Механический расчет воздушных линий кратко

Обновлено: 05.07.2024

Механическая часть воздушных линий электропередачи: Учебнометодическое пособие / Амурский гос. ун-т. г. Благовещенск, 1998 г. – 28с.

Пособие включает основные теоретические положения по расчету механической части воздушных линий, расстановке опор по трассе ВЛ, задание по курсовой работе и варианты задания.

Рекомендуется в качестве вспомогательного пособия при курсовом и дипломном проектировании для студентов специальностей 1002, 1004 очной и заочной форм обучения. Может быть использовано на практических занятиях при решении примеров по расчету механической части ВЛ.

Рецензенты: А.Е. Серов, заведующий кафедрой АППиЭ АмГУ, проф., канд. техн. наук;

А.Д. Григоров зам.нач. электротехнической службы ОАО "Амурэнерго" © Амурский государственный университет, 1998.

ВВЕДЕНИЕ

Настоящее учебно-методическое пособие предназначено для оказания помощи студентам при выполнении курсовой работы по курсу "Механическая часть воздушных линий электропередачи" и может быть использовано при дипломном проектировании.

В основу учебно-методического пособия положены типовые расчеты механической части воздушных линий (ВЛ), включающие основные разделы при проектировании ВЛ. Приведены основные формулы, краткие справочные данные, указаны источники, которыми необходимо пользоваться при проектировании.

Наличие данного пособия не освобождает студентов от необходимости использования технической литературы, каталогов, стандартов и т.п. при выполнении курсовой работы.

1. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ И РАСЧЕТНЫЕ КЛИМАТИЧЕСКИЕ

УСЛОВИЯ

Сечение провода ВЛ определяется расчетом в предыдущих частях комплексного проекта или определяется заданием.

Определенное расчетом сечение провода необходимо проверить по условиям механической прочности согласно ПУЭ (см.табл. 2.5.4.; 2.5.5.) и по условиям короны (табл. 2.5.6.).

Исходные данные Номинальное напряжение сети Uном, кВ.

Сечение провода (определяется расчетом) или определяетсязаданием.

Количество цепей (см. предыдущие разделы комплексного проекта).

Максимальная температура воздуха tоmax, C.

Минимальная температура воздуха tоmin, С.

Среднегодовая температура воздуха tэо, С.

Температура гололедообразования tогол, С.

Район по гололеду.

Расчетные климатические условия и мероприятия по повышению механической прочности ВЛ выбираются в соответствии с картами районирования территории страны по скоростным напорам ветра и размерам гололедных образований и грозовой активности.

Максимальный нормативный скоростной напор ветра на высоте до 15 м от поверхности земли определяется по табл.2.5.1. ПУЭ. Нормативная толщина стенки гололеда для высоты 10 м над поверхностью земли определяется по табл. 2.5.3. ПУЭ.

Скоростной напор ветра на провода ВЛ определяется по высоте расположения приведенного центра тяжести всех проводов (ЦТ). Скоростной напор на тросы - по высоте расположения центра тяжести тросов. При расположении центра тяжести на высоте до 15 м скоростной напор принимается по табл. 2.5.1. ПУЭ. При расположении центра тяжести на высоте более 15 м от поверхности земли скоростной напор определяется путем умножения значения напора указанного в табл. 2.5.1. на поправочный коэффициент, учитывающий возрастание скорости ветра по высоте (табл.2.5.2.) ПУЭ.

Высота расположения приведенного Ц.Т. проводов или тросов hпр определяется для габаритного пролета по формуле:

где hср - средняя высота крепления проводов к изоляторам или средняя высота крепления тросов на опоре, отсчитываемая от отметки земли в местах установки опор, м;

fMAX - стрела провеса провода или троса условно принимаемая наибольшей (при высшей температуре или гололеде без ветра), м.

Полученные значения скоростных напоров округляются до целого числа. При горизонтальном расположении проводов (тросов) на опоре:

- длина гирлянды изоляторов, м;

hгаб - поправка на неточность подвеса провода, м;

0,3 м- при спокойном рельефе и при пролетах до 300 м;

0,5 м - в остальных случаях.

Fр - расчетное (действительное) сечение всего провода, которое отличается от номинального. Например: Fн=10 мм2; Fр=9,89 мм2.

Нагрузка от массы гололеда 2.

Нагрузка от массы провода и гололеда, 3 3 = 1 + 2, (8) Нагрузка от давления ветра на провод без гололеда, 4

5. ОПРЕДЕЛЕНИЕ КРИТИЧЕСКИХ ПРОЛЕТОВ ВЛ

И ИСХОДНОГО РАСЧЕТНОГО РЕЖИМА

При расчетах проводов принимаются такие сочетания климатических условий, которые дают наиболее невыгодные по механическим нагрузкам значения напряжений в проводе в одних случаях и максимальные стрелы провиса - в других.

Эти условия принимаются за исходные по которым можно определить состояние провода при любых других условиях. При ограничении напряжения в проводе тремя исходными режимами, должны существовать три критических пролета соответствующих пограничным условиям этих режимов.

l1кр - пролет для которого напряжение провода в режиме низшей температуры достигает допустимого напряжения tmin, а в режиме среднегодовой температуры значения э;

l2кр - пролет, при котором напряжение провода в режиме наибольшей нагрузки равно допустимому напряжению max, а в режиме низкой температуры - tmin;

l3кр - пролет, при котором напряжение провода в режиме среднегодовой температуры равно допустимому э, а в режиме наибольшей нагрузки равно max.

Критические пролёты рассчитываются по формулам:

( ) ( ) 1 Э Значения Э, max, tmin. - нормативные допустимые значения для провода принимаются по ПУЭ. табл. 2.5.7.

1 - й случай. Если l1 кр l2кр l3 кр, то это значит, что физический смысл имеют только два критических пролета l1кр и l3 кр.

Определяющим исходным режимом в уравнении состояния провода в пролете будет:

б) при lрасч l3 кр - режим максимальной нагрузки.

в) при l1кр l расч l3 кр - режим среднеэксплуатационныых условий.

Тогда уравнение состояния провода в пролете будет:

2-й случай. Если l1крl 2крl 3кр, то физический смысл имеет только l2 кр и расчет проводится с ограничением напряжения при двух режимах :

режим t min и режим наибольших нагрузок.

Если lрасч l2кр, то исходный режим - режим tmin и расчетное уравнение (17).

