Вариант 8

№ варианта	Номинальное напряжение воздушной линии, кВ	Длина воздушной линии, км	Марка провода	Количество цепей ВЛ	Местность	Длина пролета, м	t-,°С	t+,°С	tсг,°С
8	110	130	АС-120	2	Ханты-Мансийск	870	-55	25	-0,8

Исходные данные

Марка провода – АС-120/27.

Длина ВЛ – L = 130 км

Город - Ханты-Мансийск

Район по ветровому давлению – ІІ

Район по гололеду – ІІ

Низшая температура t-,°С = - 55 °C

Высшая температура t-,°С = +25 °C

Среднегодовая температура t_сг,°С = - 0,8 °С

Температура гололедообразования t_г = - 10 °С

1. Расчет механических нагрузок на провода от внешних воздействий

Согласно ПУЭ интенсивность внешних воздействий на конструк­тивные элементы ВЛ принимают исходя из частоты повторяемости наи­больших гололедных и ветровых нагрузок.

Технические данные провода АС-120/27

Таблица 2

Параметры	Проводник	Стальной сердечник	Провод
Сечение, мм2	116	26,6	142,6
Диаметр, мм	-	6,6	15,5
Масса, кг/мм	554	147	407

Нормативное ветровое давление W₀ на высоте 10 м над поверхно­стью земли в IІ ветровом районе принимают равным 500 Па [ПУЭ-7, табл. 2.5.1], а нормативная толщина стенки гололеда b_э в IІ голо­ледном районе составляет 15 мм [ПУЭ-7, табл. 2.5.3].

2. Постоянная нагрузка

1. Постоянно действующая нагрузка от собственной массы провода:

Р_п = М_п · g · 10^-3 = 554 · 9,8 · 10^-3 = 5,429 Н/м ,

где М_п - вес провода;

g = 9,8 м/с - ускорение свободного падения.

2. Удельная действующая нагрузка от собственной массы провода:

3. Нормативные нагрузки

1. Нормативная гололедная нагрузка на 1 м провода:

где , - коэффициенты, учитывающие изменения толщины стенки гололеда по высоте и в зависимости от диаметра провода [2, п. 2.5.4];

Ь_э - толщина стенки гололеда;

d_п - диаметр провода;

ρ = 0,9 г/см3 - плотность льда.

Высоту расположения приведенного центра тяжести проводов над поверхностью земли находят по формуле [2, п. 2.5.54]:

где h_ср - среднеарифметическое значение высоты крепления проводов к изоляторам, м;

f – стрела провисания провода в середине пролета, м.

Примем

где n – количество зон, отсчитываемых от поверхности земли в месте установки опоры;

- высота крепления провода к траверсе.

Согласно техническим характеристикам провода, при среднеэксплуатационной работе линии, провод марки АС-120/27 имеет поперечное сечение проводника 116 мм² и поперечное сечение сердечника 26,6 мм².

Отношение сечений алюминиевой части провода и сечения сталь­ного сердечника провода:

В соответствии с [2, табл. 2.5.7], допустимое напряжение при сред­негодовой температуре для сталеалюминевых проводов сечением 120 и более мм² при А/С от 4,29 до 4,38 = 4,36 мм² составляет σ_сг = 102 Н/мм².

Примем длину пролета l = 350 м.

Стрела провисания провода:

Рис. 1. Чертеж опоры П220-2

Высота расположения приведенного центра тяжести:

Так как высота расположения центра тяжести больше 25 м, то необходимо уточнить коэффициенты , с помощью метода линей­ной интерполяции.

Согласно [1, п. 2.5.4] при , а при тогда при

Коэффициент k_d = 0,884.

2. Нормативная ветровая нагрузка, действующая на 1 м провода без гололеда:

где - коэффициент, учитывающий неравномерность ветрового дав­ления по пролету BJI, принят равным 0,7 [2, п. 2.5.52];

— коэффициент, учитывающий влияние длины пролета на ветро­вую нагрузку, равный 1 [2, п. 2.5.52];

- коэффициент, учитывающий изменение ветрового давления по высоте в зависимости от типа местности, принят равным 1,31 [2, табл. 2.5.2];

С_х - коэффициент лобового сопротивления, принимаемый равным 1,2 для проводов покрытых гололедом, менее 20 мм [2, п. 2.5.52];

W₀ – нормативное ветровое давление;

F – площадь продольного диаметрального сечения провода.

3. Нормативная ветровая нагрузка, действующая на 1 м провода с гололедом:

где 0,25 · W = W_Г - гололедное ветровое давление;

Ф - угол между направлением ветра и осью ВЛ, принимаем φ = 90°;

F - площадь продольного диаметрального сечения провода.

Н/м