8.2 Наибольшая и наименьшая стрела провеса

При достаточно больших отношениях длины пролета к стреле провеса кривая провеса провода имеет вид параболы. Исходя из того, что длина пролета примерно равна длине провода и при одинаковой высоте провеса условно считаем, что

, (2.25)

где - удельная нагрузка при конкретных климатических условиях, ;

- напряжение при растяжении в низшей точке, .

Максимальная стрела провеса может возникнуть в двух случаях (при отсутствии ветра):

1. При гололеде

(2.26)

2. При высокой температуре

(2.27)

Для выбора наихудшего условия определяем критическую температуру, при которой . Значение критической температуры рассчитывается по формуле:

, (2.28)

Поскольку < , то максимальная стрела провеса будет при максимальных температурах и .

Определим длину провода в пролете по формуле:

, (2.29)

где - максимальная стрела провеса при высокой температуре, м.

Наименьшая стрела провеса определяется в режиме минимальных температур по формуле:

(2.30)

Строим кривые провисания провода по формуле

, (2.31)

где х – принимает значения 0…L/2 м;

- принимает значения ;

σ – принимает значение при y_нб σ₊, при y_нм σ_– .

Результаты расчета приведены в табл. 8.2 и на рис. 8.1.

Таблица 8.2 – Кривые провисания провода

Режим	Х, м
	0	15	30	40	50	60	75	90	95
fнб (t+,γ1,σ+)	0	0,06	0,24	0,42	0,67	0, 96	1,5	2,17	2,41
fнм (t-,γ1,σ-)	0	0,04	0,16	0,29	0,45	0,64	1	1,44	1,61

Рис. 8.1. Кривые провисания провода

.3 Выбор типа и числа подвесных изоляторов

Выбор числа и типа изоляторов определяется классом напряжения воздушной линии, степенью загрязненности атмосферы в районе трассы и расчетной механической растягивающей нагрузкой.

Расчетная механическая нагрузка выбирается по максимальной величине из двух возможных значений:

• максимальная расчетная нагрузка с гололедом и ветром (р₇ = 12,9 Н/м);

• нагрузка без ветра и гололеда (р₁ = 5,4 Н/м).

Выбираем тип и число изоляторов в условиях обычной атмосферы для воздушной линии с напряжением 110 кВ, имеющей металлические опоры:

• тип изоляторов ПС 70-Д;

• число изоляторов n = 8;

• строительная высота изолятора H_из = 146 мм;

• разрушающая нагрузка Р_разр = 70000 Н;

• масса изолятора m_из =3,56 кг.

Длина гирлянды изоляторов рассчитывается по формуле

λ_г = n·H_из×10^-3 = 8×146×10^-3 = 1,168 м. (8.24)

Определяем нагрузку, действующую на гирлянду изоляторов. Она состоит из веса собственно гирлянды изоляторов G_г и веса провода:

Р_{1 расч} = k₁ (р₁×l_вес + G_г), (8.25)

где l_вес – весовой пролет; l_вес = 1,25×l =1,25 × 190 = 237,5 м;

k₁– нормативный коэффициент запаса (k₁= 5 в режиме без ветра и гололеда; k₇ = 2,5 в режиме максимальной расчетной нагрузки с гололедом и ветром).

Рассчитываем вес гирлянды изоляторов:

G_г = n×m_из g = 8 × 3,56 × 9,8= 279,104 кг. (8.26)

Значения расчетных нагрузок:

• в режиме без ветра и гололеда

Р_{1 расч} =k₁ (р₁×l_вес + G_г) = 5(5,4 × 237,5 + 279,104) = 7808,02 H/м;

• в режиме максимальной расчетной нагрузки с ветром и гололедом

Р_{7 расч} = k₇ (р₇×l_вес + G_г) = 2,5(12,88 × 237,5 + 279,104) = 8345,26 Н/м.

Определяющей является расчетная нагрузка Р₇.

Проверяем по коэффициенту надежности.

γ_m1 = Р_разр /Р_{1 расч} = 70000/7880,02 = 8,9> 1,8. (8.27)

γ_m7 = Р_разр /Р_{7 расч} = 70000/8345,26= 8,4> 1,8. (8.28)

Изоляторы удовлетворяют требованиям по запасу прочности, поскольку γ_m больше нормативного γ_m = 1,8.

Минимально допустимое расположение траверсы опоры рассчитывается по формуле вида

h_тр = h_г + f_нб + λ_г, (8.29)

где h_г – габариты воздушной линии (наименьшее допустимое расстояние воздушной линии до земли), м, h_г =5 м.

Нижняя траверса опоры должна располагаться на высоте

h_тр =5 + 2,56 + 1,168 = 8,73 м.

Выбираем унифицированную опору, имеющую h_тр = 15 м.

Строим кривые провисания на рисунке 8.2

Рисунок 8.2 – Кривые провисания.