ev-E2778

71

Этот пролет получается продолжением кривой провисания провода до точкиD, находящейся на одном уровне с точкой В.

Расчеты стрелы провеса fс и расстояния h выполняются для нормального и аварийного режимов. Затем производится сравнение рас-

		стояния h с минимально допустимыми расстоя-
		ниями, указанными в ПУЭ. При этом должны
		выполняться следующие условия:
	Рис. 8.2
		hнорм ³ Г ;
		(8.4)
		hав ³ Гав ,

где Г, Гав - наименьшее расстояние по вертикали от проводов до поверхности земли в нормальном и аварийном режимах.

Если один пролет пересекается с несколькими инженерными сооружениями, то проверка условий (8.4) должна производиться для каждого из них.

Если расстояния до пересекаемых сооружений окажутся меньше допустимых, то должны быть разработаны соответствующие мероприятия. Прежде всего следует попытаться увеличить значение h путем перемещения опоры проектируемой ВЛ ближе к месту пересечения и за счет этого уменьшить стрелу провеса над инженерным сооружением. В ряде случаев допускается переустройство пересекаемой ВЛ и линии связи путем перекладки в подземные кабели. Может оказаться целесообразным применение повышенных опор на проектируемой линии в месте пересечения.

8.3.Установка опор в пролете пересечения

Вкурсовом проекте установку опор в пролете пересечения можно выполнять следующим образом. В начале производят расстановку опор по профилю трассы с помощью шаблона в соответствии с методикой, описанной в разделе 7. Затем для пролета пересечения путем расчетов выполняют проверку требований ПУЭ по допустимым расстояниям(по горизонтали и по вертикали). Если все условия выполняются, то можно оставить имеющуюся расстановку опор, выбрав соответствующим образом типы опор, изоляторы и арматуру в пролете пересечения. Если условия не выполняются, то следует изменить первоначальную расстановку опор. При этом можно осуществить следующие мероприятия:

1) выбрать место пересечения по возможности ближе к опоре воздушной линии (ВЛ), но не ближе расстояния, указанного в ПУЭ;

2) использовать повышенные опоры; 3) установить обе опоры пролета пересечения на наименьших допусти-

мых расстояниях по горизонтали от пересекаемого сооружения.

72

После выполнения любого из указанных мероприятий производится повторная проверка расстояний от провода ВЛ до пересекаемого объекта по вы-

ражениям (8.1) – (8.4).

В случае изменения первоначальной расстановки опор расстановка промежуточных опор по обе стороны от пересечения ведется с учетом новых точек установки опор в пролете пересечения.

Если по требованию ПУЭ на пересечении необходима установка анкерных опор, то в дальнейшем рассматривают трассу, состоящую из нескольких анкерных участков. Расстановка опор в каждом из них производится независимо друг от друга.

8.4. Пример расчета перехода через инженерное сооружение

Требуется выполнить расчет перехода ВЛ напряжением110 кВ, выполненной проводами АС-120/19 на железобетонных опорах ПБ110-1 через линию связи (ЛС). Будем считать, что в рассматриваемом примере нет возможности выполнить ЛС в виде кабельной вставки. Поэтому пересечение выполняется неизолированными проводами. Высота опор ЛС составляет6 м. Наибольшая стрела провеса проводов ВЛ имеет место в режиме гололеда без ветра. Удель-

ная нагрузка в этом режимеg3 = 68,2 ×10-3 Н/(м×мм2); напряжение в проводе sгол = 97,0 Н/мм2. Высота крепления нижней траверсы на опорах ВЛ составля-

ет 14,5 м; длина гирлянды изоляторов 1,21 м; угол пересечения проводов ВЛ с проводами ЛС составляет 80°.

Согласно ПУЭ, пересечения ВЛ 110 кВ с ЛС можно выполнять на промежуточных опорах при использовании на ЛЭП проводов сечением120 мм2 и более. Так как это условие выполняется, то в качестве опор ВЛ, ограничивающих пролет пересечения, устанавливаются промежуточные опоры.

