6.8. Особые случаи расчета проводов

Особенности в расчеты вносит расположение точек подвеса провода в пролете на различной высоте.

Излагаемый ниже метод расчета при разности высот подвеса провода до 15···20% длины пролета, достаточно точный для инженерной практики.

П ри расчете рассматриваются эквивалентные пролеты (см. рис. 6.10), определяемые по формулам (6.4). Стрелы провеса для этих эквивалентных пролетов определяются

Е сли при фактической длине пролета l и разности высоты точек подвеса h выполняется соотношение

то длина эквивалентного пролета l_2э будет отрицательной. Данное утверждение следует из формулы (6.4) для пролета l_2э. В таком случае низшая точка кривой провисания провода в пролете l_2э находится вне пределов фактического пролета l (см. рис.6.16 точка 0). Вертикальная составляющая тяжения провода в точке крепления А, равная половине массы провода эквивалентного пролета l_2э, будет направлена вверх

Так как изоляторы промежуточной опоры А окажутся одновременно под воздействием вертикальных сил пролетов СА и АВ, то для суждения о том, будет ли результирующая сила направлена вверх или вниз, необходимо рассмотреть смежный пролет СА.

Усилие, направленное вверх, может привести к срыву штырьевого изолятора на промежуточной опоре или к подъему поддерживающих изоляторов и, как следствие, замыкание проводов на траверсу опоры.

В ертикальную составляющую тяжения провода в точке крепления А (рис. 6.17) смежного пролета определяют

При соотношении |V_А1| > V_А2 необходимо принять специальные меры по предотвращению подъема или вырывания изоляторов.

В качестве таких мер используют подвеску грузов на подвесные изоляторы; установку анкерной опоры вместо промежуточной; установку пониженных опор В и С и повышенной А; ослабление тяжения проводов.

Для определения веса подвешиваемого груза рекомендуется применять формулу

где l_г – длина габаритного пролета.

При расчетах проверку на возможность подъема или вырывания изоляторов проводят для режима низшей температуры с параметрами ₁ и _t .

Переходы ВЛ через здания, путепроводы, коммуникации вносят особенности в расчеты. ПУЭ регламентирует габариты над пересекаемыми объектами. В этом случае задачей расчета переходов является определение высоты расположения проводов над пересекаемыми объектами.

Вертикальное расстояние от проводов до пересекаемого объекта определяется (см. рис. 6.18)

Г = h_В – y – h, (6.15)

где h_В – высота подвеса провода на опоре В;

y – ордината точки провода над пересекаемым объектом, определяемая по формуле (6.5);

h – высота пересекаемого объекта.

При определении ординаты y значения напряжения  и удельной нагрузки р принимаются из расчета провода для режима, в котором стрела провеса получается наибольшей. При этом необходимо учитывать, что в соответствии с требованием ПУЭ наибольшую стрелу провеса на переходах следует определять:

• при пересечении железной дороги – при температуре +70^оС (с учетом нагрева проводов электрическим током);

• на пересечениях линий между собой - при температуре +15^оС;

• на пересечениях с другими объектами - при высшей температуре без учета нагрева проводов током нагрузки или при гололеде без ветра.

Для ВЛ с подвесными изоляторами ПУЭ накладывает ряд дополнительных требований при расчете переходов.

П р и м е р 1. Используя исходные данные задачи 1, определить стрелы провеса f₁ и f₂ (см. рис. 6.16) при разности высот точек подвеса провода h = 3 м в режиме среднегодовой температуры.

И спользуя уравнение состояния провода, и учитывая, что в качестве исходного режима в задаче 1 принят режим наибольшей нагрузки, определяем напряжение в проводе в режиме среднегодовой температуры

По формулам (6.4) определяем эквивалентные пролеты

С трелы провеса определяются по формуле (6.11)

П р и м е р 2. Используя исходные данные задачи 1, определить вертикальную составляющую тяжения провода на опоре А (рис. 6.16) для режима наименьшей температуры, т. е. режима, при котором длина провода минимальная и существует реальная опасность появления вертикальной составляющей тяжения направленной вверх. При этом принять, что l₁ = l₂ = 110 м; h₁ = 18 м; h₂ = 8 м.

Определяем напряжение в проводе в режиме наименьшей температуры

Определяем первые эквивалентные пролеты

По формулам (6.12) и (6.13) определяем вертикальные составляющие тяжения провода в пролетах АВ и АС

Так как вертикальная составляющая действующая вверх V_А1 по абсолютной величине больше чем составляющая V_А2 действующая вниз, то в рассматриваемом режиме будет иметь место усилие направленное вверх. Для компенсации данного усилия необходимо, например, подвесить груз, вес которого определяется по формуле 6.14.

П р и м е р 3. Используя данные задачи 1 и рис. 6.18 определить расстояние по вертикали от проводов ВЛ до производственного здания, выполненного из несгораемых материалов, при наибольшей стреле провеса.

Согласно табл. 6.3 наименьшее расстояние от проводов ВЛ 110 кВ до здания должно быть не менее 4 м. Так как критическая температура t_к = 36,6^оС меньше наибольшей температуры t₊ = 40^оС, то наибольшая стрела провеса будет иметь место при наибольшей температуре. При этом напряжение в проводе составляет _1 9,9 Н/(ммм²) (см. задачу 1).

С трелу провеса провода над зданием определяем по формуле (6.5)

По формуле (6.15) определяем вертикальное расстояние от провода до пересекаемого здания

Г = 140 – 6,21 – 128 = 5,79 м > 4 м, что допустимо.