Проэктирование линий электропередач

σ_m = 116 МПа = 11,6 даН/мм²

g_m = g₁ = 0,004 даН/м мм²

t_m = t_min = -35 ˚C

a = 19∙10 ^-6   ˚C ^-1

E = 81,5∙10³  МПа = 8,1∙10³  даН/мм²

 

1)  Расчет  для режима гололеда:

Режиму гололеда соответствуют следующие параметры  расчетного режима:

g_р = g₃  = 0,006 даН/м мм²

t_p = t_г =  -5 ˚С

Найдем механическое напряжение (σ_р):

 

Методом подбора  найдем σ_р:

σ_р = 11.29 даН/мм²

 

Максимальная  стрела провеса в этом режиме:

= 5.171  м

 

2)  Расчет для режима высшей температуры:

Режиму высшей температуры соответствуют параметры  расчетного режима:

g_р = g₁= 0,004 даН/м мм²

t_p = t_г =  35 ˚С

Найдем механическое напряжение (σ_р):

 

Методом подбора  найдем σ_р:

σ_р = 8.66 даН/мм²

 

Максимальная  стрела провеса в этом режиме:

= 4.494  м

Стрела провеса  при режиме гололеда больше, следовательно, строим шаблон для гололедного режима.

 

Кривую максимального  провисания провода для шаблона  строим по формуле

y = k_ш ∙ x²

 

где k_ш- постоянная шаблона для каждого расчетного пролета и марки провода.

k_ш = =  = 0,580

 

Для построения шаблона определим границы его  использования. С этой целью найдем 2 крайних значения механического  напряжения при режиме гололеда:

= = 694  даН/мм²

= = 938 даН/мм²

Затем определим  крайние значения длин пролетов:

= = 1827 м

= = 2124 м

 

По данным таблицы 4. строим шаблон.

 

 

Данные для  построения шаблона

l  ,  м	Н мах,  м	Н габ.,  м	Н зем,  м
0	0	-7	-22,4
20	0,58	-6,42	-21,82
40	2,32	-4,68	-20,08
60	5,22	-1,78	-17,18
80	9,28	2,28	-13,12
100	14,5	7,5	-7,9
120	20,88	13,88	-1,52
140	28,42	21,42	6,02
160	37,12	30,12	14,72

 

 

 

 

 

Н_МАХ - данные для построения кривой максимального провисания провода.

Н_ЗЕМ - данные для построения "земляной" кривой. 
Н_ГАБ - данные для построения "габаритной" кривой.

3.3. Построение монтажных графиков и таблиц

 

При расчетах воспользуемся  табл.1 прил.2 [1], в которой приведены  допустимые напряжения в однородных проводах:

σ_доп = 116 МПа = 11,6 даН/мм²

В качестве исходного  расчетного режима при построении монтажных  графиков может быть один из трех режимов:

• режим низшей температуры (t_min, g₁);
• режим наибольших добавочных нагрузок (t_г, g₇);
• режим среднегодовых температур (эксплуатационный) (t_э, g₁).

Определим величину критического пролета:

= = 69,2   м

Критический пролет меньше расчетного, тогда максимальное напряжение будет при наибольшей удельной нагрузке g₇ и температуре t_г.

Чтобы предотвратить  преждевременный износ провода  от усталости из-за вибрации, проверим напряжения в проводе при среднегодовой (эксплуатационной) температуре t_э. Это напряжение (σ_э) не должно выходить за определенные пределы. Для этого решаем уравнение состояния относительно σ_э.

где b = - коэффициент упругого удлинения материала провода, b = 0,123;

l - максимальная длина пролета по профилю,   l = 162  м.

Следовательно

σ_э = 0,362    даН/мм²

 

Составляем монтажные  таблицы и строим монтажные графики.

За исходный принимаем  режим наибольших добавочных усилий, тогда уравнение состояния, по которому рассчитывается монтажная таблица, будет иметь вид:

Стрелы провеса  для монтажных таблиц рассчитываются по формуле:

Для каждого анкерного  участка строим три монтажных  кривых: для максимального, минимального и среднего пролета.

