Монтаж электрических сетей

тип стойки СК 22; предельный изгибающий момент, т. е. несу-

щая способность стойки: 26 480; 27 020; 32 600; 32 950; 21 530; 21 210; 52 510; 50 220; 33 460; 36 850; 26 700; 33 930; 21 230 даН·м;

тип стойки СК 26; несущая способность или предельный изги-

бающий момент стойки: 46 670; 47 120; 47 470; 46 670; 55 090; 54 190; 43 110; 41 700; 46 770; 41 450; 46 670 даН·м.

Наружный диаметр стойки в комле D2 = 650 мм; наружный диаметр стойки в вершине D1 = 500 мм.

Арматура стойки – напрягаемая канатная. Средний радиус расположения напрягаемой арматуры rнапр = 303 мм.

Методические указания

Контрольная разрушающая нагрузка определяется по формуле

где М – несущая способность стойки, даН·м;

kбез – коэффициент безопасности, равный 1,3–1,4 для первого случая разрушения, т. е. при достижении продольной растянутой арматурой предела текучести, и 1,0 – при определении контрольной нагрузки по ширине раскрытия трещин в бетоне;

h – расстояние от места приложения нагрузки до точки опирания стойки, м; h = H – 2000 мм.

Схема опирания и загружения стоек при испытаниях на прочность, жесткость и трещиностойкость приведена на рис. 16.1.

Нагружение стоек производят ступенчато – возрастающими нагрузками. Нагрузка первой ступени равна 25 % от расчетной. На каждой ступени обеспечивается выдержка не менее 10 мин, а при контрольных нагрузках – не менее 30 мин.

Считается, что стойки удовлетворяют требованиям по прочности, если фактически разрушающая нагрузка составляет не менее 95 % от контрольной разрушающей нагрузки.

Жесткость стоек оценивается по их фактическому прогибу под контрольной нагрузкой после 30 мин ее приложения. Максималь-

61

ный фактический прогиб не должен превышать контрольный более чем на 15 %.

Рис. 16.1. Схема испытания железобетонной стойки на прочность, жесткость и трещиностойкость:

а – вид сбоку; б – вид сверху; 1 – упор; 2 – бетонная площадка; 3 – подвижная опора; 4 – испытываемая стойка; 5 – место приложения

нагрузки; 6 – фиксатор; 7 – рейка с делениями; 8 – трос; 9 – динамометр; 10 – лебедка; Н – высота опоры (22 000 или 26 000 мм)

Контрольное значение ширины раскрытия трещин при действии контрольной нагрузки не должно превышать 0,1 мм при продольной арматуре с пределом текучести 1000 Н/мм2 и 0,15 мм – при продольной арматуре с пределом текучести 800 Н/мм2.

Стойки считаются выдержавшими испытания, если при действии прикладываемой нагрузки максимальная ширина трещин не превышает контрольную более, чем на 15 %, т. е. 0,115 и 0,17 мм –

соответственно для стоек c пределом текучести арматуры 1000 и 800 Н/мм2.

Программа испытаний железобетонной стойки оформляется в виде таблицы.

62

Программа испытаний железобетонной стойки на прочность, жесткость и трещиностойкость

Здесь + – заполняются значения нагрузок, равные а1001% Рконтр;

а1 – ступень нагрузки;

Рконтр – по выражению (16.1) при kбез = 1,3–1,4; h = Н – 2 м.

Трещины измеряют после выдержки контрольной нагрузкой, рав-

ной Рконтр = М/h в течение 30 мин на приопорном участке, т. е. в пределах площадки 2 (см. рис. 16.1), а ширину раскрытия трещин опреде-

ляют как среднее значение на длине стойки, равной 1 м. Контрольное значение прогиба f стойки опоры при приложении

к ее вершине нагрузки Рконтр может быть также определено по вы-

ражению [3, c. 306]

f = Рконтрh3 ,

3B1

где В1 – жесткость стойки опоры:

В1 =0,85ЕбJпривп , Н·мм2,

63

где Еб – модуль упругости бетона, равен 40·103 Н/ мм2;

Jпривп – приведенный полярный момент инерции площади сечения, найденный с учетом влияния продольной арматуры, мм4:

где Енапр – модуль упругости напрягаемой арматуры; равен

200·103 Н/мм2;

Fнапр – площадь поперечного сечения напрягаемой арматуры, мм2; принять диаметр канатов 15 мм и их количество, равное 6;

rнапр – радиус заложения напрягаемых стержней в сечении стойки опоры; равен 303 мм.

Стойки считаются выдержавшими испытания: а) по прочности,

если значение нагрузки было не менее 0,95Рконтр; б) по жесткости, если значение прогиба не превышало расчетное более чем на 15 %;

в) по трещиностойкости, если ширина раскрытия трещин на участке 1 м не превысила 15 % нормативной.

Тема 17. ОЦЕНКА ВОЗМОЖНОСТИ ЗАМЕНЫ СТАЛЬНОГО ГРОЗОЗАЩИТНОГО ТРОСА НА ПРОВОДЯЩИЙ ИЛИ СО ВСТРОЕННОЙ ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКОЙ СВЯЗЬЮ

Задача 1. Линии электропередачи напряжением: 110; 220; 330 кВ на железобетонных опорах, оснащенные стальным грозозащитным тросом ТК9.1 или ТК11, находились в эксплуатации 30 лет. Высокая повреждаемость троса, исчерпание нормативного срока службы, а также необходимость организации по тросу линий связи требуют ответа на вопрос о возможности выполнения замены имеющегося троса на проводящий или трос из алюмовелда со встроенной волоконно-опти- ческой связью с точки зрения непревышения предельного изгибающего моментаМпр (или несущей способностистойки).

