Суворов (1194297), страница 5

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

Текст из файла (страница 5)

а) гололеда, когда провод испытывает наибольшую вертикальную нагрузку (при t°C = t_Г = ‒5°С) при отсутствии ветрового воздействия;

б) высшей температуры окружающего воздуха при t°C = t_max , 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.

Максимальная стрела провеса в расчетном режиме при одинаковой высоте подвеса провода на опорах определяется по формуле, м:

(4.20)

где ‒ расчетная длина пролета, м; ‒ удельная нагрузка на провод при соответствующем режиме, ; ‒ механическое напряжение в проводе при соответствующем климатическом режиме, .

Расчетная длина пролета принимается в пределах:

(4.21)

где – величина габаритного пролета, определяемая при выборе типа опор, .

Для отыскания механического напряжения в проводах следует воспользоваться уравнением состояния:

(4.22)

где и ‒ механические напряжения в низшей точке провода при задан­ном (исходном) и расчетном (искомом) режимах, таблица 1 (приложение 2) [1]; и ‒ приведен­ные нагрузки, соответствующие исходному и расчетному режимам, ; ‒ длина расчетного пролета:

и ‒ температуры воздуха, соответ­ствующие и , °С; ‒ модуль упругости провода, ; ‒ температурный коэффициент линейного расширения провода, , таблица 4 [1].

Представим полученное уравнение как неполное кубическое:

(4.23)

где A и B – числовые коэффициенты, полученные в результате подстановки в уравнение состояния всех известных параметров:

Расчет корней кубического уравнения (4.23) выполним при помощи программного комплекса Mathcad:

а) Решаем уравнение состояния провода относительно величины напряжения для режима гололеда.

Расчетный режим ‒ гололеда, исходный ‒ низшей температуры:

Таким образом, решением неполного кубического уравнения (4.23) являются три корня (как вещественные, так и комплексные). Следовательно, искомым значением напряжения для режима гололеда является вещественный корень

Максимальная стрела провеса в режиме гололеда в соответствии с формулой (4.20):

б) Расчетный режим ‒ высшей температуры, исходный ‒ среднеэксплуатационный:

Следовательно, искомым значением напряжения для режима максимальных температур является вещественный корень

Максимальная стрела провеса в режиме высшей температуры:

Сравнивая стрелы провеса в расчетных режимах, приходим к выводу, что максимальная стрела провеса образуется в режиме гололеда

4.3 Построение шаблона

При проектной расстановке опор по профилю трассы должны выполняться два основных условия:

1) расстояния от проводов до поверхности земли должны быть не меньше требуемых,

2) нагрузки, воспринимаемые опорами, не должны превышать значений, установленных для опор данного типа.

Расстановка опор производится с помощью шаблона, который представляет собой кривые провисания провода в режиме, при котором возникает наибольшая стрела провеса.

Таким режимом является режим гололеда без ветра.

Кривую макси­мального провисания провода (кривую 1) для шаблона строим по формуле:

(4.23)

где ‒ переменная величина, представляющая собой длину полупролета провода, м; ‒ постоянная шаблона для каждого расчетного пролета и марки провода;

.

Таким образом, уравнение кривой провисания провода:

.

Для построения шаблона необходимо выполнить расчеты значений y, с изменением расчетной длины пролета, представив их в виде таблицы:

Таблица 4.3 – Значения у для построения шаблона

Кривая 3, называемая земляной, сдвинута от кривой 1 вниз на расстояние, равное высоте подвеса нижнего провода над землей. Это расстояние определяется формулой:

(4.24)

где ‒ фактическая длина гирлянды изоляторов; ‒ расстояние от земли до нижней траверсы опоры.

Кривая 2, называемая габаритной, расположена выше кривой 3 на максимальную длину стрелы провеса (3,95 м).

Шаблон представлен в приложении, он построен в таком же масштабе, что и профиль: по вертикали – М_В = 1:500, по горизонтали – М_Г = 1:5000.

Расстановку промежуточных опор производят на каждом анкерном участке независимо от других анкерных участков.