 

1. Для первого  анкерного участка:

l_max = 340  м                
l_ср = 230 м                 
l_min = 180  м

 

 

 

 

 

 

Температура, t , ˚С

Напряжение  в проводе, σ, МПа

Стрела провеса, f, м

-30	56,00007705	0,660936591
-25	45,11133716	0,820470027
-15	36,24966185	1,021044007
-5	29,63800894	1,248818707
5	24,94120181	1,483990238
15	21,60698853	1,712987441
25	19,17549078	1,930198315
35	17,3400655	2,134507508

 

 

 

Температура, t , ˚С	Напряжение  в проводе, σ, МПа	Стрела провеса, f, м
-35	56	0,560576
-25	44,71811	0,702004
-15	35,45716	0,885358
-5	28,5721	1,098704
5	23,75906	1,321276
15	20,40939	1,538129
25	18,00849	1,743193
35	16,2202	1,935381

 

Температура, t , ˚С	Напряжение  в проводе, σ, МПа	Стрела провеса, f, м
-35	56	0,485587
-25	44,39944	0,612459
-15	34,79629	0,781487
-5	27,67043	0,982741
5	22,75892	1,194822
15	19,40187	1,401559
25	17,03292	1,596488
35	15,28914	1,778574

 

                                                                                 

 

 

 

                                                                                         

2. Для второго анкерного участка:

l_max = 520  м

l_ср = 210  м

l_min = 100  м

      

 

Температура, t , ˚С	Напряжение  в проводе, σ, МПа	Стрела провеса, f, м
-30	55,99999999	0,458984375
-25	44,28065	0,580459524
-15	34,54505159	0,744046508
-5	27,32404914	0,940677748
5	22,3745532	1,148765956
15	19,01609729	1,351650899
25	16,66093154	1,542718361
35	14,93536845	1,720956874

Температура, t , ˚С	Напряжение  в проводе, σ, МПа	Стрела провеса, f, м
-35	56	0,420486
-25	44,10295	0,533915
-15	34,1637	0,689246
-5	26,79396	0,878825
5	21,78604	1,08084
15	18,42701	1,277864
25	16,09459	1,463052
35	14,39811	1,635437

 

 

Температура, t , ˚С	Напряжение  в проводе, σ, МПа	Стрела провеса, f, м
-30	56	0,408028
-25	44,0439	0,51879
-15	34,03543	0,671346
-5	26,61439	0,858541
5	21,58658	1,058508
15	18,22779	1,253556
25	15,90354	1,436759
30	14,21725	1,607171

 

 

 

3. Для третьего анкерного участка:

l_max = 380  м

l_ср = 220  м

l_min = 160  м

Температура, t , ˚С	Напряжение  в проводе, σ, МПа	Стрела провеса, f, м
-30	56	0,54104
-25	44,63728	0,678765
-15	35,29123	0,85852
-5	28,34691	1,068837
5	23,50931	1,288775
15	20,1573	1,503089
25	17,76386	1,70561
35	15,98629	1,895263

Температура, t , ˚С	Напряжение  в проводе, σ, МПа	Стрела провеса, f, м
-35	56	0,420486
-25	44,10295	0,533915
-15	34,1637	0,689246
-5	26,79396	0,878825
5	21,78604	1,08084
15	18,42701	1,277864
25	16,09459	1,463052
35	14,39811	1,635437

 
 

Температура, t , ˚С	Напряжение  в проводе, σ, МПа	Стрела провеса, f, м
-35	56	0,337213
-25	43,69274	0,432198
-15	33,25467	0,567858
-5	25,50566	0,740382
5	20,35343	0,927801
15	17,00128	1,110735
25	14,7327	1,281769
35	13,11302	1,44009

 
 

 

3.4. Грозозащита и заземление

 

Самым эффективным  способом защиты ЛЭП является применение заземленных тросовых молниеотводов, подвешиваемых по всех длине. На линиях с деревянными опорами в качестве защиты от перенапряжений используются  изоляционные свойства древесины опор и траверс.

При сооружении линий на железобетонных опорах детали крепления изоляторов к траверсе должны быть надежно заземлены. Разрешается  использовать для этой цели арматуру железобетона при наличии надежной электрической связи с между  ней и заземляющим устройством.