Техническое задание. 1 Подготовка исходных данных
 Скачать 0.85 Mb.
|
|
4 Определение критических пролётов ВЛ и исходного режима Для каждой марки провода существует предел прочности, превышение которого вызывает необратимые изменения механических свойств провода. Согласно [4] запас прочности в виде допустимых напряжений в проводах для следующих условий: а) наибольшей внешней нагрузки; б) низшей температуры при отсутствии внешних нагрузок; в) среднегодовой температуры при отсутствии внешних нагрузок. При расчете проводов в качестве исходного (начального) можно принимать любое состояние, характеризующееся любой нагрузкой и температурой. Однако при монтаже 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 принять одно из состояний, в котором напряжение может быть равным допустимому. При этом достаточно выбрать правильно один из трех ограничивающих режимов. Формулы для определения критических пролетов могут быть получены из уравнения состояния провода:  (18)где l – длина пролета; α – температурный коэффициент линейного удлинения проводов; E – модуль упругости; σ0,γ0,t0 – соответственно напряжение в проводе, удельная нагрузка и температура в исходном режиме состояния провода; σ,γ,t – соответствующие значения для искомого режима провода. При ограничении напряжения в проводе по трем режимам в общем случае существуют три критических пролета. Согласно формулам из [6], определим три критических пролета для сталеалюминиевого провода марки 5хАС-300/66. Первый критический пролет – это пролет такой длины, при котором напряжение в проводе в режиме среднегодовой температуры равно допустимому при среднегодовой температуре σэ, а в режиме низшей температуры – допустимому напряжению при низшей температуре σmin.  (19)Второй критический пролет – это пролет, при котором напряжение в проводе при наибольшей нагрузке равно допустимому напряжению при наибольшей нагрузке σmax, а в режиме низшей температуры – допустимому напряжению при низшей температуре σ. При условии σг= σ-= σдоп=0,45 σв  (20)Третий критический пролет – это пролет, при котором напряжение в проводе при среднегодовой температуре достигает допустимого при среднегодовой температуре σэ, а в режиме максимальной нагрузки равно допустимому при максимальной нагрузке σmax.  (21)Значения Э, max, tmin – нормативные допустимые значения для провода принимаемая по [4]. Полученные результаты приведены в таблице 7. Таблица 7 – Критические пролёты и выбор исходного режима
5 Систематический расчёт провода Цель систематического расчета заключается в построении зависимостей изменения напряжения в проводе от длины пролета σ = φ(l) и стрелы провеса от длины пролета f = φ(l). Эти зависимости находят для определенных расчетных сочетаний климатических условий. Сочетания климатических условий, соответствующие расчетным режимам 7 и 2, необходимы для нахождения максимальной вертикальной стрелы провеса, которая может возникнуть при высшей температуре либо когда провода и тросы нагружены гололедом. Режим 6 используется для проверки проводов по допустимому напряжению в условиях низшей температуры, а также для определения минимальной стрелы провеса, которая нужна для вычисления габаритов при пересечении с инженерными сооружениями и для других целей. По расчетному режиму 4 контролируют напряжение в средних эксплуатационных условиях, чтобы оно не превышало допустимого при среднегодовой температуре. Один из режимов 3 или 1 позволяет определить максимальную внешнюю нагрузку на провода. По выбранному режиму производится проверка на допустимое напряжение при максимальных нагрузках. Режимы 3, 1 используют также для нахождения косых (наклонных) стрел провеса провода и тросов (при воздействии ветра). Стрела провеса для каждого из сочетаний климатических условий определяется по формуле  (22)где l – длина пролета; γ – удельная нагрузка в расчетном режиме, для которого производится определение стрелы провеса; σ – напряжение в материале провода в соответствующем режиме при выбранной длине пролета. Расчет сталеалюминевых проводов производится для режимов, являющихся основными для определения механических напряжений, стрел провеса провода и проверки основных габаритов опор. Результаты расчетов представлены в таблицах 8. Таблица 8 – Систематический расчет напряжений и стрел провеса проводов
6 Выбор изоляторов и линейной арматуры Выбор типа изоляторов производится на основании требований [4], определяющих необходимую механическую и электрическую прочность изоляторов. Необходимыми исходными данными являются: - напряжение линии - район прохождения трассы - материал и тип опор - нормативная механическая нагрузка на изоляторы. Выбран линейный полимерный стержневой кремнийорганический изолятор марки ЛКЦ 160-750-2, характеристики данного изолятора приведены в таблице 9. Таблица 9 – Характеристика изолятора
