Проектирование механической части воздушных линий электропередачи является важной частью проектирования электроснабжения. От правильного выбора элементов ЛЭП зависит долговременная и безопасная эксплуатация линий, и, соответственно, надежное и качественное электроснабжение потребителей.
В данном курсовом проекте рассмотрены основные этапы проектирования механической части воздушных ЛЭП: выбор промежуточных опор, механический расчет проводов и грозозащитного троса, выбор линейной арматуры, произведены расстановка опор по профилю трассы и расчет монтажных стрел провеса.
1 Исходные данные
Тип ЛЭП: двухцепная воздушная линия напряжением 110 кВ, проходящая в ненаселенной местности.
Климатические условия:
- район по ветру — II;
- район по гололеду — IV;
температура:
- высшая tmax=40°С;
- низшая tmin= -10°С;
- среднегодовая tср=5°С.
Тип опор: унифицированные железобетонные.
Марки провода: АС-150.
Марка грозозащитного троса: ТК-50.
Материал изоляторов: фарфор
Степень загрязненности атмосферы I.
2 Определение физико-механических характеристик провода и троса
Физико-механические характеристики провода и троса приведены в таблицах 2.1 и 2.2.
Таблица 2.1 — Физико-механических характеристики провода АС-150/24
|
Сечение, мм2: алюминиевой части стальной части суммарное F |
149 24,2 173,2 |
|
|
Диаметр провода d, мм |
17,1 |
|
|
Количество и диаметр проволок, шт?мм: алюминиевых стальных |
26?2,7 7?2,1 |
|
|
Количество повивов, шт. алюминиевой части стальной части |
2 1 |
|
|
Вес провода Gп, даН/км |
600 |
|
|
Модуль упругости Е, даН/мм2 |
8,25·103 |
|
|
Температурный коэффициент линейного удлинения ?, град-1 |
19,2·10-6 |
|
|
Предел прочности, даН/мм2 |
29 |
|
|
Удельная нагрузка от собственного веса ?1, даН/(м?мм2) |
3,46·10-3 |
|
|
Допустимое напряжение, даН/мм2 при среднегодовой температуре ?t.ср при низшей температуре ?t min при наибольшей нагрузке ?? max |
8,7 13,0 13,0 |
|
Таблица 2.2 — Физико-механических характеристики троса ТК-50
|
Сечение, мм2: номинальное фактическое Fт |
50 48,6 |
|
|
Диаметр троса dт, мм |
9,1 |
|
|
Количество и диаметр проволок, шт?мм |
19?1,8 |
|
|
Количество повивов, шт. |
2 |
|
|
Вес троса Gт, даН/км |
417 |
|
|
Модуль упругости Ет, даН/мм2 |
20·103 |
|
|
Температурный коэффициент линейного удлинения ?т, град-1 |
12·10-6 |
|
|
Предел прочности, даН/мм2 |
120 |
|
|
Удельная нагрузка от собственного веса ?т1, даН/(м?мм2) |
8·10-3 |
|
|
Допустимое напряжение, даН/мм2 при среднегодовой температуре ?тt.ср при низшей температуре ?тt.min при наибольшей нагрузке ?т?.max |
42 60 60 |
|
3 Выбор унифицированной опоры
По исходным данным выбирается тип унифицированной промежуточной опоры ПБ110-8. Основные размеры опоры показаны на рисунке 3.1, технические характеристики опоры приведены в таблице 3.1.
H=26,0м; h1=3,0м; h2=13,5м; h3=4,0м; a1=2,0м; a2=3,5м; a3=2,0м; b=3,3м
Рисунок 3.1 — Унифицированная железобетонная опора ПБ110-8
Таблица 3.1 — Технические характеристики опоры ПБ110-8
|
Марка провода |
Район по гололеду |
Пролет, м |
Масса, т |
|||
|
габаритный |
ветровой |
весовой |
||||
|
АС-150 |
III,IV |
225 |
250 |
280 |
7,5 |
|
Расчетный пролет, м,
lр=?·lгаб,
где ?=0,9 для ненаселенной местности;
- lр=0,9·225=202,5.
