ev-E2778

61

Рис. 7.2

После монтажа анкерного участка в проводах происходит выравнивание напряжения, которое соответствует какому-то условному пролету. Этот пролет называется приведенным, и его длина определяется из выражения:

	n	3
	ål
	i
lпр =	i =1		,	(7.3)
	n
	åli
	i =1

где li - фактическая длина i-го пролета в анкерном участке, м; n – количество пролетов в анкерном участке.

Если длина приведенного пролета близка к расчетному, для которого построен шаблон (отличие не более 3 %), то механический расчет проводов и тросов можно считать удовлетворительным. Если отличие lпр и l р больше указан-

ного выше, то необходимо повторить механический расчет при замене значения

l р на lпр , построить новый шаблон и заново расставить опоры по профилю трассы.

7.2. Проверка опор на прочность

При расстановке опор по профилю трассы все они должны быть проверены на прочность в реальных условиях. Вертикальные нагрузки, действующие на опору, определяются собственной массой проводов и гололеда, а горизонтальные – действием ветра. Проверку выполняют сопоставлением вычисленных

62

для каждой опоры весового и ветрового пролетов со значениями этих пролетов, указанных в технических характеристиках опоры.

Весовой пролет соответствует вертикальной нагрузке на опору и определяется суммой двух смежных эквивалентных полупролетов, прилегающих к данной опоре:

l	=	lэ' 1 + l"э2	.	(7.4)
вес	2
Эквивалентный пролет – это	условный пролет с			подвеской провода на

одинаковых высотах, вычисляемый по формулам: - первый (большой) эквивалентный пролет

lэ' 1 = l + 2 ×sгол × Dh . g3 ×l

- второй (малый) эквивалентный пролет

l"э2 = l - 2 ×sгол × Dh , g3 ×l

где l - действительная длина пролета, Dh – разность между высотами точек подвеса провода, g3 - удельная нагрузка, sгол - напряжение в проводе.

Так для опоры № 2 (рис. 7.3):

l'э1 = l1 + 2 × sгол × Dh1 ; g3 × l1

l"э2 = l2 - 2 × sгол × Dh2 .

g3 × l2

Рис. 7.3

Смежными эквивалентными пролетами, прилегающими к опоре, могут быть и два больших или два малых эквивалентных пролета. Тогда выражение (7.4) будет иметь вид:

l' + l'

lвес = э1 э2

2

или

l" + l"

lвес = э1 э2 .

2

63

Очевидно, что при подвеске провода на одинаковой высоте ( Dh = 0 ) весовой пролет равен полусумме действительных смежных с опорой пролетов:

l = l1 + l2 .
вес	2

Ветровой пролет для каждой опоры рассчитывается как полусумма смежных пролетов:

l = l1 + l2 . (7.5)

ветр	2
Для каждой опоры должны выполняться соотношения для рассчитанных
по формулам (7.4) и (7.5) фактических значений пролетов:

lветр.ф £ lветр ,

lвес.ф £ lвес .

Если для какой-то опоры весовой или ветровой фактический пролет оказался больше указанного в паспортных данных, то должна быть произведена соответствующая перестановка опор на профиле трассы.

7.3. Проверка опор на вырывание

При расстановке опор необходимо следить за тем, чтобы точки установки опор не попали на неудобные места– болота, поймы рек, грунтовые дороги, крутые склоны и т.д. При расстановке опор на пересеченной местности может оказаться так, что отметка расположения какой-либо опоры будет зна-

чительно ниже отметок двух соседних опор (рис. 7.4), что при определенных условиях может привести к вырыванию опоры из грунта.

