EXPERIMENTAL RESEARCHES OF ELASTOMERIC MATERIALS TO STABILIZE THE OSCILLATION OF POWER GRID STRUCTURES

Заголовок (російською): 
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ЭЛАСТОМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ ДЛЯ СТАБИЛИЗАЦИИ КОЛЕБАНИЙ ЭЛЕКТРОСЕТЕВЫХ КОНСТРУКЦИЙ
Заголовок (англійською): 
EXPERIMENTAL RESEARCHES OF ELASTOMERIC MATERIALS TO STABILIZE THE OSCILLATION OF POWER GRID STRUCTURES
Автор(и): 
Iurii Priadko
Anton Tanasoglo
Igor Garanzha
Автор(и) (англ): 
Priadko I.
Tanasoglo A.
Garanzha I.
Ключові слова (укр): 
демпфер, еластомірна прокладка, гірлянда ізоляторів, ґратчаста опора, повітряна лінія електропередачі
Ключові слова (рус): 
демпфер, эластомерная прокладка, гирлянда изоляторов, решетчатая опора, воздушная линия электропередачи
Ключові слова (англ): 
damper, elastomeric gasket, string of insulators, lattice support, overhead transmission power line
Анотація (укр): 
У статті запропоновано новий тип ізолятора, що має одночасно ізолюючі та демпфіруючі властивості для підвищення експлуатаційної надійності конструкцій повітряних ліній (ПЛ). Для оцінки ефективності застосування нової конструкції ізолятора виконані лабораторні випробування моделі ізолятора з різними типами еластомірних прокладок, що відрізняються маркою та типом армування. Експеримент складався із двох етапів: на першому етапі об'єкт дослідження піддавався впливу циклічного вібраційного навантаження, на другому – дії імпульсивного навантаження. Результати досліджень показали, що найбільш ефективними є еластомірні прокладки з мінімальними жорсткісними характеристиками без армування. Використання ізоляторів з подібними демпферами дозволяє зменшити перший максимальний імпульс на опору в середньому на 20% і знизити частотні та амплітудні характеристики системи. На підставі цього розроблений новий тип армування еластоміру сталевими листовими елементами у формі усіченого конуса.
Анотація (рус): 
В статье предложен новый тип изолятора, обладающий одновременно изолирующими и демпфирующими свойствами для повышения эксплуатационной надежности конструкций воздушных линий (ВЛ). Для оценки эффективности применения новой конструкции изолятора выполнены лабораторные испытания модели изолятора с различными типами эластомерных прокладок, отличающихся маркой резины и типом армирования. Эксперимент состоял из двух этапов: на первом этапе объект исследования подвергался воздействию циклической вибрационной нагрузки, на втором  действию импульсивной нагрузки. Результаты исследований показали, что наиболее эффективными являются эластометные прокладки с минимальными жесткосными характеристиками без армирования. Использование изоляторов с подобными демпферами позволяет уменьшить первый максимальный импульс на опору в среднем на 20% и снизить частотные и амплитудные характеристики системы. На основании этого разработан новый тип армирования эластомера стальными листовыми элементами в форме усеченного конуса.
Анотація (англ): 
This paper proposes a new type of insulator, has both insulating and damping properties to improve the operational reliability of overhead power lines' structures (OHPL). In order to assess an effectiveness of the new insulator's design have made laboratory tests of a insulator model with different types of elastomer seals, differed of the rubber marks and the type of reinforcement. An experiment consist of two stages: at the first stage an object of study has been exposed to cyclical vibration, at the second – the impact of an impulsively load. Results of the research showed, that the most effective are the elastomeric gasket with a minimum rigidity characteristics without reinforcement. Using insulators with such dampers allows to reduce the first maximum impulse to a support by an average of 20% and reduce the frequency and amplitude characteristics of the system. Based on this was developed a new type of elastomer reinforcing with steel sheet elements in the form of a truncated cone.
Публікатор: 
Київський національний університет будівництва і архітектури
Назва журналу, номер, рік випуску (укр): 
Опір матеріалів і теорія споруд, 2015, номер 95
Назва журналу, номер, рік випуску (англ): 
Strength of Materials and Theory of Structures, 2015, issue 95
Мова статті: 
English
Права: 
Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License CC BY-NC-SA.