4 Расчет проводов и троса на механическую прочность
4.1 Определение толщина стенки гололеда и величины скоростного напора ветра
Средняя высота подвеса проводов на опоре, м,
, (4.1)
где hi — расстояние от земли до j-ой траверсы опоры, м;
- m — количество проводов на опоре;
- ? — длина гирлянды изоляторов, м.
Для предварительных расчетов длина гирлянды изоляторов принимается для ВЛ 110 кВ 1,3 м.
=16,2.
Средняя высота подвеса троса на опоре, м,
=h2+2·h3+h1, (4.2)
=13,5+2·4+3=24,5.
Допустимая стрела провеса провода, м,
, (4.3)
где h2 — расстояние от земли до нижней траверсы, м;
- Г — габаритный размер, м;
- =6,2.
Допустимая стрела провеса троса, м,
[fт]= -(Г+2·h3+z), (4.4)
где z — наименьшее допустимое расстояние по вертикали между проводом и тросом в середине пролета, м, для lр=202,5 м z=4;
- [fт]=24,5-(6+2·4+4)=6,5.
Высота приведенного центра тяжести провода и троса, м,
, (4.5)
=12;
=20,2
Толщина стенки гололеда для провода и троса, мм,
, (4.6)
где С — нормативное значение стенки гололеда, мм, (для 2-го района по гололеду С=10 мм);
- поправочные коэффициенты на высоту и диаметр провода или троса
=9,3;
- =10,2.
Скоростной напор ветра на провод и трос, даН/м2,
, (4.7)
где q — нормативный скоростной напор ветра, даН/м2;
- kВ — поправочный коэффициент;
- =65;
- =81,25.
4.2 Определение удельных нагрузок на провод и трос
Удельная нагрузка от собственного веса, даН/(м•мм2), берется из таблиц 2.1 и 2.2:
3,46·10-3;
8·10-3.
Удельная нагрузка от веса гололеда, даН/(м•мм2),
, (4.8)
где d — диаметр провода или троса, мм;
- F — фактическое сечение провода или троса, мм2;
- g0=0,9·10-3 даН/(м•мм2) — плотность гололедных отложений;
- =4·10-3;
- =11,4·10-3.
Удельная нагрузка от веса гололеда и собственного веса провода (троса), даН/(м•мм2),
, (4.9)
·10-3=7,46·10-3;
- ·10-3=19,4·10-3.
Удельная нагрузка от давления ветра при отсутствии гололеда, даН/(м•мм2),
, (4.10)
где kl — коэффициент, учитывающий влияние длины пролета на ветровую нагрузку;
- kH — коэффициент, учитывающий неравномерность скоростного напора ветра по пролету;
- СХ — коэффициент лобового сопротивления, равный 1,1 — для проводов диаметром 20 мм и более, свободных от гололеда;
- 1,2 — для всех проводов, покрытых гололедом, и для проводов диаметром меньше 20 мм, свободных от гололеда;
- =5,7·10-3;
- =13,1·10-3.
Удельная нагрузка от давления ветра на провод и трос при наличии гололеда, даН/(м•мм2),
, (4.11)
где q?=0,25•qmax для районов с толщиной стенки гололеда до 15 мм;
- =4,1·10-3;
- =15,1·10-3.
Удельная нагрузка от давления ветра и веса провода (троса) без гололеда, даН/(м•мм2),
, (4.12)
·10-3=6,7·10-3;
- ·10-3=15,3·10-3.
Удельная нагрузка на провод от давления ветра и веса провода, покрытого гололедом, даН/(м•мм2),
(4.13)
=8,5·10-3;
- =24,6·10-3.
4.3 Расчет критических пролетов
Первый критический пролет, м,
, (4.14)
где Е — модуль упругости, даН/мм2;
- ? — температурный коэффициент линейного удлинения материала провода, град-1;
- lk1=.
Выражение под корнем меньше нуля. Первый критический пролет — мнимый.
Второй критический пролет, м,
, (4.15)
где tгол — температура гололеда, равная -5?С;
- ?max=?7;
- =80,4.
Третий критический пролет, м,
, (4.16)
=144,2.
В результате получается следующее соотношение критических пролетов и расчетного пролета: lк1 — мнимый, lр=202,5 м>lк3=144,2 м.
