6 Расстановка опор по профилю трассы

Для расстановки опор по профилю трассы необходимо построить шаблон. Шаблон определяет собой три кривые провисания. Эти кривые строятся по выражению:

(6.1)

где f_max - наибольшая стрела провеса, полученная из расчета провода

- напряжение в проводе и удельная нагрузка в режиме, отвечающем наибольшей стреле провеса.

Принимаем масштаб по вертикали М_в=1:500 и масштаб по горизонтали М_г=1:7500.

Данные, необходимые для построения шаблона, оформим в виде таблицы(таблица 11).

Таблица 20– Данные, необходимые для построения шаблона

X, м	-250	-200	-150	-100	-50	0	50	100	150	200	250
X, мм (в масштабе)	-33,3	-26,67	-20,0	-13,33	-6,67	00	6,67	13,33	20,00	26,67	33,33
Y, м	117,3	111,05	66,22	22,76	00,69	00	00,69	22,76	66,22	111,05	117,3
Y, мм (в масштабе)	334,5	222,10	112,4	55,53	11,38	00	11,38	55,53	112,43	222,10	334,53

В анкерном участке с различными пролетами между промежуточными опорами происходит выравнивание напряжения в проводе во всех пролетах. Это напряжение соответствует так называемому приведенному пролету, который определяется по выражению:

(6.2)

где l_i - длинаi-го пролета в анкерном участке;

k- количество пролетов в анкерном участке.

м.

Аналогично рассчитываем фактический ветровой пролёт, беря при этом расстояние между нижними точками соседних парабол.

(6.3)

Данное значение существенно меньше приведённого весового пролёта l_ветр=325 м, следовательно, спроектированная трасса ВЛ выдержит приложенные к ней механические нагрузки.

Рисунок 6.1 – Расстановка опор по профилю трассы

7 Расчет монтажных стрел провеса провода и троса

Монтаж проводов производится, как правило, при отсутствии ветра и гололеда, но при любой температуре, т.е. монтажный режим характеризуется удельной нагрузкой и температурой монтажа. Основная задача монтажа заключается в том, чтобы в условиях монтажа обеспечить такую стрелу провеса провода и, следовательно, напряжение в проводе, чтобы при всех условиях эксплуатации напряжение в проводе не превышало допустимого значения.

По уравнению состояния провода (формула 4.4): при изменении температуры монтажа определяется напряжение в проводе в условиях монтажа.

Так как приведённый пролёт, полученный в п.6, отличается от расчётного незначительно, то мы можем использовать тот же исходный режим.

Расчет напряжения в проводе в условиях максимальной температуры:

Исходным режимом является режим среднегодовой нагрузки:

Н/м∙мм²,

t_и=t_ср= 0⁰C,

Н/мм²,

,

Напряжение в проводе при максимальной температуре равно 61,763 Н/мм².

Расчет напряжения в проводе в условиях минимальной температуры:

t_м=-25⁰C,

,

Напряжение в проводе при минимальной температуре равно 110,453 Н/мм².

Далее определяем напряжение в проводе для температур от минимальной до максимальной с шагом 5⁰C.

Далее находятся стрелы провеса для пролетов в анкерном участке.

При известном напряжении _мстрела провесаf_рв реальном пролете длинойl_р определяется по выражению:

, (7.1)

Также следует рассчитать силу тяжения провода на всём представленном диапазоне температур. Для этого используется формула (7.2):

, (7.2)

где F– сечение провода, мм².

Результаты расчётов напряжения, тяжения провода и стрел провеса в различных пролётах приведены в таблице 21.

Таблица 21 – Напряжения в проводе, сила тяжения и монтажные стрелы провеса

t,0С	,Н/мм2	Т, Н	f1, м	f2, м	f3, м	f4, м	f5, м	f6, м	f7, м	f8, м
-25	110,45	37509,84	0,89	2,83	2,17	1,38	2,75	1,38	2,45	1,91
-20	104,65	35539,82	0,94	2,98	2,29	1,46	2,90	1,46	2,59	2,02
-15	99,09	33650,28	0,99	3,15	2,42	1,54	3,07	1,54	2,73	2,13
-10	93,78	31847,35	1,05	3,33	2,56	1,62	3,24	1,62	2,89	2,25
-5	88,75	30137,80	1,11	3,52	2,70	1,72	3,42	1,72	3,05	2,38
0	84,00	28526,40	1,17	3,72	2,86	1,81	3,62	1,81	3,23	2,51
5	79,55	27016,54	1,24	3,92	3,02	1,92	3,82	1,92	3,41	2,65
10	75,41	25609,92	1,31	4,14	3,18	2,02	4,03	2,02	3,59	2,80
15	71,57	24305,51	1,38	4,36	3,35	2,13	4,24	2,13	3,79	2,95
20	68,02	23100,95	1,45	4,59	3,53	2,24	4,46	2,24	3,98	3,10
25	64,76	21992,50	1,52	4,82	3,71	2,35	4,69	2,35	4,18	3,26
30	61,76	20974,71	1,59	5,06	3,89	2,47	4,92	2,47	4,39	3,41

Вынесем на график некоторые из характеристик – напряжение в проводе, силу тяжения, 1 и 2 стрелы провеса.