Если l расчl 2 кр, то исходный режим - режим максимальных нагрузок и расчетное уравнение (18).

3-й случай. l1к мнимый, l2кр l3кр.

То расчетный пролет l3кр.

Если lpl3кр, исходный режим - режим среднеэксплуатационных условий, расчетное уравнение (19) Если lpl3кр, то исходный режим - режим максимальных нагрузок и расчетное уравнение (18).

4-й случай. l3к - мнимый или имеет очень большое значение.

Расчетный пролет l1кр.

Если lpl1кр, то исходный режим - режим tmin и расчетное уравнение (17).

Если lpl1кр, то исходный режим - режим среднеэксплуатационных условий и расчетное уравнение. (19).

Соотношения определяющие исходные условия для расчета проводов.

6. СИСТЕМАТИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ПРОВОДА.

В расчетах монометаллических и сталеалюминевых проводов обычно принимают режимы, указанные в табл. № 1.

При первом расчетном режиме в районах с толщиной стенки гололеда 15 мм и более скоростной напор ветра при гололёде должен быть не менее 14 даН/м2.

Для районов со среднегодовой температурой минус 5 °С и ниже температуру в режимах I и III следует принимать минус 10 °С.

Во всех случаях скоростной напор ветра при гололеде следует принимать не более 30 даН/м2. См. ПУЭ §2.5.34.

7. ВЫБОР ТИПОВ ИЗОЛЯТОРОВ И АРМАТУРЫ.

Выбор арматуры производится в соответствии с принятым типом изоляторов. Изоляторы с определенной механической разрушающей нагрузкой имеют присоединительные размеры соответствующие линейной арматуре с такой же гарантированной прочностью (или большей).

Поддерживающие зажимы принимаются глухие.

Натяжные зажимы выбирают в зависимости от марки провода:

болтовые для проводов сечением до 300 мм2 и прессуемые для проводов сечением 300 мм2 и более.

8. РАСЧЕТ ТЯЖЕНИЯ ПРОВОДА ПРИ ОБРЫВЕ ЕГО В

СОСЕДНЕМ ПРОЛЕТЕ.

В работе рекомендуется рассмотреть случай обрыва провода во втором пролете от анкерной опоры.

Расчет сводится к нахождению редуцированного тяжения провода и стрелы провеса в соседнем пролете.

При этом решается уравнение (26) графическим путем с построением кривых (1) и (2).

э - напряжение при растяжении в низшей точке,соответствующее условиям расчета при IV режиме. (ПЭУ 2.3.35) кг/мм2;

F - фактическое сечение провода (расчетное),мм2.

9. РАССТАНОВКА ОПОР ПО ПРОФИЛЮ ТРАССЫ ВЛ.

Продольный профиль трассы ВЛ представляет собой очертания вертикального разреза вдоль трассы. Он составляется на основании топографических изысканий в масштабах:

Горизонтальный 1:5000 Вертикальный 1:500 При переходах через инженерные сооружения Горизонтальный М 1:2000 Вертикальный М 1:200

При расстановке опор по профилю должны быть учтены дваосновных условия:

1. Расстояние от проводов до земли и пересекаемых сооружений должны быть не менее требуемых ПУЭ. (табл. № 2)

2. Нагрузка, воспринимаемая опорами, не должна превышать значений, принятых в расчетах опор соответствующих типов.

Следует избегать установку опор в местах, требующих выполнения более сложных фундаментов (болота, обводненные участки и т.п.).

При расстановке опор на идеально ровной местности, их можно устанавливать на расстояниях равных габаритному пролету, не производя проверки габаритов над землей. В обычных условиях неровного профиля расстановка опор производится по шаблону.

Шаблон представляет собой три кривые (параболы), соответствующие кривой максимального провисания провода и расположенные друг над другом с определенным сдвигом по вертикали.

Кривая максимального провисания провода строится по формуле.

, - принимают из систематического расчета провода для расчетного режима II или VII, где fmax, т.е. режима соответствующего наибольшему провисанию провода в вертикальной плоскости для lпр=0,9 lгаб В учебном проектировании при несложном профиле можно принять lпр=lгаб Кш-коэффициент шаблона.

Вычисленная и построенная кривая (1)-кривая провисания провода.

Сдвинув кривую (1) вниз на расстояние равное габариту получим габаритную кривую (2). С учетом неточности профиля кривую (1) сдвигают вниз на расстояние hr= Г+(0,3-0,5), м 0,3 м - при спокойном рельефе и при пролетах до 300м.

0,5 м - в остальных случаях.

Сдвинув кривую (1) вниз на расстояние ho равное высоте подвеса провода на опоре получим кривую (3) - земляную кривую.

4. Если последний пролет окажется малым, его увеличивают за счет сокращения предыдущих пролетов.

5. Длины смежных пролетов промежуточных опор не должны отличаться друг от друга более чем в два раза.

6. Пролеты должны быть кратными 5.

7. Должны быть выдержаны значения ветровых и весовых пролетов, вычисленные по формулам и в соответствии с паспортными данными опор.

8. Опоры не должны попадать на неудобные места (болота, поймы, грунтовые дороги, крутые склоны и т.д.).

10. ПРОВЕРКА ВЕТРОВЫХ И ВЕСОВЫХ ПРОЛЕТОВ.

Весовой пролет опоры обозначается lвес. и соответствует значению принятому в расчете опоры для определения весовых нагрузок от проводов и тросов. При установке опор с одинаковой высотой подвеса провода на идеально ровной местности его вес распределяется на обе опоры одинаково и тогда lвес=lгаб.

При различной высоте точек подвеса провода на соответствующие опоры передается вес провода на участке от точки подвеса до низшей точки провода в пролете. Длина этого участка, равная полусумме соответствующих эквивалентных пролетов не должна превышать значения принятого в расчете опоры.

11. РАСЧЕТ ГАБАРИТА ПРОВОДА НАД ПЕРЕСЕЧЕНИЕМ.

Основной задачей расчета переходов ВЛ через инженерные сооружения, естественные препятствия и др. является определение высоты над пересекаемым объектом. (Г). Рис.2.

Величина и принимается из систематического расчета провода для режима в котором fmax.

При расчете пересечений необходимо руководствоваться ПУЭ Э2.5.119-2.5.174.

