Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Омский государственный технический университет»

Г. П. Подколзин, Е.П.Степанова, С. А. Макеев, В.И. Ядров

Расчет опор лэп

Учебное пособие

Омск 2005

УДК 621.315.66.001.24(075)

ББК 31.279-04-022я73

П 44

Рецензенты:

Щвецов В. Т, д-р техн. наук, проф. СибАДИ;

Ахтулов А. Л, д-р техн. наук, проф. СибАДИ

Подколзин Г. П., Макеев С. А., Ядров В.И.

П 44 Расчет опор ЛЭП: Учеб. пособие. Омск: Изд-во ОмГТУ, 2005. 36 с.

Приведены сведения об опорах воздушных линий электропередачи, их классификация. Дана расчетная модель металлической опоры. Рассмотрены силы, действующие на эти опоры. Приведен пример расчета металлической опоры.

Предназначено для студентов энергетических специальностей очной и заочной форм обучения.

УДК 621.315.66.001.24(075)

ББК 31.279-04-022я73

Печатается по решению редакционно-издательского совета Омского государственного технического университет

 Авторы, 2005

 Омский государственный

технический университет, 2005

Введение

Устройство для передачи или распределения электроэнергии по проводам, находящимся на открытом воздухе, называют воздушной линией электропередачи: (ЛЭП).

Воздушные ЛЭП состоят из опорных конструкций (опор и оснований), траверс, проводов, изоляторов и линейной арматуры.

Положение оси ЛЭП на земной поверхности называют трассой.

Для поддержания проводов ЛЭП на заданном расстоянии друг от друга и от земли служат опоры.

Горизонтальные расстояния между центрами двух опор на трассе называют пролетом.

Усилие, с которым натягивают провод (трос), называют тяжением.

Нагрузку на элементы ЛЭП, приходящуюся на площадь их рабочего сечения, называют механическим напряжением. Так, механическое напряжение провода равно общему тяжению, деленному на площадь поперечного сечения провода.

Максимально допустимое механическое напряжение материала, после превышения которого начинается его разрушение, называют временным сопротивлением.

Отношение минимальной нагрузки, разрушающей данный элемент, к фактической при наиболее тяжелых условиях называют запасом прочности, или коэффициентом запаса прочности.

В зависимости от механического состояния ЛЭП различают следующие режимы:

нормальный  провода и тросы не оборваны;

аварийный  полный или частичный обрыв проводов и тросов;

монтажный  монтаж опор, проводов и тросов.

Механические нагрузки на элементы ЛЭП зависят от климатических условий района и характера местности, по которой проходит линия, а также от режима работы.

1. Общие сведения об опорах

По назначению опоры делят на промежуточные (П), анкерные (А), угловые (У), концевые (К) и специальные (С) [1, 2].

Промежуточные опоры устанавливаются на прямых участках трассы ЛЭП. Они предназначены для поддержания проводов и не воспринимают нагрузки от тяжения проводов вдоль линии. В нормальном режиме работы промежуточные опоры воспринимают вертикальные и горизонтальные нагрузки от массы проводов, изоляторов, арматуры, гололеда и давления ветра на провода и стойки опор. В аварийном режиме промежуточные опоры воспринимают нагрузку от тяжения оставшихся проводов, подвергаются дополнительно кручению и изгибу. Поэтому их рассчитывают с определенным запасом прочности. Промежуточные опоры на линиях составляют до 90 % от общего количества опор.

Анкерные опоры устанавливаются на прямых участках трассы при переходе ЛЭП через инженерные сооружения (автодороги, линии связи и т. п.) или естественные преграды (овраги, реки и т. п.). Они в нормальном режиме воспринимают продольную нагрузку от разности тяжения проводов и тросов в смежных анкерных пролетах. Конструкция анкерных опор должна быть более жесткой и прочной, чем конструкция промежуточных опор.

Угловые опоры устанавливаются на углах поворота трассы. Они при нормальных условиях работы воспринимают равнодействующую сил тяжения проводов и тросов смежных пролетов.

Конструкция угловых опор также должна быть более жесткой и прочной, чем конструкция промежуточных опор.

Концевые опоры являются разновидностью анкерных и устанавливаются в конце или начале линии. В нормальном режиме работы они воспринимают нагрузку от одностороннего тяжения проводов.

Помимо рассмотренных опор на линиях устанавливают также специальные опоры:

транспозиционные  для изменения порядка расположения фаз на опорах;

ответвительные  для устройства ответвлений от магистральной линии;

перекрестные  для пересечения ЛЭП двух направлений;

переходные  для переходов ЛЭП через естественные препятствия и искусственные сооружения и др.

По конструкции опоры делят на свободностоящие и с оттяжками. Оба типа опор могут быть одностоечными и портальными. Свободностоящие опоры рассчитываются на передачу действующих на них нагрузок непосредственно через стойку на грунт или фундамент. Стойки опор с оттяжками передают на грунт или фундамент только вертикальные нагрузки. Поперечные и продольные нагрузки (относительно оси ЛЭП) передаются на грунт оттяжками (тросами), закрепленными за анкерные плиты.

По материалу опоры бывают деревянные, железобетонные и металлические.