Теории механического расчета воздушных линий - Методичка

Данные методические указания позволяют произвести механический расчет воздушных линий (ВЛ), В данных методических указаниях изложены вопросы теории механического расчета ВЛ и пример расчета.Механический расчет проводов и тросов ВЛ производится по методу допускаемых напряжений, расчет изоляторов и арматуры - по методу разрушающих нагрузок. По обоим методам расчеты производятся на расчетные нагрузки.Механический расчет проводов и тросов включает в себя следующие вопросы : 1) определение единичных и удельных механических нагрузок на провод; Механические нагрузки, действующие на провода и тросы ВЛ, определяются собственным весом провода, величиной ветрового напора и дополнительной нагрузкой, обусловленной гололедом. Удельной называют нагрузку, которую провод длиной 1м испытывает на 1мм? своего поперечного сечения , 107 Н/ м?. Расчетные нагрузки от ветра и гололеда имеют вероятностный характер, и при их определении используются результаты статического анализа. Нормативная ветровая нагрузка на провода (тросы) Р’НВ, Н, без гололеда определится по формулеПровод, закрепленный в двух точках на одинаковой высоте и испытывающий равномерно распределенную нагрузку, можно рассматривать как гибкую нить, принявшую форму цепной линии. Сила, действующая на единицу сечения провода, называется напряжением (s ). Тяжение по проводу при любых условиях работы и в каждой его точке направлено по касательной к кривой провисания провода и определяется выражением Провода и тросы покрыты гололедом (формула 1.3) , температура при гололеде минус 5°С, ветер отсутствует. Провода и тросы покрыты гололедом , ветер при гололеде на провода (формула 1.10), температура при гололеде минус5°С.Критический пролет в общем виде определяется по формуле где b = Е-1 - коэффициент упругого удлинения провода, мм2 / Н. Различают три критических пролета : 1) lk1 - это пролет такой длины, для которого напряжение провода в режиме среднегодовых температур равно допустимому sэ, а в режиме низшей температуры равно допустимому s _, т.е определяет переход от расчетных условий при низшей температуре к среднегодовым условиям. 2) lk2 - имеет место в том случае, когда в режиме максимальных внешних нагрузок в режиме низшей температуры напряжение в проводе равны допустимым sг, т.е. определяет переход от расчетных условий при низшей температуре к условиям наибольшей нагрузки. 3) lk3 - имеет место в том случае, когда напряжение в режиме максимальных внешних нагрузок равно допустимому sг , а в режиме среднегодовых нагрузок равно допустимому sэ , т.е. определяет переход от расчетных среднегодовых условий к условиям наибольшей нагрузки. Для сталеалюминевых проводов критические пролеты можно определить по следующим формулам [8,с .60]: где s_ - допускаемое напряжение при низшей температуре, Н/мм2 , табл.9 [пр.А];Одной из величин, определяющих высоту опор, является стрела провеса. При достаточно больших отношениях длины пролета L к стреле провеса f (что соответствует действительности) кривая провеса провода очень близка к параболе вида y = h kx2 . В отечественной практике расчеты проводов производятся по параболе; исключением являются расчеты проводов с очень большими пролетами (800-1000 м). Исходя из этого уравнения и полагая, что длина провода примерно равна длине пролета l » L , при одинаковой высоте точек подвеса стрела провеса определится (при пролете до 600 м) где g - удельная нагрузка при конкретных климатических условиях, Н/ м ?мм2;Выбор типа и материала изоляторов производится на основании требований ПУЭ с учетом климатических условий и условий загрязнения [1, п.2.5.98 ]. Выбор количества изоляторов в гирляндах производится в соответствии с [1,гл.1.9]. Изоляторы и арматура выбираются по нагрузкам в нормальных и аварийных режимах ВЛ с учетом климатических условий. Расчетные усилия в изоляторах и арматуре не должны превышать значений разрушающих нагрузок (механической или электромеханической), установленных техническими условиями, деленных на коэффициент надежности по материалу GM. Расчет производим для двух режимов (без ветра и гололеда Р1 и с ветром и гололедом Р7) и выбираем максимальную нагрузку.Опоры, фундаменты и основания ВЛ должны рассчитываться на сочетание расчетных нагрузок нормальных режимов по первой и второй группам предельных состояний: Первая группа включает предельные состояния, которые ведут к потере несущей способности элементов или к полной их непригодности к эксплуатации, т.е к их разрушению. К кратковременным нагрузкам относятся - давление ветра на провода с гололедом и без, вес гололеда, тяжение проводов и торосов сверх их значений при среднегодовой температуре и т.д. Опоры могут быть жесткими (металлические) и гибкими (деревянные).У жестких опор при обрыве провода изза неравномерного тяжения слева и справа будет отклоняться только гирлянда. Уменьшение тяжения провода зависит в основном от конструкции опоры, длины гирлянды, нагрузки, длины пролета до обрыва провода. Рисунок1.

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

РАЗДЕЛ 1. Механический расчет воздушных линий

1.1 Определение механических нагрузок

1.2 Уравнение состояния провода

1.3 Критические пролеты проводов

1.4 Стрела провеса

1.5 Выбор подвесных изоляторов

1.6 Выбор опор

1.7 Расчет тяжения опоры при обрыве в одном пролете

1.8 Расстановка опор по профилю с помощью шаблона

1.9 Прохождение ВЛ по ненаселенной и труднодоступной местности

1.10 Прохождение ВЛ по населенной и труднодоступной местности

РАЗДЕЛ 2. Пример механического расчета воздушных линий

2.1 Определение механических нагрузок на провода

2.2 Расчет уравнения состояния провода

2.3 Определение стрелы провеса провода

2.4 Расчет и выбор изоляторов

2.5 Расчет тяжения провода и стрелы провеса в аварийном режиме

2.6 Расчет шаблона для расстановки опор на местности

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

ПРИЛОЖЕНИЕ А