Проверка на вырывание производится с помощью шаблона, представляющего кривую провисания провода при минимальной стреле провеса. Шаб-

Рис. 7.4

лон рассчитывается по формуле(7.2), в которую подставляется нагрузка g1 от

собственного веса провода и stmin . Построенный таким образом шаблон накла-

дывают на профиль так, чтобы кривая проходила через точки подвеса провода смежных (с проверяемой) опор, например для опор № 1 и № 3 (рис. 7.4). Если при этом кривая шаблона окажется выше точки крепления провода нижестоящей опоры № 2, то делается вывод о том, что опора № 2 будет испытывать си-

64

лу, действующую вертикально вверх. Эта сила будет поднимать, «поддергивать» поддерживающую гирлянду изоляторов вверх, что может вызвать замыкание провода на землю через траверсу опоры. Для предотвращения этого проводятся следующие мероприятия: перестановка опоры № 2 на более высокую отметку; ликвидация опоры № 2; установка повышенной опоры № 2; установка анкерной опоры вместо промежуточной №2; ослабление тяжения провода; подвеска компенсирующих грузов (балластов). Осуществление того или иного мероприятия должно быть как технически, так и экономически обосновано. На практике чаще применяют последнее.

Вырывающая сила V определяется по формуле

V = Тt min ×(tgq1 + tgq2 ) ,

где q1 и q2 - углы наклона к горизонтали прямых, соединяющих точки подвеса провода на опорах № 1 и № 2, № 2 и № 3 (рис. 7.5);

Тt min - тяжение в проводе в режиме минимальной температуры. Вес компенсирующего груза рекомендуется применять равным

G ³V + (0,3 ¸ 0,5)×Gп ×lгаб ,

где Gп - вес одного метра провода без гололеда.

Технические характеристики балластов приведены в приложении К.

При большой разнице отметок вес груза может оказаться сопоставимым с весом опоры, тогда рекомендуется установка вместо низко расположенной промежуточной опоры № 2 опоры анкерного типа.

Применение повышенных и пониженных опор возможно при наличии соответствующих конструкций опор используемого типа.

Ослабление тяжения может быть рекомендовано только в исключительных случаях, так как при этом увеличиваются стрелы провеса, а следовательно и число опор в анкерном участке.

65

7.4. Пример проверки опоры на вырывание

Требуется проверить на вырывание опору №2 (рис. 7.5) воздушной линии напряжением 110 кВ, выполненную на опорах 110ПБ-5 проводом АС120/19. Кривая провисания нижнего провода (1) построена по напряжению в проводе в режимеtmin. Она проходит

выше точки подвеса провода опоры № 2. Следовательно, на опору № 2 действует вырывающая сила V, и эту силу необходимо компенсировать, например подвеской дополнительного груза G на гирлянды опоры № 2.

			Рис. 7.5
Определяется значение вырывающей силы V, Н:
tgq =		8		0,0695;= tgq		2		9,5	=0,0871; T		=4520 Н;	=
1		115					109			tmin

V = 4520 ×(0,0695 + 0,0871) = 708 Н.

Для опоры ПБ110-5 длина габаритного пролета составляет 190 м. Вес провода АС120/19 Gп = 471×10-2 Н/м. Вес дополнительного груза определится как:

G= 708 + 0,3 ×471×10-2 ×190 = 916 Н.

7.5.Пояснения к выполнению расстановки опор

вкурсовом проекте

1.Продольный профиль трассы представляет собой очертания вертикального разреза вдоль трассы. Рельеф трассы не бывает ровным и поэтому профиль изображается ломаной линией. Профиль используется для проверки вертикальных расстояний над землей, поэтому чертеж профиля выполняется в разных масштабах по вертикали и горизонтали. Рекомендуется в курсовом проекте

принять масштаб по вертикали М В = 1 : 500 , а масштаб по горизонтали принять в зависимости от длины пролета: при 100 < l < 200 м - М Г = 1 : 5000 ; при

200 < l < 300 м - М Г = 1 : 7500 ; при 300 < l < 400 м - М Г = 1 :10000 .

