Суворов (1194297), страница 4

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

Текст из файла (страница 4)

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 35 кВ могут быть приняты 0,6 м. [16]

Допустимая стрела провеса провода, м, определяется по формуле:

где h₂ – расстояние от земли до нижней траверсы, м; Г – габаритный размер, Г=6 м [15].

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 скоростной напор ветра q. Скоростной напор ветра представляет собой давление воздуха, движущегося со скоростью V, на один квадратный метр. По величине скоростного напора ветра вся территория бывшего СССР разделена на семь ветровых районов. Для каждого из них в ПУЭ указаны нормативные значения скоростного напора на высоте 15 м от поверхности земли. Максимальное значение скоростного напора ветра определяется так:

где – поправочный коэффициент, который равен единице при [15]. Следовательно, максимальное значение скоростного напора ветра для 6-го района при повторяемости 1 раз в 10 лет равно 100 даН/м².

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

Рисунок 4.1 – Гололедные

образования на проводе ВЛ

По толщине стенки гололеда вся территория Российской Федерации разделена на четыре района и особый район. В ПУЭ приведены значения нормативной толщины стенки гололеда С 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 4-го района при повторяемости 1 раз в 10 лет равно 20 мм.

Для железобетонных и металлических опор расчеты ведутся аналогично, результаты расчетов сведены в таблицу 4.2.

Таблица 4.2 – Результаты расчетов ветровых и гололедных нагрузок на провод

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.

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 1м длины провода и к 1 мм² сечения: , где 1даН = =10 Н 1 кг.

d – диаметр провода;

b – толщина стенки гололеда

Рисунок 4.2 – Поперечное сечение провода с гололедом

Произведем определение механических нагрузок для расчетных климатических условий:

1. Погонная (единичная) нагрузка от собственного веса провода – P₁:

(4.7)

где – вес одного метра провода или троса, кг/м; ‒ ускорение свободного падения тела, м/с².

Удельная нагрузка от собственного веса провода (троса) – :

(4.8)

где S – фактическое сечение провода или троса, мм².

2. Погонная нагрузка от веса гололеда определяется исходя из условия, что гололедные отложения имеют цилиндрическую форму плотностью

(4.8)

где b – нормативная толщина стенки гололеда; для района по гололеду ‒ 3 b =15 мм, таблица 2 (приложение 2) [1]; d – диаметр провода или троса, мм;

Удельная нагрузка от веса гололеда – :

(4.9)

3. Полная вертикальная нагрузка при гололеде определяется как арифметическая сумма единичных нагрузок от собственного веса провода и веса гололеда:

(4.10)

Удельная нагрузка от собственного веса провода (троса) и веса гололеда– :

(4.11)

4. Погонная нагрузка от давления ветра, действующего перпендикулярно проводу, при отсутствии гололеда:

(4.12)

где – скоростной напор ветра, ; , где ‒ нормативная скорость ветра для заданного района , 32 м/с, таблице 2.5.1 [1]; – коэффициент лобового сопротивления, равный 1,1 – для проводов диаметром 20 мм и более, свободных от гололеда; 1,2 – для всех проводов, покрытых гололедом, и для проводов диаметром меньше 20 мм, свободных от гололеда[1].

Удельная нагрузка от давления ветра, действующего перпендикулярно проводу, при отсутствии гололеда ‒ :

(4.13)

5. Временно действующая горизонтальная нагрузка от давления ветра

на провод, покрытый гололедом:

(4.14)

где – скоростной напор ветра, ; , где ‒ расчетная скорость ветра при гололеде таблица 1.1, 16 м/с:

Удельная нагрузка от давления ветра, действующего перпендикулярно проводу, при наличии гололеда ‒ :

(4.15)

6. Результирующая нагрузка от собственной массы и давления ветра:

(4.17)

Удельная нагрузка от давления ветра и веса провода без гололеда ‒ :

(4.18)

7. Результирующая нагрузка от массы провода с гололедом и давления ветра:

(4.19)

Удельная нагрузка от давления ветра и веса провода, покрытого гололедом ‒ :

(4.20)

Таблица 4.3 – Нагрузки, действующие на провод

Исходя из полученных данных, можно сделать вывод, что наибольшей расчетной нагрузкой является седьмая - воздействия от веса, и давления ветра на провод покрытый гололедом .

4.2 Расчет максимальной стрелы провеса

Наибольшая стрела провеса, называемая максимальной, может возникнуть только при отсутствии ветра, когда провод находится в вертикальной плоскости, проходящей через точки его крепления. Такой случай может быть при режимах:

Характеристики

Список файлов ВКР