Провода и тросы ВЛ, а также провода ЛС в пролете пересечения не должны иметь соединений. Провода ВЛ должны располагаться над проводами ЛС. Расположение опор ЛС под проводами ВЛ не допускается. В пролете пересечения применяем подвесные изоляторы и глухие зажимы.

При первоначальной расстановке опор пролет пересечения имеет ,вид представленный на рис. 8.3. При этом расстояние по горизонтали от ближайшей опоры ВЛ до проводов ЛС( lс ) составляет 70 м, а длина пролета пересечения – 230 м. Выполним проверку допустимых расстояний.

73

Рис. 8.3. Профиль (а) и абрис (б) пролета пересечения

Согласно ПУЭ, минимально

допустимые расстояния по -гори

зонтали от опор ВЛ до проводов ЛС

составляют 7 м, а по вертикали от проводов ВЛ до проводов ЛС– 3 м.

Действительное расстояние по гори-

зонтали значительно превышает до-

пустимое, то есть условие выполня-

ется.

Для проверки соблюдения рас-

стояния по вертикали рассчитаем

стрелу провеса проводов ВЛ над про-

водами ЛС по выражению (8.2), м:

fс = 68,2 ×10-3 ×70 ×(230 - 70) = 3,94 . 2 ×97,0

Определим действительное расстояние от нижнего провода ВЛ до проводов ЛС по формуле (8.1), м:

h =14,5 -1,21 - 6,0 - 3,94 = 3,35 ,

что больше требуемого расстояния, указанного в табл.8.4.

Таким образом, оба условия для нормального режима ВЛ выполняются, поэтому первоначальную расстановку опор можно считать удовлетворительной.

Выполним проверку допустимого расстояния по вертикали в аварийном режиме ВЛ. Будем считать, что пролет пересечения является пятым пролетом на рис. 5.3. Для этого случая определим стрелу провеса проводов ВЛ над проводами ЛС в аварийном режиме по выражению (8.2), м:

fс.ав = 34,4 ×10-3 ×70 ×(230 - 70) = 5,37 . 2 ×35,9

При расчете fс.ав использованы значения редуцированного напряжения и удельной нагрузки при среднегодовой температуре, определенные в п. 5.5.

Определим действительное расстояние от проводов ВЛ до проводов ЛС в аварийном режиме по выражению (8.1), м:

hав =14,5 -1,21 - 6,0 - 5,37 =1,92 .

74

Минимально допустимое расстояние по вертикали между проводами ВЛ и проводами ЛС в аварийном режиме, согласно ПУЭ, составляет 1 м, т.е.:

hав > Гав ,

следовательно, в аварийном режиме исключено опасное сближение проводов ВЛ и ЛС.

Место расположения инженерного сооружения в курсовом проекте задается преподавателем, высота сооружений принимается по табл. 8.5.

					Таблица 8.5
			Размеры пересекаемых сооружений
		Линия свя-		Неэлектрифициро-	Автомобильная	Трубо-
	Объект	зи или	Радиолиния	ванная железная до-	дорога
						провод
		ЛНН		рога	I-V категории
	Высота	6 ÷ 8	5 ÷ 8	1,5 ÷ 2,5	1 ÷ 1,5	1,5 ÷ 2
	объекта hс, м			(до головки рельса)
	Ширина	2	2	одного пути – 1,5;	28 ¸8	2
	объекта, м			двух путей – 8,2

9. Расчет монтажных стрел провеса проводов и тросов

9.1. Порядок расчета монтажных стрел провеса проводов

Монтаж проводов и тросов производится при любой температуре, но при отсутствии ветра и гололеда. Поэтому основным фактором, влияющим на величину стрелы провеса является температура воздуха.

Правильное определение величин стрел провеса провода для условий монтажа является важной задачей, так как если при этом стрела провеса будет занижена, то напряжение в ряде режимов может превысить допустимое. Завышение стрелы провеса вызовет нарушение минимально допустимого расстояния от провода до земли.