На продольном профиле трассы обозначаются пересекаемые инженерные сооружения, а также геологический разрез, показывающий глубину залегания грунтов различных типов. Под горизонтальной линией, ограничивающей чер-

66

теж профиля, наносят сверху вниз следующие данные: отметки профиля; горизонтальные расстояния, отметки которых были замерены; пикетаж, обозначающий длину трассы в метрах; абрис, где указываются границы пересекаемых трассой полей, лугов, лесов, болот, рек, инженерных сооружений; углы поворота линии; характеристики грунтов и характеристики линии.

Пример продольного профиля трассы приведен в [4]. В задании на курсовой проект предложено лишь очертание вертикального разреза и места установки начальной и конечной опоры анкерного участка. Полный чертеж профиля трассы с расстановкой опор и геологическим разрезом разрабатывается -са мостоятельно и приводится в графической части проекта.

В записке на листе миллиметровки формата А4 приводится чертеж очертания вертикального разреза с указанием инженерных сооружений, расставленных опор, значений ветровых и весовых пролетов. Отдельно в записке приводится рисунок перехода через инженерное сооружение с указанием на нем поясняющих размеров и параметров. При необходимости приводится рисунок шаблона и иллюстрация проверки опоры на вырывание.

2.При построении шаблона следует подтвердить расчетом по формуле (7.1) выбор режима, соответствующий максимальной стреле провеса.

3.В случае значительного отличия lпр и l р следует повторно выполнить

механический расчет провода для длины пролета, равной lпр , построить новый шаблон и провести новую расстановку опор по трассе.

4.При построении шаблона и профиля трассы используется один и тот же масштаб.

5.Шаблон, по которому проводилась расстановка опор, вкладывается в пояснительную записку.

8. Расчет переходов ВЛ через инженерные сооружения

Под переходами через инженерные сооружения понимают пересечения проектируемой ВЛ с железными и шоссейными дорогами, другими линиями электропередачи, линиями связи, радиорелейными линиями, трубопроводами. ПУЭ нормируются следующие показатели:

1)допустимые расстояния по вертикали от проводов пересекающей воздушной линии до пересекаемого объекта;

2)допустимые расстояния по горизонтали от опор пересекающей -воз душной линии до пересекаемого объекта;

3)допустимые углы пересечения воздушной линии с трассой пересекаемого объекта;

4)типы и марки опор, изоляторов и зажимов, устанавливаемые в пролете пересечения.

67

8.1. Требования ПУЭ к различным случаям пересечений

Пересечение ВЛ между собой.

Угол пересечения ВЛ выше 1 кВ между собой не нормируется. Место пересечения должно выбираться возможно ближе к опоре, пересекающей ВЛ. Расстояние от проводов пересекаемой ВЛ до опор пересекающей ВЛ по горизонтали и от проводов пересекающей ВЛ до опор пересекаемой должны быть не менее 6 м, для ВЛЗ – не менее 1,5 м, для ВЛИ – не менее 0,5 м.

Пересечения ВЛ 500 ÷ 750 кВ с ВЛ 330 кВ и ниже допускается осуществлять в пролетах ограниченных как промежуточными, так и анкерными опорами. При пересечении ВЛ 500 ÷ 750 кВ с ВЛ 6 ÷ 20 кВ и ВЛ до 1 кВ опоры, ограничивающие пролет пересечения, должны быть анкерного типа, провода пересекаемой ВЛ в пролете пересечения должны быть не менее 70 мм2 по алюминию.

На промежуточных опорах пересекающей ВЛ с поддерживающими гирляндами изоляторов провода должны быть подвешены в глухих зажимах, а на опорах со штыревыми изоляторами должно применяться двойное крепление провода.

Провода ВЛ более высокого напряжения должны быть расположены выше проводов ВЛ более низкого напряжения. Наименьшие расстояния между ближайшими проводами пересекающихся ВЛ должны приниматься не менее приведенных в ПУЭ (табл. 3.5.24).

Пересечение ВЛ с радиорелейными линиями (РЛ) и линиями связи (ЛС).