Если в результате расчета окажется, что габарит над пересекаемых сооружением не удовлетворяет нормам, то применяют следующие меры:

изменяют расстановку опор, применяют повышенные опоры, заменяют ВЛ на кабельные, ВЛ более низких напряжений переустраивают и т.д.

12. РАСЧЕТ МОНТАЖНЫХ СТРЕЛ ПРОВЕСА.

При монтаже провод должен быть подвешен с таким тяжением, чтобы напряжение в проводе во всех режимах соответствовало расчетным значениям.

В проводах анкерного участка с разной длиной пролетов устанавливается напряжение соответствующее значению lпр.

Порядок построения графика для расчета монтажных стрел провеса такой:

каждого фактического пролета (l) при пр+40 и пр-40 (составляют таблицу).

4. В системе координат fм и to C полученные две точки f+40 и f-40 соединяют.

Полученная линия-график для определения f данного пролета при любой t от +40OC до -40OC.

5. Таким образом строят графики для необходимого числа длины пролета.

В зависимости от температуры окружающей среды, при которой производится монтаж провода по этим графикам определяют стрелу провеса провода, которую необходимо установить при монтаже.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В заключении делается краткий анализ результатов выполненной работы. В том числе:

1) Количество устанавливаемых опор на трассе ВЛ (анкерных, промежуточных, на оттяжках, угловых и т.д.)

2) Количество железобетонных, металлических опор и их типы.

3) Делается вывод о принятом варианте расстановки опор по трассе ВЛ и допустима ли другая расстановка опор с целью уменьшения их количества и сокращения стоимости строительства ВЛ.

ЛИТЕРАТУРА

1. Правила устройства электроустановок (ПУЭ). М.: Энергоатомиздат,

2.Электротехнический справочник. Т.3, кн.1. / Под ред.

В.Г. Герасимова и др. М.: Энергоатомиздат, 1988. 880с.

3. Идельчик В.И. Электрические системы и сети. M.: Энергоатомиздат

4.Справочник по проектированию линий электропередачи / Под ред.

М.А. Реута, С.С. Рокотяна. M.: Энергия, 1980. 296с.

5. Крюков К.П., Новгородцев Б.П. Конструкции и механический расчет линий электропередачи. M.: Энергия, 1979. 392с.

6. Б.А. Боровиков, В.К. Косарев, Г.А. Ходот. Электрические сети энергетических систем. M.: Энергия, 1977. 392с.

Задание к курсовой работе.

Приводится краткий исторический обзор развития строительства линий электропередачи в России, перечисляются основные достижения отечественной и зарубежной энергетики в области проектирования и сооружения ВЛ. Кратко перечисляются требования, предъявляемые к ВЛ.

Правилами устройства электроустановок (ПУЭ)

1. По исходным данными определить максимальный нормативный скоростной напор ветра (qmax) и нормативную толщину стенки гололеда (b).

2. Выбрать тип опор анкерных и промежуточных и для выбранного

с принятым типом опор и приведенным центром тяжести всех проводов.

4. Рассчитать удельные механические нагрузки на провода ВЛ.

5. Определить величины трех критических пролетов (l1кр l2кр l3кр) и исходный расчетный режим.

6. Выполнить систематический расчет провода.

7. Выбрать тип изоляторов, количество изоляторов в поддерживающей и натяжной гирляндах. Выбрать арматуру.

8. Выполнить расчет тяжения провода при обрыве его в соседнем

9. Выполнить расстановку опор по профилю трассы ВЛ.

10. Выполнить проверку фактических ветровых и весовых пролетов.

11. Выполнить расчет габарита провода над пересекаемым объектом (препятствием).

12. Выполнить расчет монтажных стрел провеса проводов.

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.

Механический расчет ВЛИ-0.4кВ с СИП-2AF с несущей нулевой жилой

Цель расчета: выбор элементов воздушных линий с прочностью, которая обеспечивает их безаварийную эксплуатацию при механических нагрузках, не превышающих нагрузок, имеющих место при самом неблагоприятном сочетании расчетных условий.

Расчет выполняется для строительства воздушной линии 0.4кВ с самонесущим изолированным проводом для опор на базе железобетонных стоек.

Район строительства ВЛИ-0.4кВ: Алматинская обл., г.Талгар.

Климатические условия района проектируемой ВЛИ:

– Район по толщине стенки гололеда: III, что соответствует нормативной толщине стенки гололеда 15мм с повторяемостью 1 раз в 10 лет (ПУЭ РК 2003г., п.2.4.11., табл.2.5.3.);

– Район по давлению ветра: II, что соответствует максимальному ветровому давлению – qmax=40даН/м 2 , максимальной скорости ветра – νmax=25м/с с повторяемостью 1 раз в 10 лет (ПУЭ РК 2003г., п.2.4.11., табл.2.5.1.);

Механические характеристики применяемого при расчете провода сведены в таблицу 11.1:

Таблица 11.1

Расчетные климатические условия

При расчетах проводов ВЛИ на механическую прочность необходимо определять напряжения в проводах и стрелы провесов при всех возможных эксплуатационных сочетаниях климатических условий. Поскольку таких сочетаний может быть большое количество, то ПУЭ РК 2003г., п.2.5.33. устанавливают следующие расчетные сочетания климатических условий:

1) абсолютная максимальная температура воздуха (t+), ветер и гололед отсутствуют, удельная нагрузка от собственного веса провода – λ1 (режим высшей температуры);

2) абсолютная минимальная температура воздуха (t_), ветер и гололед отсутствуют, удельная нагрузка от собственного веса провода – λ1 (режим низшей температуры);

3) среднегодовая температура (tср), ветер и гололед отсутствуют, удельная нагрузка от собственного веса провода – λ1 (режим среднегодовой температуры);

4) температура воздуха –5°C, ветер отсутствует, провода покрыты гололедом, удельная нагрузка – λ3 (режим гололеда без ветра);

5) температура воздуха –5°C, максимальное ветровое давление, гололед отсутствует, удельная нагрузка – λ6 (ветровой режим);

6) температура воздуха –5°C, провода и тросы покрыты гололедом, ветровое давление q'=0.25·qmax, удельная нагрузка – λ7 (режим гололеда с ветром).

Расчет удельных нагрузок на провода

Провода ВЛИ 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. Под удельной нагрузкой понимают равномерно распределенную вдоль провода механическую нагрузку, отнесенную к единице длины и поперечного сечения. Удельные нагрузки выражаются в Ньютонах, отнесенных к 1м длины провода и к 1мм 2 сечения: Н/(м·мм 2 ).

