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

Текст из файла (страница 3)

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)- , даН/(м∙мм²), берется из таблиц 2.1 и 2.2 :

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

(4.8)

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

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

(4.9)

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

(4.10)

где - ветровое давление даН/м²; - коэффициент, учитывающий влияние длины пролета на ветровую нагрузку в соответствии с [1] м принимается равным 1,0; - коэффициент, учитывающий неравномерность скоростного напора ветра по пролету, ; ; - коэффициент лобового сопротивления; - коэффициент надежности по ветровой нагрузке, равный 1,3.

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

(4.11)

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

6. Удельная нагрузка от давления ветра и веса провода (троса) без гололеда - γ_6, даН/(м∙мм²):

(4.12)

7. 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. 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 с параметрами: 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.

Выполним расчет напряжений в режимах высшей температуры, низшей температуры и грозовом режиме.

Представим пол0ученное уравнение как неполное кубическое:

(5.5)

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

(5.6)

Расчет корней кубического уравнения (5.5) выполним при помощи программного комплекса Mathcad:

а) Решаем уравнение состояния провода для режима среднегодовой температуры.

Исходный ‒ наибольшей нагрузки:

даН/(м мм²);

;

.

Расчетный режим - режим среднегодовой температуры:

даН/(м мм²);

.

б) режим низшей температуры:

даН/(м мм²);

;

Проверка условий прочности провода для режимов низшей и среднегодовой температур и режима наибольшей нагрузки:

; ; ;

; ; .

Условия выполняются - значит, механическая прочность проводов будет достаточной для условий проектируемой линии.

Выполним расчет напряжений и стрел провеса в режимах гололеда без ветра, высшей температуры и грозового режима. Расчет будем производить в программе "Mathcad".

Режим гололеда без ветра:

;

;

;

;

;

даН/(м мм²);

Режим высшей температуры:

;

;

;

;

даН/(м мм²);

Грозовой режим:

;

;

;

;

даН/(м мм²).

Определим стрелы провеса проводов в режимах гололеда без ветра, высшей температуры и грозового режима по формуле :

(5.7)

1) в режиме гололёда без ветра:

м;

2) в режиме высшей температуры:

м;

3) в грозовом режиме:

м.

Проверка соблюдения требуемых расстояний от низшей точки провисания провода до земли:

; ; ;

; ; .

Условия выполняются - значит, расстояние от провода до земли будет менее допустимого.

5.3 Расчёт грозозащитного троса на механическую прочность

Стрела провеса троса в грозовом режиме определяется по выражению, м,

, (5.8)

где - стрела провеса провода в грозовом режиме; - длина гирлянды изоляторов; - расстояние от точки подвеса гирлянды верхнего провода до точки подвеса троса.

Напряжение в тросе при грозовом режиме, даН/мм²:

(5.9)

Выполним расчет напряжений для режимов низшей температуры, среднегодовой температуры и наибольшей нагрузки. За исходный режим принимается грозовой режим при температуре плюс 15 С, нагрузке от веса провода 0,008 даН/(м мм²) и напряжении 9,255 даН/мм² .

Расчет будем производить в программе "Mathcad", по уравнению состояния:

(5.10)

где

Расчетный режим - режим среднегодовой температуры, исходный ‒ грозовой режим:

даН/(м мм²);

Для режима нижшей температуры и режима наибольших нагрузок аналогично, в результате:

даН/(м мм²);

даН/(м мм²).

Проверка условий прочности троса для режимов низшей и среднегодовой температур и режима наибольшей нагрузки:

; ; ;

; ; .

Условия выполняются - значит, механическая прочность тросов будет достаточной для условий проектируемой линии.

6 Выбор изоляторов и линейной арматуры

6.1 Выбор изоляторов

Выбор изоляции производится на основании ПУЭ [1]. Согласно п.1.9.10 проектируемая ВЛ расположена в зоне с 3-ой степенью загрязнения атмосферы (СЗА), с удельной эффективной длиной пути утечки изоляторов 2,5 см/кВ, которую определили по табл. 1.9.1. Исходя из характеристики района (3-ая СЗ, труднодоступная местность) по табл. 1.9.24 выбираем следующую конфигурацию изоляторов: стержневой полимерный нормального исполнения.

Согласно [10] для промежуточных опор с поддерживающей подвеской проводов выбираю изолятор ЛК 70/220-А-3, а для анкерных опор с натяжной подвеской проводов – ЛК 160/220-А-3. Эскиз изолятора представлен на рис.6.1.

Расшифровка условного обозначения линейного изолятора:

Л – вид конструкции изолятора: стержневой подвесной линейный;

К – материал защитной оболочки – кремнийорганическая резина;

70, 160 – класс изолятора: значение нормированной разрушающей механической силы при растяжении в килоньютонах;

220 - класс изолятора: значение номинального напряжения линий электропередачи в киловольтах;

А– индекс модификации изолятора («А» - проушина-пестик);

3 - максимальная СЗ по ГОСТ 9920, при которой может применяться изолятор.

Рисунок 6.1 - Эскиз изолятора типа ЛК.

В нормальных режимах поддерживающая гирлянда изоляторов воспринимает осевую нагрузку, состоящую из веса провода, гололеда и веса самой гирлянды. Согласно ПУЭ [1], коэффициенты запаса прочности в режиме наибольшей нагрузки должны быть не менее 2,7, а в режиме среднегодовой температуры – не менее 5,0. С учетом этого расчетные условия для проверки типа изоляторов в подвесной гирлянде имеют вид:

(6.1)

где – нагрузка на изолятор от веса провода, покрытого гололедом; – нагрузка на изолятор от веса гирлянды; – нагрузка на изолятор от веса провода; – разрушающая электромеханическая нагрузка.

Нагрузки и можно рассчитать следующим образом:

(6.2)

Характеристики

Список файлов ВКР