Как правило, в пролете пересечения ЛС и РЛ должны быть выполнены подземной или воздушной кабельной вставкой. И лишь когда это невозможно, пересечение ВЛ и ЛС выполняется неизолированными проводами. В этом случае должны соблюдаться следующие требования. Угол пересечения проводов

ВЛ с проводами ЛС и РЛ должен быть по возможности близок к 90o . Место пересечения следует выбирать по возможности ближе к опоре ВЛ. При этом расстояние по горизонтали от опоры ВЛ до проводов ЛС должно быть не менее семи метров, а от опор ЛС до проекции на горизонтальную плоскость ближайшего провода ВЛ должно быть не менее пятнадцати метров. Не допускается расположение опор ЛС и РЛ под проводами пересекающей ВЛ. Опоры ВЛ в пролете пересечения должны быть анкерного типа. Пересечение можно выполнять на промежуточных опорах при условии применения на ВЛ проводов сечением не менее 120 мм2. Провода ВЛ должны быть расположены над проводами ЛС. Провода ЛС и РЛ в пролете пересечения не должны иметь соединений. Если опоры ВЛ в пролете пересечения промежуточные, то крепление проводов на них должно выполняться только глухими зажимами. Расстояние по вертикали от проводов ВЛ до проводов ЛС и РЛ в нормальном режиме ВЛ и при обрывах проводов в смежных пролетах ВЛ должны быть не менее приведенных в табл. 8.1.

68

Таблица 8.1

Наименьшие расстояния по вертикали от проводов ВЛ до проводов ЛС и РЛ

		Наименьшее расстояние, м,
Режим ВЛ		при напряжении ВЛ, кВ
	20÷110	150	220	330	500
Нормальный режим	3	4	4	5	5
Аварийный режим	1	1,5	2,0	2,5	3,5

Пересечение ВЛ с железными дорогами(ЖД) следует выполнять, как правило, воздушными переходами. Угол пересечения ВЛ с электрифицирован-

ными ЖД должен быть близким к90o , но не менее 65o . Расстояние (по горизонтали) от основания опоры ВЛ до габарита неэлектрифицированной или до оси опор контактной сети электрифицированной ЖД должно быть не менее высоты опоры плюс3 м. Расстояния (по вертикали) от проводов до различных элементов ЖД должны быть не менее приведенных в табл. 8.2.

В аварийном режиме расстояния проверяются при пересечении ВЛ с проводами сечением менее 185 мм2. При использовании проводов большего сечения проверка не требуется. При пересечении ВЛ с электрифицированной ЖД опоры ВЛ в пролете пересечения должны быть анкерными, гирлянды натяжных изоляторов должны быть двухцепными.

Таблица 8.2 Наименьшие расстояния по вертикали при пересечении ВЛ с ЖД

		Наименьшие расстояния, м,
Пересечение		при напряжении ВЛ, кВ
	35÷110	150	220	330	500		750
Для неэлектрифицированных
ЖД от провода до головки
рельса в нормальном режиме	7,5	8,0	8,5	9,0	9,5		20
в аварийном режиме	6,0	6,5	6.5	7,0	-		-
Для электрифицированных ЖД
от проводов ВЛ до верхнего	Как при пересечении ВЛ между собой
провода контактной сети
в нормальном режиме
в аварийном режиме	1	2	2	2,5	3,5		-

Пересечение ВЛ с автомобильными дорогами (АД).

Угол пересечения в этом случае не нормируется. При пересечении АД первой категории опоры ВЛ в пролете пересечения должны быть анкерного ти-

па, натяжные гирлянды изоляторов должны быть двойными (при F ³120 мм2 ). При пересечении дорогII÷V категорий опоры в пролете пересечения могут

69

быть промежуточными. На промежуточных опорах с поддерживающими гирляндами изоляторов провода должны быть закреплены в глухих зажимах. Расстояния по горизонтали от основания опоры до бровки полотна дороги должно быть не менее высоты опоры. Расстояния по вертикали от проводов ВЛ до покрытия проезжей части АД всех категорий должны быть не менее приведенных в табл. 8.3.

