ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА (1230012), страница 2
Текст из файла (страница 2)
-повышенная, относительно штатных канатов, прочность на разрыв (180 даН/мм2 – 200 даН/мм2), что обеспечивает значительный рост надежности, а это особенно важно для анкерных опор и при образовании гололеда или ветровых нагрузках;
- снижение ветровой и гололедной нагрузки, испытываемой оттяжками, за счет измененной конструкции свивки троса, т.к. применяется «компактная» система с более плотным (по отношению к применяемым) размещением проволок как в наружном слое, так и по сечению троса в целом.
Физико-механические характеристики грозозащитного троса МЗ-11-В-ОЖ-Н-Р (согласно табл. 2.5.7-2.5.8 [1]) и [6] занесены в табл.2.
Таблица 2.2 - Физико‒механические характеристики грозозащитного троса
МЗ-11-В-ОЖ-Н-Р
Характеристика | |
1. Сечение, мм2 | 83,59 |
2. Диаметр троса, мм | 11 |
3. Количество и диаметр проволок, шт | 1 + 7 |
4. Вес троса, кг/км | 695 |
5. Модуль упругости, | 18,5 |
6.Темп.коэффициент линейного удлинения, | 12 |
7.Предел прочности при растяжении, даН/ мм2 | 120 |
8.Удельная нагрузка от собственного веса, | 8 |
9.Допустимое напряжение, даН/ мм2 -при средней температуре -при низшей температуре -при наибольшей нагрузке | 42 60 60 |
3 Выбор унифицированной опоры
В настоящее время систематически проводится унификация, которая позволяет использовать единую удобную систему обозначений и классификаций. Унификация позволяет сократить общее количество типов опор, количество типоразмеров деталей опор, подобрать при необходимости рациональную замену опор или их деталей, организовать их массовое производство на специализированных заводах. Согласно унификации, для каждого типа опор установлены условия применения: напряжение ВЛ, число цепей, район по гололеду, максимальная скорость ветра, диапазоны марок проводов, марки тросов.
По этим условиям в справочниках выбирается соответствующий тип опоры, в наименовании которого отражены следующие признаки:
-
вид опоры: П - промежуточная, У - угловая (промежуточная или анкерная), С - специализированная;
-
материал опоры: Д - дерево, Б - железобетон, для металлических решетчатых опор буквенное обозначение отсутствует, для многогранных используется буква М;
-
номинальное напряжение ВЛ;
-
типоразмер - это цифра, отражающая прочностные свойства опоры: четная цифра присвоена двухцепной опоре, нечетная - одноцепной.
Железобетонные опоры (ЖБО) для ВЛ 35-110 кВ значительно дешевле стальных, просты в монтаже, но из-за их недостатков применяются только в районах с относительно простыми условиями строительства и эксплуатации. В других районах использование ЖБО осложнено рядом факторов. Большая длина стоек требует применения специальных транспортных средств (опоровозы, сцепки платформ). Большая масса обусловливает низкие нормы загрузки (14-16 опор на две платформы или 3-4 опоры на автотранспортное средство). Все это затрудняет и удорожает транспортировку. Небольшие величины пролетов между опорами резко увеличивают объемы земляных и монтажных работ. В процессе эксплуатации выявилась недостаточная надежность и небольшие сроки службы опор из-за появления трещин от ветровых нагрузок и их развития от периодических замораживаний и оттаиваний.
Металлические решетчатые опоры (МРО) просты и эффективны в транспортировке (до момента укрупнительной сборки), удобны в эксплуатации. К их недостаткам относятся: большое количество элементов и, как следствие, высокая трудоемкость укрупнительной сборки, контроля ее качества; неэффективность перевозки укрупненных секций; значительные затраты на сооружение фундаментов; подверженность вандализму.
В работе для строительства воздушной линии используются опоры
П220-3 - промежуточная одноцепная металлическая опора.
Таблица 3.1 - Технические характеристики унифицированной опоры П220-3
Марка Пров. | Район по гол. | Район по вет. | Пролет, м | Габарит, м | Масса, кг с цинком | ||||
габаритный | ветровой | весовой | |||||||
АС-240/32 | III | IV | 330 | 330 | 415 | 7,0 | 4880 |
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, значение которого рекомендуется определять в соответствии с местностью, для которой проектируется участок ВЛ:
для населенной местности,
- для ненаселенной.
Конструкция одноцепной металлической унифицированной опоры П220-3 показана на рисунке 3.1.
Рисунок 3.1 - Одноцепная
металлическая промежуточная опора
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;
- 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, определяется в соответствии с ПУЭ в зависимости от расчетной длины пролета для 220 кВ принимается равным 5,5 м([1], таб.2.5.16),
Высота расположения приведенного центра тяжести провода, м:
Высота расположения приведенного центра тяжести троса, м:
В дальнейшем все расчетные величины будут даваться для провода без индекса, а для троса с индексом "Т".
После определения высоты расположения приведенного центра тяжести проводов и троса оцениваются максимально возможные толщины стенки гололеда , мм, и максимальное ветровое давление
:
; (4.6)
, (4.7)
где q - нормативное ветровое давление, даН/м2; - 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:
Максимально возможные толщины стенки гололеда, 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;
5) температура грозы - , при которой определяется надежность защитым 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 возникают растягивающие напряжения. При расчетах на механическую прочность пользуются удельными нагрузками на провода и тросы.