Результатами монтажных расчетов являются зависимости напряжения, тяжения и стрелы провеса в пролете известной длины от температуры окружающей среды в диапазоне от tmin до tmax . Они могут быть представлены как в виде таблиц, так и в виде графиков. Пример графиков приведен на рис. 9.1.

Монтажные графики используются персоналом сетевых компаний при строительстве ВЛ для определения силы тяжения провода, монтируемого в анкерном пролете, для условий монтажа.

Рис. 9.1. Монтажные графики провода

75

Несмотря на то, что расчет монтажных стрел провеса провода должен выполняться для всех пролетов анкерного участка, в действительности достаточно получить указанные зависимости для пролетов наименьшейlmin и наибольшей lmax длины. Имея такие зависимости можно получить интересующее значение стрелы провеса для любого пролета анкерного участка.

Монтажный расчет проводится для режимов, которые характеризуются удельной нагрузкой g1 и температурой монтажа tм . В качестве длины пролета принимается величина приведенного пролета lпр .

Перед выполнением монтажного расчета необходимо определить исходный режим из соотношений величин трех критических пролетовlк1 , lк 2 , lк3 и приведенного пролета lпр .

Расчет напряжения при монтаже осуществляется с помощью уравнения:

g2

×l

2

×

Е

= [sи -]

g2

×l

2

× Е

sм -

1

пр

и

пр

- a × Е × (tм - tи ).

(9.1)

24 × s2м

24 ×[sи 2]

Стрела провеса провода в любом фактическом пролете lф анкерного уча-

стка ВЛ определяется из выражения:		× l 2
	g
f =	1	ф	.	(9.2)
	8 × sм
Тяжение в проводе рассчитывается по формуле:
Т м = sм × F .				(9.3)

Расчет монтажных стрел провеса выполняется в следующей последовательности.

1. С помощью уравнения (9.1) определяют значение напряжения, возникающего в проводе при монтаже в диапазоне температур от tmin до tmax . В кур-

совом проекте рекомендуется “вручную” выполнить расчет для двух крайних значений температур, а остальные расчеты можно выполнять, используя стандартные программные продукты.

2. Для найденных значений stмmax и stмmin определяют величины стрел провеса провода в пролете наименьшей длины lmin . Используя выражение (9.2), получают:

f

lmin

=

g1 × lmin2

,

f

lmin

=

g1

× lmin2

.

8 × stмmax

tmax

tmin

8 × stмmin

3. Аналогично определяются монтажные стрелы провеса для пролета

наибольшей длины lmax :

× l 2

× l 2

l

g

1

l

g

f

max

=

max

,

f

max

=

1

max

.

tmax

8 × stмmax

tmin

8 × stмmin

76

4.По выражению (9.4) определяют величины тяжения для различных температур.

5.Результаты расчетов представляют в табличной форме и в виде графи-

ков зависимостей s

м

= j (t

м

), Т

м

= j

2

(t

м

),

f

lmax = y (t

м

),

f lmin = y

2

(t

м

). Все

1

1

графики допускается приводить на одной координатной плоскости.

Шаг изменения температур рекомендуется принимать равным 5 ºС.

9.2. Порядок расчета монтажных стрел провеса грозозащитного троса

Расчет монтажных стрел провеса грозозащитного троса выполняется по условию требуемой защиты элементов ВЛ тросом в грозовом режиме. Пролеты в анкерном участке имеют разную длину, поэтому требуемое расстояние по вертикали в середине пролета между верхним проводом и тросомz будет различным. ПУЭ допускают соблюдение расстояния z для пролета, длина которого равна габаритному пролету lгаб , т.е. считается, что в этом случае обеспечивается удовлетворительная защита тросом всех элементов ВЛ во всех пролетах анкерного участка. Порядок расчета монтажных стрел провеса троса следующий.