Порядок определения удельных нагрузок

1. Удельная нагрузка от собственного веса провода – λ1:

где p1 – вес одного метра провода, Н/м; F0 – фактическое сечение несущей жилы провода, мм 2 .

2. Удельная нагрузка от веса гололеда λ2 определяется исходя из условия, что гололедные отложения имеют цилиндрическую форму плотностью ρ0=9·10 –3 Н/(м·мм 2 ):

где bэ – толщина стенки гололеда, мм; d – диаметр провода, мм; F0 – фактическое сечение несущей жилы провода, мм 2 ; Kн – коэффициент надежности по ответственности, принимаемый равным: 0.8 – для одноцепных ВЛИ до 1кВ; 1 – для двухцепных и многоцепных ВЛИ до 1кВ; Kр – региональный коэффициент, принимаемый равным 1 для ВЛИ до 1кВ; Kf – коэффициент надежности по гололедной нагрузке, равный 1.6 для районов по гололеду III и выше; Kd – коэффициент условий работы, равный 0.5.

3. Удельная нагрузка от собственного веса провода и веса гололеда – λ3:

4. Удельная нагрузка от давления ветра, действующего перпендикулярно проводу при отсутствии гололеда – λ4:

где qmax – максимальное ветровое давление, Н/м 2 ; Kl – коэффициент, учитывающий влияние длины пролета на ветровую нагрузку, равный 1.2 при длине пролета до 50м; αω – коэффициент, учитывающий неравномерность ветрового давления по пролету ВЛ, принимаемый равным 0.85 при ветровом давлении 40даН/м 2 ; Cx – коэффициент лобового столкновения, принимаемый равным 1.1 для СИП ВЛИ до 1кВ свободных или покрытых гололедом; d – диаметр провода, мм; Kн – коэффициент надежности по ответственности, принимаемый равным: 0.8 – для одноцепных ВЛИ до 1кВ; 1 – для двухцепных и многоцепных ВЛИ до 1кВ; Kр – региональный коэффициент, принимаемый равным 1 для ВЛИ до 1кВ; Kf – коэффициент надежности по ветровой нагрузке, равный 1.1; F0 – фактическое сечение несущей жилы провода, мм 2 .

5. Удельная нагрузка от давления ветра, действующего перпендикулярно проводу, при наличии гололеда – λ5:

где q'=0.25·qmax; qmax – максимальное ветровое давление, Н/м 2 ; Kl – коэффициент, учитывающий влияние длины пролета на ветровую нагрузку, равный 1.2 при длине пролета до 50м; αω – коэффициент, учитывающий неравномерность ветрового давления по пролету ВЛ, принимаемый равным 0.85 при ветровом давлении 40даН/м 2 ; Cx – коэффициент лобового столкновения, принимаемый равным 1.1 для СИП ВЛИ до 1кВ свободных или покрытых гололедом; d – диаметр провода, мм; bэ – толщина стенки гололеда, мм; Kн – коэффициент надежности по ответственности, принимаемый равным: 0.8 – для одноцепных ВЛИ до 1кВ; 1 – для двухцепных и многоцепных ВЛИ до 1кВ; Kр – региональный коэффициент, принимаемый равным 1 для ВЛИ до 1кВ; Kf – коэффициент надежности по ветровой нагрузке, равный 1.1; F0 – фактическое сечение несущей жилы провода, мм 2 .

6. Удельная нагрузка от давления ветра и веса провода без гололеда – λ6:

7. Удельная нагрузка от давления ветра и веса провода, покрытого гололедом – λ6:

Удельные нагрузки для расчитываемых проводов сведены в таблицу 11.2:

Таблица 11.2

Расчет провода на механическую прочность

Расчет проводов на механическую прочность ведется методом допустимых напряжений. Суть этого метода заключается в том, что напряжения в несущих жилах проводов в любом из эксплуатационных режимов не должны превышать допустимых напряжений. При выполнении этого условия материал несущей жилы провода работает в пределах упругих деформаций. Допустимые напряжения задаются ПУЭ в процентах от предела прочности несущей жилы провода (временного сопротивления несущей жилы провода).

Временное сопротивление несущей жилы провода σвр, Н/мм 2 , определяется делением разрывного усилия (предела прочности) несущей жилы провода на суммарное сечение несущей жилы:

где T – разрывное усилие провода, Н (таблица 11.1); S – суммарное сечение несущей жилы провода, мм 2 .

Для обеспечения необходимой надежности в эксплуатации, несущие жилы проводов должны иметь определенный запас прочности, который при расчете принимается в зависимости от материала провода в процентах временного сопротивления разрыву при наибольшей внешней нагрузке σг, низшей температуре σ_ и при среднегодовой температуре σср.

Допускаемые напряжения для несущей жилы самонесущего изолированного провода при наибольшей нагрузке и низшей температуре – 40% от σвр, а при среднегодовой температуре – 30% от σвр.

Для рассчитываемых проводов значения временных сопротивлений несущих жил σвр и допустимые напряжения σг, σ_ и σср сведены в таблицу 11.3:

Таблица 11.3

Как видно из таблицы, допустимые напряжения при наибольшей нагрузке и наименьшей температуре принимаются больше соответствующих напряжений при среднегодовой температуре. Это обусловлено относительной кратковременностью первых двух режимов.

Важным этапом расчета проводов на механическую прочность является определение параметров исходного режима. В качестве такого режима можно принять любой режим, для которого известны удельная нагрузка, температура и напряжение. Однако при эксплуатации проводов напряжения в них не должны превышать соответствующих допустимых напряжений для режимов максимальной нагрузки, низшей и среднегодовой температур. Чтобы выполнить это условие, целесообразно при расчете в качестве исходного выбрать режим, в котором напряжение может достигать допустимого значения.

Условия ограничения напряжения в несущей жиле провода в трех указанных выше режимах определяют три критических пролета.

Первый критический пролет lк1 – это пролет такой длины, при которой напряжение в несущей жиле провода в режиме среднегодовой температуры равно допустимому при среднегодовой температуре, а в режиме низшей температуры равно допустимому напряжению при низшей температуре.

Второй критический пролет lк2 – это пролет такой длины, при которой напряжение в несущей жиле провода при наибольшей нагрузке равно допустимому напряжению при наибольшей нагрузке, а в режиме низшей температуры равно допустимому напряжению при низшей температуре.

