Содержание
Введение. 3
1 Исходные данные. 4
2 Определение физико-механических характеристик провода и троса. 5
3 Выбор унифицированной опоры.. 7
4 Расчет проводов и троса на механическую прочность. 9
4.1 Определение толщина стенки гололеда и величины скоростного напора ветра 9
4.2 Определение удельных нагрузок на провод и трос. 11
4.3 Расчет критических пролетов. 13
4.4 Расчет напряжений в проводе. 15
4.5 Определение стрелы провеса проводов и троса. 17
4.6 Определение напряжений в тросе. 18
5 Выбор изоляторов и линейной арматуры.. 21
6 Расстановка опор по профилю трассы.. 28
6.1 Построение шаблона. 28
6.2 Проверка опор на прочность. 31
7 Расчет монтажных стрел провеса провода и троса. 34
Заключение. 40
Список литературы.. 41
Введение
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 α, град-1 |
19,2·10-6 |
| Предел прочности, даН/мм2 |
29 |
| Удельная нагрузка от собственного веса γ1, даН/(м×мм2) |
3,46·10-3 |
| Допустимое напряжение, даН/мм2 при среднегодовой температуре σt.ср при низшей температуре σt min при наибольшей нагрузке σγ 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 αт, град-1 |
12·10-6 |
| Предел прочности, даН/мм2 |
120 |
| Удельная нагрузка от собственного веса γт1, даН/(м×мм2) |
8·10-3 |
| Допустимое напряжение, даН/мм2 при среднегодовой температуре σтt.ср при низшей температуре σтt.min при наибольшей нагрузке σтγ.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=α·lгаб,
где α=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;
λ – 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;
α – 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 -5ºС;
γmax=γ7;
=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: σ=[σγ.max]=13,0 даН/мм2, γ=γmax=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 – σtср, режима низшей температуры – σtmin и наибольшей нагрузки – σγmax.
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 σ0=10 даН/мм2.
Производная полученной функции y=:
y’=3·σ2tmin-2·7,766·σtmin
Определяется поправка на первой итерации:
Δ1=y(σ0)/y’(σ0),
=0,378.
Новое значение напряжения:
σ1=σ0-Δ1,
σ1=10-0,377=9,623.
Проверка итерационного процесса. Для этого задается точность расчета ε=0,01 даН/мм2.
0,377>0,01,
следовательно расчет нужно продолжить, приняв в качестве нового приближения σ=9,623.
Поправка на второй итерации:
=0,025.
Новое значение напряжения:
σ2=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 σtmin принимаем σ3:
σtmin=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:
σtср=7,987 даН/мм2;
σγmax=12,517 даН/мм2.
Выполняется проверка условий механической прочности:
σtср≤[σtср], 7,987<8,7;
σtmin≤[σtmin], 9,598<13,0;
σγmax≤[σγmax], 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 –σгол, высшей температуры – σtmax, грозового режима – σгр. Результаты расчетов следующие:
σtmax=5,475 даН/мм2;
σгол=12,277 даН/мм2;
σгр=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: σтгр, γт1, 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 σ0=16 даН/мм2.
Производная полученной функции
y=:
y’=3·σт2tср-2·6,979·σтtср
Определяется поправка на первой итерации:
Δ1=y(σ0)/y’(σ0),
=0,225.
Новое значение напряжения:
σ1=σ0-Δ1,
σ1=16-0,225=15,775.
Проверка итерационного процесса, ε=0,01 даН/мм2.
0,225>0,01,
следовательно расчет нужно продолжить, приняв в качестве нового приближения σ=15,775
Поправка на второй итерации:
=0,003.
Проверка:
0,003<0,01,
следовательно за искомое выражение σтtср принимаем σ1:
σтtср=15,775 даН/мм2.
В результате расчетов остальных режимов получены следующие значения:
σтγmax=31,476 даН/мм2;
σтtmin=17,606 даН/мм2.
Проверка условий механической прочности троса:
σтγmax=31,476 даН/мм2≤ [σтγmax]=60 даН/мм2;
σтtmin=17,606 даН/мм2≤ [σтtmin]=60 даН/мм2;
σтtср=15,775 даН/мм2≤ [σтtср]=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=γ7·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=γ1·F·lвес, (5.3)
Тогда
2,7·( γ7·F·lвес+ Gи)=2,7·(8,5·10-3·173,2·280+50)=1248;
5,0·( γ1·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 λэф – нормированная удельная эффективная длина пути утечки. Для степени загрязненности атмосферы I λэф=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 гир
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 λгир.ф =1,339 больше, чем принятое в расчетах λ=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 σтtср<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 γfmax, σfmax – 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-λгир.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;
Δh – 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 |
l'эi-1, м |
l”эi-1, м |
l’эi, м |
l”эi, м |
Δhi-1, м |
Δhi, 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: σи=[σγ.max]=13,0 даН/мм2, γи=γmax=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: σтгр=14,7 даН/мм2, γт1=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
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.