ispltaИзвестия Санкт-Петербургской лесотехнической академииIzvestia Sankt-Peterburgskoj lesotehniceskoj akademii2079-43042658-5871СПбГЛТУ10.21266/2079-4304.2023.245.261-274isplta-77Research ArticleДРЕВЕСИНОВЕДЕНИЕ, ТЕХНОЛОГИЯ И ОБОРУДОВАНИЕ ДЕРЕВОПЕРЕРАБОТКИWOOD SCIENCE. MECHANICAL WOODWORKING INDUSTRYРасчет прочности столбов ЛЭП из модифицированной древесины березы и осиныCalculation of the strength of power transmission poles made of modified birch and aspen woodhttps://orcid.org/0000-0001-5941-6287ПлатоновА. Д.PlatonovA. D.

ПЛАТОНОВ Алексей Дмитриевич – заведующий кафедрой древесиноведения

394087, ул. Тимирязева, д. 8, г. Воронеж

Researcher ID: AAC-9820-2019

PLATONOV Aleksei D. – DSc (Technical), Head of the Department of Wood Science

394087. Timiryazev str. 8. Voronezh

Researcher ID: AAC-9820-2019

aleksey66@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0002-4106-7207ЧерниковЭ. А.ChernikovEh. A.

ЧЕРНИКОВ Эдуард Анатольевич – доцент кафедры промышленного транспорта и геодезии, кандидат технических наук

394087, ул. Тимирязева, д. 8, г. Воронеж

Author ID: 57969204600

CHERNIKOV Eduard A. – PhD (Technical), Associate Professor of the Departments of Industrial Transport and Geodesy

394087. Timiryazev str. 8. Voronezh

Author ID: 57969204600

chernikovea36@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-5222-0756ТоминаЕ. В.TominaE. V.

ТОМИНА Елена Викторовна – заведующая кафедрой химии, доктор химических наук

394087, ул. Тимирязева, д. 8, г. Воронеж

Researcher ID: ABF-1895-2020

TOMINA Elena V. – DSc (Chemical), Head of the Chemistry Department

394087. Timiryazev str. 8. Voronezh

Researcher ID: ABF-1895-2020

tomina-e-v@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0002-8077-3542УгрюмовС. А.UgryumovS. A.

УГРЮМОВ Сергей Алексеевич – профессор кафедры технологии лесозаготовительных производств

194021, Институтский пер., д. 5, лит. У, Санкт-Петербург

Researcher ID: F-6510-2016

UGRYUMOV Sergei A. – DSc (Technical), Professor of the Department of Technologies of Logging Production

194021, Institutsky per. 5. Let. U. St. Petersburg

Researcher ID: F-6510-2016

ugr-s@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0003-4371-2270СнегиреваС. Н.SnegirevaS. N.

СНЕГИРЕВА Светлана Николаевна – доцент кафедры древесиноведения

394087, ул. Тимирязева, д. 8, г. Воронеж

Researcher ID: ААR-5877-2020

SNEGIREVA Svetlana N. – PhD (Biological), Associate Professor of the Department of Wood Science

394087. Timiryazev str. 8. Voronezh

Researcher ID: ААR-5877-2020

svetka-sneg@yandex.ruМозговойН. В.MozgovoyN. V.

МОЗГОВОЙ Николай Васильевич – профессор кафедры техносферной и пожарной безопасности

94026, Московский пр., д. 14, г. Воронеж

Author ID: 57778193800

MOZGOVOJ Nikolai V. – DSc (Technical), Professor of the Department of Technosphere and Fire Safety

94026. Moskovsky av. 14. Voronezh

Author ID: 57778193800

nv_moz@mail.ruВоронежский государственный лесотехнический университет имени Г.Ф. МорозоваРоссияVoronezh State Forestry Engineering University named after G. F. MorozovRussian FederationСанкт-Петербургский государственный лесотехнический университет имени С.М. КироваРоссияSt. Petersburg State Forest Technical UniversityRussian FederationВоронежский государственный лесотехнический университет имени Г.Ф. МорозоваРоссияVoronezh State Forestry Engineering University named after G.F. MorozovRussian FederationВоронежский государственный лесотехнический университет имени Г.Ф. МорозоваРоссияVoronezh State Technical UniversityRussian Federation2023180220240245261274Copyright © Платонов А.Д., Черников Э.А., Томина Е.В., Угрюмов С.А., Снегирева С.Н., Мозговой Н.В., 20242024Платонов А.Д., Черников Э.А., Томина Е.В., Угрюмов С.А., Снегирева С.Н., Мозговой Н.В.Platonov A.D., Chernikov E.A., Tomina E.V., Ugryumov S.A., Snegireva S.N., Mozgovoy N.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://izvestiya-lta.spbftu.ru/jour/article/view/77