Шаблон накладывают на профиль трассы так, чтобы кривая 3 пересекала профиль в месте установки первой анкерной опоры, а кривая 2 касалась его, при этом ось ординат должна быть строго вертикальна. Кривая 1 показывает положение провода в пролете по отношению к земле и к пересекаемым

объектам. Тогда другая точка пересечения кривой 3 с профилем будет соответствовать месту установки первой промежуточной опоры. Затем шаблон передвигают, принимая за начальную первую промежуточную опору, и находят место установки второй промежу­точной опоры и т. д. до конца анкерного участка. Длина последнего пролета в конце анкерного участка может оказаться малой. В этом случае его увеличива­ют, уменьшая ряд длин соседних пролетов, стремясь к тому, чтобы все они бы­ли примерно одинаковы, для того, чтобы механическое напряжение распределялось равномерно.

Для построения шаблона необходимо определить границы его использования, то есть интервал приведенных пролетов, в котором шаблон пригоден. С этой целью находят два крайних значения механического напряжения при высшей температуре по формуле:

(4.25)

где ‒ определяется для того же режима, что и коэффициент шаблона.

Определим крайние значения длин пролетов:

(4.26)

После монтажа анкерных участков в проводах происходит выравнивание напряжения, которое соответствует какому-то условному пролету. Этот пролет называется приведенным, и его длина определяется из выражения:

(4.27)

где – фактическая длина i-го пролета в анкерном участке, м; n – количество пролетов в анкерном участке.

Если длины приведенных пролетов близки к расчетной длине пролета, для которого построен шаблон, то произведенную расстановку опор следует считать законченной. Однако, учитывая специфику прохождения трассы линии 35 кВ с использованием только анкерно-угловых опор, данный расчет не обязателен.

5 ПОСТРОЕНИЕ МОНТАЖНЫХ ГРАФИКОВ И ТАБЛИЦ

Монтажные графики и таблицы представляют собой зависимости изменений напряжений и стрел провеса проводов от изменения температур окружающего воздуха.

Определение стрел провеса следует производить по уравнению равновесия (4.20).

Для определения механических напряжений, входящих в уравнение равновесия (4.20), необходимо воспользоваться уравнением состояния провода в пролете (4.22).

В свою очередь, чтобы начать расчеты по уравнению состояния, нужно задаться исходным режимом, под которым принимается режим, дающий наибольшее напряжение в проводе.

Отыскание исходного режима производится путем сравнения критического пролета с действительным или приведенным пролетами анкерных участков. Последнее зависит от типа применяемых изоляторов (штыревых, натяжных или подвесных).

Подобные расчеты называются механическим расчетом проводов и его основная цель - выявить условия, обеспечивающие в проводах создание необходимого запаса прочности, а основной результат - монтажные таблицы и графики, по которым монтируются провода ЛЭП. Методики отыскания исходного режима для однородных и неоднородных, например, сталеалюминиевых проводов неодинаковы.

5.1 Расчет сталеалюминевых проводов и составление монтажных таблиц

В качестве исходного расчетного режима при построении монтажных графиков может быть один из трех режимов:

а) режим низшей температуры;

б) режим наибольшей температуры;

в) режим среднегодовой температуры.

Поскольку напряжение в проводе ограничивается тремя исходными режимами, то существует три критических пролета, соответствующих пограничным условиям этих режимов:

Первый критический пролет ‒ это пролет такой длины, при котором напряжение в проводе в режиме среднегодовой температуры равно допустимому при среднегодовой температуре, а в режиме низшей температуры равно допустимому напряжению при низшей температуре. Первый критический пролет определяется по формуле, м:

(5.1)

где ‒ коэффициент упругого удлинения материала провода, то есть величина, дающая изменение единицы длины провода при увеличении напряжения на 1 Па; E ‒ модуль упругости, ; ‒ температурный коэффициент линейного удлинения, град^1; ‒ среднегодовая температура, С;

‒ минимальная температура, С; - допустимое напряжение при среднегодовой температуре, ; - допустимое напряжение при низшей температуре, .

Допустимые напряжения для проводов АС‒120

при средней температуре – 8,4 даН/мм²

при низшей температуре – 12,6 даН/мм²

при наибольшей нагрузке – 12,6 даН/мм².

Характеристики

Список файлов ВКР