На основании полученных соотношений определяется исходный режим. Это режим максимальной нагрузки с параметрами: ?=[??.max]=13,0 даН/мм2, ?=?max=8,5·10-3 даН/(м·мм2), t=tгол=-5°С.
4.4 Расчет напряжений в проводе
По уравнению состояния провода рассчитываются напряжения в проводе для режимов среднегодовой температуры — ?tср, режима низшей температуры — ?tmin и наибольшей нагрузки — ??max.
Расчет напряжения в проводе для режима низшей температуры. В уравнение состояния провода подставляются все известные параметры.
, (4.17)
Полученное уравнение приводится к виду:
Решение полученного уравнения выполняется итерационным методом касательных. В качестве нулевого приближения принимается значение ?0=10 даН/мм2.
Производная полученной функции y=:
y=3·?2tmin-2·7,766·?tmin
Определяется поправка на первой итерации:
?1=y(?0)/y(?0),
=0,378.
Новое значение напряжения:
?1=?0-?1,
?1=10-0,377=9,623.
Проверка итерационного процесса. Для этого задается точность расчета ?=0,01 даН/мм2.
0,377>0,01,
следовательно расчет нужно продолжить, приняв в качестве нового приближения ?=9,623.
Поправка на второй итерации:
=0,025.
Новое значение напряжения:
?2=9,623-0,025=9,598.
Выполняется проверка:
0,025>0,01.
Поправка на третьей итерации:
=0,00013.
Проверка:
0,00013<0,01,
следовательно за искомое выражение ?tmin принимаем ?3:
?tmin=9,598 даН/мм2.
Расчеты напряжений в проводе для режимов среднегодовой температуры и наибольшей нагрузки выполняются с помощью программы «MERA2». В результате получены следующие значения:
- ?tср=7,987 даН/мм2;
- ??max=12,517 даН/мм2.
Выполняется проверка условий механической прочности:
- ?tср?[?tср], 7,987<8,7;
- ?tmin?[?tmin], 9,598<13,0;
- ??max?[??max], 12,517<13,0.
Условия выполняются, значит механическая прочность проводов будет достаточной для условий проектируемой линии.
По уравнению состояния провода выполняются расчеты напряжений для режимов гололеда без ветра -?гол, высшей температуры — ?tmax, грозового режима — ?гр. Результаты расчетов следующие:
- ?tmax=5,475 даН/мм2;
- ?гол=12,277 даН/мм2;
- ?гр=7,129 даН/мм2.
4.5 Определение стрелы провеса проводов и троса
Определяются стрелы провеса проводов в режиме гололеда без ветра, высшей температуры и грозовом режиме, м,
, (4.18)
=3,24;
- =3,11;
- =2,49.
Проверка соблюдения требуемых расстояний от низшей точки провисания провода до земли по условию:
- f?[f]=6,2;
- ftmax=3,24<6,2;
- fгол=3,11<6,2.
Условия выполняются, значит расстояние от провода до земли будет не менее габаритного размера.
Стрела провеса грозозащитного троса в грозовом режиме, м,
, (4.19)
=2,79.
4.6 Определение напряжений в тросе
Напряжение в тросе в грозовом режиме, даН/мм2,
, (4.20)
=14,7.
В качестве исходного принимается грозовой режим с параметрами: ?тгр, ?т1, t=15°C. По уравнению состояния провода определяются напряжения в тросе для режимов максимальной нагрузки, низшей и среднегодовой температуры.
Расчет напряжения в тросе для режима среднегодовой температуры. В уравнение состояния провода подставляются все известные параметры.
Полученное уравнение приводится к виду:
В качестве нулевого приближения принимается значение ?0=16 даН/мм2.
Производная полученной функции
y=:
y=3·?т2tср-2·6,979·?тtср
Определяется поправка на первой итерации:
?1=y(?0)/y(?0),
=0,225.
Новое значение напряжения:
?1=?0-?1,
?1=16-0,225=15,775.
Проверка итерационного процесса, ?=0,01 даН/мм2.
0,225>0,01,
следовательно расчет нужно продолжить, приняв в качестве нового приближения ?=15,775
Поправка на второй итерации:
=0,003.
Проверка:
0,003<0,01,
следовательно за искомое выражение ?тtср принимаем ?1:
?тtср=15,775 даН/мм2.
