Материал: Механический расчет линии электропередачи напряжением 330В

)) = 51.36 ˚С_кр = 51.36˚С > t_max=35˚С

Максимальная стрела провеса при максимальной температуре в шестом режиме.

Действительно f_max= f₆=16 м

δ₂<δ_- 111,13 <126

δ₆=δ_г 126=126

δ₃<δ_э 42,343 <84

3.7 Расчет грозозащитного троса

Рассчитываем hп для троса

=5,5+(1.5/100)*7,8=6.67м

f_тр=f_n+h₀+ λ_n-z=15+4,2+3,2-6.67=15.73м

где f_n-стрела провеса провода в середине пролета (в режиме №7)

_δт7=γ_ll²/8f_т=(85.83*10^-3*378²)/(8*15)=102.2 H/мм²

Упрощение уравнения состояния троса

α*Е=12*10⁶*18.5*10⁴=2.22

(Е*l²)/24 = (18.5*10⁴*378²)/24=1101,4*10⁶

Уравнение состояния троса:

Второй режим:

γ_l=85.94*10^-3, t_-= - 40

δ-((85.94*10^-3)²*1101,4*10⁶/δ²)=674.6-2,22*(-40-15)

δ-8113781/ δ² =-552,5

σ₂=110,616 H/мм²

Третий режим:

γ_l=85.94*10^-3, t_-= 0

δ-((85.94*10^-3)²*1101,4*10⁶/δ²)= 674.6 -2.22*(0-15)

δ-8113781/ δ²=-641.3

δ₃=104,317H/мм²

Шестой режим

γ₇=366,76*10^-3, t_г= - 5

δ-((366,76*10^-3)²*1101,4*10⁶/δ²)= 674.6-2.22 *(-5-15)

δ-148152.505/δ² =-630,2 H/мм²

δ₆=328.97 Н/мм²

Седьмой режим. γ_l=85.94*10^-3, t_-= +15

δ- ((85.94*10^-3)²*1101,4*10⁶/δ²)= 674.6-2.22 *(15-15)

δ-8113781/ δ²=-674.6

δ₇ =102,2 H/мм²

Анализ полученных величин

δ₂=110.616 H/мм²≤[ δ_-]=600 H/мм²;

δ₃=104.317 H/мм²≥[ δ_э]=420 H/мм²;

δ₆=382.487 H/мм²≤[ δ_г]=600 H/мм²;

Следовательно, трос полностью соответствует заданным условиям эксплуатации.

конструктивный линия электропередач напряжение

4. Расчет изоляции

.1 Определение нагрузок на поддерживающую гирлянду

Изоляторы поддерживающих гирлянд выбираем по величине электромеханической разрушающей нагрузки P_эл, которая должна быть не меньше нагрузок, действующих на изолятор, при среднегодовой температуре Q_э и при максимальных нагрузках Q_г то есть должны выполняться условия с учётом коэффициента запаса прочности, регламентированных ПУЭ_эл≥5*Qэ_эл≥2.5*Q_г

Где n- число проводов в фазе

_гир.=1700; n=2 для U=330 кВ._эл≥5(G_гир.+n*P₁*l_вес.)*10^-3

P_эл≥2.5(G_гир.+n*P₇*l_вес.)*10^-3

P_эл≥5(1700+2*11.32*530)*10^-3 =68.5 кН_эл≥2.5(1700+2*37.74*530)*10^-3 =104.3 кН

Выбираем изолятор ПС 120 Б у которого электромеханическая разрушающая нагрузка P_эл=120кН>104.3кН

4.2 Комплектование поддерживающей гирлянды

Таблица 4.1

Поддерживающая гирлянда 1*19 ПС 120 Б для провода АС 300… АС 500

4.3 Определение нагрузки на натяжную гирлянду

_эл≥6* Qэ_эл≥2.5* Q_г

P_эл≥6√(G_гир.+0,5*P₁*l_вес.)²+( δ₃*A_пр)²*10^-3_эл≥2.5√(G_гир.+0,5*P₇*l_вес.)²+( δ₆*A_пр)²*10^-3

