаратысвободные колебаниядинамические усилияpower engineeringair-linessupporting frameworkssplit phasetorsional stabilitydancingReferencesЛабораторный стенд для разработки метода и системы непрерывного бесконтактного неразрушающего контроля технического состояния изоляционного оборудования / Т. Г. Галиева, Д. А. Иванов, М. Ф. Садыков, А. В. Голенищев–Кутузов // Омский научный вестник. 2021. № 5 (179). С. 80–87. DOI: 10.25206/1813-8225-2021-179-80-87.Galieva T.G., Ivanov D.A., Sadykov M.F., Golenishchev–Kutuzov A.V. Laboratory stand for development of method and system for continuous non-contact non-destructive testing of technical condition of insulation equipment. Omsk Scientific Bulletin. 2021;(179):80–87. (In Russian). http://dx.doi.org/10.25206/1813-8225-2021-179-80-87.Потачиц, Я. В. Совершенствование методов расчета электродинамической стойкости конструкций токоведущих систем с гибкими проводниками : автореферат диссертации ... канд. техн. наук : 05.14.02 / Потачиц Ярослав Владимирович ; Белорусский национальный технический университет. Минск, 2023. 28 с. URL: https://rep.bntu.by/handle/data/126943.Potachits Y.V. Improving methods for calculating electrodynamic stability of structures of current-carring systems with flexible conductors. Abstract of the thesis … PhD of Engineering Sciences. 05.14.02. Minsk: Belarusian National Technical University; 2023. 28 p. (In Russian). Available at: https://rep.bntu.by/handle/data/126943Пономарев, К. К. Составление и решение дифференциальных уравнений инженерно-технических задач / К. К. Пономарев. Москва : Гос. учеб.-педагог. изд-во, 1962. 183 с.Ponomarev K.K. Compilation and solution of differential equations of engineering and technical problems. Moscow: State Educational and Pedagogical Publishing House; 1962. 183 p. (In Russian).Пискунов, Н. С. Дифференциальное и интегральное исчисления : в 2 т. / Н. С. Пискунов. Изд. стереотипное. Москва : Интеграл-Пресс, 2005. Т. 1.Piskunov N.S. Differential and integral calculus. In 2 vol. Moscow: Integral–Press; 2005 Malyshev L.G., Povzner A.A. Selected chapters of the physics course. Electromagnetism. Ekaterinburg: Publishing House of Ural University; 2014. 169 p. (In Russian).Малышев, Л. Г. Избранные главы курса физики. Электромагнетизм / Малышев Л. Г., Повзнер А. А. Екатеринбург : Изд-во Урал. ун-та, 2014. 169 с.Shakirzyanov R.A., Shakirzyanov F.R. Dinamics and stability of structures. 2nd edition. Kazan: Publishing House of Kazan State University of Architecture and Engineering; 2015. 120 p. (In Russian). Potachits Y.V. A Study of the Occurrence ofШакирзянов, Р. А. Динамика и устойчивость сооружений / Р. А. Шакирзянов, Ф. Р. Шакирзянов. 2-е перераб. изд. Казань : Изд-во Казанск. гос. архитект.-строит. ун-та, 2015. 120 с.Resonance under the Influence of Dynamic Forces on the Structural Elements of Electrical Installations. Energetika. Proceedings of CIS higher education institutions and power engineering associations. 2021;64(3):228-238. (In Russian). https://doi.org/10.21122/1029-7448-2021-64-3-228-238Потачиц, Я. B. Исследование возникновения резонанса при воздействии динамических усилий на конструктивные элементы электроустановок / Я. В. Потачиц // Энергетика. Известия высших учебных заведений и энергетических объединений СНГ. 2021. Т. 64, № 3. С. 228-238. DOI: 10.21122/1029-7448-2021-64-3-228-238.Borghei M., Ghassemi M., Rodriguez-Serna J.M., Albarracin-Sanchez R. A Finite Element Analysis and an Improved Induced Charge Concept for Partial Discharge Modeling. IEEE Transactions on Power Delivery. 2021;36(4):2570– 2581. http://dx.doi.org/10.1109/tpwrd.2020.2991589A Finite Element Analysis and an Improved Induced Charge Concept for Partial Discharge Modeling / M. Borghei, M. Ghassemi, J. M. Rodríguez-Serna, R. Albarracín-Sánchez // IEEE Transactions on Power Delivery. 2021. Vol. 36, № 4. P. 2570-2581. DOI: 10.1109/tpwrd.2020.2991589.Zaripova A.D., Zaripov D.K., Usachev A.E. Criteria for equipment defects for thermal power substation control system. Powerengineering: research, equipment, technology. 2017;19(5-6):51-57.(In Russian). https://doi.org/10.30724/1998-9903-2017-19-5-6-51-57Зарипова, А. Д. Критерии выявления дефектов оборудования для тепловизионной системы контроля электрической подстанции / А. Д. Зарипова, Д. К. Зарипов, А. Е. Усачев // Известия высших учебных заведений. Проблемы энергетики. 2017. Т. 19, №. 5-6. C 51-57. DOI: 10.30724/1998-9903-2017-19-5-6-51-57Зарипова, А. Д. Критерии выявления дефектов оборудования для тепловизионной системы контроля электрической подстанции / А. Д. Зарипова, Д. К. Зарипов, А. Е. Усачев // Известия высших учебных заведений. Проблемы энергетики. 2017. Т. 19, №. 5-6. C 51-57. DOI: 10.30724/1998-9903-2017-19-5-6-51-57

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