Третий критический пролет lк3 – это пролет такой длины, при которой напряжение в несущей жиле провода в режиме среднегодовой температуры равно допустимому при среднегодовой температуре, а в режиме наибольшей нагрузки равно допустимому напряжению при наибольшей нагрузке.

Общая формула для критических пролетов:

Подставив необходимые данные для рассчитываемых проводов, значения критических пролетов сводим в таблицу 5. За расчетный пролет примем lр=35м.

Для определения исходного режима по соотношению критических и расчетного пролетов воспользуемся таблицой 11.4:

Таблица 11.4

Таблица 11.5

Расчетные данные таблицы 11.6 используются для проверки проводов на прочность, а также для расчета габаритов пересечений.

Выбор железобетонных стоек

Технические характеристики используемых железобетонных стоек приведены в таблице 11.7:

Таблица 11.7

Нормативная средняя составляющая нагрузки на опору, Н:

где Kw – коэффициент, учитывающий изменение ветрового давления по высоте в зависимости от типа местности; q – ветровое давление (см. исходные данные), Н/м 2 ; Cx – коэффициент лобового сопротивления провода; A – площадь проекции, ограниченная контуром конструкции, ее части или элемента с наветренной стороны на плоскость перпендикулярно ветровому потоку, вычисленная по наружному габариту, м 2 .

Нормативная пульсационная составляющая ветровой нагрузки, Н:

Расчетная ветровая нагрузка на конструкцию опоры, Н:

где Kн – коэффициент надежности по ответственности; Kр – региональный коэффициент; Kf – коэффициент надежности по ветровой нагрузке.

Расчетная линейная нагрузка от веса проводов с гололедом, воспринимаемая опорами, Н/м:

где N – количество проводов; λ7 – удельная нагрузка от давления ветра и веса провода, покрытого гололедом; F – суммарное сечение провода.

Расчетный суммарный горизонтальный (ветровой) момент, дейтсвувющий на абсолютно жесткую опору, Н·м:

где hпр – высота подвески провода, м; l – длина пролета, м; H – высота надземной части опоры, м.

Расчетный суммарный вертикальный момент, дейтсвувющий на абсолютно жесткую опору:

где bпр – расстояние от провода до оси опоры.

Расчетный суммарный изгибающий момент, действующий на абсолютно жесткую опору:

Равнодействующая горизонтальных сил:

Высота точки приложения горизонтальных сил:

Прогиб в точке крепления проводов, м:

Прогиб в центре тяжести надземной части стойки опоры, м:

где 1/ρ – кривизна в опорном сечении (взято из книги по расчету мех. прочности опор для стоек СК), 1/ρ=0.0097 1/м; β – угол поворота стойки в заделке (β=0.01рад); hзад – глубина заделки стойки, м; hпт – высота центра тяжести стойки, м.

Расчетный суммарный изгибающий момент от вертикальных сил, Н·м:

Суммарный изгибающий момент:

Результаты расчетов сводим в таблицу 11.8:

Таблица 11.8

Суммарный изгибающий момент MΣ (таблица 11.8) не должен превышать расчетный изгибающий момент выбранной стойки (таблица 11.7). Снижение суммарного изгибающего момента достигается путем снижения расчетного пролета.

1. Правила устройства электроустановок Республики Казахстан 2015г.

2. Правила устройства электроустановок Республики Казахстан 2008г.

3. Ответ Министра энергетики РК от 9 сентября 2019 года на вопрос от 28 августа 2019 года № 565120 (dialog.egov.kz).

4. А.П.Вихарев, А.В.Вычегжанин, Н.Г.Репкина. Проектирование механической части воздушных ЛЭП. Учебное пособие. - Киров, 2009.

5. Е.Н.Попов. Механическая часть воздушных линий электропередачи. Учебно-методическое пособие. - Благовещенск, 1998.

6. К.П.Крюков., Б.П.Новгородцев. Конструкции и механический расчет линий электропередачи. - Л: "Энергия", 1979.

7. П.И.Анастасиев., Ю.А.Фролов. Линии электропередачи до 10кВ промышленных предприятий. - М: "Энергия", 1980.

Надежность электроснабжения потребителей электроэнергии во многом зависит от механической прочности всех конструктивных элементов установок для канализации электроэнергии (линий электропередачи, подстанций, токопроводов и т. д.). В свою очередь провода и тросы воздушных линий, токоведущие шины токопроводов и подстанций, их технические характеристики и действующие на них в процессе эксплуатации нагрузки в значительной степени предопределяют конструктивные решения, принимаемые при проектировании и сооружении упомянутых выше сетевых устройств. Целью механического расчета является в конечном счете определение напряжений в материале проводов, тросов и шин при заданных сочетаниях расчетных условий для различных режимов работы (нормальный режим — при необорванных проводах и тросах, аварийный режим — при обрыве части проводов и тросов при расчете ВЛ или режим короткого замыкания при расчете токопроводов и ошиновок открытых подстанций).
Полученные в результате расчета значения механических напряжений в материале токоведущих частей и тросов используются в дальнейшем при решении отдельных частных задач (например, при определении величин стрел провеса проводов и тросов, а также расстояний от проводов до земли или сооружений, для расчета мест установки фиксирующих устройств — распорок на токопроводах, при проектировании защиты от вибрации и т. п.). Объем механического расчета определяется главным образом его целевым назначением, т. е. конечными результативными данными, которые являются необходимыми в каждом конкретном случае для проектирования отдельных конструктивных элементов установки. В отечественной технической литературе, посвященной вопросам проектирования механической части ВЛ и подстанций [Л. 10, 14], достаточно полно изложена теория расчета проводов и тросов, положенная в основу приведенных здесь материалов, цель которых — в элементарной форме и сокращенном объеме дать практические рекомендации по отдельным наиболее часто встречающимся в практике элементам механического расчета проводов, тросов и токоведущих шин.

