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

Текст из файла (страница 3)

В других районах использование железобетонных опор осложнено рядом факторов, например, большая длина стоек требует применения специальных транспортных средств. К таким транспортным средствам относятся опоровозы, сцепки платформ.

Металлические решетчатые опоры на болтовых соединениях экономичны при транспортировке за счет компактности пакетов деталей, а так же пригодны для горячего оцинковывания, что повышает их эксплуатационные характеристики и расширяет область применения.

Главный недостаток – большое количество сборочных единиц. Сроки монтажа стальных опор в 10 больше, чем у аналогичных железобетонных опор. Так же недостатком является подверженность вандализму.

Так как опоры линий электропередач несут на себе электропровода, по которым поставляется электроэнергия, важно обеспечить два уровня безопасности. Во первых электротехническая безопасность. Важно организовать систему воздушных электропередач в соответствии с мощностью и характеристиками передаваемой электроэнергии. Кроме того, необходимо обеспечить заземление опор и произвести комплекс мер, защищающих от поражения электрическим током. Надежность конструкции. Так как опоры ЛЭП устанавливаются под открытым небом, конструкции должны соответствовать всем факторам риска, которым они подвергаются.

При механическом расчете проводов и тросов используется величина расчетного расстояния между двумя соседними опорами, так называемый расчетный пролет . При расстановке опор на идеально ровной поверхности . Но опыт проектирования показывает, что усредненное значение пролета вследствие неровности местности меньше габаритного, поэтому длина расчетного пролета , м:

(3.1)

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

Конструкция одноцепной металлической унифицированной опоры П220-3 показана на рисунке 3.1.

Рисунок 3.1 – Эскиз одноцепной

металлической промежуточной опоры

4. РАСЧЕТ УДЕЛЬНЫХ НАГРУЗОК НА ПРОВОДА И ТРОСЫ

4.1 Ветровые и гололедные нагрузки

Для определения толщины стенки гололеда и скоростного напора ветра используется понятие высоты расположения приведенного центра тяжести проводов или троса , м:

(4.1)

где - средняя высота подвеса проводов или троса на опоре, м; - максимально допустимая стрела провеса провода или троса, м.

Значение для проводов:

, (4.2)

где - расстояние от земли до i-ой траверсы опоры, м; m - количество проводов на опоре; - длина гирлянды изоляторов, предварительно принимаемая 2,4 м - для ВЛ 220 кВ:

.

Значение для троса определяется высотой подвеса троса над землей:

(4.3)

Допустимая стрела провеса провода, м:

(4.4)

где - расстояние от земли до нижней траверсы, м; Г - наименьшее расстояние по вертикали от проводов до поверхности земли:

Допустимая стрела провеса троса, м:

(4.5)

где - высота подвеса троса на опоре, м; - расстояние между нижней и верхней траверсами опоры, м; - наименьшее допустимое расстояние по вертикали между проводом и тросом в середине пролета, м. Расстояние z определяется в соответствии с ПУЭ в зависимости от расчетной длины пролета [ПУЭ 7, таб.2.5.16], для , :

Высота расположения приведенного центра тяжести провода, м:

Индекс «m» далее будет использоваться для всех расчетных величин троса, а для провода без индекса.

Максимальное ветровое давление как и максимально возможные толщины стенки гололеда , мм, оцениваются после того как удалось сделать определение высоты расположения приведенного центра тяжести проводов и троса:

; (4.6)

, (4.7)

где q - нормативное ветровое давление, принимаемое согласно ПУЭ, Па; К_в - поправочный коэффициент, который вводится на величину ветрового давления в зависимости от типа местности; C - нормативная толщина стенки гололеда, принимаемая согласно ПУЭ, мм; - поправочные коэффициенты на высоту и на диаметр провода (троса).

Максимальное ветровое давление, даН/м², ( даН/м²):

Максимально возможные толщины стенки гололеда, мм:

Температура окружающей среды сказывается на работе ВЛ путем прямого влияния на степень натяжения и провисання проводов и тросов.

При расчетах проводов и тросов на механическую прочность принимаются во внимание данные 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 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;

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

4.2 Удельные нагрузки на провода и грозозащитный трос

Провода и тросы ВЛ испытывают действие нагрузок – вертикальных (вес провода и гололеда) и горизонтальных (давление ветра). В результате этих нагрузок в металле проводов возникает растягивающее напряжение. При расчетах на механическую прочность пользуются удельными нагрузками на провода и тросы.