В результате расчетов остальных режимов получены следующие значения:
- ?т?max=31,476 даН/мм2;
- ?тtmin=17,606 даН/мм2.
Проверка условий механической прочности троса:
- ?т?max=31,476 даН/мм2? [?т?max]=60 даН/мм2;
- ?тtmin=17,606 даН/мм2? [?тtmin]=60 даН/мм2;
- ?тtср=15,775 даН/мм2? [?тtср]=42 даН/мм2.
Условия выполняются, значит выбранный провод пригоден для условий проектируемой линии.
5 Выбор изоляторов и линейной арматуры
Тип изолятора выбирается по механической нагрузке с учетом коэффициента запаса прочности, который представляет собой отношение разрушающей электромеханической нагрузки к нормативной нагрузке на изолятор. Согласно ПУЭ, коэффициенты запаса прочности в режиме наибольшей нагрузки должны быть не менее 2,7, а в режиме среднегодовой температуры — не менее 5,0.
В нормальных режимах поддерживающая гирлянда изоляторов воспринимает осевую нагрузку, состоящую из веса провода, гололеда и веса самой гирлянды.
Нагрузка для изоляторов поддерживающих гирлянд, даН,
2,7·(Gг+Gи)? Gэм,
5,0·(Gп+Gи)?Gэм, (5.1)
где Gг — нагрузка на изолятор от веса провода, покрытого гололедом, даН,
Gг=?7·F·lвес, (5.2)
где lвес=280 м — длина весового пролета;
- F — общее фактическое сечение провода, мм2;
- Gи — нагрузка на изолятор от веса гирлянды, даН, предварительно Gи=50 даН;
Gп — нагрузка на изолятор от веса провода, даН,
Gп=?1·F·lвес, (5.3)
Тогда
2,7·( ?7·F·lвес+ Gи)=2,7·(8,5·10-3·173,2·280+50)=1248;
5,0·( ?1·F·lвес+ Gи)=5,0·(3,46·10-3·173,2·280+50)=1089.
Выбирается изолятор с такой разрушающей электромеханической нагрузкой, чтобы выполнялись условия (5.1).
Выбирается изолятор ПФ70-В с разрушающей электромеханической нагрузкой 7500 даН:
1248<7500;
1089<7500,
т.е. условия выполняются.
Определяется число изоляторов в поддерживающей гирлянде,
n?, (5.4)
где ?эф — нормированная удельная эффективная длина пути утечки. Для степени загрязненности атмосферы I ?эф=13 мм/кВ;
- Uнаиб=1,15·Uном;
lэф — эффективная длина пути утечки, мм,
lэф=lут/k, (5.5)
где lут =355 мм для выбранного изолятора;
k — поправочный коэффициент,
k=, (5.6)
где D — диаметр тарелки изолятора, D=270 мм;
- k==1,157;
- lэф=355/1,157=306,8;
- n?=5,4.
Полученное значение округляется до шести и увеличивается на один. В итоге число изоляторов в поддерживающей гирлянде равно семи.
При выборе изоляторов натяжных гирлянд в условия (5.1) добавляется величина тяжения провода.
Нагрузка на изолятор натяжной гирлянды, даН,
, (5.7)
=5894,
=6949.
Выбирается изолятор ПФ70-В с разрушающей электромеханической нагрузкой 7500 даН:
5894<7500;
6949<7500,
т.е. условия выполняются.
Число изоляторов в натяжной гирлянде принимается на один больше, чем в поддерживающей, т.е. восемь штук. Выбор арматуры аналогичен выбору изоляторов. Коэффициент запаса прочности для условий гололеда должен быть не менее 2,5. Нагрузка на арматуру поддерживающей гирлянды, даН,
2,5·(Gг+Gи)? Gр, (5.8)
2,5·(8,5·10-3·173,2·280+50)=1156.
Выбирается узел крепления гирлянды к траверсе опоры КГП-7-1, серьгу СР-7-16, ушко У1-7-16 с разрушающей минимальной нагрузкой 70 кН; глухой поддерживающий зажим ПГН-3-5 с минимальной разрушающей нагрузкой 25 кН.
Нагрузка на арматуру натяжной гирлянды, даН,
, (5.9)
=5457.