2. ОСНОВНЫЕ ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ И ВЕЛИЧИНЫ

При выполнении механического расчета проводов и тросов, помимо результатов электрического расчета сети (в части выбора для данной ВЛ марки провода), необходимо располагать также рядом других исходных данных и величин, основными из которых являются:
расчетные климатические условия;
конструктивные данные и физико-механические характеристики проводов и тросов;
нормируемые величины (запас механической прочности проводов и тросов, допускаемые нагрузки на изоляторы и арматуру, минимальные допустимые расстояния от проводов ВЛ до земли и сооружений и т. л.).
Расчетные климатические условия. Все основные элементы воздушных линий электропередачи постоянно подвергаются э процессе эксплуатации непосредственному воздействию различных атмосферных явлений. Поэтому вполне естественно, что климатические условия (ветер, гололед, температура воздуха) в значительной степени определяют конструктивные параметры каждой ВЛ.
Согласно ПУЭ для расчета ВЛ принимаются наиболее невыгодные с точки зрения работы линии сочетания климатических условий, наблюдаемых в данном районе не реже 1 раза в 5 лет (для ВЛ напряжением 35 кВ и ниже) и 1 раза в 10 лет (для ВЛ напряжением 110— 330 кВ).
Данные о климатологии района расположения трассы ВЛ обычно получают путем достаточно продолжительных наблюдений над различного рода атмосферными явлениями на местных метеостанциях, а также в линейных службах энергохозяйств, занимающихся эксплуатацией воздушных линий электропередачи. При этом во всех случаях при определении расчетных климатических условий необходимо руководствоваться соответствующими рекомендациями ПУЭ, в которых приведены карты районирования территории СССР по ветру и гололеду.
Таблица 4-1
Толщина стенки гололеда, мм, на высоте 10 м

Таблица 4-2
Нормативные скоростные напоры ветра QH, кГ/м2, на высоте 10 м

В качестве расчетных температур при выполнении механического расчета принимаются как фактические их значения по данным многолетних наблюдений (высшая t+, низшая /_ и среднегодовая t3), так и условные (нормируемые) значения, принимаемые в качестве наиболее вероятных для различных режимов работы ВЛ (например, в гололедном режиме или при максимальном скоростном напоре ветра t=—5° С или t— —10° С при гс:—5° С; в монтажном режиме t——15° С; при атмосферных перенапряжениях £=+Т5°С и т. д.). Действующими ПУЭ рекомендованы следующие расчетные сочетания климатических условий, которые следует принимать при расчете проводов и тросов ВЛ:

макс тер и гололед отсутствуют или tf = —f-5° С при гололеде и отсутствии ветра.

  1. Режим максимальных напряжений в материале проводов и тросов стмакс: i-, ветер и гололед отсутствуют или t = —5°С (t= — KFC при —5°С) при гололеде и скоростном напоре ветра 0,25QMaKc-
  2. Режим максимальных ветровых нагрузок: t=—5° С (t=—10° С при tgz—5° С), скоростной напор ветра Омакс, гололед отсутствует.
  3. Среднеэксплуатационный режим: t3, ветер и гололед отсутствуют.
  4. Режим атмосферных перенапряжений: /= + 15° С, скоростной напор ветра 6,25 кГ/мг, гололед отсутствует.
  5. Режим внутренних перенапряжений: t3, скоростной напор ветра 0,27QMaKc, гололед отсутствует.


7. Монтажный режим: t— —15° С, скоростной напор ветра 6,25 кГ/м2, гололед отсутствует.
Приведенный выше перечень расчетных режимов принимается в целом при выполнении так называемых систематических расчетов проводов и тросов, результаты которых используются, как правило, лишь при проектировании типовых опорных конструкций и других конструктивных узлов ВЛ. При конкретном проектировании с использованием типовых унифицированных конструкций при расчете проводов и тросов ограничиваются обычно только теми режимами, для расчетных условий которых проверка работы проводов и тросов в данном случае является необходимой.
Физико-механические характеристики проводов и тросов. Расчет проводов и тросов по прочности выполняется с учетом их конструктивных данных и физико-механических характеристик. Конструктивные данные проводов и тросов, применяемых обычно на ВЛ энергоемких предприятий, приведены в гл. 2 (см. табл. 2-1), а их основные физико-механические характеристики — в табл. 4-3.
Таблица 4-3
Физико-механические характеристики проводов и тросов

Примечание. В скобках указаны данные для проводов АСК„ ACK.0 в АСКУ.
При этом следует отметить, что для отдельных групп сталеалюминиевых проводов значения, модуля упругости Е и температурного коэффициента линейного расширения а приняты усредненными, так как для этих групп проводов указанные величины различаются весьма незначительно (на 0,5—0,7%), а пользование усредненными значениями в определенной степени упрощает расчет и практически не влияет на его результаты. То же относится и к приведенным в таблице значениям удельных нагрузок от собственного веса проводов.
Запас механической прочности проводов и тросов. В целях обеспечения необходимых эксплуатационных показателей сооружаемых ВЛ расчет проводов и тросов выполняется, исходя из нормируемого запаса прочности по отношению к величине временного сопротивления провода или троса разрыву авр. Необходимость введения в расчет запаса прочности определяется известной условностью расчетных климатических условий, принимаемых для расчета в качестве исходных, а также степенью точности самого расчета, в основу которого, как известно, положен ряд условностей и предположений. В зависимости от марки провода или троса максимальное напряжение в их материале в соответствии с действующими ПУЭ в различных режимах работы не должно превышать следующих значений (в процентах к временному сопротивлению разрыву):
алюминиевые провода — 50% при наибольшей внешней нагрузке (ветре и гололеде) или низшей температуре и 30% при среднегодовой температуре;
сталеалюминиевые провода — 42% при наибольшей внешней нагрузке, 37% при низшей температуре и 25% при среднегодовой температуре; стальные тросы — 50% при наибольшей внешней нагрузке или низшей температуре и 35% —при среднегодовой температуре.
Абсолютные значения максимально допустимых напряжений в материале проводов и тросов различных марок приведены в табл. 4-4. При соответствующих техникоэкономических обоснованиях для проводов марки АСУ в районах с интенсивными гололедоизморозевыми образованиями (в IV и особых районах СССР по гололеду) допускается принимать стМакс=0,6аВр. Величины вводятся в расчет как исходные и не могут быть превышены в любом случае. С другой стороны, по соображениям конструктивного характера, изложенным ниже (см. § 4-5 и 4-6), при расчете в ряде случаев применяются значения меньше нормированных, т. е. не используются в полной мере физико-механические свойства проводов.
Однако это обстоятельство не влияет сколько-нибудь существенно на технико-экономические показатели сооружения, поскольку принимаемые для проводов значения позволяют полностью использовать необходимые величины пролетов между опорными конструкциями и, с другой стороны, в определенной степени повысить эксплуатационные показатели сооружения.

