Стрелы провеса для этих эквивалентных пролетов определяются

Если 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 (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, к замыканию проводов на траверсу опоры.

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

(6.13)

П ри 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 p₁ 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.

В соответствии с рис. 6.18 вертикальное расстояние от проводов до пересекаемого объекта определяется

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.

Пример 6.3. Используя исходные данные примера 6.1, определить стрелы провеса f₁ и f₂ (см. рис. 6.16) при разности высот точек подвеса провода h = 3 м в режиме среднегодовой температуры.

Решение

По формулам (6.4) определяем эквивалентные пролеты

Стрелы провеса определяются по формуле (6.11)

ПРИМЕР 6.4. Используя исходные данные примера 6.1, определить вертикальную составляющую тяжения провода на опоре А (см. 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.

Решение. 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 ВС:

Так как вертикальная составляющая действующая V_А1 вверх 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).

ПРИМЕР 6.5. Используя данные примера 6.1 и рис. 6.18 определить расстояние по вертикали от проводов ВЛ до производственного здания, выполненного из несгораемых материалов, при наибольшей стреле провеса.

Решение. Согласно прил. 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 _9,9 даН/(ммм²) (см. пример 6.1).

Стрелу 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.

6.9. Расстановка опор по профилю трассы

Продольный профиль трассы составляется на основании результатов топографических измерений и представляет собой

очертание вертикального разреза вдоль трассы.

Для ВЛ до 1 кВ и, как правило, до 20 кВ из-за небольших пролетов продольные профили не составляются.

Продольный профиль принято выполнять в определенном масштабе. Так по горизонтали и вертикали масштаб составляет соответственно 1:5000 и 1:500. Для ВЛ, проходящих по городским и промышленным застройкам, применяют более крупный масштаб - 1:2000 по горизонтали и 1:200 по вертикали. Пример оформления профиля трассы с расстановкой опор представлен на рис. 6.19.

В расстановке опор по шаблону по профилю трассы должны быть учтены два условия:

• расстояние от проводов до земли и пересекаемых зданий, и коммуникаций должно быть не менее, приведенных в табл. 6.1;

• нагрузки, воспринимаемые опорами, не должны превышать значений, принятых в расчетах и приводящихся в паспортах соответствующих типов опор.

Для типовых и унифицированных опор допустимые нагрузки определяются посредством значений габаритного, ветрового и весового пролетов.

Давление ветра на провода передается опорам. Ветровая нагрузка в пролете распределяется на обе опоры поровну. Поэтому на конкретную опору действует ветровая нагрузка, равная половине ветровой нагрузки на провода в смежных данной опоре пролетах.

Таким образом ветровой пролет опоры есть полусумма длин смежных пролетов (рис. 6.20).

На опоры действуют нагрузки от собственного веса провода и от веса проводов смежных пролетов на участках от точек их крепления на опоре до низших точек провисания провода в пролете. Расстояние по горизонтали между этими точками определяется половиной первого эквивалентного пролета. Длина весового пролета опоры определяется полусуммой смежных первых эквивалентных пролетов. Принимают, что длина весового пролета в 1,25 раза боль-

шего габаритного пролета.

При расстановке опор по профилю трассы необходимо, чтобы фактические длины ветровых и весовых пролетов не превышали соответствующих допустимых пролетов для применяемых опор.

Расстановка опор по профилю трассы осуществляется по шаблону, который представляет собой три параболы (рис. 6.21), соответствующие максимальной кривой провисания провода, габаритной и земляной кривой.

Кривая максимального провисания провода строится по формуле (6.1) в масштабе профиля трассы.

Напряжение в последней формуле необходимо определять для так называемого приведенного пролета, определяемого для конкретного анкерованного участка, в пределах которого пролеты между промежуточными опорами различные из-за неровности местности. В этом случае в пределах анкерованного участка линии в проводах возникает напряжение, равное напряжению в проводах приведенного пролета.

Ф

Рис. 6.21. Шаблон расстановки опор по профилю трассы:

1 – кривая провисания провода; 2 – габаритная кривая;

3 – земляная кривая

ормально приведенный пролет определяется

где l_i – длина отдельных пролетов в пределах анкерованного участка.

