Расчетные схемы шинных конструкций

Номер схемы	Расчетная схема	Тип балки и опоры	Коэффициенты
			λ	β	r1
1		Однопролетная: А и В – изолятор-опоры	8	1	3,14
2		Однопролетная: А – защемленная шина; В – изолятор-опора	8	1,25	3,93
3		А и В – защемленная шина на жестких опорах	12	1	4,73
4		Балка с двумя пролетами	8	1,25	3,93
5		Балка с тремя и более пролетами	*10 **12	1,13	4,73

Примечание: * – для крайних пролетов; ** – для средних пролетов.

Опоры шин (т. е. изоляторы и основания, на которых они крепятся) в расчетах принимаются упругоподатливыми или абсолютно жесткими. Как правило, опоры можно считать абсолютно жесткими (не учитывающими в колебаниях при КЗ) в РУ напряжением до 35 кВ включительно. В РУ напряжением 110 кВ и выше расчет электродинамической стойкости шинных конструкций следует проводить с учетом упругой податливости опор (изоляторов).

2.2. Условия электродинамической стойкости изоляторов и шин

Проверка шинных конструкций на электродинамическую стойкость при КЗ [5, 7] заключается: 1) в расчете максимального механического напряжения в материале ( ); 2) в максимальной нагрузке на изоляторы ( ); 3) и в сравнении полученных значений указанных величин с допустимыми значениями.

Шинная конструкция обладает электродинамической стойкостью, если выполняются условия:

, _(2.1)

. _(2.2)

Допустимое напряжение в материале жестких шин ( ), Па, следует принимать равным 70 % от временного сопротивления разрыву материала шин [ ]. Допустимую нагрузку на изолятор ( ), Н, следует принимать равной 60 % от минимальной разрушающей нагрузки , приложенной к вершине изолятора при изгибе или разрыве:

, (2.3)

. (2.4)

Справочные данные для определения допустимого механического напряжения в материале шин ( ) и допустимую нагрузку на изоляторы ( ) рекомендуется определять по табл. IV и XI прил. 1.

При проверке на электродинамическую стойкость шинной конструкции, обладающей высокой жесткостью, шину в любом пролете между изоляторами, кроме крайних, следует рассматривать как стержень (балку) с защемленными концами (табл. 2.1). Наличие ответвлений допускается не учитывать, поскольку они снижают расчетные напряжения в материале шин и нагрузки в изоляторах.

2.3. Порядок расчета электродинамической стойкости шинных конструкций с жесткими опорами

Расчет изоляторов и шин, расположенных в одной плоскости (рис. 2.1), проводится в следующей последовательности [4, 5].

2.3.1. Расчет первой (основной) частоты собственных колебаний шины, Гц:

Рис. 2.1. Шины, расположенные в одной плоскости

, (2.5)

где – параметр основной частоты собственных колебаний шины (табл. 2.1); – длина пролета между опорными изоляторами, м; – модуль упругости материала шин (для алюминия и его сплавов Е ≈ 7·10¹⁰ Па; для меди Е ≈ ≈ 10·10¹⁰ Па); j – момент инерции поперечного сечения шины, м⁴ (табл. 2.2); m – масса шины на единицу длины, кг/м (см. табл. прил. 1).

Таблица 2.2