Для натяжной гирлянды выбирается та же арматура что и для поддерживающей. Для натяжной гирлянды выбираем болтовой зажим.
Изолятор и линейная арматура изображены на рисунках 5.1-5.5.
Рисунок 5.1 — Изолятор ПФ70-В
Рисунок 5.2 — Узел крепления КГП-7-1
D=16 мм; А=17 мм; d=16 мм; L=80 мм; Н1=32 мм; Н=82 мм
Рисунок 5.3 — Зажим поддерживающий ПГН-3-5
L=220 мм; А=20 мм; Н=66 мм
Рисунок 5.4 — Серьга СР-7-16
D=17 мм; d=16 мм; А=65 мм; b=16 мм
Рисунок 5.5 — Ушко У1-7-16
D=17 мм;D1=19,2 мм; b=16 мм; Н=104 мм
Фактический вес поддерживающей гирлянды, даН,
, (5.10)
где Gиз — вес одного изолятора, даН;
- Gарм — суммарный вес элементов арматуры, даН;
- =37,81.
Фактическая длина поддерживающей гирлянды, м,
, (5.11)
где Низ — высота одного изолятора, м;
- Нарм — суммарная высота элементов арматуры, м;
- =1,339.
Получили ?гир.ф =1,339 больше, чем принятое в расчетах ?=1,3.
Проверка соблюдения габарита.
Пересчитанная допустимая стрела провеса, м,
=6,161.
Проверка соблюдения требуемых расстояний от низшей точки провисания провода до земли по условию:
f?[f]=6,161,
ftmax=3,24<6,161.
Условие соблюдается, т.е. такая длина гирлянды допустима.
Защита от вибрации осуществляется с помощью гасителей вибрации, представляющих собой два груза, закрепленных на стальном тросике (рисунок 5.6).
Рисунок 5.6 — Гаситель вибрации ГПГ-1,6-11-400/21
d=11 мм; 2R=21 мм; L=400 мм; H=78 мм
Выбор гасителя вибрации осуществляется с учетом марки и сечения провода. Выбирается гаситель вибрации ГПГ-1,6-11-400/21. Для грозозащитного троса гаситель вибрации не требуется, так как ?тtср<18,0 даН/мм2.
Расстояние от зажима до места крепления виброгасителя, мм,
, (5.12)
где d — диаметр провода, мм;
- Gп — вес одного метра провода, даН;
- =1067,4 мм?1,07 м.
6 Расстановка опор по профилю трассы
6.1 Построение шаблона
На заданном профиле трассы расстановка опор производится с помощью специальных шаблонов. Шаблон представляет собой три кривые провисания провода, сдвинутые относительно друг друга, построенные в виде парабол для режима, при котором возникает наибольшая стрела провеса. В п. 4.5 была определена максимальная стрела провеса, которая соответствует режиму максимальной температуры, fmax=3,24 м.
Кривая 1 — кривая провисания нижнего провода — строится на основе формулы стрелы провеса:
, (6.1)
где ?fmax, ?fmax — удельная нагрузка и напряжение в проводе в режиме, отвечающем наибольшей стреле провеса. Данная формула представляется в виде уравнения:
y=a·x2, (6.2)
где
; a=.
Для режима максимальной температуры уравнение примет вид:
Для построения кривой 1 в 1-ом квадранте выполняется несколько расчетов, представленных в виде таблицы 6.1.
Таблица 6.1 — Построение кривой 1
|
l |
0 |
50 |
100 |
150 |
202,5 |
|
|
x |
0 |
25 |
50 |
75 |
101, |
|
|
y |
0 |
0,27 |
0,79 |
1,78 |
3,24 |
|
Кривая 2, называемая габаритной, сдвинута о вертикали вниз от кривой 1 на расстояние требуемого габарита от земли Г=6 м. Кривая 3 — земляная — сдвинута от кривой 1 вниз на расстояние h2-?гир.ф=13,5-1,339=12,161 м (рисунок 6.1).