Порядок построения шаблона следующий:

• определяется величина габаритного пролета в режиме наибольшего провисания провода;

• принимается l_пр = 0,9l_г;

• определяется напряжение в проводе для l_пр в режиме наибольшего провисания провода;

• по формуле (6.1) рассчитывается кривая провисания провода и строится шаблон на кальке;

• строятся габаритная 2 и земляная 3 кривые (рис. 6.21), ординаты которых отличаются от ординат кривой провисания провода 1, соответственно

y₂ = y₁ – h_доп; y₃ = y₁ – f₊ .

где f_ – наибольшая стрела провеса.

После расстановки опор по трассе вычисляется приведенный пролет для рассматриваемого анкерованного участка. Если значения y, определенные по формуле (6.1), при напряжении в проводе, соответствующем пересчитанному приведенному пролету, отличаются от значений по шаблону более чем на 0,5 м, то производят повторное построение шаблона и расстановку опор по трассе.

Порядок расстановки опор по трассе представлен на рис. 6.22. При расстановке необходимо обращать внимание на вертикальное

расположение шаблона. Габаритная кривая должна касаться поверхности профиля трассы, но не пересекать ее. Точки выставления опор определяются точками пересечения земляной кривой с поверхностью профиля.

Положение концевых опор определяется заранее в зависимости от положения подстанций. Положение угловых опор совпадает с углами поворота линии. Поэтому расстановку опор следует начинать с концевой или угловой опоры и продолжать до следующего угла поворота или до анкерной опоры, положение которой может быть определено заранее (например, до анкерной опоры перехода через железную дорогу). Если последний пролет окажется малым, то его увеличивают за счет некоторого уменьшения предыдущих пролетов. Рекомендуется расставлять опоры так, чтобы смежные пролеты промежуточных опор отличались по длине друг от друга не более чем в два раза.

При расстановке опор на пересеченной местности могут встретиться случаи, когда опора устанавливается на значительно более низкой отметке, чем две смежные (см. рис. 6.16, опора А и смежные В и С). Как отмечалось ранее, в таких случаях возможно появление на опоре А вертикальных усилий, направленных вверх и вызывающих подъем подвесных или вырывание штырьевых изоляторов. Выше проверка направления вертикальных усилий осуществлялась расчетом. Можно выполнить такую проверку с помощью так называемого минимального шаблона.

Построение минимального шаблона осуществляется аналогично рассмотренному выше, за исключением того, что ординаты кривой провисания рассчитываются по напряжению провода в режиме низшей температуры, т.е. в режиме, при котором длина провода будет минимальная. Шаблон накладывается на профиль таким образом, чтобы кривая провисания прошла через точки крепления провода на опорах В и С. Если кривая провисания будет располагаться выше точки крепления провода на опоре А, то на последнюю будет действовать направленное вверх усилие. В таком случае необходимо принимать меры, рассмотренные в выше.

ПРИМЕР 6.6. Для условий примера 6.2 построить шаблон и выполнить расстановку опор по трассе, профиль которой представлен на рис. 6.24. Провода на опорах расположены треугольником и подвешены на подвесных изоляторах типа ПФ20-А, собранных в гирлянду по 4 штуки общей высотой 0,8 м. Нормируемое расстояние между проводами по вертикали 2,1 м.

Решение. В примере 6.2 определен габаритный пролет l_г = 103 м. Принимаем приведенную длину пролета

l_пр = 0,9l_г = 0,9103 = 92,7 м.

Определяем напряжение в проводе при l_пр в режиме высшей температуры, т.е. режиме, при котором имеет место наибольшая стрела провеса провода (см. пример 6.2)

По формуле (6.1) с учетом параметров р_ и _пр строим шаблон (рис. 6.23) и производим расстановку опор по трассе (рис. 6.24). Фактический приведенный пролет для данного примера равен l_пр = 156,6 м.

По уравнению состояния провода определяем напряжение в проводе для приведенного пролета: _пр _ 9,8 даН/(ммм²) и пересчитываем ординаты шаблона (табл. 6.6).

Как следует из табл., пересчитанные ординаты отличаются от ординат шаблона более чем на 0,5 м. Поэтому необходимо по пересчитанным ординатам построить шаблон и откорректировать расстановку опор.

Таблица 6.6

Результаты расчета шаблона

Х, м	0	10	30	50	70	90	130
Y, м	0	0,15	1,3	3,6	7,1	11,8	24,5
Y', м	0	0,14	1,3	3,5	6,9	10,9	23,7

Результаты расчета шаблона

Результаты расчета шаблона