Тузлуков Диплом (1192708), страница 3
Текст из файла (страница 3)
(4.9)
Так как отношение равно 1,32 выбираем коэффициент
Находим коэффициент использования длины пути утечки подставив в формулу (4.3) найденные значения коэффициентов.
(4.10)
Собрав все необходимые данные, для определения длины пути утечки гирлянды.
(4.11)
(4.12)
Полученное значение изоляторов округляется до восьми штук и увеличивается на один. Общее число изоляторов в гирлянде составляет девять штук.
5. РАСТАНОВКА ОПОР ПО ПРОФИЛЮ ТРАССЫ
Для расстановки опор применяют два метода: графоаналитический и графический. Первый метод заключается в определении местоположения опор путем предварительного расчета переходов через коммуникации и выявлением расстояний по горизонтали до ближайших частей зданий и сооружений. Второй метод используется при размещении опор ВЛ, имеющих значительную протяженность с небольшим количеством пересекаемых сооружений в ненаселенной местности.
В данном проекте выбираем графический метод. Расстановка опор производится по специально рассчитанному шаблону, который представляет собой кривые (параболы).
Для того, чтобы построить данный шаблон, необходимо найти механические нагрузки на провода и тросы, механические напряжения в проводах, а так же стрелы провеса проводов в пролетах.
5.1 Определение механических нагрузок для расчетных климатических условий.
Определение нагрузок следует производить по формулам из нижеприведенной таблицы 5.1.
Таблица 5.1 – Формулы для определения нагрузок на провода и тросы
Характер нагрузки | Формула для расчета | ||
Погонной нагрузки, | Приведенной (удельной) нагрузки, | ||
От собственного веса проводов |
|
| (5.1) |
От веса гололеда |
|
| (5,2) |
От веса провода и гололеда |
|
| (5.3) |
От давления ветра на провод, свободный от гололеда |
|
| (5.4) |
От давления ветра на провод, покрытый гололедом |
|
| (5.5) |
Суммарная от собственного веса и давления ветра на провод, свободный от гололеда |
|
| (5.6) |
Суммарная от веса и давления ветра на провод покрытый гололедом |
|
| (5.7) |
В формулах представленные в таблице, обозначение величин нормативных нагрузок принято следующие: - ускорение свободного падения тела,
;
- масса 1 м провода или троса, кг/м;
- сечение всего провода
;
- диаметр провода, троса, мм;
- нормативная толщина стенки гололеда, мм;
- объёмный вес гололеда, принимаемый равным
для всех районов;
- аэродинамический коэффициент лобового сопротивления провода равный 1.1, так как
;
- скоростной напор ветра:
;
- нормативная скорость ветра для заданного района.
Находим погонную и приведенную нагрузку от собственного веса, по формуле (5.1):
(5.1)
(5.1)
Находим погонную и приведенную нагрузку от веса гололеда по формуле (5.2):
(5.2)
где , так как район по гололеду IV
(5.2)
Находим погонную и приведенную нагрузку от веса провода и гололеда, по формуле (5.3):
(5.3)
(5.3)
Находим погонную и приведенную нагрузку от давления ветра на провод, свободный от гололеда, по формуле (5.4):
(5.4)
где
(5.4)
Находим погонную и приведенную нагрузку от давления ветра на провод, покрытый гололедом, по формуле (5.5):
(5.5)
где
(5.5)
Находим погонную приведённую суммарную нагрузку от собственного веса и давления ветра на провод, свободный от гололеда, по формуле (5.6):
(5.6)
(5.6)
Находим погонную и приведенную, суммарную нагрузку от веса и давления ветра на провод покрытый гололедом, по формуле (5.7):
(5.7)
(5.7)
Полученные данные сведем в таблицу 5.2
Таблица 5.2 – Полученные значения нагрузок на провод
№ пп. | Характер нагрузок | Полученные значения | |
Погонной нагрузки, | Приведенной (удельной) нагрузки, | ||
1 |
| 1,286 | 3,643 |
2 |
| 3,461 | 9,72 |
3 |
| 4,747 | 13,363 |
4 |
| 1,76 | 4,986 |
5 |
| 1,32 | 3,73 |
6 |
| 2,18 | 6,176 |
7 |
| 4,927 | 14 |
5.2 Расчет максимальной стрелы провеса и механических нагрузок на провод
Максимальная стрела провеса возникает только при отсутствии ветра, когда провод находится в вертикальной плоскости, проходящей через точки его крепления. Такой случай возникает при режимах:
а) гололеда, когда провод испытывает наибольшую вертикальную нагрузку (при t°C =
= -5°С) при отсутствии ветрового воздействия;
б) высшей температуры окружающего воздуха при t°C = , когда провод имеет минимальное напряжение и испытывает вертикальную нагрузку только от собственной массы
.
Сравнивая рассчитанные значения максимальных стрел провеса в режимах гололеда и высшей температуры, принимают наибольшее значение для построения кривых шаблона.
Наибольшая стрела провеса в расчетном режиме находится по формуле (5.8) при одинаковой высоте подвеса провода на опорах:
(5.8)
где –расчетная длина пролета, м;
–удельная нагрузка на провод при соответствующем режиме,
;
–механическое напряжение в проводе при соответствующем климатическом режиме.
Расчетная длина пролета находится по формуле (5.9):
(5.9)
где – величина габаритного пролета, которая равняется
Для нахождения механического напряжения в проводах необходимо использовать уравнение состояния (5.10).
(5.10)
где – механические напряжения в низшей точке провода при заданном исходном и расчетном режиме,
;
–приведенные нагрузки, соответствующие исходному и расчетному режимам,
;
–длина расчетного пролета, м;
–температуры воздуха, соответствующие
;
–модуль упругости провода, Па;
– температурный коэффициент линейного расширения провода,
Приведем уравнение (5.10) к виду (5.11).
(5.11)
где коэффициенты при кубическом уравнении равны:
(5.12)
(5.13)
Далее рассчитываем напряжения в проводах для двух режимов, уравнение состояния, используя программное обеспечение MathCAD.
1) Расчетный режим – гололеда, исходный – наибольших добавочных нагрузок.
Решим полученное уравнение и получим искомое значение:
2) Расчетный режим–высшей температуры.
Решив данное уравнение получили значение:
Далее проверим напряжение при среднегодовой (эксплуатационной) температуре, для чего решим следующее уравнение состояния, где расчетный режим – средне эксплуатационный, исходный наибольших добавочных нагрузок.
Решив данное уравнение, получили значение:
Сравним полученные значения прочности провода в режиме низшей и среднегодовой температур с допустимыми напряжениями
Выбранный провод АС 300/66 проходит по условиям механической прочности, следовательно, нет необходимости в замене проводов.
Далее определим максимальные стрелы провеса проводов по формуле (5.14)
(5.14)
где – расчетная длина пролета, м;
– удельная нагрузка на провод при соответствующем режиме,
– механическое напряжение в проводе при соответствующем режиме,
;
Сравнивая стрелы провеса , делаем вывод, что для следующих расчетов выбираем режим гололеда.
Далее ищем максимальную стрелу провеса для провода АС 300/66 по формуле (5.15):
(5.15)
где – максимальная стрела провеса провода, м;
– активная высота опор (высота подвески нижнего провода), м;
– нормируемое расстояние провод-земля, равняется 8 [ПУЭ] м; 0,4 – запас в габарите на возможные неточности в графическом построении и отклонении при монтаже, м.