diplomBondarenko_E_S - без грозотроса (1190098), страница 4
Текст из файла (страница 4)
Механизм гашения искрового разряда в МКС напоминает механизм гашения дугового разряда в трубчатом разряднике. Существенное отличие состоит в том, что внутри трубчатого разрядника достаточно долго (до 10 мс, т. е. до 10 000 мкс) горит дуга. Она выжигает стенки газогенерирующей трубки, и образовавшиеся от теплового разрушения газы выдувают канал разряда наружу. В случае «гашения в нуле» МКС дуга начинается в дугогасящих камерах, а затем большая её часть выдувается наружу в открытое пространство. Материал камер не газогенерирующий, дутьё образуется просто за счёт расширения канала разряда, поэтому эрозия стенок камер незначительная.
В случае «гашения в импульсе», длительность которого составляет микросекунды или десятки микросекунд, эрозии практически нет даже после многократных срабатываний МКС.
МКС испытаны на электродинамическую устойчивость импульсами тока с максимальным значением 100-110 кА. Образцы МКС выдержали 10 воздействий указанных импульсов без разрушения.
При воздействии перенапряжения на ИРМК сначала пробиваются искровые воздушные промежутки, а затем – МКС. Ток грозового перенапряжения протекает от верхнего подводящего электрода через искровой канал воздушного промежутка, затем - по МКС, и далее – также через канал разряда воздушного промежутка, к нижнему отводящему электроду.
Технические характеристики ИРМК-U120AD-IV-УХЛ1 приведены в таблице 5.1.
После выбора типа изоляторов определяется их количество в гирлянде. Оно должно быть таким, чтобы обеспечить надежную работу ЛЭП в условиях тумана, росы или моросящего дождя в сочетании с загрязнением поверхности изоляторов [3]. Количество подвесных тарельчатых изоляторов в поддерживающих гирляндах для ВЛ на металлических и железобетонных опорах должно определяться по формуле:
| | (5.3) |
где 
- удельная эффективная длина пути утечки для ВЛ 220 кВ с I степенью загрязненности атмосферы [5],
кВ –наибольшее рабочее напряжение, k = 1 – коэффициент использования изоляционных конструкций для гирлянды изоляторов с аэродинамическим профилем [3], 
- длина пути утечки одного изолятора.
Таблица 5.1 – Технические характеристики подвесного изолятора ИРМК-U120AD-IV-УХЛ1.
| Минимальная механическая разрушающая нагрузка, даН | Диаметр тарелки, D, мм | Строительная высота, Н, мм | Длина пути утечки, мм | Выдерживаемое напряжение частотой 50 Гц под дождем, кВ | Сферическое соединение, d, мм | Масса, кг |
| 12000 | 434 | 146 | 360 | 50 | 16 | 6 |
Рисунок 5.1 – Изолятор
ИРМК-U120AD-IV-УХЛ1
Таким образом, число изоляторов в поддерживающей гирлянде составит 11.
При выборе изоляторов натяжных гирлянд в условия (5.1) добавляется величина тяжения провода. Поэтому выбор типа изоляторов таких гирлянд производится по следующим формулам:
| | (5.4) |
Рассчитаем нагрузку на изолятор натяжной гирлянды по формулам (4.4):
| | |
| |
Так как применение ИРМК-U120AD-IV-УХЛ1 в натяжных гирляндах строго запрещено [2], выбираем изолятор типа U120AD с разрушающей электромеханической нагрузкой 12000 даН:
| 11513.14<12000; 9132.08<12000. |
Число изоляторов в натяжной гирлянде принимаем на один больше, чем в поддерживающей гирлянде, т. е. 12 штук.
6. РАССТАНОВКА ОПОР ПО ПРОФИЛЮ ТРАССЫ
Расстановка опор – наиболее ответственный этап для проектирования линии. После расстановки опор определяются окончательно число и тип опор, количество изоляторов, линейной арматуры и др.
Размещение опор производят по продольному профилю трассы ВЛ, исходя из принятого в конкретном случае расчетного пролета lр. Его значение определяется типом опорных конструкций, климатическими условиями района, нормируемыми расстояниями от проводов ВЛ до поверхности земли при наибольшем их провесе.