Рисунок 7.1 – Монтажные графики провода

Производится расчет монтажных стрел провеса для троса.

Определяется стрела провеса провода в габаритном пролете при грозовом режиме:

, (7.3)

м

Определяется стрела провеса троса в габаритном пролете при грозовом режиме исходя из требуемого расстояния zдля габаритного пролета:

(7.4)

где - фактическая длина гирлянды;

z - наименьшее, допустимое ПУЭ, расстояние по вертикали между верхним

проводом и тросом в середине пролета, zравно 3,6 м.

м

По стреле провеса троса вычисляется напряжение в тросе в грозовом режиме:

, (7.5)

Н/мм².

Принимая в качестве исходного грозовой режим (иt=15⁰С), по уравнению состояния троса:

, (7.6)

определяется напряжение в тросе при минимальной температуре монтажа.

,

Стрела провеса троса f_Т.р в реальном пролетеl_р и сила тяжения провода в пролёте определяется аналогично данным параметрам для провода (формулы 7.1 и 7.2).

Результаты расчётов напряжения в проводе, силы тяжения провода и стрел провеса во всех пролётах представлены в таблице 22.

Таблица 22 – Напряжения в проводе, силы тяжения и стрелы провеса во всех пролётах

t,0С	,Н/мм2	Т, Н	f1, м	f2, м	f3, м	f4, м	f5, м	f6, м	f7, м	f8, м
-25	156,11	11333,37	1,51	4,80	3,69	2,34	4,67	2,34	4,17	3,24
-20	151,64	11008,92	1,56	4,94	3,80	2,41	4,81	2,41	4,29	3,34
-15	147,40	10700,95	1,60	5,08	3,91	2,48	4,95	2,48	4,41	3,43
-10	143,37	10408,88	1,65	5,23	4,02	2,55	5,08	2,55	4,54	3,53
-5	139,56	10131,84	1,69	5,37	4,13	2,62	5,22	2,62	4,66	3,63
0	135,94	9869,17	1,74	5,51	4,24	2,69	5,36	2,69	4,78	3,72
5	132,51	9620,08	1,78	5,66	4,35	2,76	5,50	2,76	4,91	3,82
10	129,25	9383,77	1,83	5,80	4,46	2,83	5,64	2,83	5,03	3,92
15	126,17	9159,58	1,87	5,94	4,57	2,90	5,78	2,90	5,15	4,01
20	123,23	8946,79	1,92	6,08	4,67	2,97	5,92	2,97	5,28	4,11
25	120,45	8744,67	1,96	6,22	4,78	3,04	6,05	3,04	5,40	4,20
30	117,81	8552,64	2,01	6,36	4,89	3,10	6,19	3,10	5,52	4,30

Монтажный график для троса аналогичен графику для провода и представлен на рисунке 7.2.

Рисунок 7.2 – Монтажные графики для провода

Заключение

В данном курсовом проекте спроектирована механическая часть одноцепной воздушной ЛЭП номинального напряжения 220 кВ, проходящей в населённой местности.

В результате расчётов выяснилось, что в данном анкерном пролёте при использовании унифицированной железобетонной опоры ПБ – 220 –1 и провода АС – 300/39 (район по ветру – третий, по гололёду –второй) напряжения в проводе и грозозащитном тросе ТК – 70 не превышают допустимых во всех режимах. Стрелы провеса также не превышают допустимых во всех режимах.

Также были выбраны изоляторы и линейная арматура с учётом их прочности. Была произведена расстановка опор по профилю трассы с таким расчётом, чтобы расстояние от провода до земли (габарит) в режиме максимальных нагрузок не превышало допустимого ПУЭ в данной местности и при данном напряжении. Из сравнения реальных ветровых пролётов с допустимыми можно сделать вывод, что прочность опоры достаточна.

Произведён расчёт монтажных стрел провеса для высококачественного монтажа проводов и троса в любом пролёте данного анкерного пролёта при любой температуре, но без гололёда.

Библиографический список

1. А.П.Вихарев, А.В.Вычегжанин, Н.Г.Репкина. Проектирование механической части воздушных ЛЭП.–Киров, 2009.