Кац 1 (1193611), страница 4

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

Текст из файла (страница 4)

Вес гирлянды

Длина гирлянды

Вес гирлянды

Таблица 3.5 – Расчетные данные для изоляторов

4 РАСЧЕТ ПРОВОДОВ НА МЕХАНИЧЕСКУЮ ПРОЧНОСТЬ

На проектируемой ВЛ принят провод марки АС 300/39 согласно [5]. Физико-механические характеристики провода приведены в таблице 4.1.

Таблица 4.1 – Характеристики провода марки АС 300/39

При механическом расчете проводов и тросов используется величина расчетного расстояния между двумя соседними опорами, так называемый расчетный пролет. Длина расчетного пролета определяется выражением:

где - коэффициент, значение которого рекомендуется определять в соответствии с местностью, для которой проектируется участок ВЛ: для населенной местности, - для ненаселенной; - длина габаритного пролета, м. [6]

По формуле (3.1) определим длину расчетного пролета:

4.1 Расчет ветровых и гололедных нагрузок

Для обеспечения надежной работы ВЛ в естественных условиях необходимо учитывать скорость ветра, гололедно-изморозевые отложения и температуры воздуха в районе, где проходит трасса ВЛ. Для определения нагрузок на элементы ВЛ, согласно [7], принимаются наиболее неблагоприятные сочетания климатических условий, наблюдаемых не реже одного раза в 25 лет для линий напряжением 6-330 кВ [7].

Расстояние от проводов до земли меняется по длине пролета. Поэтому в расчетах используется понятие высоты приведенного центра тяжести проводов – . Величина , м, определяется по формуле:

где – средняя высота подвеса проводов на опоре, м; f_доп – допустимая стрела провеса провода, м.

Значение , м, для проводов определяется по формуле:

где - расстояние от земли до i-й траверсы опоры, м; m – количество проводов на опоре; - длина гирлянды изоляторов, м.

Для предварительных расчетов длины гирлянд изоляторов для ВЛ 220 кВ могут быть приняты 2,4 м. [6]

Допустимая стрела провеса провода, м, определяется по формуле:

где h₂ – расстояние от земли до нижней траверсы, м; Г – габаритный размер, Г=6 м [7].

Произведем расчет по формулам (4.2) – (4.4).

Cредняя высота подвеса проводов на опоре:

Допустимая стрела провеса провода:

Высота приведенного центра тяжести проводов:

При определении ветровых нагрузок на провода и тросы ВЛ принято использовать не скорость ветра V, а ветровое давление , которое представляет собой давление воздуха, движущегося со скоростью V, на один квадратный метр. 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 определяется так:

где – поправочный коэффициент, который равен 0,65 для данного типа местности при [4]. 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.

Отложения гололеда, изморози и мокрого снега на проводах ВЛ имеют различную форму (рисунок 4.1 а). Эти отложения регистрируются на метеостанциях, взвешиваются и приводятся к эквивалентной массе гололеда круглой цилиндрической формы с плотностью 900 кг/м³ (рисунок 4.1 б). Толщина стенки этого цилиндра является исходной величиной для определения интенсивности гололедообразования в данном районе.

Рисунок 4.1 – а) реальная форма гололеда; б) расчетная форма гололеда

По толщине стенки гололеда вся территория бывшего СССР также разделена на районы. 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, максимальное значение толщины стенки гололеда для 2-го района при повторяемости 1 раз в 25 лет равно 15 мм.

Температура окружающей среды сказывается на работе ВЛ путем прямого влияния на степень натяжения и провисания проводов и тросов. При расчетах проводов и тросов на механическую прочность принимаются во внимание следующие температуры:

1) высшая температура – , при которой провод может иметь максимальное удлинение и, следовательно, максимальную стрелу провеса;

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

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

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

5) температура грозы – , при которой определяется надежность защиты всех элементов ВЛ тросом в условиях грозового режима, равная плюс 15⁰С.

4.2 Расчет удельных нагрузок на провода

Провода и тросы ВЛ испытывают действие нагрузок – вертикальных (вес провода и гололеда) и горизонтальных (давление ветра). В результате этих нагрузок в металле проводов возникают растягивающие напряжения. При расчетах на механическую прочность пользуются удельными нагрузками на провода и тросы. Под удельной нагрузкой понимают равномерно распределенную вдоль провода механическую нагрузку, отнесенную к единице длины и поперечного сечения. Как правило, 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 4.2а):

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

Для провода АС 300/39 .

2. Удельная нагрузка от веса гололеда (рисунок 4.2б) 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 4.2в):

Рисунок 4.2 – а) удельная нагрузка от собственного веса провода;

б) удельная нагрузка от веса гололеда; в) удельная нагрузка от собственного веса провода и веса гололеда

4. Удельная нагрузка от давления ветра, действующего перпендикулярно проводу, при отсутствии гололеда - (рисунок 4.3а):

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

5. Удельная нагрузка от давления ветра, действующего перпендикулярно проводу, при наличии гололеда - (рисунок 4.3б):

где

При определении значение коэффициента берется из ПУЭ для скоростного напора .

6. Удельная нагрузка от давления ветра и веса провода без гололеда - (рисунок 4.3в):

Характеристики

Список файлов ВКР