1. Определяют стрелу провеса провода в габаритном пролете при t = + 15 °С:

f =	g1 × lгаб2		,	(9.4)
15		× s15м
8

где s15м - напряжение в проводе в приведенном пролете при t = + 15 °С, определенное по выражению (9.1) или по графику sм = j1(t м ).

2. Определяют стрелу провеса троса в габаритном пролете в режиме грозы исходя из требуемого расстояния z для габаритного пролета:

f т = f + l	гир.ф.	+ h - z ,	(9.5)
гр 15		1

где lгир.ф. - фактическая длина гирлянды изоляторов.

3. Вычисляют напряжение в тросе в грозовом режиме из выражения:

	т	g1т × lгаб2
	sгр =		.	(9.6)
		8 × fгрт

4. Из уравнения состояния определяют напряжение в тросеsтм при температуре монтажа tм , принимая в качестве исходного грозовой режим:

sт -	(g1т )2 × lпр2 × Е т	= sт	-	(g1т )2 × lпр2 × Е т		- aт × Е т × (t		-15). (9.7)
	24 × (sтм 2 )			24 × (sтгр 2 )
м		гр					м

77

В курсовом проекте «вручную» достаточно произвести расчет напряжения в тросе в режиме монтажа при температуре tmin , а расчеты для других значений tм выполнить с помощью стандартных программных продуктов.

5. Рассчитывают стрелу провеса троса в пролете наименьшей длиныlmin по выражению:

f

тlmin

=

g1т × lmin2

,

(9.8)

8 × sтмtmin

где sтмtmin

tmin

- напряжение в тросе в режиме монтажа при tmin .

6. Проводят аналогичные расчеты для пролета наибольшей длины lmax :

f

тlmax

=

g1т × lmax2

.

(9.9)

tmin

8 × sтмtmin

7. Определяют величину тяжения в тросе по выражению:

Т мт = sтм × F т .

(9.10)

8. Для других значений температуры tм

рассчитывают указанные выше

величины и получают зависимости sт

= j (t

м

), Т

т = j

2

(t

м

), f тlmax

= y (t

м

),

м

1

м

1

f тlmin

= y2 (tм ), которые представляют в табличном виде и в виде графиков.

9.3. Пример расчета монтажных графиков

Требуется построить монтажные графики для ВЛ 110 кВ, выполненной на

опорах

ПБ110-8 проводом

АС-185/29.

При

этом

известны

значения

Е = 82,5 ×103 Н/мм2,

a =19,2 ×10-6 1 o С , lгаб = 205 м. В результате проведенных

ранее

расчетов

определены

значенияg

= 34,6 ×10-3

Н/(м×мм2),

s

g

max

=

1

135 Н/мм2, gmax =147,32 ×10-3 Н/(м×мм2), lпр =199,1м,

lгир.ф =1,46 м. Величина

z определена по табл. 4.1 для пролета, равного lгаб = 205 м методом линейной

интерполяции. Она составила z

= 4,08 м. Исходным режимом при выполнении

механического расчета провода являлся режим наибольшей нагрузки.

С помощью уравнения состояния (9.1) рассчитывается напряжение в про-

воде при температуре монтажа tmax = + 40 °С и tmin =– 10 °С. В результате по-

лучается, Н/мм2 :

s мtmax

s мtmin

= 33,1;

= 44,7 .

Для

наибольшего

пролетаl

= 220 м

и

наименьшего

пролета

max

lmin =170 м, определенных при расстановке опор,

соответственно стрелы про-

78

веса при максимальной и минимальной температуре, рассчитанные по формуле (9.2) будут иметь следующие значения, м:

l			= 220 м :	f lmax	34,6 ×10-3 ×2202						6=,32 ,
	max							=
				tmax	8 ×33,1
				f lmax	=		34,6 ×10-3 ×2202				= 4,68 ,
				tmin	8 ×44,7
l			=170 м:	f lmin	34,6 ×10-3 ×1702						3,78= ,
		min				=
				tmax	8 ×33,1
				f lmin	=			34,6 ×10-3 ×1702			= 2,80 .
				tmin	8 ×44,7

Напряжение в проводе при температуре+150С рассчитано аналогично и равно s м15 = 37,8 Н/мм2. Определим стрелу провеса провода в пролете lгаб по формуле (9.4), м:

f	=	34,6 ×10-3		×2052	= 4,81 .
15		8	×37,8

Стрела провеса троса согласно (9.5), м:

fгрт = 4,81 +1,46 + 3 - 4,08 = 5,19 .