Рисунок 6.1 — Построение шаблона
Шаблон накладывают на профиль трассы так, чтобы кривая 3 пересекала профиль в месте установки первой анкерной опоры, а кривая 2 касалась его, при этом ось у должна быть строго вертикальной. Тогда другая точка пересечения кривой 3 с профилем будет соответствовать месту установки первой промежуточной опоры. При таком положении шаблона во всех точках пролета габарит будет не меньше допустимого. Аналогично находится место установки второй промежуточной опоры и т.д.
После монтажа анкерного участка в проводах происходит выравнивание напряжения, которое соответствует какому-то условному пролету. Этот пролет называется условным, и его длина, м, определяется из выражения:
, (6.3)
где li — фактическая длина i-го пролета в анкерном участке, м;
- n — количество пролетов в анкерном участке;
- =166.
В результате расчетов получили что lпр отличается от lр на
•100%=18%,
что больше допустимых 5%. В таком случае заново проводится механический расчет, построение шаблона и расстановка опор на трассе. Для данного курсового проекта допускается изменить расстановку опор без проведения повторного механического расчета.
Построение нового шаблона.
Для построения кривой 1 в 1-ом квадранте выполняется несколько расчетов.
Таблица 6.2 — Построение кривой 1
|
l |
0 |
50 |
100 |
166 |
|
|
x |
0 |
25 |
50 |
83 |
|
|
y |
0 |
0,27 |
0,79 |
2,18 |
|
Новая расстановка опор показана на рисунке 6.3.
Приведенный пролет, м,
=132
Проверка:
•100%=20%.
В результате повторного расчета разница между приведенным и расчетным пролетом снова велика. Расчет повторяется до тех пор пока разница между значениями пролетов будет не более 5%.
6.2 Проверка опор на прочность
При расстановке опор по профилю трассы все они должны быть проверены на прочность в реальных условиях. Проверка выполняется сопоставлением вычисленных для каждой опоры весового и ветрового пролетов со значениями этих пролетов, указанных в технических характеристиках опоры.
Весовой пролет, м,
, (6.4)
где эквивалентные пролеты вычисляются по формулам:
- первый (большой) эквивалентный пролет, м,
, (6.5)
- второй (малый) эквивалентный пролет, м,
, (6.6),
где l — действительная длина пролета, м;
- ?h — разность между высотами точек подвеса провода, м;
- Смежными эквивалентными пролетами, прилегающими к опоре, могут быть и два больших или два малых эквивалентных пролета. Тогда выражение (6.4) будет иметь вид:
;
или
Ветровой пролет, м,
- (6.7)
Расчет для второй опоры.
=108,4;
- =206,9;
- =157,6;
- =141,0.
Для остальных опор расчет сводится в таблицу 6.2.
Таблица 6.2 — Проверка опор на прочность
|
№ опоры i |
lэi-1, м |
l”эi-1, м |
lэi, м |
l”эi, м |
?hi-1, м |
?hi, м |
lвес, м |
lветр, м |
|
|
1 2 3 4 5 6 7 |
— — — — 204,3 — — |
184,3 108,4 43,1 168,0 — 104,6 148,7 |
205,6 206,9 200,0 — 189,4 173,3 165,0 |
— — — 143,7 — — — |
0,55 2,23 2,99 0,86 1,54 1,82 0,58 |
2,23 2,99 0,86 1,54 1,82 0,58 0,41 |
194,9 157,6 121,5 155,8 196,8 138,9 156,8 |
175,5 141,0 154,5 179,0 160,5 154,0 158,5 |
|
Таким образом, для каждой опоры выполняются условия
7 Расчет монтажных стрел провеса провода и троса
Определяется исходный режим из соотношений трех критических пролетов и приведенного пролета: lк1 — мнимый, lпр=166 м>lк3=144,2 м.
На основании полученных соотношений определяется исходный режим. Это режим максимальной нагрузки с параметрами: ?и=[??.max]=13,0 даН/мм2, ?и=?max=8,5·10-3 даН/(м·мм2), tи=tгол=-5°С.
Расчет напряжения при монтаже осуществляется с помощью уравнения
- (7.1)
Стрела провеса провода в интересующем пролете lф, м, определяется из выражения
, (7.2).
Тяжение провода, даН, рассчитывается по формуле
, (7.3)
С помощью уравнения состояния рассчитывается напряжение в проводе при температуре монтажа tmax=40°C и tmin=-10°C.
