- •1 Физико-механические характеристики провода и троса
- •2 Выбор унифицированной опоры
- •3 Расчет удельных нагрузок на провод и трос
- •3.1 Определение толщины стенки гололеда и скоростного напора ветра
- •3.2 Определение удельных нагрузок на провод и трос
- •3.2.1 Определение удельных нагрузок на провод
- •3.2.2 Определение удельных нагрузок для троса
- •4 Механический расчет проводов и троса
- •4.1 Расчетные климатические условия
- •4.2 Определение исходного режима
- •4.3 Расчет напряжений в проводе и стрел провеса
- •4.4 Расчет грозозащитного троса
- •5 Выбор изоляторов и линейной арматуры
- •5.1 Выбор изоляторов
- •5.2 Выбор линейной арматуры
2 Выбор унифицированной опоры
При выборе опоры учитываем район по гололеду (II), марку провода (АС-300/39), материал из которого изготовляется опора (железобетонная), а также учитываем, что опора должна быть одноцепной. В результате рассмотрения выше перечисленных условий выбираем опору ПБ 220-1, изображенную на рисунке 3. Ее технические характеристики представлены в таблице 3.
Рисунок 2.1 – Железобетонная унифицированная опора ПБ 220-1
Таблица 3 – Технические характеристики опоры ПБ 220-1
Размеры по рис.В1,в |
Марка провода |
Район по гололеду |
Пролет, м |
Масса, т |
|||||||||||||
H |
h1 |
h2 |
h3 |
a1 |
a2 |
a3 |
b |
Габарит-ный |
Ветро-вой |
Весовой |
|
||||||
26,0 |
2,5 |
16,0 |
5,5 |
2,8 |
4,8 |
2,8 |
3,3 |
АС-300/39 |
II |
260 |
280 |
325 |
6,45 |
l р= 0,9∙lгаб , (2.1)
lр= 0,9∙260=234 м,
где lгаб – габаритный пролет в метрах, l р – расчетный пролет в метрах.
3 Расчет удельных нагрузок на провод и трос
3.1 Определение толщины стенки гололеда и скоростного напора ветра
Для определения толщины стенки гололеда и скоростного напора ветра используется понятие высоты расположения приведенного центра тяжести проводов или троса hпр. Эта величина для проводов и троса определяется по формуле:
hпр=hср- [ f ], (3.1)
где hcр - средняя высота подвеса проводов или троса на опоре, м;
[ f ] - максимально допустимая стрела провеса провода или троса, м.
Значение hcр для проводов определяется по формуле:
hcр= - , (3.2)
где hi - расстояние от земли до i-ой траверсы опоры, м;
m - количество проводов на опоре;
- длина гирлянды изоляторов, предварительно принимаемая 2,4 м - для
ВЛ-220 кВ.
Для провода:
hcр= - = - = -2,4=15,43 м.
Значение hтср для троса определяется высотой опоры над землей, так как трос подвешивается в верхней точке опоры.
hтср=h2+h3+h1, (3.3)
hтср=16+5,5+2,5=24 м.
Максимально допустимая стрела провеса провода определяется по формуле:
[ f ]=h2- - Г , (3.4)
где h2 - расстояние от земли до траверсы нижнего провода, м;
Г - наименьшее допустимое ПУЭ расстояние от провода до земли,
принимаемое для населенной местности и линии 220 кВ равным 8 м.
[ f ]=16,0-2,4-8=5,6 м,
Максимально допустимая стрела провеса троса определяется по формуле:
[ f Т ] = hтср- Г-h3-z , (3.5)
где hтср - высота подвеса троса на опоре, м;
h3 - расстояние между нижней и верхней траверсами опоры, м;
z - наименьшее, допустимое ПУЭ, расстояние по вертикали между верхним
проводом и тросом в середине пролета, z равно 4,5 м.
[ f Т ] = 24-8-5,5-4,5=6 м.
Далее производится расчет высоты расположения приведенного центра тяжести проводов и троса:
hпр=hср- [ f ]=15,43- ∙5,6=11,7 м,
hтпр = hтср - [ f Т ]=24- ∙6= 20 м.
Далее производится расчет ветрового давления и толщины стенки гололеда для провода и троса. Формула для максимального ветрового давления Wmax ,с учетом рассчитанной hпр, принимает вид:
Wmax=W0∙KW, (3.6)
где W0 - нормативное ветровое давление, принимаемое согласно ПУЭ для III-го
ветрового района равным 650 Па.
KW - поправочный коэффициент, принимаемый при высоте расположения
приведенного центра тяжести проводов менее 15 м и при типе местности по условиям воздействия ветра на ВЛ - С равен 0,4.
Wmax = W0∙KW =650∙0,4=260 Па.
W’=W0’∙KW =650∙0,4=80 Па.
Нормативная толщина стенки гололеда C0 принимается согласно ПУЭ для II-го района по гололеду равной 15 мм. Формула для максимальной толщины стенки гололеда Cmax, с учетом рассчитанной hпр, имеет вид:
Cmax =C0∙kГ1∙kГ2 , (3.7)
где kГ1- поправочный коэффициент ,принимаемый при высоте расположения
приведенного центра тяжести провода менее 25 м. Т.к. hпр=11,7 м, то
коэффициент k равен 1.
kГ2 - поправочный коэффициент на диаметр провода или троса. Для данного случая он равен 1 .
Cmax =C0∙kГ1∙kГ2=1∙1∙15=15мм.
Формула для максимального ветрового давления WT для троса:
Па (3.8)
Формула для максимальной толщины стенки гололеда cтmax, с учетом рассчитанной hтпр, принимает вид:
Стmax= Ст0∙kГ1∙kГ2, (3.9)
где С0 - нормативная толщина стенки гололеда, принимается согласно ПУЭ для
II-го района по гололеду равной 15 мм.
kГ1- поправочный коэффициент ,принимаемый при высоте расположения
приведенного центра тяжести тросов менее 25 м. Т.к. hтпр =20 м, то
коэффициент k равен 1.
kГ2 - поправочный коэффициент на диаметр троса.
Стmax= С∙kГ1∙kГ2=1∙1∙15=15мм.