В статье рассмотрены различные материалы, используемые для производства столбов линий электропередач (ЛЭП). Одним из перспективных материалов для изготовления столбов ЛЭП является модифицированная древесина, получаемая методом одноосного прессования. По своим эксплуатационным характеристикам модифицированная древесина существенно превосходит натуральную. В зависимости от породы, сырья и технологий прессованная древесина может иметь различную плотность, которая оказывает существенное влияние на эксплуатационные свойства столбов ЛЭП. Достижение необходимых показателей прочности при этом происходит за счет необоснованного увеличения размеров поперечного сечения столбов ЛЭП. Рассмотрены климатические факторы, оказывающие влияние на срок службы модифицированной древесины. Принято конструктивное решение соединения сращиваемых элементов на шип с фиксацией скобами, исключающее возможные перемещения во всех направлениях и препятствующее возможному вращению двух составных элементов. В результате проведенных расчетов на прочность сращиваемых элементов столбов ЛЭП установлено, что рекомендованные нормативными документами размеры поперечного сечения бруса из модифицированной древесины березы и осины при заданных параметрах прочности являются завышенными. Определены оптимальные размеры поперечного сечения столба ЛЭП с учетом жестких условий эксплуатации в холодный период года и высокой степени обледенения. Выполненные расчеты позволяют уменьшить расход сырья для получения прессованной древесины берёзы и осины. Изготовление столбов ЛЭП из модифицированной древесины является перспективным направлением развития производства столбов ЛЭП.

The article discusses various materials used for the production of power transmission poles. One of the promising materials for the manufacture of power transmission poles is modified wood obtained by uniaxial pressing. In terms of its performance, modified wood is significantly superior to natural wood. Depending on the type of raw materials and technologies, pressed wood can have different densities, which have a significant impact on the operational properties of power transmission poles. The achievement of the necessary strength indicators is achieved at the expense of an unjustified increase in the size of the cross-section of power transmission poles. Climatic factors influencing the service life of modified wood are considered. A constructive solution was adopted to connect the splice elements to a spike with fixing brackets, eliminating possible movements in all directions and preventing the possible rotation of the two constituent elements. As a result of the calculations carried out on the strength of the spliced elements of power transmission poles, it was found that the crosssectional dimensions of a beam made of modified birch and aspen wood, recommended by regulatory documents, are overestimated with the specified strength parameters. The optimal dimensions of the cross-section of the power line column have been determined, taking into account the harsh operating conditions during the cold season and a high degree of icing. The calculations performed make it possible to reduce the consumption of raw materials for the production of pressed wood is for birch and aspen wood. The production of power transmission poles from modified wood is a promising direction for the development of the production of power transmission poles.