при tmax=40°C:
Полученное уравнение приводится к виду:
=5,53 даН/мм2.
Тяжение в проводе, даН,
=957,8.
при tmin=-10°C:
Полученное уравнение приводится к виду:
=10,74 даН/мм2.
Тяжение в проводе, даН,
=1860,2 даН.
Для наибольшего пролета lmax=194 м и наименьшего пролета lmin=125 м по формуле (7.2) рассчитываются стрелы провеса при максимальной и минимальной температурах, м,
lmax=194 м
=2,94;
- =1,52;
lmin=125 м
=1,22;
- =0,63.
Расчет при других температурах выполняется аналогично, результаты заносятся в таблицу 7.1.
Стрела провеса провода в габаритном пролете при температуре 15°С, м,
, (7.4)
=2,84.
Исходные данные для троса: ?тгр=14,7 даН/мм2, ?т1=8·10-3 даН/(м·мм2), t=15°C.
Стрела провеса троса в габаритном пролете в режиме грозы исходя из требуемого расстояния z для габаритного пролета, м,
, (7.5)
=3,104.
Определяется величина напряжения в тросе по известной величине fтгр, даН/мм2,
, (7.6)
=16,3.
Определяются напряжения в тросе при температуре монтажа из уравнения состояния, принимая в качестве исходного грозовой режим.
, (7.7)
Для наибольшего пролета lmax=194 м и наименьшего пролета lmin=125 м рассчитываются стрелы провеса троса, м,
, (7.8)
, (7.9)
Тяжение в тросе, даН,
, (7.10)
Расчет для температуры -10°С.
Полученное уравнение приводится к виду:
=20,33 даН/мм2.
Тяжение в тросе, даН,
=988 даН.
Стрела провеса при lmax=194 м, м,
=1,85.
Стрела провеса при lmin=125 м, м,
=0,77.
Расчет при других температурах выполняется аналогично, результаты заносятся в таблицу 7.2.
Таблица 7.1 — Монтажная таблица провода
|
Температура, °С |
Напряжение, даН/мм2 |
Тяжение, даН |
Стрела провеса в пролете длиной, м |
||
|
l=194 |
l=125 |
||||
|
-10 0 10 15 20 30 40 |
10,74 9,42 8,24 7,70 7,19 6,28 5,53 |
1860,2 1631,5 1427,2 1333,6 1245,3 1087,7 957,8 |
1,52 1,73 1,97 2,11 2,26 2,59 2,94 |
0,63 0,72 0,82 0,88 0,94 1,08 1,22 |
|
Таблица 7.2 — Монтажная таблица троса
|
Температура, °С |
Напряжение, даН/мм2 |
Тяжение, даН |
Стрела провеса в пролете длиной, м |
||
|
194 м |
125 м |
||||
|
-10 0 10 20 30 40 |
20,33 18,61 17,03 15,60 14,33 13,20 |
988,0 904,4 827,7 758,2 696,4 641,5 |
1,85 2,02 2,21 2,41 2,63 2,85 |
0,77 0,84 0,92 1,00 1,09 1,18 |
|
Монтажные графики для провода и троса изображены на рисунках 7.1 и 7.2.
Рисунок 7.1 — Монтажные графики для провода
Рисунок 7.2 — Монтажные графики для троса
Заключение
В данном курсовом проекте были рассмотрены основные этапы проектирования механической части воздушных ЛЭП: выполнены выбор промежуточных опор, механический расчет проводов и грозозащитного троса, выбор линейной арматуры, произведены расстановка опор по профилю трассы и расчет монтажных стрел провеса.
В ходе выполнения данного курсового проекта получены навыки пользования справочными материалами и нормативными документами, а также навыки выполнения самостоятельных инженерных расчетов с привлечением прикладного программного обеспечения персональных компьютеров.
Список литературы
[Электронный ресурс]//URL: https://inzhpro.ru/kursovaya/mehanicheskaya-chast-vozdushnyih-liniy-elektroperedachi/
1. Правила устройства электроустановок. — СПб.: Издательство ДЕАН, 2001. — 928 с.
2. Проектирование механической части воздушных ЛЭП. Учебное пособие по курсовому и дипломному проектированию. — Киров, 2004.-99 с.