Формат документа: 
pdf
Документ: 
10-95_pryadko_ta_inshi_angl_.pdf
Дата публікації: 
01 Декабрь 2015
Номер збірника: 
95
Університет автора: 
Kyiv national university of construction and architecture, Donbas National Academy of Civil Engineering and Architecture
Литература: 
  1. 1.     Правила улаштування електроустановок. Глава 2.5 «Повітряні лінії електропередавання напругою вище 1 кВ до 750 кВ» / Міністерство палива та енергетики України. – К. : ОЕП «ГРІФРЕ», 2006. – 125 с. – (Нормативний документ Мінпаливенерго України).
  2. 2.     Wadell, Brian C. Transmission Line Design : handbook / Brian C. Wadell. – Norwood : Artech house, 2005. – 266 p.
  3. 3.     Bazant, Z.P. Stability of structures: elastic, inelastic, fracture, and damage theories / Z.P. Bazant, L. Cedolin. – 3-rd ed. – New York : Oxford University Press, 2010. – 1011 p.
  4. 4.     Gaudry, M. Increasing the ampacity of overhead lines using homogeneous compact conductors / М. Gaudry, F. Chore, C. Hardy. – CIGRE (Paris). – 2008. – P. 180–201.
  5. 5.     Термомеханика эластомерных элементов конструкций при циклическом нагружении / В.Н. Потураев, В.И. Дырда, В.Г. Карнаухов, И.К. Сенченков, В.И. Козлов, А.В. Мазнецова. – Киев: Наук. Думка, 1987. – 288 с.
  6. 6.     Kemp, A.R. Behaviour of cross-bracing in latticed towers / A.R. Kemp, R.H. Behneke. – J. Struct. Eng. Am. Soc. Civil Eng. – 124(4), 1998. – P. 360–367.
  7. 7.     Guide to Stability Design Criteria for Metal Structures / Edited by Ronald D. Ziemian. – Sixth Edition. – Hoboken, New Jersey : John Wiley & Sons, Inc., 2010. – 1117 p.
  8. 8.     Li, H. High voltage transmission tower line system subjected to disaster loads / H. Li and H. Bai // Progress in Natural Science. – 2006. – Vol. 16, No. 9. – P. 899–911.
  9. 9.     Design of Latticed Steel Transmission Structures / American Society of Civil Engineers. ANSI/ASCE 10-90, A.N.S.I. – New York (USA). – 1991. – 64 p.
  10. 10.  Аэродинамика электросетевых конструкций / Е.В. Горохов, М.И. Казакевич, С.Н. Шаповалов, Я.В. Назим / Под. ред. Горохова Е.В., Казакевича М.И. – Донецк, 2000. – 336 с.
  11. 11.  Перельмутер, А.В. Устойчивость равновесия конструкций и родственные проблемы. Том 1 / А.В. Перельмутер, В.И. Сливкер. – М. : СКАД СОФТ, 2010. – 704 с.
  12. 12.  Танасогло, А.В. Исследование устойчивости решетчатых стальных опор линий электропередачи / А.В. Танасогло // Современные строительные конструкции из металла и древесины: Сб. науч. тр. – Одесса : ОГАСА, 2011. – №15. – Часть 3. – С. 233-238.
  13. 13.  Шевченко, Е.В. Исследование напряженно-деформированного состояния двухцепной анкерно-угловой опоры ВЛ 330 кВ с использованием различных программных комплексов / Е.В. Шевченко, В.А. Глухов, А.В. Танасогло // Металеві конструкції. – 2010. – Т. 16, №1. – С. 31-39.
  14. 14.  Кадисов, Г.М. Динамика и устойчивость сооружений : учебное пособие / Г.М. Кадисов.  – М. : АСВ, 2007. – 272 с.
  15. 15.  Coşkun, S.B. Advances in computational stability analysis : study guide / S.B. Coşkun. – Rijeka : InTech, 2012. – 132 p.
  16. 16.  Мальков, В. M. Механика многослойных эластомерных конструкций / В. М. Мальков. СПб. : Изд-во С. - Петербургского университета, 1998. – 320 с.
  17. 17.  Winterstetter, T. Stability of circular cylindrical steel shells under combined loading / T. Winterstetter, H. Schmidt // Thin-Walled Structures. – Vol. 40. – 2002. – P. 893–909.