древесина березы и осинымодифицированная древесинастолб ЛЭПодноосное прессованиерасчет столба на прочностьшипскоба соединительнаяобледенениеbirch and aspen woodmodified woodpower line poleuniaxial pressingcalculation of the pole for strengthspikeconnecting bracketicingReferencesАлександров Г.Н. Режимы работы воздушных линий электропередачи. СПб.: Центр подготовки кадров энергетики, 2006. 139 с.Alexandrov G.N. Modes of operation of overhead power transmission lines: a textbook. St. Petersburg: Energy Training Center, 2006. 139 p. (In Russ.)Белов А.И., Лаврова И.А., Рогов В.А. Технология прессования древесины и ее применение в производстве столбов ЛЭП // Лесной журнал. 2019. Т. 15. № 2. С. 67–76.Belov A.I., Lavrova I.A., Rogov V.A. Wood pressing technology and its application in the production of power transmission poles. Forestry Journal, 2019, vol. 15, no. 2, pp. 67–76. (In Russ.)Березовский В.С. Столбы ЛЭП: технология производства. М.: Энергия, 1977. 80 с.Berezovsky V.S. Power transmission poles: production technology. Moscow: Energiya, 1977. 80 p. (In Russ.)Бочаров Ю.Н., Жук В.В. К вопросу о композитных опорах воздушных линий // Труды Кольского научного центра РАН: серия «Энергетика». 2012. № 1. С. 78–85.Bocharov Yu.N., Zhuk V.V. On the question of composite supports of overhead lines. Proceedings of the Kola Scientific Center of the Russian Academy of Sciences: Energetika series, 2012, no. 1, pp. 78–85. (In Russ.)Гологорский Е.Г, Кравцов Я.Я., Узелков Б.М. Справочник по строительству и реконструкции линий электропередачи напряжением 0,4–750 кВ. М.: ЭНАС, 2007. 560 с.Boysara M., Hugh M. Wood modification technologies. Construction and building materials, 2018, no. 191, pp. 1183–1194. (In Russ.)Ковалева И.В. Технология прессования древесины для производства столбов ЛЭП // ИВУЗ. Лесной журнал. 2009. № 4. С. 34–40.Gologorsky E.G., Kravtsov Ya.Ya., Uzelkov B.M. Handbook on the construction and reconstruction of power transmission lines with a voltage of 0.4–750 kV. M.: ENAS, 2007. 560 p. (In Russ.)Курьянова Т.К., Платонов А.Д., Михеевская М.А., Снегирева С.Н., Первакова Е.А. Теоретические основы получения модифицированной древесины // Лесотехнический журнал. 2018. Т. 8. № 1(29). С. 146–154.Kovaleva I.V. Technology of wood pressing for the production of power transmission poles. IVUZ. Forestry Journal, 2009, no. 4, pp. 34–40. (In Russ.)Павлов А.В. Применение прессованной древесины в производстве ЛЭП // Вестник лесного инженерного университета. 2016. № 3 (45). С. 47–51.Kuryanova T.K., Platonov A.D., Mikheevskaya M.A., Snegireva S.N. Pervakova E.A. Theoretical foundations of obtaining modified wood. Forestry Journal, 2018, vol. 8, no. 1(29), pp. 146–154. (In Russ.)Правила Устройства Электроустановок (ПУЭ); утв. Приказом Минэнерго России № 204 от 08.07.2002 [Электронный ресурс]. URL: https://pue-7.ru/pue_7.pdf (Дата обращения: 12.05.2023).Lee J.N., Kim J.Yu., Lee J.H., Park K.H., Kang K.V. Optimization of hot pressing parameters for the production of pressed wood using the response surface methodology. Forests, 2020, no. 11(8), p. 839.Преображенский А.И. Стеклопластики – свойства, применения, технологии // Главный механик. 2010. № 5. С. 27–36.Ozikhar T., Rautkari L. Review of modified wood and its potential for use in construction. Materials Science and woodworking, 2019, no. 14 (1), pp. 1–16.СТО 56947007-29.120.40.102-2011 Стандарт организации ОАО «ФСК ЕЭС» Методические указания по инженерным расчетам в системах оперативного постоянного тока для предотвращения неправильной работы дискретных входов микропроцессорных устройств релейной защиты и автоматики, при замыканиях на землю в цепях оперативного постоянного тока подстанций ЕНЭС; введ. 01.12.2011. М.: ОАО «ФСК ЕЭС», 2011. 124 с.Pavlov A.V. The use of pressed wood in the production of power lines. Bulletin of the Forest Engineering University, 2016, no. 3 (45), pp. 47–51. (In Russ.)Шамаев В.А., Никулина Н.С., Медведев И.Н. Модифицирование древесины: монография. Воронеж: ВГЛТУ, 2022. 571 с.Preobrazhensky A.I. Fiberglass – properties, applications, technologies. Chief Mechanic, 2010, no. 5, pp. 27–36. (In Russ.)Boisara M., Hughe M. Wood modification technologies – overview // Construction and Building Materials. 2018. No. 191. P. 1183–1194.Rules of Electrical Installations (PUE); approved. By Order of the Ministry of Energy of Russia No. 204 dated 08.07.2002 [Electronic resource]. URL: https://pue-7.ru/pue_7.pdf (accessed May 12, 2023). (In Russ.)Lee J.N., Kim J.Y., Lee J.H., Park C.H., Kang C.W. Optimization of hot pressing parameters for the production of pressed wood using the response surface methodology // Forests. 2020. No. 11(8). P. 839.Shamaev V.A., Nikulina N.S., Medvedev I.N. Modification of the tree: monograph. Voronezh: VSFTU, 2022. 571 p. (In Russ.)Ozykhar, T., Rautkari, L. Overview of modified wood and its potential for use in construction // Materials Science and Wood Engineering. 2019. No. 14 (1). P. 1–16.STO 56947007-29.120.40.102-2011 Standard of the organization of JSC FGC UES Methodological guidelines for engineering calculations in operational DC systems to prevent incorrect operation of discrete inputs of microprocessor relay protection devices and automation, during earth faults in the circuits of operational DC substations of the UNES; introduction. 01.12.2011. Moscow: JSC FGC UES, 2011. 124 p. (In Russ.)

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