Решение этого уравнения дает величину механического напряжения в проводе в режиме гололеда без ветра σг = 12,5 даН/мм2. Стрела провеса провода в этом режиме составит

fг = р3 l2 / 8σг = 0,013 . 2802 / 8 . 12,5 = 10,2 м.

Итак, максимальная стрела провеса провода fmax = 10,2м имеет место в режиме гололеда без ветра.

Установленный ПУЭ габарит воздушной линии напряжением 110 кВ для населеннй местности hг > 7м. Учитывая геометрические размеры предварительно выбранной опоры П110-6 и длину гирлянды изоляторов (см. приложение 3 и 5), проверим условие (6.22)

hп-з - λ - fmax = 7,5м > 7 м.

Условие выполняется, следовательно, опора выбрана правильно.

Контрольные вопросы к разделу 6

1.Какие расчетные климатические условия регламентируют ПУЭ для расчета проводов и тросов на механическую прочность?

2.Что такое удельная механическая нагрузка на провод (трос)?

3.Перечислить удельные нагрузки на провод?

4.Как рассчитываются удельные нагрузки на провод?

5.В чем заключается задача механического расчета провода?

6.Записать уравнение состояния провода?

7.Каково физическое содержание уравнения состояния провода?

8.Пояснить термин “исходный режим”.

9.Как выполняется расчет монтажных стрел провеса провода?

10.Записать выражение для расчета стрелы провеса провода.

11.От каких факторов зависит габарит ВЛ?

12.Записать условие проверки габарита ВЛ.

13.В каких режимах стрела провеса провода имеет наибольшее значение?

14.Назвать особенности механического расчета грозозащитного троса?

15.Какой принимается исходный режим при расчете грозозащитного троса?

78

7. Расчет шинных конструкций

7.1. Общие положения

Под шинными конструкциями понимаются токопроводы и шинопроводы различного назначения. Основными элементами этих конструкций являются жесткие шины различного профиля, закрепленные на опорных изоляторах.

При протекании по шинам тока короткого замыкания (к.з.) в элементах шинных конструкций возникают электродинамические силы, способные вызвать механические повреждения этих элементов. Поэтому шинные конструкции должны удовлетворять условиям электродинамической стойкости к токам к.з. Механический расчет шинной конструкции состоит в проверке механической прочности шин и опорных изоляторов.

Любая шинная конструкция имеет собственную частоту механических колебаний fc. Если частота вынуждающей силы совпадает или близка к частоте fc, в шинной конструкции возникнет механический резонанс. При этом механическая нагрузка на элементы шинной конструкции увеличивается в несколько раз по сравнению с нагрузкой от тока к.з. Поэтому шинная конструкция должна быть выбрана таким образом, чтобы механический резонанс не имел места, т.е. шинная конструкция должна быть отстроена от механического резонанса.

В настоящей главе рассматривается механический расчет наиболее распространенных конструкций с жесткими однополосными шинами прямоугольного сечения, расположенными в одной плоскости. Такая шинная конструкция с геометрическими размерами шин b x h и расстоянием а между осями шин показана на рис. 7.1. Прямоугольные шины 1 крепятся на опорных изоляторах 2, установленных на основании 3.

Рис. 7.1. Эскиз шинной конструкции с прямоугольными шинами, расположенными в одной плоскости

79

Величина максимального механического напряжения в шине определяется по выражению

где W = h b2/6 - момент сопротивления шины, м3. Физико-механические характеристики шин из различного материала приведены в табл. 7.1

Проверка опорных изоляторов на механическую прочность заключается в проверке условия

где Fразр - разрушающая механическая нагрузка на опорный изолятор, приводимая в технических характеристиках изолятора.

Опорные изоляторы одного номинального напряжения делятся на группы по разрушающей механической нагрузке. Значения этой нагрузки для опорных изоляторов приведены в табл. 7.2.

При выполнении условий (7.2) и (7.4) шинная конструкция отвечает требованиям электродинамической стойкости. При невыполнении условия (7.2) следует уменьшить длину пролета l. При невыполнении условия (7.4) следует выбрать более прочный опорный изолятор или уменьшить длину пролета l.

81