Основная часть (1193593), страница 2

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 2)

f_доп=22.5-2.4-6=14,1 м.

Высота приведенного центра тяжести проводов:

h_пр = 23,35- 14,1=13,95 м.

Для того что бы определить ветровые нагрузки на провода и тросы Воздушных Линий принято использовать не скорость ветра V, а ветровое давление , оно представляет собой давление воздуха, который движется со скоростью V, на один метр в квадрате. По величине ветрового давления вся территория бывшего СССР разделена на районы. Для каждого из них в ПУЭ указаны нормативные значения ветрового давления на высоте 10 м от поверхности земли. Максимальное значение ветрового давления:

где – поправочный коэффициент, который равен 1,0 для данного типа местности при [7]. Следовательно, максимальное значение скоростного напора ветра для 3-го района при повторяемости 1 раз в 25 лет равно 423 Па или 42,3 даН/м².

Гололед, изморозь и мокрый снег на проводах ВЛ имеют различную форму (рисунок 3.2а). Отложения фиксируются на метеостанциях, взвешиваются и приводятся к эквивалентной массе гололеда круглой цилиндрической формы с плотностью 900 кг/м³ (рисунок 3.1б). Для того что бы определить интенсивность гололёдообразования в данном районе можно опираться на толщину стенки это цилиндра

Рисунок 3.1 – Форма гололеда:

а) реальная; б) расчетная

Так же вся территория РФ разделена на районы по толщине стенки гололеда. В ПУЭ приведены значения нормативной толщины стенки гололеда для различных районов. Максимальное значение толщины стенки гололеда определяется по формуле:

где , – поправочные коэффициенты на высоту и диаметр провода соответственно.

Так как высота приведенного центра тяжести проводов , то поправочные коэффициенты на высоту и диаметр провода принимаются равными единице. Таким образом, для 2-го района при повторяемости 1 раз в 25 лет максимальное значение толщины стенки гололеда равно 15 мм.

На натяжение и провисание проводов и тросов, сильное влияние оказывает температура окружающей среды. При расчетах проводов и тросов на механическую прочность исследуются следующие температуры [8]:

1) высшая температура – , при такой температуре провод имеет максимальное удлинение а так же максимальную стрелу провеса;

2) низшая температура – , при данной температуре провод имеет наименьшую длину, а температурные напряжения наоборот могут достигать наибольших значений;

3) среднегодовая температура , это температура при которой провод работает наиболее длительное время;

4) температура гололеда – , как правило температура принимается минус 5⁰С; при наибольшей скорости ветра и при гололеде;

5) температура грозы – , при которой определяется надежность защиты всех элементов ВЛ тросом в условиях грозового режима.

3.2 Расчет удельных нагрузок на провода и трос

Провода и тросы ВЛ испытывают действие нагрузок – горизонтальных (давление ветра) и вертикальных (вес провода и гололеда). В результате данных нагрузок в металле провода возникает растягивающие напряжение. Удельными нагрузками на провода и тросы пользуются. При расчетах на механическую прочность. Удельная нагрузка - равномерно распределенная вдоль провода механическая нагрузка, относящаяся к единице длины и поперечного сечения. Удельные нагрузки выражаются в даН, отнесенных к 1 м длины провода и к 1 мм² сечения: , где 1даН = 10 Н 1 кг. [6]

Определение удельных нагрузок:

1. Удельная нагрузка от собственного веса провода – (рисунок 3.2.1):

где – вес одного метра провода, даН – фактическое сечение провода, мм².

Для провода АС 240/32 3,34·10^-3 .

Рисунок 3.2.1 – удельная нагрузка

от собственного веса провода

2. Удельная нагрузка от веса гололеда (рисунок 3.2.2) определяется исходя из условия, что гололедные отложения имеют цилиндрическую форму плотностью :

где – толщина стенки гололеда, мм; d – диаметр провода, мм; F – фактическое сечение провода, мм².

3. Удельная нагрузка от собственного веса провода и веса гололеда – (рисунок 3.2.3):

Рисунок 3.2.3 – удельная нагрузка

от собственного веса провода и веса гололеда

4. Удельная нагрузка от давления ветра, действующего перпендикулярно проводу, при отсутствии гололеда - (рисунок 3.2.4):

где – скоростной напор ветра, ; – коэффициент, учитывающий влияние длины пролета на ветровую нагрузку, =1 [7]; – коэффициент, учитывающий неравномерность скоростного напора ветра по пролету, =0.78[7]; – коэффициент лобового сопротивления, равный 1,2 – для проводов диаметром больше 20 мм, свободных от гололеда.

Рисунок 3.2.4 – удельная нагрузка

от давления ветра на провод без гололеда

5. Удельная нагрузка от давления ветра, действующего перпендикулярно проводу, при наличии гололеда - (рисунок 3.2.5):

где '=0.25 .

При определении значение коэффициента берется из ПУЭ для скоростного напора .

6. Удельная нагрузка от давления ветра и веса провода без гололеда - (рисунок 3.2.6):

Рисунок 3.2.6 – удельная нагрузка от

давления ветра и веса провода без гололеда

7. Удельная нагрузка от давления ветра и веса провода, покрытого гололедом - (рисунок 3.2.7):

Рисунок 3.2.7 - удельная нагрузка от давления

ветра и веса провода, покрытого гололедом

3.3 Расчетные климатические условия

При расчетах проводов и тросов ВЛ на механическую прочность нужно определять напряжения в проводах и стрелы провесов при всех возможных эксплуатационных сочетаниях климатических условий. Из-за большого количества сочетаний ПУЭ устанавливает следующие расчетные сочетания климатических условий (режимов):

1) высшая температура (t=38⁰C, ветер и гололед отсутствуют, удельная нагрузка - 3,34·10^-3 (режим высшей температуры);

2) температура минус 5⁰С, ветер отсутствует, провода покрыты гололедом, удельная нагрузка - 9·10^-3 (режим гололеда без ветра);-

3) низшая температура (t_min= -59°С), ветер и гололед отсутствуют, удельная нагрузка - 3,34·10^-3 (режим низшей температуры);

4) среднегодовая температура ( ), ветер и гололед отсутствуют, удельная нагрузка - 3,34·10^-3 (режим среднегодовой температуры);

5) температура минус 5⁰С, максимальный напор ветра, гололед отсутствует, удельная нагрузка - (режим наибольшей нагрузки);

6) температура минус 5⁰С, провода и тросы покрыты гололедом, напор ветра , удельная нагрузка - 9.9·10^-3 (режим наибольшей нагрузки);

7) температура плюс 15⁰С, ветер и гололед отсутствуют, удельная нагрузка - 3,34·10^-3 (грозовой режим) 7

Режимы I (высшей температуры) и II (режим гололеда без ветра) определяют наибольшую вертикальную стрелу провеса, которая может быть при высшей температуре или при гололеде без ветра. В режимах III, IV, V и VI выполняется проверка проводов и тросов по допустимому напряжению в условиях низшей и среднегодовой температуры и в условиях наибольшей внешней нагрузки . [6]

3.4 Определение исходного режима

Расчет проводов ВЛ на механическую прочность выполняется методом допустимых напряжений. Суть этого метода заключается в том, что напряжения в проводе в любом из режимов не должны превышать допустимых напряжений. При выполнении этого условия материал провода работает в пределах упругих деформаций. Допустимые напряжения задаются ПУЭ в процентах от предела прочности провода для трех режимов:

1) наибольшей нагрузки - = 12,2 даН/мм²;

Характеристики

Список файлов ВКР