Необходимая линейная арматура, для крепления проводов в гирляндах подвесных изоляторов выбрана исходя из класса напряжения и допустимой механической прочности не менее механической прочности изоляторной грлянды это: Зажимы, служащие для закрепления проводов и тросов, подразделяющиеся на поддерживающие, подвешиваемые на промежуточных опорах, и натяжные, применяемые на опорах анкерного типа. Сцепная арматура (скобы, серьги, ушки, коромысла), служащая для соединения зажимов с изоляторами, для подвески гирлянд на опорах и для соединения многоцепных гирлянд друг с другом. 3. Защитная арматура (кольца), предназначенная для более paвномерного распределения напряжения между отдельными изоляторами гирлянды и для защиты их от повреждения дугой при перекрытиях. 4. Соединительная арматура, служащая для соединения проводов и тросов в пролете, а также для соединения проводов в шлейфах на опорах aнкерного типа. 5. Распорки, применяемые для соединения друг с другом проводов расщепленной фазы. На рисунке 1 представлен эскиз изолятора.  Рисунок 1 – Изолятор ЛКЦ 160-750-2 7 Расчёт тяжения провода при обрыве его в соседнем пролёте Повреждения линии с обрывом проводов могут произойти при воздействии на них внешних нагрузок, значительно превосходящих расчетные, из-за незначительного повреждения проводов в зажимах при монтаже и вибрации проводов, при схлестывании проводов в процессе «пляски» и т. д. Основная задача механического расчета проводов при аварийном режиме заключается в определении значения тяжения и провеса провода в пролетах, смежных с аварийным. Если анкерный пролет состоит из одного пролета, то при обрыве провода в нем прикладывается усилие к анкерным опорам со стороны уцелевших проводов в смежных пролетах, равное полному тяжению провода до обрыва. Значение этого усилия применяется в качестве нормативной горизонтальной нагрузки при расчете анкерных опор в аварийном режиме. Если же анкерный пролет состоит из нескольких пролетов, то при обрыве провода в одном из них, ограниченном промежуточными опорами, на промежуточные опоры передаются горизонтальные силы, соответствующие тяжению в уцелевших проводах. Одностороннее тяжение вызывает отклонение гирлянды подвесных изоляторов, которое будет происходить до тех пор, пока не наступит равновесие всех внешних сил, приложенных к ней. Отклонение гирлянды изоляторов приводит к ослаблению тяжения по уцелевшим проводам. Ослабление тяжения также происходит из-за отклонения опор в сторону действия горизонтальной силы. Изменение тяжения провода в результате смещения его точки подвеса называется редукцией, а установившееся новое тяжение – редуцированным. В проекте рассмотрен случай обрыва провода во втором пролете от анкерной опоры. Расчет сводится к нахождению редуцированного тяжения провода и стрелы провеса в соседнем пролете. При этом графическим путем решается уравнение  (23)где  - начальное тяжение провода, кг;  - напряжение при растяжении в низшей точке, соответствующее условиям расчета при IV режиме, кг/мм2;  - фактическое сечение провода (расчетное), мм (24)где  - перемещение точки подвеса, м. (25)Результаты расчёта приведены в таблице 10. Таблица 10. – Расчёт тяжения по проводам в аварийном режиме
8 Расстановка опор по профилю трассы Одна из главных задач при расстановке опор по профилю трассы — проверка расстояний от проводов до земли и до пересекаемых инженерных сооружений. Габариты должны проверяться в следующих режимах: а) в нормальном режиме линии (при необорванных проводах и тросах) по максимальной стреле провеса, получаемой из сопоставления стрел провеса в режиме высшей температуры и в режиме гололеда без ветра; б) при аварийном состоянии линии (обрыв провода в соседнем пролете) в режиме среднегодовой температуры. На заданном профиле трассы расстановка опор производится с помощью специальных шаблонов. Шаблон представляет собой три кривые провисания проводов, построенные в виде парабол для режима, при котором возникает максимальная стрела провеса (при высшей температуре или при гололеде без ветра). Режим максимальной стрелы провеса находится из систематического расчета для расчетной длины пролета. Кривая максимального провисания провода строится по формуле:  (26)При построении шаблона возникает вопрос, какому значению пролета должно соответствовать напряжение), которое изменяется в зависимости от пролета. При идеально ровной местности все пролеты будут одинаковыми и равными lгаб . Очевидно, что в таком случае следует принимать напряжение, coответствующее габаритному пролету. На рисунке 2 представлен шаблон.  Рисунок 2 – Шаблон Кривую 2, называемую габаритной, строят параллельно первой, отложив от нее по вертикали расстояние hдоп, равное допустимому габариту от провода до земли. Аналогично строят кривую 3, называемую земляной. Расстояние по вертикали от кривой 2 до кривой 3 принимают равным максимальной стреле провеса fmax.[1] Шаблон накладывают на профиль трассы так, чтобы кривая 3 пересекала профиль в месте установки первой анкерной опоры, а кривая 2 касалась его. При этом ось у должна находиться в вертикальном положении. Тогда другая точка пересечения кривой 3 с профилем будет соответствовать месту установки первой промежуточной опоры. При таком положении шаблона во всех точках пролета габарит до земли будет не меньше допустимого. Затем шаблон передвигают и аналогичным образом находят положение следующей опоры. Длина последнего пролета в конце анкерного участка может оказаться малой. В этом случае ее следует увеличить, уменьшая соответственно ряд длин соседних пролетов и стремясь, чтобы все они были примерно одинаковыми. С помощью шаблона следует произвести дополнительную проверку и убедиться, что при перемещении опор габариты остаются не меньше допустимых. [1] |