Введение

Механический расчет проводов и тросов ВЛ производится по методу допускаемых напряжений, расчет изоляторов и арматуры – по методу разрушающих нагрузок. По обоим методам расчеты производятся на расчетные нагрузки. Применение других методов расчета должно быть обосновано.

Элементы ВЛ рассчитываются на сочетания нагрузок, действующих в нормальных и аварийных режимах. Сочетания климатических и других факторов в различных режимах работы ВЛ (наличие ветра, гололеда, значения температуры, количество оборванных проводов или тросов и пр.) определяются в соответствии с требованиями ПУЭ.

Механический расчет проводов и тросов включает в себя следующие вопросы :

определение единичных и удельных механических нагрузок на провод;

определение критических пролетов и условий появления наибольших напряжений для заданного пролета;

определение напряжения в материале провода в различных расчетных режимах;

определение критической температуры и наибольшей и наименьшей стрелы провеса f_нб и f_нм.

определение тяжения провода при обрыве провода, определение прогиба опоры.

Механические нагрузки, действующие на провода и тросы ВЛ, определяются собственным весом провода, величиной ветрового напора и дополнительной нагрузкой, обусловленной гололедом.

Расстояния при пересечении и сближении ВЛ с автомобильными дорогами должны быть не менее приведенных в табл. 1.

Во всех случаях сближения ВЛ с криволинейными участками автомобильных дорог, проходящих по насыпи, минимальные расстояния от проводов ВЛ до бровки дороги должны быть не менее указанных в табл. 1 расстояний по вертикали.

Расстояния по вертикали в нормальном режиме проверяются при наибольшей стреле провеса без учета нагрева проводов электрическим током.

В аварийном режиме расстояния проверяются для ВЛ с проводами сечением менее 185 мм² при среднегодовой температуре, без гололеда и ветра. Для ВЛ с проводами сечением 185 мм² и более проверка по аварийному режиму не требуется.

Таблица 1 Расстояния при пересечении и сближении ВЛ с автомобильными дорогами

Пересечение или сближение	Наименьшее расстояние м, при напряжение ВЛ, кВ
	до 20 кВ	35-110	150	220		330		500
Расстояние по вертикали:
а) от провода до полотна дороги
в нормальном режиме ВЛ	7	7	7,5	8		8,5		9
при обрыве провода в соседнем пролете	5	5	5,5	5,5		6		-
б) от провода до транспортных средств в нормальном режиме ВЛ	2,5	2,5	3	3,5		4		4,5
Расстояние по горизонтали
а) от основной опоры до бровки земельного полотна дороги при пересечении	Высота опоры
б) то же но при параллельном следовании	Высота опоры 5 м
в) то же, но на участках стесненной трассы от любой части опоры до подошвы насыпи дороги или до наружной бровки кювета:
при пересечении дороги IиIIкатегории	5	5	5		5		10		10
при пересечении дороги остальных категорий	1,5	2,5	2,5		2,5		5		5
г) При параллельном следовании от крайнего провода при не отключенном положении до бровки земельного полотна дороги	2	4	5		6		8		10

При расчете ВЛ и их элементов должны учитываться климатические условия - ветровое давление, толщина стенки гололеда, температура воздуха, степень агрессивного воздействия окружающей среды, интенсивность грозовой деятельности, пляска проводов и тросов, вибрация.

Определение расчетных условии по ветру и гололеду должно проводиться на основании соответствующих карт климатического районирования территории.

1. Расчетная часть

Рассчитать переход воздушной линии с железобетонными опорами и проводами АС через автодорогу I- ка­тегории Линия проходит во I районе гололедности и в III ветровом районе с температурой t₃ = 0° С.

1.1 Условие задачи

АС-50/9;

_{материал опор – ЖБ;}

_{район сооружения – I, II загр;}

_{объект сооружения -Автодорога I категории;}

ℓ =90 м

х =40 м

h =6 м

γ = 3,46 ∙10^-3 даН/мм²;

 =5,7

Согласно ПУЭ вертикальное расстояние от провода до полотна дороги должно быть при нормальном режиме не менее 7 м, а при обрыве провода в соседнем пролете — не менее 4,5 м.

Железобетонные опоры ЛЭП – один из самых востребованных типов опор, их главными преимуществами перед деревянными конструкциями являются устойчивость к агрессивным средам (влаге и химическим компонентам) и более длительный срок эксплуатации (до 50 лет – против 5 лет) даже при низких температурах (минус 60-65 градусов Цельсия). Уступают они деревянным опорам только большим весом и более сложным процессом транспортировки к месту монтажа.

Главное назначение железобетонных опор для линий электропередач – надежное удержание проводов на заданном расстоянии от поверхности (воды, земли). Надежность конструкции опоры обеспечивается использованием металлического каркаса и специального вида бетона (центрифугированного или вибрированного – в зависимости от назначения опоры).

У каждого вида бетонных опор для ЛЭП свое назначение и конструкция. Это промежуточные, анкерные, концевые, специальные и угловые железобетонные опоры; модели свободностоящие и с оттяжками, различным количеством стоек; с внутренними связями; одно- и многоцепные.

Решение:

Расчет в нормальном режиме произведен при температуре t=+40° С. Ре­шая уравнение состояния, найдем напряжение в проводе при этой темпера­туре: а = 5,47 даН/мм² (кгс/мм²).

Стрелу провеса над дорогой определяем по формуле

1.2 Расчет точек для кривой длины изменения пролета

Габарит над дорогой

где - отметка подвеса провода на опоре;

- отметка пересекаемого объекта;

- стрела провеса над объектом.