3. МЕХАНИЧЕСКИЕ НАГРУЗКИ ПРОВОДОВ И ТРОСОВ


Провода и тросы воздушных линий в процессе эксплуатации периодически подвергаются воздействию внешних нагрузок от давления ветра (горизонтальные нагрузки), образующегося на них гололеда (вертикальные нагрузки) и одновременно от обоих (суммарные нагрузки). Эти нагрузки во многом определяют величины механических напряжений, возникающих в материале проводов и тросов, и поэтому механический расчет производится с учетом подобных дополнительных нагрузок. При этом во всех случаях учитывается также собственный вес провода или троса.
Поскольку методы расчета проводов и тросов аналогичны, в дальнейшем изложении все сказанное о проводах относится также к тросам. Определение механических нагрузок проводов производится на основе принятых для данной линии расчетных климатических условий (см. § 4-2) и конструктивных данных проводов (см. табл. 2-1). Все виды внешних дополнительных нагрузок вводятся в расчет, как правило, в виде удельных (приведенных) значений, отнесенных к 1 м длины провода и 1 мм2 его поперечного сечения (кГ/м- мм2). Обычно для решения отдельных задач механического расчета используются семь следующих основных величин горизонтальных (ветровых), вертикальных (весовых) и суммарных нагрузок, краткие характеристики и расчетные формулы для которых приведены ниже.
Нагрузка от собственного веса. Величина нагрузки от собственного веса зависит только от материала провода и его конструктивных параметров, и поэтому удельное значение ее может быть определено по формуле
(4-2)
где G — вес 1 пог. м провода, кг/м; F—площадь поперечного сечения провода, мм2.

Максимально допускаемые напряжения в материале проводов (тросов) в целом омаке, кГ/мм2

Воздушные линии электропередач (ВЛ) предназначены для передачи электроэнергии на расстояния. Основными элементами воздушных линий являются провода и тросы, опоры, изоляторы, линейная арматура и т.д.

В учебнике производится расчет линии электропередач 110 кВ, выполненой проводом АС-120/19 и тросе ТК-50, в анкерном пролете на механическую прочность. Расчетные значения напряжений в проводе АС- 120/19 и тросе ТК-50 не должны превышать допустимых при любых погодных условиях, возможных в данной местности. Стрелы провеса провода и троса также не должны превышать допустимых значений в любом режиме.

Проектирование механической части воздушных ЛЭП включает следующие основные этапы:

  • расчет механических нагрузок на элементы ВЛ;
  • выбор элементов ВЛ (опор, изоляторов, арматуры и др.);
  • расчет элементов ВЛ на механическую прочность;
  • расстановку опор по профилю трассы;
  • расчет перехода через инженерное сооружение (наземный трубопровод);
  • расчет монтажных стрел провеса проводов и тросов.

1. Определение физико-механических характеристик провода и троса ВЛ

1.1. Характеристики и конструкция провода

В качестве примера рассмотрим ВЛ напряжением 110 кВ выполненой многопроволочным сталеалюминиевым проводом марки АС-185/29. Буквами в марке провода обозначается материал жилы, то есть Аалюминий, С — сталь. Цифрами обозначается номинальное сечение провода: проводящей части (в числителе) и стальной (в знаменателе). Алюминий и сталь имеют различные механические характеристики. Практический расчет сталеалюминиевых проводов обычно ведется по характеристикам, приведенным к проводу в целом, то есть формально провод считается выполненным из одного материала. Физико-механические характеристики провода приведены в таблице 1.

Таблица 1. Физико-механические характеристики провода АС-185/29

Площадь сечения, мм 2 алюминиевой части 181
стальной части 29
суммарное 210
Диаметр провода, мм 18,8
Количество и диаметр проволок алюминиевых штук 26
мм 2,98
стальных штук 7
мм 2,3
Количество повивов, штук алюминиевой части 2
стальной части 1
Масса 1 км провода, кг 728
Модуль упругости, ×10 4 Н/мм 2 8,25
Температурный коэффициент линейного удлинения, ×10 -6 град -1 19,2
Предел прочности при растяжении, Н/мм2 290
Удельная нагрузка от собственного веса провода, ×10 -3 Н/ (м·мм 2 ) 34,67
Допустимое напряжение, Н/мм 2 при среднегодовой температуре 90
при низшей температуре 135
при наибольшей нагрузке 135

Конструкция сталеалюминиевого провода марки АС-185/29 показана на рис. 1.

Поперечное сечение сталеалюминиевого провода

Рис. 1. Поперечное сечение сталеалюминиевого провода

1.2. Выбор унифицированной опоры

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:

  1. вид опоры: П — промежуточная, У — угловая (промежуточная или анкерная), С — специализированная;
  2. материал опоры: Д — дерево, Б — железобетон, для металлических решетчатых опор буквенное обозначение отсутствует, для многогранных используется буква М;
  3. номинальное напряжение ВЛ;
  4. типоразмер — это цифра, отражающая прочностные свойства опоры: четная цифра присвоена двухцепной опоре, нечетная — одноцепной.

Для воздушной линии используются опоры ПМ110-1 — промежуточная одноцепная металлическая многогранная опора, предназначенная для применения в I-V ветровом районах, в I-VI и особом гололедных районах.

Таблица 2. Технические характеристики унифицированной опоры ПМ110-1

При механическом расчете проводов и тросов используется значение расчетного расстояния между двумя соседними опорами, так называемый расчетный пролет ?р При расстановке опор на идеально ровной поверхности ?р = ?габ. Усредненное значение пролета вследствие неровности местности меньше габаритного, поэтому длина расчетного пролета ?р, м,


где ?габ — длина габаритного пролета, м.

α — коэффициент, значение которого принимается равным α = 0,8÷0,9 в соответствии с местностью.

Тогда с учетом габаритного пролета можно принимать:


При выборе типа опоры необходимо наметить расположение проводов на опоре. Конструкция одноцепной многогранной металлической унифицированной опоры ПМ110-1 показана на рисунке 2, основные размеры опоры приведены соответственно в таблице 3.

Таблица 3. Основные размеры унифицированной опоры ПМ110-1

Рис. 2. Одноцепная многогранная металлическая промежуточная опора

1.3. Характеристики и конструкция троса

В качестве грозозащитного троса на ВЛ напряжением 110 кВ используются многопроволочные стальные канаты марки ТК-50. Цифрами в маркировке обозначается номинальное сечение троса. Физико-механические характеристики троса приведены в таблице 4.