Из	исходных	данных	для	троса	т	×10	4		2
					известныЕ = 20			Н/мм ,
aт =12 ×10-6 1 o С , g1т = 80 ×10-3 Н/(м×мм2).									т
Определяют величину напряжения в				тросе по	известной величинеf					,
								гр

используя выражение (9.6), Н/мм2:

s грт = 80 ×10-3 ×1052 = 81,0 . 8 × 5,19

Принимая в качестве исходного режима для троса режим грозы, по выражению (9.7) определяют напряжение в тросе в режиме монтажа при минималь-

ной температуре tmin = -100 C , Н/мм2:

	s мm.tmin = 94,1.	т.l
В пролете длиной lmax = 220 м стрела провеса троса равна ftmin max			= 5,14 м, в
пролете длиной lmin =170	т.l
	м она составила ftmin min	= 3,07 м.

Остальные расчеты выполнялись для провода и троса с помощью компьютера, в результате получены следующие значения, представленные в виде монтажных табл. 9.1 и 9.2.

79

	Монтажная таблица провода			Таблица 9.1
Температура,	Напряжение,	Тяжение,	Стрела провеса в пролете длиной, м
°С	Н/мм2	Н
			220, м	170,м
-10	44,7	9380,7	4,69	2,80
-5	43,1	9039,6	4,86	2,90
0	41,6	8726,6	5,04	3,01
5	40,2	8438,9	5,21	3,11
10	38,9	8173,9	5,39	3,21
15	37,8	7929,0	5,54	3,31
20	36,7	7702,1	5,71	3,41
25	35,7	7491,5	5,87	3,51
30	34,7	7205,3	6,03	3,60
35	33,9	7112,2	6,18	3,69
40	33,1	6940,5	6,33	3,78
		Монтажная таблица троса		Таблица 9.2
Температура,	Напряжение,	Тяжение,	Стрела провеса в пролете длиной, м
°С	Н/мм2	Н
			220,м	170,м
-10	94,1	4574,1	5,14	3,07
-5	92,2	4479,0	5,25	3,14
0	90,3	4388,7	5,36	3,20
5	88.5	4303,0	5,47	3,26
10	86,9	4221,4	5,57	3,33
15	85,0	4143,8	5,68	3,39
20	83,7	4069,7	5,78	3,45
25	82,3	3999,1	5,88	3,51
30	80,9	3931,6	5,98	3,57
35	79,6	3867,1	6,08	3,63
40	78,3	3805,3	6,18	3,69

Монтажные графики для провода приведены на рис. 9.2. Аналогичные графики строятся для троса.

80

Рис. 9.2. Монтажные графики провода

10. Основные работы при сооружении ВЛ

Строительство линий электропередачи выполняется в несколько этапов, основными из которых являются установка опор воздушных линий по подготовленной трассе и монтажные работы по подготовке, навеске и закреплению на опорах проводов и тросов.

10.1. Установка опор ВЛ

Установка может выполняться несколькими способами: краном, краном и трактором, тракторами с помощью падающей стрелы, а на горных и труднодоступных трассах – вертолетами. Отдельные специальные опоры большой высоты (более 100 м) сооружают методом вертикальной сборки из укрупненных частей, т.е. процессы сборки и установки совмещаются. Установка опор является ответственной операцией, требующей высокой квалификации персонала, и состоит из подготовительных работ, подъема, выверки, закрепления опор и демонтажа вспомогательного оборудования и приспособлений.

Подготовительные работы включают в себя подготовку и разбивку трассы, расстановку машин, механизмов и приспособлений в монтажной зоне, пе-