что допустимо

Для построения кривой найдем значение L₀

Т а б л и ц а 1

	0	0,2	0,4	0,6	0,8	1
	248	174	132	131	100	91

1.3 Расчет точек для кривой отклонения гирлянды

где - отклонение гирлянды.

Т а б л и ц а 2

	90	100	150	200	250
	0,784	0,84	1,05	1,1,16	1,24

Теперь построим кривые

Рассчитаем напряжение в проводе

_{И значение провеса над дорогой}

Габарит над дорогой

что удовлетворяет условиям ПУЭ.

2. Теоретическая часть

2.1 Такелажные работы и применяемые приспособления

При сооружении ВЛ к такелажным работам можно отнести подъём с земли фундаментов и опускание их в котлованы, перемещение и подъём деталей опор для их сборки, подъем собранных опор в проектное положение, подъем гирлянд изоляторов на опоры, натягивание проводов с помощью такелажных приспособлений, устройство оттяжек и др.

К грузоподъёмным машинам и механизмам относятся:

а) краны общего назначения – автомобильные, пневмоколесные, гусеничные, тракторные;

б) специальные краны и навесные стрелы;

в) домкраты, тали, лебедки и пр.

Основные параметры грузоподъемных кранов следующие:

- грузоподъёмность– масса наибольшего груза, который может быть поднят краном при сохранении нужного запаса прочности и устойчивости;

- длина стрелы – расстояние между осями пяты стрелы и головных блоков;

- вылет крюка –дальность подачи груза по горизонтали, определяемая расстоянием по вертикали, одна из которых проходит через ось вращения, а другая – через крюк;

- высота подъёма крюка –высота подъёма груза, определяемая при данном вылете наибольшим расстоянием от уровня стоянки крана до крюка в его верхнем положении.

На строительстве ВЛ применяются краны различных типов как общего назначения, так и специальные краны – установщики опор.

Среди применяемых на строительстве ВЛ такелажных приспособлений наиболее распространены следующие: канаты и тросы, блоки, полиспасты, монтажные стрелы и шарниры для установки опор, якоря.

Канаты и тросы. Для монтажных работ применяются пеньковые, капроновые и стальные канаты. Правильный подбор и уход за канатами обеспечивают успешное выполнение такелажных и монтажных работ, снижение их трудоемкости и безопасность строительства линии. Правильно подобранный такелаж способствует повышению производительности труда и ускорению строительства. Следует стремиться к унификации канатов и такелажных приспособлений, имеющей большое значение для более эффективного и рационального их использования.

Пеньковые канаты применяются при погрузочно–разгрузочных работах, подъеме на опору блоков и инструмента, наведении опор на котлован или на анкерные болты фундаментов и т.п.

Стальные канаты изготавливаются из стальной проволоки диаметром 0,22 – 2 мм. Стальные проволочные канаты, применяемые для такелажных работ, имеют предел прочности проволоки 1300 – 1800 Мпа.

Тросы бывают крестовой свивки, когда направление свивания проволоки в прядях и прядей в тросе противоположно друг другу, и односторонней свивки, когда свивка в прядях совпадает по направлению со свивкой прядей между собой. Тросы с крестовой свивкой более устойчивы против раскручивания, чем тросы с односторонней свивкой.

Канаты, применяемые для такелажных работ, должны обладать большой гибкостью, чтобы легко было вязать монтажные узлы, и малой чувствительностью к перегибам, а также должны быть устойчивыми против раскручивания.

Блоки. Блоки для стальных канатов разделяются на отводные и полиспастные. Отводные блоки применяются для изменения направления каната, полиспастные – вертикального и горизонтального перемещений груза. Наиболее удобными при такелажных работах являются неподвижные блоки с опорами скользящего трения и откидной щекой и подвижные блоки с крюком или петлей и опорами скользящего трения. Полиспастные блоки изготавливаются грузоподъёмностью 0.5 –80 т с числом роликов 1 – 8. Блок выбирается по грузоподъёмности и количеству роликов. При одинаковой грузоподъемности следует применять блок меньшей массы. Желоба роликов блока должны быть больше диаметра каната на 1 –3 мм, отношение диаметров ролика и каната должно быть не менее 16. Крюки блоков должны быть коваными или штампованными и иметь правильную форму.

Полиспасты. Полиспаст представляет собой устройство из неподвижного и подвижного блоков, соединенных канатом. Канат одним концом прикрепляется к ушку одного из блоков, огибает последовательно ролики обоих блоков и другим концом, сбегающим с блока, наматывается на барабан тяговой лебёдки или прикрепляется к движущемуся тяговому механизму.

Монтажные стрелы. Стрелы бывают падающие и неподвижные. Падающие стрелы устанавливаются шарнирно. Верх стрелы по мере подъема опоры перемещается вместе с опорой, и в конце подъема стрела полностью выходит из работы. Неподвижные стрелы устанавливаются на оттяжках на все время подъема и до окончания подъема несут полную нагрузку.

При установке опор широко применяются А-образные падающие стрелы и только в особых случаях – неподвижные. Стрелы могут быть изготовлены из дерева или из стали. Деревянные стрелы применяются редко.

В зависимости от массы и высоты устанавливаемых опор применяются металлические стрелы высотой 17 м, грузоподъемностью 20 т и высотой 22 м, грузоподъемностью 35 т. Для установки специальных переходных опор применяются более высокие стрелы.