P_эл≥2,5√(1700+0,5*37.74*530)²+(126*339,6)²*10^-3=111 кН_эл≥6√(1700+0,5*11.32*530)²+(42,313*339,6)²*10^-3=90.7 кН

Выбираем изолятор ПС 120 Б у которого электромеханическая разрушающая нагрузка P_эл=120кН>111кН

4.4 Комплектование натяжной гирлянды

Таблица 4.2

Натяжная гирлянда 2*19 ПС120-Б для провода АС300;АС 330/43

5. Расчет опоры

.1 Определение нормативных нагрузок на провода

Вертикальные нагрузки

. От собственного веса опоры

_оп^н=6.39*10⁴=63900 Н

. От веса гирлянды

_гир^н=110.32*10⁴=1103 Н

. От веса провода (троса) без гололеда

_пр^н=P_1пр* l_вес=11,32*530=6000 Н_тр^н=P_1тр* l_вес=6,23*530=3302 Н

. От веса гололеда на проводе (тросе)

_{гол.(пр)}^н=P_2пр* l_вес= 24,37*530=12916 Н_{гол.(тр)}^н=P_2тр* l_вес= 17,17*530=9100 Н

. От веса провода (троса) с гололеда

_пр(гол)^н=G_пр^н+G_{гол.(пр)}^н=6000+12916=18916 Н_тр(гол)^н=G_тр^н+G_{гол.(тр)}^н=3302+9100=12402 Н

Горизонтальные нагрузки

. От давления ветра на провод (трос) без гололеда_l=1+(0.05/100)*10=1.005 Н_пр^н=k_l*P_4пр*l_ветр=1*12,01*495=5945 Н_тр^н=k_l*P_4тр*l_ветр=1*47,789*495= 3856Н

. От давления ветра на провод (трос) с гололеда

_пр(гол)^н=k_l*P_5пр*l_ветр=1*12,28*495=6079 Н_тр(гол)^н₌ k_l*P_5тр*l_ветр=1*12,27*495=6074 Н

. Нагрузка на опору ВЛ от тяжения при обрыве провода (троса)

_пр^н=α*γ*δ₃*A_пр=0,8*0,4*42,343*339,6=4602 Н_тр^н=α*δ₃*A_пр=0,5*104,317*72,58=3786 Н

5.2 Определение расчётных нагрузок на опору в нормальном и аварийном режимах

Расчетные схемы

1. Нормальный режим с W; без гололеда

2. Нормальный режим с W=0.25; с гололедом

. Аварийный режим при обрыве провода

. Аварийный режим при обрыве троса

5.3 Расчет элементов опоры

Определяем угол наклона поясного уголка

γ = arctg(B*b/2*h)

γ = arctg(3,356*0,2-1/2*37,7)=2,4₁ = B-2*h₁*tgγ₁ = 3,356-2*17,7*0,042=1,8692 м;₂ = B-2h₂*tgγ

b₂ = 3,356-2*0,042=1,0292м;

h₁=37,7 м; h₂=33,5 м; h₃=33 м; h₄=32,7 м; h₅=26,3 м; h₆=25,5 м; h₇=22,7 м;h₈=8,85 м;

Расчёт ветровых нагрузок на элементы опоры

Усилия в поясном уголке. Нормальный режим, гололёда нет

ΣМ^р₀ = Р^р_т*h₁ + P^p_тp1*h2 + P^p_np*h₃ + P^p_c1*h₄ + (Р^р_тр2 + Р^р_тр3)*h₅ + 2*Р^р_пр*h₆ +

+ Р^р_c2*h₇ + P^p_c3*h₈ + (G_гир + G_п)l (H*м)

ΣМ^р₀=5514*37,7+1088*33,5+8501*33+2788*32,7+(1953+2795)*26,3+850

*25,5*2+9870*22,7+9877*8,85+(1158+6300)*8,3=1547811,65 (Н*м).

