Соединительная арматура бывает овальной и прессуемой. Овальные соединители соединяют провода сечением до 185 мм². Провод кладут в соединитель, а сам он при этом стягивается специальными клещами. До 95 мм² провода в соединителе скручиваются между собой, а при большем сечении – кладутся внахлест. Прессуемые соединители применяются в том случае, если сечение проводов превышает 185 мм², а также для стальных тросов. Они состоят из трубки, которая прессуются на провод. Если провод состоит из проволок двух металлов, то применяются стальная и алюминиевая трубки, которые прессуются на соответственные части провода.

На проводах расщепленной фазы применяются распорки – устройства, позволяющие устанавливать провода в фазе на требуемое расстояние друг от друга. В основном применяются глухие распорки, а для петель анкерных опор – утяжеленные распорки с грузами, которые не позволяют петлям раскачиваться.

4 НАГРУЗКИ НА ПРОВОД

В пролете ВЛ провода постоянно находятся под действиями различных нагрузок. Такие нагрузки делятся на вертикальные и горизонтальные. К вертикальным нагрузкам можно отнести постоянную по времени нагрузку от собственного веса и временную нагрузку от гололеда. К горизонтальным – временную нагрузку от ветра.

При расчете гололедных и ветровых нагрузок условно принимается равномерное распределение гололеда по проводу, а также ветровое давление по всей длине провода в пролете.

Нагрузка, равномерно распределенная по длине пролета и действующая на один метр провода, называется единичной и обозначается . Единицы измерения единичной нагрузки – деканьютон (даН/м).

Для удобства расчета вместо единичных нагрузок принимают удельные нагрузки или приведенные. Они равняются отношению единичных нагрузок к сечению провода :

.

(4.1)

Единичная нагрузка от собственного веса провода рассчитывается как отношение одного километра массы провода к 1000. Чаще всего данную нагрузку принимают из справочной литературы. Для провода АС 300/39 по таблице 1 – 6 [6]:

,

(4.2)

где – масса 1 километра провода.

.

Удельная нагрузка от собственного веса:

,

(4.3)

где – сечение провода АС 300/39.

.

Единичная и удельная нагрузки от действия гололеда определяются по формулам:

,

(4.4)

где ­– объемный вес гололеда; – диаметр провода АС 300/39; – нормативная толщина стенки гололеда. Для района по гололеду принимается равной 20 мм по табл.2.3.

	;
		.

Результирующая единичная и удельная весовые нагрузки при гололеде:

	,	(4.5)
	; .

Единичная и удельная нагрузки от ветра на свободный от гололеда провод вычисляются по следующим формулам:

,

(4.6)

где – аэродинамический коэффициент. Он зависит от обдуваемой поверхности, плотности воздуха, а также скорости ветра. В ПУЭ прописаны следующие значения аэродинамического коэффициента: 1,1 – принимается для проводов диаметром от 20 мм включительно и выше; 1,2 – для проводов с диаметром меньше 20 мм. Диаметр провода АС 300/39 больше 20 мм; – скоростной напор ветра, принимаемый по табл.2.1 для ветрового района;

	;
		.

При действии ветрового давления на провод, покрытого гололедом – единичная и удельная нагрузки будут вычисляться по формулам:

	,			(4.7)
	;
		.

Результирующая нагрузка от собственного веса и давления ветра на провод без гололеда определяется по формуле:

	,	(4.8)
	;
	.

Результирующая нагрузка от собственного веса и давления ветра на провод, покрытый гололедом:

	,	(4.9)
	;
	.

5 ПОСТРОЕНИЕ ШАБЛОНА

5.1 Расчет напряжений в проводе

Существует два режима, при которых может возникнуть максимальная стрела провеса провода – это режим гололеда и режим высшей температуры. В режиме гололеда на провод действует напряжение, вызванное вертикальной нагрузкой , при этом провод находится при температуре . При режиме высшей температуры провод испытывает только нагрузку от собственной массы , а напряжение в самом проводе будет минимальны.

Максимальная стрела провеса провода вычисляется по следующей формуле:

.

(5.1)

где – расчетная длина пролета; – удельная нагрузка на провод, соответствующая режиму, в котором наблюдается максимальная стрела провеса провода; – механическое напряжение в проводе, соответствующее режиму, в котором наблюдается максимальная стрела провеса провода, даН/мм².

Расчетная длина пролета – длина пролета, равная 0,8 – 0,95 от значения габаритного пролета:

.

(5.2)

Выбор коэффициентов при зависит от типа местности, по которой проходит ВЛ. Для сильнопересеченной местности, например, гористой, используют меньшие значения коэффициентов, для слабопересеченной или равнинной – большие значения.

Для ВЛ 220 кВ Благовещенская – Варваровка с проводом АС 300/39, используя промежуточные опоры ПМ 220-1, габаритный пролет по РКД 26.0069 – . Поскольку местность, по которой проходит данная линия, можно считать равниной из-за отсутствия видимых возвышенностей (разница высот точек подвеса провода на смежных опорах менее 15 % от длины пролета), но при этом есть некоторые уклоны, то коэффициент при принимается равным 0,92. Отсюда следует, что расчетная длина пролета будет равна:

,

Механическое напряжение, которое входит в состав уравнения (5.1), находится из уравнения состояния, имеющее следующий вид:

.

(5.3)

где – расчетное напряжение; – заданное напряжение исходного режима; и – приведенные нагрузки расчетного и исходного режимов; и – температуры воздуха расчетного и исходного режимов; – модуль упругости провода, который для марки АС 300/39 равен ; – температурный коэффициент линейного расширения. Для провода АС300/39 – .

Модуль упругости и температурный коэффициент линейного расширения определяются согласно [7].

В качестве исходного режима можно принять: режим низшей температуры ( , ); режим наибольшей внешней нагрузки ( , ); режим среднегодовой температуры ( , ). Правильность выбора исходного режима определяется значением расчетного механического напряжения. Если меньше или равно , где – допустимое механическое напряжение при наибольшей нагрузке и низшей температуре или при среднегодовой температуре, принимаемое по таблице 2.5.7 из ПУЭ, то исходный режим выбран верно. В качестве исходного режима для расчета механического напряжения в проводе АС 300/39 выбирается режим наибольшей внешней нагрузки.

Расчет механических напряжений для режимов гололеда и высшей температуры производится в программном комплексе Mathcad (приложение Д).

После проведенный расчетов в программном комплексе Mathcad были получены значения механических напряжений в проводе в двух режимах: в режиме гололеда – и в режиме максимальной температуры – . Оба значения удовлетворяют условию меньше или равно , следовательно, исходный режим выбран верно.

Далее по формуле (5.1) находим стрелы провеса провода при двух значениях напряжения:

; .

Так как больше , то максимальная стрела провеса наблюдается в режиме максимальной температуры.

5.2 Построение шаблона для расстановки опор по профилю трассы

Кривая максимального провисания провода описывается следующим уравнением:

.

(5.4)

где – постоянная шаблона, и – расчетные характеристики при наибольшей стреле провеса провода; – ­ переменная величина, равная половине длины расчетного пролета.

После построения кривой провисания провода строят габаритную кривую. Она имеет ту же форму, но сдвинута от первоначальной кривой на расстояние, которое складывается из наименьшего допустимого расстояния от провода до поверхности земли (или габарит линии) и запаса в габарите на неточность построения профиля, шаблона и допуски при монтаже .