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

Текст из файла (страница 3)

Рисунок 4 - Эскиз опоры У-35-2

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 др.

Размещение опор производят по продольному профилю трассы ВЛ, приложенному к заданию на выполнение курсового проекта, исходя из принятого в конкретном случае расчетного пролета l_р. Его значение определяется типом опорных конструкций, климатическими условиями района, нормируемыми расстояниями от проводов ВЛ до поверхности земли при наибольшем их провесе .

В общем случае при выборе l_р, м должно соблюдаться соотношение:

(5.1)

где ‒ активная высо­та опор (высота подвески нижнего провода), м; C - нормируемое рас­стояние провод – земля; согласно [4] для ненаселенной местности C=6 м; 0,4 ‒ запас в габарите на возможные неточ­ности в графическом построении и на отклонение при монтаже, м.

5.1. Определение механических нагрузок для расчетных климатических условий

Рисунок 6 – Механические нагрузки,

действующие на провод

Приведённые (удельные) нагрузки на провод находятся по следующей формуле:

, (5.2)

где – сечение всего провода, мм².

1. Нагрузка от собственного веса проводов:

, (5.3)

где – ускорение свободного падения тела, ; – масса 1 м провода или тросса, кг/м.

.

Удельная нагрузка от собственного веса провода:

1. Нагрузка от веса гололёда (определяется исходя из условия, что гололедные отложения имеют цилиндрическую форму плотностью ):

(5.4)

где – диаметр провода, мм; – нормативная толщина стенки гололёда, мм (для района по гололёду II мм, табл.2.5.3 [2]); – объёмный вес гололёда, принимаемый равным для всех районов .

,

1. Нагрузка от веса провода и гололёда:

, (5.5)

,

1. Нагрузка от давления ветра на провод, свободный от гололёда:

, (5.6)

где – аэродинамический коэффициент лобового сопротивления провода, принимается равным 1,2 для проводов диаметром меньше 20 мм, свободных от гололёда; – скоростной напор ветра, , где – нормативная скорость ветра для заданного района, 29 м/с, табл.2.5.1 [2].

,

1. Нагрузка от давления ветра на провод, покрытый гололёдом:

, (5.7)

,

1. Суммарная нагрузка от собственного веса и давления ветра на провод, свободный от гололёда:

, (5.8)

,

.

1. Суммарная нагрузка от веса и давления ветра на провод, покрытый гололёдом:

, (5.9)

,

Таблица 4 – Результаты расчёта механических нагрузок

Продолжение таблицы 4

5.2. Расчет максимальной стрелы провеса

Наибольшая 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:

а) гололеда, когда провод испытывает наибольшую вертикальную нагрузку ₃ (при );

б) высшей температуры окружающего воздуха, при , когда провод имеет минимальное напряжение и испытывает вертикальную нагрузку только от собственной массы ₁.

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

. (5.16)

Расчетная длина пролета принимается:

, (5.17)

Согласно [10] меньшие значения коэффициентов при принимают при сильнопересечённой местности (при разнице высот точек подвеса провода на смежных опорах превышающей 15 % длины пролёта).

.

Для отыскания механического напряжения в проводах следует воспользоваться уравнением состояния:

. (5.18)

где и – механические напряжения в низшей точке провода при заданном (исходном) и расчетном (искомом) режимах, даН/мм²; и – приведенные нагрузки, соответствующие исходному и расчетному режимам, ; – длина расчетного пролета, м; и – температуры воздуха, соответствующие и , °С; Е - модуль упругости провода, даН/мм²; – температурный коэффициент линейного расширения провода, .

Помножим обе части уравнения (4.18) на и представим его как кубическое:

(5.19)

где , .

Расчёт корней кубического уравнения выполним при помощи программного комплекса Mathcad:

Согласно [11] узнать в каком режиме будет максимальная стрела провеса можно путём нахождения критической температуры – такой температуры, при которой стрела провеса провода, находящегося под воздействием собственного веса, достигнет такого же значения, как при наличии гололёда. Из сопоставления вычисленной критической температуры с максимальной можно сделать следующие выводы: если максимальная температура выше критической, то наибольшая стрела провеса будет при максимальной температуре; если максимальная температура ниже критической, то наибольшая стрела провеса будет при гололёде. Формула критической температуры:

(5.20)

где , - температура и напряжение при гололёде.

Напряжение при гололёде найдём из уравнения состояния, принимая за расчетный режим - режим гололеда, а за исходный – режим низшей температуры:

;

Найдём коэффициенты A и B для формулы (4.19):

Тогда формула (4.19) для этого случая примет вид:

Кубическое уравнение имеет три корня: два комплексно сопряжённых и один действительный. Нас интересует только действительный корень.

Напряжение для режима гололеда: .

Тогда,

.

, следовательно, наибольшая стрела провеса будет при гололёде.

Далее необходимо найти исходный расчётный режим по методике, изложенной в [10].

Ограничение напряжения провода двумя режимами – низшей температуры и наибольших нагрузок – достаточно лишь в том случае, если напряжение в проводе в третьем режиме (при среднегодовой температуре) не превышает от временного сопротивления разрыву провода в целом. Во всех остальных случаях расчет сталеалюминевых проводов надо вести, согласно [ПУЭ], по следующим трем исходным условиям:

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:

а) – пролет, для которого напряжение провода в режиме низшей температуры достигает допустимого значения , а в режиме среднегодовой температуры – значения :

, (6.1)

где – коэффициент упругого удлинения материала провода, то есть величина, дающая изменение единицы длины провода при увеличении напряжения на 1 ; модуль упругости, .

Рассчитаем критический пролет по формуле (6.1):

м.

б) – пролет, при котором напряжение провода в режиме наибольшей нагрузки равно допустимому напряжению , а в режиме низшей температуры равно :

. (6.2)

Рассчитаем критический пролет по формуле (6.2):

м.

в) – пролет, при котором напряжение провода в режиме среднегодовой температуры равно допустимому напряжению , а в режиме наибольшей нагрузки равно :

. (6.3)

Рассчитаем критический пролет по формуле (6.3):

м.

Выбор исходных расчетных условий проводов по соотношениям действительного и критических пролетов осуществляем по таблице 4 [10.]. Так как соотношение критических пролетов > > и соотношение действительного и критических пролетов l > , то исходные расчетные условия принимаются , и .

Теперь найдём по уравнению состояния напряжение , необходимое для нахождения максимальной стрелы провеса. Расчетный режим – гололёда, исходный – , и (максимальных нагрузок):

;

.

Найдём коэффициенты A и B для формулы (4.19):

Тогда формула (4.19) для этого случая примет вид:

;

.

Максимальная стрела провеса:

Характеристики

Список файлов ВКР