Нормальный режим, b=0,w, гололёда нет

ΣG^p = G^p_т + 3*(G^p_гир + G^p_пр) + G^p_k (H)

ΣG^p = 3467 + 3*(1158 + 6300)+67095 = 92936 (H)

Нормальный режим, гололёд есть

ΣМ^р_0(гол) = Р^р_т(гол) * h₁ + P^p_{тр1(гол)} * h₂ + P^p_np(гол) * h₃ + P^p_c1(гол)*h₄ + (P^р_{тр2(гол)} +

+ Р^р_{тр3(гол)}) * h₅ + 2 * P^p_np(гол) * h₆ + Р^р_c2(гол)*h₇ + Р^р_c3(гол) * h₈ + (G^р_{гир(гол)} + ^р_п(гол)) * l (Н*м)

ΣМ^р₀ = 8686*37,7 + 272*33,5+8693*33+697*32,7+(489+699)*26,3

+8693*25,5*2+2467*22,7+2470*8,85+(1158+6300)*8,3=1260584,3 (Н*м)

Нормальный режим, w=0,25w, гололёд есть.

ΣG^p_(гол)=G^p_тр(гол)+3*(G^p_гир+G^p_пр(гол))+G^p_k (H)

ΣG^p_(гол)=18846+3*(1158+28128)+67095=18846 (Н)

Нормальный режим w=0,25w; гололёд нет

Условие в поясных уголках нижней секции

= (ΣМ^р₀ / 2*В*cosγ) + (ΣG^p/4*cosγ) = (1547811,65 / (2*3,356*cos2,4) +

(4*cos2,4) = 254060,5 (кH)

Нормальный режим w=0,25w; гололёд есть

_(гол) = (ΣМ^р_0(гол) / 2*В*cosγ) + (ΣG^p_(гол)/4*cosγ) = 192691,06 (кН)

Так как U=254060,5(кН)>U_(гол)=192691,06(кН), в дальнейших расчётах будем использовать один режим: нормальный режим w, гололёда нет.

.3.4 Усилия в раскосах

= D_т+D_m (H)_т = T^p_np*b₀*cosγ/(b_m*cos(γ+β));

D_т = 5983*1*cos2,4/(5,42*cos(30,4))=4194,17 (H)_m = (M_kp*cosγ)/(2*b_m*cos(γ+β));_m = (49658,9*0,99912283)/(2*5,42*cos(30,4))=5306,65 (H)_kp = T_np*l;

M_kp = 5983*8,3=49659 (Н*м);= D_т + D_m = 5306,65 + 4194,17 = 9500,82 (H)

.3.5 Подбор сечения поясного уголка:

σ=(U/φ*F)≤[R]=21000 (Н/см²⁾;

F≥(U/(φ*[R]));

F≥(254060,5/0,7*21000); F≥17,28 см².

Выбираем равнобокий уголок №10; F=19,2 см²; i_x=3,05 см.

λ≤[λ]. Гибкость

λ = (M_n*l_n)/ix = (1,14*120)/3,05=44,85<120; φ=0,82.

σ=254060,5/(0,82*19,2)=16136,97

уголок недогружен, выбираем уголок меньшего сечения.

№10; F=15,6; ix=3,07

λ =(1,14*120)/3,07=44,56<120.

σ=254060,5/(0,82*15,6)=19860,89<21000 (H/см²).

Окончательно выбираем уголок №4; F=3,08 см²

8

Подбор сечения нижнего раскоса:

Раскос выбираем из условия прочности на изгиб

Σ = (D/m*φ*F)≤[R] = 21000(Н/см²).≥ (D/m*φ*[R]) = (9500,82/(21000*0,3*0,75))=2,01 cм².

№3,6; F=2,1 cм²; i_min=0,71.

λ≤[λ]=180. Λ = (M_p*l_p/i_min).→(l⁰_p/i_min) = (220/1)=220_p=220; l^p_p=0,8*l_p = 0,8*220=176._p=(0,94+0,88)/2 = 0,7.