Cascade failures of the overhead line towers as a threat to the energy security of coastal regions with severe climate

В работе анализируется повреждаемость опор воздушных линий электропередач, изготовленных из традиционных материалов. Рассматриваются причины каскадных отказов опор, связанные с условиями эксплуатации, особенностями материалов. В значительной мере надёжность электросетевых конструкций обеспечиваются выбором материала и совершенством технологии изготовления конструкций из данного материала. Выделяются особые свойства композитных опор, анализируются их достоинства и недостатки применительно к прибрежным регионам с суровым климатом. Показывается, что использование композиционных материалов открывает большие возможности в строительстве, ремонте и эксплуатации воздушных линий электропередач всех классов напряжения. Применение прочных и лёгких диэлектрических опор даёт возможность не только пересматривать принципы обеспечения надёжности при механических воздействиях, но и обеспечить повышение эффективности комплексов активной и пассивной грозовой защиты. Приводится методика решения интерполяционной задачи по определению допустимого количества композитных опор для предотвращения каскадных отказов воздушных линий 6-35 кВ. This paper analyzes the failure rate of overhead power transmission towers made of traditional materials. The reasons for cascade failures of supports associated with operating conditions and material features are considered. To a great extent, the reliability of power grid structures is provided by the choice of material and the perfection of the technology for manufacturing structures from this material. The authors underline the special properties of composite supports as well as their advantages and disadvantages are analyzed in relation to coastal regions with a harsh climate. It is shown that the use of composite materials opens up great opportunities in the construction, repair and operation of overhead power lines of all voltage classes. The use of strong and lightweight dielectric supports makes it possible not only to revise the principles of ensuring reliability under mechanical stress, but also to increase the efficiency of active and passive lightning protection systems. A technique for solving the interpolation problem for determining the permissible number of composite supports to prevent cascade failures of 6 - 35 kV overhead lines is given in this paper.