Пояснительная записка Поярков К.В. (1208049), страница 4
Текст из файла (страница 4)
1) ЛК-70/110-И-4: 84 штук;
2) ЛК-120/110-И-4: 60 штук;
3) ПС-70Е: 48 штук (для грозозащитного троса);
С точки зрения экономической составляющей, вычисленное количество данных типов изоляторов, учитывая цену за один изолятор, взятую по укрупнённым показателям, в сумме составит:
1) ЛК-70/110-И-4: 176400 рублей (2100 за единицу);
2) ЛК-120/110-И-4: 144000 рублей (2400 за единицу);
3) ПС-70Е: 28320 рублей (590 за единицу);
На данный момент количество полимерных изоляторов, применяемых на объектах электроэнергетики России, составляет примерно 10% от общего числа установленных изоляторов. Срок эксплуатации полимерных изоляторов на линиях 110 кВ уже превышает 8 лет.
Исходя из всех вышеперечисленных аспектов, и руководствуясь такими условиями, как: простота монтажа, экономическая выгода, устойчивость к воздействиям окружающей среды и срока службы, точные значения которых были взяты по источнику [4], для данной проектируемой линии электропередачи выбираем – полимерные изоляторы.
5 РАССТАНОВКА ОПОР ПО ПРОФИЛЮ ТРАССЫ
Расстановка опор – наиболее ответственный этап для проектирования линии. После расстановки опор определяются окончательно число и тип опор, количество изоляторов, линейной аппаратуры и другое.
Размещение опор производится по продольному профилю трассы линии электропередачи, исходя из принятого в конкретном случае расчётного пролёта. Его значение определяется типом опорных конструкций, климатическими условиями района, нормируемыми расстояниями от проводов ВЛ до поверхности земли при наибольшем их провесе.
Расстановка опор в данной выпускной квалификационной работе производится графоаналитическим методом. Определение местоположения опор данным методом производится по специально рассчитанному шаблону, представляющему собой кривые (параболы), соответствующие по своим параметрам кривой максимального провисания провода и еще двум кривым, расположенным одна под другой с определенным сдвигом вдоль вертикальной оси. Интервалы сдвига определяются нормируемыми расстояниями от провода до поверхности земли и активной высотой опор на данном участке.
Чтобы построить специальный (максимальный) шаблон, необходимо рассчитать следующие величины:
-
Механические нагрузки на провода и тросы;
-
Механические напряжения в проводах;
-
Стрелы провеса проводов в пролётах.
Механические нагрузки на провода и тросы подсчитывают на основе принятых для данной воздушной линии электропередачи марки проводов и расчетных климатических условий. При подсчете напряжений и стрел провеса проводов и тросов все механические нагрузки будут введены в расчет в виде приведенных (удельных) значений, даН/м3.
5.1 Определение механических нагрузок для расчетных климатических условий
Механические нагрузки на провода подсчитывают на основе марки проводов и расчетных климатических условий по специальным формулам. Расчет погонных и удельных нагрузок на провод и грозозащитный трос при различном характере производится по формулам 5.1-5.12.
-
Определение нагрузок на провод от собственного веса.
Удельная нагрузка от собственного веса взята по приложению 2 таблицы 2 [2], и равняется:
Погонная нагрузка от собственного веса, даН/м вычисляется по формуле:
|
| (5.1) |
| где S = 181,3 мм2 – площадь сечения провода (пункт 2.1). | |
-
Определение нагрузок на провод от веса гололёда.
При минус 5 ˚С на проводах и тросах ВЛ образуются отложения гололеда, изморози и мокрого снега. Данные типы отложений регистрируются, взвешиваются и приводятся к эквивалентной массе гололеда круглой цилиндрической формы с плотностью 900 кг/м3.
Погонная нагрузка от веса гололёда, даН/м вычисляется по формуле:
|
| (5.2) |
| где b = 30 мм – нормативная толщина стенки гололеда (пункт 1.1); d = 17,5 мм – диаметр провода (пункт 2.1); g0 = 900 кг/м3 – объемный вес гололеда. | |
Удельная нагрузка на провод от веса гололеда:
|
| (5.3) |
|
|
-
Определение нагрузок на провод от собственного веса и веса гололеда.
Погонная нагрузка от собственного веса и веса гололёда, вычисляется по формуле:
|
| (5.4) |
|
| |
Удельная нагрузка от собственного веса и веса гололёда:
|
| (5.5) |
|
|
-
Определение нагрузок на провод от давления ветра.