  18. 18.  Yoo, Chai H. Stability of structures : principles and applications / Chai H. Yoo, Sung C. Lee. – Elsevier Academic Press, 2011. – 529 p.
  19. 19.  Yang, B. Stress, strain, and structural dynamics : an interactive handbook of formulas, solutions, and MATLAB toolboxes / Bingen Yang. – Elsevier Academic Press, 2005. – 960 p.
References: 
  1. Rules for electrical installation. Head 2.5 «The overhead power transmission lines voltages above 1 kV to 750 kV». Кyiv: OEP «GRІFRE», 2006. 125 p. (in Ukrainian).
  2. Wadell, Brian C. Transmission Line Design : handbook / Brian C. Wadell. – Norwood : Artech house, 2005. – 266 p.
  3. Bazant, Z.P. Stability of structures: elastic, inelastic, fracture, and damage theories / Z.P. Bazant, L. Cedolin. – 3-rd ed. – New York : Oxford University Press, 2010. – 1011 p.
  4. Gaudry, M. Increasing the ampacity of overhead lines using homogeneous compact conductors / М. Gaudry, F. Chore, C. Hardy. – CIGRE (Paris). – 2008. – P. 180–201.
  5. Thermomechanics of elastomeric structural elements under cyclic loading / V.N. Poturaev, V.I. Dyrda, V.G.. Karnaukhov, I.К. Sechenkov, V.I. Kozlovв, А.V. Mazentsova. – К.: Naukova dumka, 1987. – 288 p.
  6. Kemp, A.R. Behaviour of cross-bracing in latticed towers / A.R. Kemp, R.H. Behneke. – J. Struct. Eng. Am. Soc. Civil Eng. – 124(4), 1998. – P. 360–367.
  7. Guide to Stability Design Criteria for Metal Structures / Edited by Ronald D. Ziemian. – Sixth Edition. – Hoboken, New Jersey : John Wiley & Sons, Inc., 2010. – 1117 p.
  8. Li, H. High voltage transmission tower line system subjected to disaster loads / H. Li and H. Bai // Progress in Natural Science. – 2006. – Vol. 16, No. 9. – P. 899–911.
  9. Design of Latticed Steel Transmission Structures / American Society of Civil Engineers. ANSI/ASCE 10-90, A.N.S.I. – New York (USA). – 1991. – 64 p.
  10. Aerodynamics of the power grid structures / Ye.V. Gorokhov, М.I. Kazakevich, S.N. Shapovalov, Ya.V. Nazim / By edition of Gorokhov Ye.V., Kazakevich M.I. – Donetsk, 2000. – 336 p.
  11. Perelmuter, А.V. Stability of equilibrium structures and related problems. Vol. 1 / А.V. Perelmuter, V.I. Slivker. – М. : SCAD Soft, 2010. – 704 p.
  12. Tanasoglo A.V. Investigation of the of steel lattice transmission towers' stability / A.V.  Tanasoglo // Modern constructions of metal and wood: collection of scientific papers – Odessa : ОSАСEА, 2011. – №15. – Part 3. – p. 233-238.
  13. Shevchenko, Ye.V. The research of stress-strain state of a double circuit anchor-corner support 330 kV using a variety of software systems  / Ye. Shevchenko, V. Glukhov, A. Tanasoglo // Metal constructions– 2010. – Vol. 16, №1. – p. 31-39.
  14. Kadisov, G.М. Dynamic and stability of structures : workbook / G.М. Kadisov.  – М. : АСВ, 2007. – 272 p.
  15. Coşkun, S.B. Advances in computational stability analysis : study guide / S.B. Coşkun. – Rijeka : InTech, 2012. – 132 p.
  16. Malkov, V. M. Mechanics multilayer elastomer structures / V.M. Malkov. SPb. : Univ of S. - St. Petersburg University, 1998. – 320 p.
  17. Winterstetter, T. Stability of circular cylindrical steel shells under combined loading / T. Winterstetter, H. Schmidt // Thin-Walled Structures. – Vol. 40. – 2002. – P. 893–909.
  18. Yoo, Chai H. Stability of structures : principles and applications / Chai H. Yoo, Sung C. Lee. – Elsevier Academic Press, 2011. – 529 p.
  19. Yang, B. Stress, strain, and structural dynamics : an interactive handbook of formulas, solutions, and MATLAB toolboxes / Bingen Yang. – Elsevier Academic Press, 2005. – 960 p.