Таблица 8.3 Наименьшие расстояния по вертикали при пересечении ВЛ с АД

		Наименьшие расстояния, м,
Режим		при напряжении ВЛ, кВ
	35÷110	150	220	330	500	750
нормальный режим	7,0	7,5	8,0	8,5	9,5	16
аварийный режим	5,5	5,5	5.5	6,0	-	-

Проверка в аварийном режиме выполняется для ВЛ с проводами сечением менее 185 мм2.

Пересечение ВЛ с надземными трубопроводами.

Угол пересечения в этом случае рекомендуется принимать близким к 90o . Пересечение ВЛ 110 кВ и выше с надземными трубопроводами для транспорта горючих жидкостей и газов, как правило, не допускается. Пересечения ВЛ 110 кВ и выше с указанными трубопроводами допускаются только в районах с вечномерзлыми грунтами. В пролетах пересечения наземные трубопроводы следует защищать ограждениями, исключающими попадание проводов на трубопровод при их обрыве или при падении опор.

Опоры ВЛ в пролете пересечения должны быть анкерными. Для ВЛ с проводами АС сечением 120 мм2 и более допускаются промежуточные опоры, при этом поддерживающие зажимы должны быть глухими. Расстояние по горизонтали от основания опоры до любой части трубопровода должно быть не менее высоты опоры. Расстояния по вертикали от проводов ВЛ до любой части трубопровода или его защитных устройств должны быть не менее приведенных в табл. 8.4.

Таблица 8.4 Наименьшие расстояния по вертикали при пересечении ВЛ с трубопроводами

		Наименьшие расстояния, м,
Режим		при напряжении ВЛ, кВ
	35	110	220	330	500	750
нормальный режим	4	4	5	6	8	12
аварийный режим	2	2	3	4	-	-

70

8.2. Определение расстояний от проводов ВЛ до пересекаемого объекта

Расчет переходов заключается в определении расстояний от проводов проектируемой ВЛ до пересекаемого инженерного сооружения и сравнении их

сдопустимыми, а также в расстановке опор в пролете пересечения.

Впервом приближении расстояние от проводов до пересекаемого инженерного сооружения можно оценить после расстановки опор по профилю трассы с помощью шаблона. Для этого нужно замерить расстояние от кривой1 шаблона до пересекаемого сооружения и пересчитать его с учетом соответствующего масштаба. Но такая оценка будет весьма приблизительной. Более точный результат дает расчет.

Действительное расстояние от низшего провода до инженерного сооружения определяется следующим выражением (рис.8.1):

h = h2 - lгир.ф. - hс - fс ,		(8.1)
где h2 – высота	расположения	нижней
траверсы, м; H = h2 - lгир ;
hс – высота	пересекаемого	сооруже-
ния, м;

fс – стрела провеса провода в месте пересечения, м.

Рис. 8.1

Стрела провеса провода в точке, под которой находится пересекаемый объект, может быть определена по следующей формуле:

f	с	=	g f max ×lс	× (l - l ),	(8.2)
				с
			2 × s f max
где lс - расстояние от опоры до пересекаемого объекта, м;
l - длина пролета пересечения, м;
g f max - удельная нагрузка провода, соответствующая					режиму наибольшей

стрелы провеса (режимы максимальной температуры или гололеда при отсутствии ветра); s f max - напряжение провода в режиме наибольшей стрелы провеса.

При разной высоте точек подвеса проводов(рис.8.2) значение стрелы

провеса fс можно определить по той же формуле, но вместо пролета l				следует
			¢
подставить длину большого эквивалентного пролета lэ :
	g f max × lс		¢
fс =				(8.3)
		× s f max	× (lэ - lс ).
2