2 Выбор унифицированной опоры

При строительстве ВЛ используются, как правило, унифицированные опоры. Унификация обозначает объединение опор в единую систему конструкций, сокращение их типоразмеров и устанавливают для каждой опоры область применения.

Для моего варианта задания наиболее подходит металлическая опора марки ПБ35-3, которая изображена на рисунке 3. Согласно принятой унификации данная опора может использоваться с проводами сечением 150 мм², в II, III районах по гололеду. Технические характеристики опоры ПБ35-3 представлены в таблицах 3, 4.

Таблица 3 – Основные размеры опоры ПБ35-3

Размеры по рис. 3, м								Марка прово-да
H	h1	h2	h3	a1	a2	a3	B
22,6	2,0	14,15	4,0	1,75	1,75	1,0	3,00	АС-150

Таблица 4 – Технические характеристики опоры ПБ35-3

Марка провода	Район по гололеду	Пролет, м			Масса, т
		Габарит-ный	Ветровой	Весовой
АС-150	II	255	355	320	4,77

Произведем расчет расчетной длины пролета l

, (1)

где , l_р – длина расчётного пролёта, м;

- коэффициент для ненаселённой местности;

l_габ – длина габаритного пролёта, м ;

l = 0.8l_габ =0,8255 = 204 м.

h₁

h₃

h₂

H

Рисунок 3 – Конструкция опоры ПБ35-3

3 Расчет удельных нагрузок на провод и трос

3.1 Определение толщины стенки гололеда и скоростного напора ветра

Провода на опоре подвешиваются, как правило, на разной высоте и расстояние от проводов и троса до земли меняется по длине пролета. Поэтому в расчетах используется понятие высоты расположения приведенного центра тяжести проводов или троса h_пр. Эта величина для проводов и троса определяется по формуле:

h_пр=h_ср-[ f ], (2)

где h_cр - средняя высота подвеса проводов или троса на опоре, м;

[ f ] - максимально допустимая стрела провеса провода или троса, м.

Значение h_cр для проводов определяется по формуле:

h_cр = - , (3)

где h_i - расстояние от земли до i-ой траверсы опоры, м;

m - количество проводов на опоре;

- длина гирлянды изоляторов, предварительно принимаемая 0,6 для ВЛ-35 кВ.

Для провода:

h_cр = - ; (4)

h_cр = - 0,6 = 14,8833 м.

Значение h^т_ср для троса определяется высотой опоры над землей, т.к. трос подвешивается в верхней точке опоры. Для железобетонных опор:

h^т_ср = h₁ +h₂ +h₃ = 2+14,15+4=20,15 м.

1.2. Допустимая стрела провеса провода определяется по формуле:

[ f ] = h₂ - - Г, (5)

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 35 кВ равным 7м.

[ f ] = 14,15 –0,8185- 7 = 6,332 м.

Допустимая стрела провеса троса определяется по формуле:

[ f ^Т ] = h^т_ср – Г - h₃ - z , (6)

где h^т_ср - 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=4,06 м по методу линейной интерполяции)

[ f ^Т ] = 20,15 - 7 - 4 - 4,06= 5,09 м.

Далее произведем расчет высоты расположения приведенного центра тяжести проводов и троса:

h_пр = h_ср - [ f ] = 14,8833 - ·6,55 = 10,5166 м, (7)

h^т_пр = h^т_ср - [ f ^Т ] = 20,15 - ·5.09 = 16.757 м. (8)

Далее необходимо произвести расчет ветрового давления и толщины стенки гололеда для провода и троса. При высоте расположения приведенного центра тяжести проводов или троса более 15 м на величину ветрового давления вводится поправочный коэффициент . Формула для нормативного скоростного напора , с учетом рассчитанной h_пр, принимает вид:

, (9)

где - ветровое давление, принимаемый согласно ПУЭ для III-го ветрового района равным 650 Па.

- поправочный коэффициент, применяемый при высоте расположения приведенного центра тяжести проводов или тросов до 15 м и различный для разного типа местности. Т.к. h_пр = 10,5166 м и ведется расчет для местности типа В, то коэффициент k = 0,65.

.

Нормативная толщина стенки гололеда с принимается согласно ПУЭ для II –го района по гололеду равной 15 мм. Формула для нормативной толщины стенки гололеда c_max имеет вид:

c_max = , (10)

где - поправочный коэффициент, применяемый при высоте расположения приведенного центра тяжести проводов более 25 м. т. к. h_пр = 10,5166 м, то коэффициент = 1.

- поправочный коэффициент на диаметр провода. (=1 т. к. h_пр = 10,5166)

c_max = мм.

Формула для ветрового давления для троса, с учетом рассчитанной h^т_пр, принимает вид:

, (11)

Так как h^т_пр = 16,757 , то

.

Формула для нормативной толщины стенки гололеда c^т_max, с учетом рассчитанной h^т_пр, принимает вид:

c^т_max = с· , (12)

Т.к. h^т_пр =16,757 м, то коэффициент равен 1.

=1.

c

^т_max = с·k₁·k₂ = 15·1·1 = 15 мм.