При этом они могут быть постоянными и временными. К постоянным нагрузкам относятся нагрузки от собственного веса элемента опор (провода, изоляторы, опоры).

Под удельной нагрузкой понимают равномерно распределенную вдоль провода механическую нагрузку, отнесенную к единице длины и поперечного сечения.

1. Удельная нагрузка от собственного веса провода (троса) - γ₁, даН/(м∙ мм²)

1. Удельные нагрузки от веса гололёда - γ₂ даН/(м∙ мм²), определяются из условия, что отложения гололёда имеют цилиндрическую форму:

(4.8)

где F - фактическое сечение провода, мм²; d - диаметр провода мм; g_{0 -} удельный вес льда, g₀ = 0,910^3 Н/ммм² ; К_{n -} коэффициент надежности по ответственности, для ВЛ до 220 кВ равный 1; К_p - региональный коэффициент, от 1,0 до 1,5, на практике допускается принимать равным 1,0; К_f - коэффициент надежности по гололедной нагрузке, равный 1,6 для 3 района по гололеду; К_{d -} коэффициент условий работы, равный 0,5.

1. Удельные нагрузки от собственного веса провода (троса) и гололёда - γ₃ даН/(м∙ мм²):

(4.9)

1. Удельная нагрузка от давления ветра, действующего перпендикулярно проводу, при отсутствии гололёда - , даН/(м∙мм²):

(4.10)

где - ветровое давление даН/ мм²; - коэффициент, учитывающий влияние длины пролета на ветровую нагрузку, в соответствии с [1] принимается равным 1. - коэффициент, учитывающий неравномерность скоростного напора ветра по пролету, = 0,7; = 0,7; - коэффициент который учитывает лобовое сопротивление. К_f - коэффициент надежности по ветровой нагрузке, равный 1,3.

1. Удельная нагрузка от давления ветра, действующего перпендикулярно проводу, при наличии гололёда - γ₅ даН/(м∙ мм²):

(4.11)

где даН/мм² скоростной напор ветра при гололеде; при определении значение коэффициента берется для скоростного напора ветра ,

1. Удельная нагрузка от давления ветра и веса провода (троса) без гололеда γ₆ даН/(м∙ мм²):

(4.12)

1. Удельная нагрузка от давления ветра и веса провода (троса), покрытого гололёдом - даН/(м∙ мм²):

(4.13)

5 Расчет на механическую прочность проводов и тросов

5.1 Определение исходного режима

При механическом расчёте проводов и троса в качестве исходного режима принято принимать наиболее тяжёлый режим, при котором напряжение в проводе достигает допустимого значения. Для выбора исходного режима используется понятие критических пролётов. Для данной ситуации определяются три критических пролёта.

Первый критический пролет определяется по формуле, м:

(5.1)

где Е - модуль упругости, даН/мм²; - температурный коэффициент линейного удлинения, град^1; - среднегодовая температура, С; - минимальная температура, С; - допустимое напряжение при среднегодовой температуре, даН/мм²; - допустимое напряжение при низшей температуре, даН/мм²:

.

Второй критический пролет, м:

(5.2)

где - температура гололеда, С; - допустимое напряжение при наибольшей нагрузке, даН/мм²:

Третий критический пролет, м:

; (5.3)

Из соотношения пролетов выбирается исходный режим: , .

Из этих условий следует принять за исходный режим - режим наибольшей нагрузки: наибольшей удельной нагрузкой даН/мм²; температурой гололеда С; допустимым напряжением при наибольшей нагрузке даН/мм².

5.2 Расчет провода на механическую прочность

При изменении климатических условий меняются удельные нагрузки, температура провода и напряжение в его материале. Для определения напряжений в материале провода при разных климатических условиях используют уравнение состояния провода, которое имеет следующий вид:

(5.4)

где - напряжение в проводе, удельная нагрузка и температура в исходном режиме; - то же в рассчитываемом режиме; - расчетная длина пролета; - модуль упругости и температурный коэффициент линейного удлинения материала провода.

Характеристики

Список файлов ВКР