В общем случае при выборе lр, м должно соблюдаться соотношение
| | (6.1) |
где fmax – максимальная стрела провеса провода, м; H – активная высота опор (высота подвески нижнего провода), м; С – нормируемое расстояние провод-земля, м, С=8 [табл. 6.1 [2]]; 0,4 – запас в габарите на возможные неточности в графическом построении и отклонении при монтаже, м.
Таблица 6.1 - Наименьшее расстояние по вертикали от проводов ВЛ до поверхности земли, производственных зданий и сооружений в населенной местности
| Условия работы ВЛ | Наименьшее расстояние, м, при напряжении ВЛ, кВ |
| 220 | |
| Нормальный режим: | |
| до поверхности земли | 8 |
| до производственных зданий и сооружений | 5 |
| Обрыв провода в смежном пролете до поверхности земли | 5,5 |
Выполним расчет по формуле (6.1):
| | |
| |
Построение продольного профиля трассы выполняется в масштабе – 1:500 по вертикали и 1:5000 по горизонтали.
Для расстановки опор в проекте применяют графический метод.
Расстановка опор графическим методом производится по специально рассчитанному шаблону, представляющему собой кривые (параболы), соответствующие по своим параметрам кривой максимального провисания провода и еще двум кривым, расположенным одна под другой с определенным сдвигом вдоль вертикальной оси. Интервалы сдвига определяются нормируемыми расстояниями от провода до поверхности земли и активной высотой опор на данном участке.
Чтобы построить специальный шаблон, необходимо рассчитать следующие величины:
- механические нагрузки на провода и тросы;
- механические напряжения в проводах;
- стрелы провеса проводов в пролетах.
Механические нагрузки на провода и тросы подсчитывают на основе принятых для данной ВЛ марки проводов и расчетных климатических условий.
6.1 Определение механических нагрузок для расчетных климатических условий
Определение нагрузок производится по формулам из нижеприведенной таблицы 6.2.
Таблица 6.2 – Формулы для определения нагрузок на провода и тросы
| Характер нагрузки | Формула для расчета | ||
| Погонной нагрузки, | Приведенной (удельной) нагрузки, | ||
| От собственного веса проводов | | | (6.2) |
| От веса гололеда | | | (6.3) |
| От веса провода и гололеда | | | (6.4) |
| От давления ветра на провод, свободный от гололеда | | | (6.5) |
| От давления ветра на провод, покрытый гололедом | | | (6.6) |
| Суммарная от собственного веса и давления ветра на провод, свободный от гололеда | | | (6.7) |
| Суммарная от веса и давления ветра на провод покрытый гололедом | | | (6.8) |
,
,
,
,
,
,
, В таблице 6.2: g – ускорение свободного падения тела, g = 9,8 
; G – масса 1 м провода или троса, 
; S – сечение всего провода, 
; d – диаметр провода, троса, мм; в – нормативная толщина стенки гололеда, мм; 
– объемный вес гололеда, принимаемый равным 900 
для всех районов; 
– аэродинамический коэффициент лобового сопротивления провода; q – скоростной напор ветра, 
.
При определении нагрузок воспользуемся рекомендациями из [3, 4, 5].
Скоростной напор ветра определяется по формуле:
| | (6.9) |
где V – нормативная скорость ветра для заданного района,
.
Вычислим скоростной напор ветра на провод, свободный от гололеда при 
по формуле (6.9):
| |
Вычислим скоростной напор ветра на провод, покрытый гололедом при 
по формуле (6.9):
| |
Вычислим погонную и приведенную нагрузку от собственного веса провода по формуле (6.2):
| | |
| |
Вычислим погонную и приведенную нагрузку от веса гололеда по формуле (6.3):
| | |
| |
Вычислим погонную и приведенную нагрузку от веса провода и гололеда по формуле (6.4):
| | |
| |
Вычислим погонную и приведенную нагрузку от давления ветра на провод, свободный от гололеда по формуле (6.5):
| | |
| |
Вычислим погонную и приведенную нагрузку от давления ветра на провод, покрытый гололедом по формуле (4.6):
| | |
| |
Вычислим погонную и приведенную суммарную нагрузку от собственного веса и давления ветра на провод, свободный от гололеда по формуле (6.7):
| | |
| |
Вычислим погонную и приведенную суммарную нагрузку от веса и давления ветра на провод покрытый гололедом по формуле (6.8):
| |
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