Таблица 4. Физико-механические характеристики троса ТК-50

Трос марки ТК-50 представляет собой многопроволочный провод из стальных оцинкованных проволок, выполненный путем скручивания проволок. На рисунке 3 приведена конструкция стального троса ТК-50.

Рис. 3. Констукция грозотроса ТК-50

Согласно ПУЭ, воздушные линии напряжением 110 кВ и выше на металлических и железобетонных опорах должны быть защищены по всей длине грозозащитными тросами. Линии с расположением проводов согласно рисунку 5, защищаются одним тросом (рисунок 5). При одном грозозащитном тросе защитный угол α должен быть не боле 30°.

Расположение грозозащитного троса на опоре

Рис. 5. Расположение грозозащитного троса на опоре

2. Расчет удельных нагрузок на провода и тросы

2.1. Ветровые и гололедные нагрузки

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


где hcр — средняя высота подвеса проводов или троса на опоре, м; [ƒ] — максимально допустимая стрела провеса провода или троса, м.

Значение средней высоты подвеса hcр для проводов определяется по формуле:


где hi — расстояние от земли до i-ой траверсы опоры, м; m — количество проводов на опоре; λ — длина гирлянды изоляторов, предварительно принимаемая равной 1,3 м для ВЛ 110 кВ.

Значение средней высоты подвеса ℎср т для троса определяется высотой подвеса троса над землей,


Допустимая стрела провеса провода, м,


uде ℎ2 — расстояние от земли до нижней траверсы, м; Г — наименьшее расстояние по вертикали от проводов до поверхности земли, м.

Допустимая стрела провеса троса, м:


где ℎср т — высота подвеса троса на опоре, м; ℎ3 — расстояние между нижней и верхней траверсами опоры, м; z — наименьшее допустимое расстояние по вертикали между проводом и тросом в середине пролета, м.

После определения высоты расположения приведенного центра тяжести проводов и троса оцениваются максимально возможные толщины стенки гололеда . мм, и максимальное ветровое давление .


где ?0 — нормативное ветровое давление, принимаемое согласно ПУЭ, Па;

?? — поправочный коэффициент, который вводится на величину ветрового давления в зависимости от типа местности; ?0 — нормативная толщина стенки гололеда, принимаемая согласно ПУЭ, мм; ?Г1, ?Г2 — поправочные коэффициенты на высоту и на диаметр провода (троса);

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 значения температуры:

  1. высшая температура — ?. = 30℃, при которой провод может иметь максимальное удлинение и, следовательно, максимальную стрелу провеса;
  2. низшая температура — ?. = −25℃, при которой провод имеет наименьшую длину, а температурные напряжения могут достигать наибольших значений;
  3. среднегодовая температура ?ср= 0℃, при которой провод работает наиболее длительное время;
  4. температура гололеда — ?гол= −5℃, при наибольшей скорости ветра и при гололеде;
  5. температура грозы — ?гр= 15℃, при которой определяется надежность защитным тросом всех элементов ВЛ в условиях грозового режима.

2.2. Удельные нагрузки на провода и тросы

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.

Под удельной нагрузкой понимают равномерно распределенную вдоль провода механическую нагрузку, отнесенную к единице длины и поперечного сечения. Удельные нагрузки выражаются в Ньютонах, отнесенных к 1 м длины провода и к 1 мм 2 сечения: Н/ (м×мм 2 ).

1. Удельная нагрузка от собственного веса (тяжение) провода (троса) — γ1 действует от центра провода по нормали вниз, как это показано на рис. 6 и вычисляется по формуле:


где ?п — вес одного метра провода, Н; F-фактическое сечение провода, мм 2 .

Рис. 6. Тяжение провода от собственного веса

2. Удельные нагрузки от веса гололёда γ2 (рис. 7) определяются из условия, что отложения гололёда на проводе (тросе) имеют цилиндрическую форму:

Рис. 7. Тяжение провода от веса гололёда

При этих условиях удельные нагрузки от веса гололёда определяются по формуле:


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; ?р — региональный коэффициент, диапазон изменения от 1,0 до 1,5, но обычно на практике допускается принимать равным 1,0; ?? — коэффициент надежности по гололедной нагрузке, равный 1,3 для районов по гололеду 1 и 2; ?? — коэффициент условий работы, равный 0,5.

3. Удельные нагрузки от собственного веса провода (троса) и голо- лёда — γ3 (рис. 8):

Рис. 8. Результирующее тяжение провода от веса провода (троса) и гололёда

Эта суммарная нагрузка на провод учитывает собственный вес провода и вес гололёдного образования на проводе:


4. Удельная нагрузка от давления ветра, действующего перпендикулярно проводу, при условии отсутствия гололёда — γ4 (рис. 9). В этом случае для вычисления удельной нагрузки применима формула:


где . — ветровое давление, Па; ?? — коэффициент, учитывающий влияние длины про лета на ветровую нагрузку, для ?р = 252 м принимается равным 1,0; ?н — коэффициент, учитывающий неравномерность скоростного напора ветра по пролету, ?н = 0,91; ?н ? = 0,835; ?? — коэффициент лобового сопротивления, равный 1,2 — для всех проводов, покрытых гололедом, и для проводов диаметром меньше 20 мм, свободных от гололеда.

Рис. 9. Тяжение на провод от давления ветра без гололёда

5. Удельная нагрузка от давления ветра, действующего перпендикулярно проводу, при условии наличии гололёда — γ5 (рис. 10) определяется по формуле:



где


Рис. 10. Тяжение на провод от давления ветра при гололёде

В этом случае при определении значения γ5 коэффициент ?н берется для скоростного напора ветра ? ′ .

6. Удельная нагрузка от давления ветра и веса провода (троса) без гололеда — γ6 (рис. 11) определяется как среднегеометрическое значение от собственного веса провода и тяжения, создаваемого ветровым напором:



Рис. 11. Тяжение на провод от давления ветра и собственного веса провода

7. Удельная нагрузка от давления ветра, действующего перпендикулярно проводу, при условии наличии гололёда — γ5 и веса провода (троса), покрытого гололёдом – γ3 (рис. 12) определяется как среднегеометрическое значение указанных факторов:

Читайте также: