4.2 Определение исходного режима

В

ажным моментом механического расчета проводов является определение наиболее тяжелого режима, т. е. такого режима, при котором напряжение в проводе в пролете длиной l достигает допустимого значения, а в остальных режимах напряжение в проводе меньше допустимых. Этот наиболее тяжелый режим называется исходным режимом. Выбор исходного режима определяется соотношением длины расчетного пролета l и пролетов l_k1, l_k2 и l_k3, называемых соответственно первым, вторым и третьим критическими пролетами.

l_k1 = (25)

l_k1 = мнимый

l_k2 = , (26)

l_k2 = = 121,1445 м.

l_k3 = (27)

l_k3 = = 139.978 м.

В результате получаем следующие соотношения критических пролетов и расчетного пролета: l_k1 мнимый и l > l_k3 .Исходным режимом является режимом максимальной нагрузки с параметрами:

4.3 Расчет напряжений в проводе и стрел провеса

Расчет напряжений в проводе ведется по уравнению состояния провода:

, (28)

где ,, t_и - напряжение в проводе, удельная нагрузка и температура в исходном режиме;

,,t_р – то же в рассчитываемом режиме;

l - расчетная длина пролета;

E, - модуль упругости и температурный коэффициент линейного удлинения материала провода.

В это уравнение подставляются параметры исходного режима, значения температуры и нагрузки, отвечающие каждому из режимов, указанных в п. 4.1. В результате определяются напряжения в проводе для этих режимов.

Найдём сначала напряжение в проводе в режиме низшей температуры. Для этого подставим все известные параметры в уравнение состояния провода:

Приведем подобные в данном уравнении:

;

.

Расчеты напряжений в проводе для режимов среднегодовой температуры и наибольшей нагрузки выполним с помощью программы Mathcad. В результате получим:

; .

Далее необходимо провести проверку условий прочности провода для режимов низшей и среднегодовой температур и режима наибольшей нагрузки :

Условия выполняются – значит, механическая прочность проводов будет достаточной для условий проектируемой линии.

Далее по уравнению состояния провода выполним расчеты напряжения для режимов гололеда без ветра, высшей температуры, грозового режима. Результаты расчетов следующие:

; ;

Определим стрелы провеса проводов в режимах гололеда без ветра, высшей температуры и грозового режима по формуле:

(30)

м;

Проверка соблюдения требуемых расстояний от нижней точки провеса провода до земли

м.

Стрелы провеса в режимах наибольшей нагрузки и гололеда без ветра удовлетворяют условию.

4.4 Расчет грозозащитного троса

Стрела провеса троса в грозовом режиме определяется по выражению:

, (31)

где - стрела провеса провода в грозовом режиме;

- длина гирлянды изоляторов;

- расстояние от точки подвеса гирлянды верхнего провода до точки подвеса троса.

м.

Далее определяем напряжение в тросе при грозовом режиме по выражению:

, (32)

Н/мм²

Для дальнейшего расчета в качестве исходного режима принимаем грозовой режим (и t=15⁰С), по уравнению состояния определяется напряжение в тросе в режиме среднегодовой температуры.

Найдём сначала напряжение в проводе в режиме низшей температуры. Для этого подставим все известные параметры в уравнение состояния провода:

(33)

Следовательно, за искомое значение принимаем :

.

Расчеты напряжений в тросе для режимов среднегодовой температуры и наибольшей нагрузки выполним с помощью программы Mathcad. В результате получим:

Определим стрелу провеса троса в режиме максимальной нагрузки:

, (34)

.

Используя программу “Meran2”, получаем результаты для оставшихся режимов.

Таблица 5 – Расчеты напряжений для троса

Режим	Удельная нагрузка, Н/ммм^2	Температура, ^0С	Напряже-ние в тросе, Н/мм^2	Допусти-мое напряже-ние, Н/мм^2	Стрела провеса, м
Низшей температуры	80∙10^-3	-25	268,8313	600	1,548
Среднегодовой температуры	80∙10^-3	0	225,35114	420	1,847
Наибольшая нагрузка	289,541∙10^-3	-5	381,14565	600	3,952

Напряжения в тросе удовлетворяют значениям допустимых напряжений.