Предельный изгибающий момент равен:

для стоек СК22: 26 480; 27 020; 32 600; 32 950; 21 530; 21 210; 52 510; 50 270; 33 460; 36 850; 26 700; 33 930; 21 230 даН·м;

64

для стоек СК26: 46 670; 47 120; 47 470; 46 670; 55 090; 54 190; 43 110; 41 700; 46 770; 41 750; 46 670 даН·м.

Методические указания

1. Считается, что ежегодное снижение предельного изгибающего момента составляет 0,5 %. Следовательно, через 30 лет несущая способность стойки снизилась на 0,5·30 = 15 %.

Остаточное значение предельного изгибающего момента

Мпрост =0,85Мпр.

Если железобетонные стойки оснащены стержневой арматурой, то изгибающий момент, действующий на стойку опоры в расчетном сечении 1–1 относительно уровня земли, не должен превышать

[2, c. 317] значения

По формуле (17.1) определим максимальное значение М1–1.

2. Оценим значения моментов относительно сечения 1–1 от воздействия на опору внешних нагрузок: собственного веса проводов, троса, изоляторов, гололеда на проводах и тросах, веса монтажника,

атакже воздействия ветра на трос, провода, опору.

В[2, c. 204–207] показано, что доля αт изгибающего момента (в моменте М1–1), создаваемого стальным грозозащитным тросом, равна 0,22 для одностоечных одноцепных опор линий напряжением 110; 220 кВ и двухстоечных одноцепных опор линий напряжением 330 кВ. При замене троса на проводящий или со встроенным волоконно-опти- ческим кабелем значение момента от воздействия на трос нагрузок увеличивается в 1,2; 1,5; 2,0; 2,5; 3,0 раза.

Значение изгибающего момента относительно расчетного сечения 1–1 до замены грозозащитного троса

М1–1 = Мт + Мп.о = αтМ1–1 + (1 - αт)М1–1,

где Мт – момент сил, создаваемых воздействием внешних нагрузок на грозозащитный трос;

65

Мп.о – момент сил, создаваемых воздействием внешних нагрузок на провода и опору.

После замены грозозащитного троса на проводящий значение Мт увеличивается в k раз, а значение Мп.о остается неизменным, т. е. можно записать

М1зам-1 =kMт +Мп.о =αтkМ1-1 +(1-αт)М1-1.

Отношение

Мзам

М1-1 =αтk +(1-αт) =(1+αт(k -1).

1-1

Следовательно,

M1зам-1 =(1+αт(k -1))М1-1 £0,68Мпр.

Значение изгибающего момента М1–1, по которому выбран тип железобетонной стойки: 0,1; 0,2; 0,3; 0,4; 0,5; 0,6; 0,7; 0,8 Мпр.

Вывод. Если тип железобетонной стойки выбран по условию

М1–1 = k1Мпр, то при αт = 0,22; k = (1,2–3,0) замена стального троса на про-водящий может (или не может) быть осуществлена. Здесь k1 =

0,1; 0,2; …; 0,8.

Задача 2. Определить длину вставки или вырезки провода для регулирования стрелы провеса провода в анкерном пролете.

Длина приведенного пролета в анкерном участке lприв: 150; 200; 220; 250; 300; 350 м; количество n пролетов в анкерном участке: 5; 7; 10; 12; 15; 18. Существующая стрела провеса fc = 5; 6; 7; 8; 10 м; требуемое значение стрелы провеса fтреб = 4; 5; 6; 8 м.

Как осуществить регулировку стрелы провеса?

Методические указания

Длина сf вставки или вырезки провода для регулирования стрелы провеса определяется по формуле

сf = 3l8n ( fтреб2 - fc2 ).

прив

66

Обозначения входящих в данную формулу величин приведены в условии задачи.

Если сf имеет положительное значение, то следует выполнить вставку провода, если отрицательное – то вырезку.

Перед тем, как решить вопрос о вставке, необходимо рассмотреть возможность увеличения количества изоляторов в натяжной гирлянде изоляторов на анкерной опоре (строительную длину одного изолятора принять равной 0,14 м) или использовать промежуточное звено в цепи натяжной гирлянды изоляторов (длина промежуточного звена 100–300 мм).

Длина провода, необходимая для монтажа вставки, должна быть выбрана из условия допустимости одного соединения в пролете.

Для выполнения вырезки участка провода может быть достаточным просто разрезать провод и установить в этом месте овальный соединитель, т. е. концы провода площадью поперечного сечения до 185 мм2 соединить внахлестку с помощью овального соединителя. Длина овальных соединителей: 330; 400; 450; 750; 900; 1000 мм соответственно для сталеалюминиевых проводов площадью попе-

речного сечения: 35; 50; 70; 95; 120; 150; 185 мм2.

67

Список использованной литературы

1.Короткевич, М. А. Монтаж электрических сетей : учебное пособие / М. А. Короткевич. – Минск : Вышэйшая школа, 2012. – 511 с.

2.Короткевич, М. А. Проектирование линий электропередачи. Механическая часть : учебное пособие / М. А. Короткевич. – Минск: Вышэйшая школа, 2010. – 572 с.

3.Электроустановки на напряжение до 750 кВ. Линии электропе-

редачи воздушные и токопроводы, устройства распределительные и трансформаторные подстанции, установки электросиловые и аккумуляторные, электроустановки жилых и общественных зданий. Правила устройства и защитные меры электробезопасности. Учет электроэнергии. Нормы приемо-сдаточных испытаний: ТКП 339–2011. – Минск : Мин-во энергетики Респ. Беларусь, 2011. – 594 с.

68