Погонная нагрузка от давления ветра, вычисляется по формуле:
|
| (5.5) | |
| где сx = 1,2 – аэродинамический коэффициент лобового сопротивления провода [3]; q = V2/16 – скоростной напор ветра, даН/м2. | ||
|
| ||
Удельная нагрузка от давления ветра, вычисляется по формуле:
|
| (5.6) |
|
|
-
Определение нагрузок на провод, покрытый гололедом от давления ветра.
Погонная нагрузка от давления ветра на провод покрытый гололёдом, вычисляется по формуле:
|
| (5.7) |
|
| |
Удельная нагрузка от давления ветра на провод покрытый гололёдом:
|
| (5.8) |
|
|
-
Нагрузка от собственного веса и давления ветра на провод, свободный от гололеда.
Погонная нагрузка от собственного веса и давления ветра на провод, свободный от гололеда:
|
| (5.9) |
|
| |
Удельная нагрузка от собственного веса и давления ветра на провод, свободный от гололеда:
|
| (5.10) |
|
|
-
Нагрузка от собственного веса и давления ветра на провод, покрытый гололедом.
Погонная нагрузка от собственного веса и давления ветра на провод, покрытый гололедом:
|
| (5.11) |
|
| |
Удельная нагрузка от собственного веса и давления ветра на провод, покрытый гололедом:
|
| (5.12) |
|
|
Произведя необходимые вычисления по формулам 5.1-5.12 получили значения погонных и удельных нагрузок. Их численные значения для провода, представлены в таблице 5.1.
Расчёт погонных и удельных нагрузок грозозащитного троса выполняется аналогичным методом. Их численные значения представлены в таблице 5.2.
Таблица 5.1 – Результаты расчетов нагрузок на провод
| Характер нагрузки | P, даН/м |
|
| 1. От собственного веса провода | 0,673 | 0,00371 |
| 2. От веса гололеда | 4,029 | 0,022 |
| 3. От веса провода и гололеда | 4,702 | 0,026 |
| 4. От давления ветра на провод, свободный от гололеда | 2,658 | 0,015 |
| 5. От давления ветра на провод, покрытый гололедом | 0,911 | 0,005 |
, даН/м
мм2Окончание таблицы 5.1
| 6. Суммарная от собственного веса и давления ветра на провод, свободный от гололеда | 2,742 | 0,015 |
| 7. Суммарная от веса и давления ветра на провод, свободный от гололеда | 4,789 | 0,026 |
Таблица 5.2 – Результаты расчетов нагрузок на грозозащитный трос:
| Характер нагрузки | P, даН/м |
|
| 1. От собственного веса провода | 0,435 | 0,006 |
| 2. От веса гололеда | 3,52 | 0,047 |
| 3. От веса провода и гололеда | 3,955 | 0,053 |
| 4. От давления ветра на провод, свободный от гололеда | 1,747 | 0,024 |
| 5. От давления ветра на провод, покрытый гололедом | 0,841 | 0,011 |
| 6. Суммарная от собственного веса и давления ветра на провод, свободный от гололеда | 1,8 | 0,024 |
| 7. Суммарная от веса и давления ветра на провод, свободный от гололеда | 4,044 | 0,055 |
5.2 Расчет максимальной стрелы провеса и построение шаблона
Максимальная 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:
1. Гололеда, когда провод испытывает наибольшую вертикальную нагрузку 
при (t° = tг° = -5°)
2. Высшей температуры окружающего воздуха при (t° = tmax° = 36°), когда провод имеет минимальное напряжение и испытывает вертикальную нагрузку только от собственной массы 
.
Сравнивая рассчитанные значения максимальных стрел провеса в режимах гололёда и высшей температуры, принимают наибольшее значение для построения кривых шаблона.
Максимальная стрела провеса в расчётном режиме при одинаковой высоте подвеса провода на опорах, м, определяется по формуле:
|
| (5.13) |
| где | |
– расчетная длина пролета; 
– удельная нагрузка на провод при соответствующем режиме; 
– механическое напряжение в проводе при соответствующем климатическом режиме.Расчетная длина пролета выбирается в пределах 80-95% от габаритного пролёта:
|
| (5.14) |
| где | |
Значение коэффициента при 
зависит от типа рельефа трассы. Меньшее значение коэффициента принимают при сильнопересечённой местности, в то время как большее – при равнинной или слабопересечённой.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
