 |
Механический расчет воздушной линии 110 кВ
|
|
|
|
Проектирование линий электропередачи ведется согласно схеме развития электрической системы.
Для механического расчета выбранных сечений проводов, определения допустимых пролетов ВЛ необходимо знать климатические условия: толщину стенки гололеда, максимальную скорость ветра, высшую, низшую и среднегодовую температуру.
С целью сокращения объема курсового проекта, механический расчет ВЛ-110 кВ выполняется для линии, соединяющей две узловые точки (1-5).
Выбор материала и типа опор ВЛ-110 кВ
Опоры воздушных линий поддерживают провода на необходимом расстоянии от поверхности земли, проводов других линий, крыш зданий и т.п. Опоры должны быть достаточно механически прочными в различных метеорологических условиях (ветер, гололед и пр).
Рис.5. Промежуточная двухцепная опора ВЛ 110 кВ
В качестве материала для опор на сельских линиях широко применяют древесину деревьев хвойных пород, в первую очередь сосны и лиственницы, а затем пихты и ели (для линий напряжением 35 кВ и ниже). Для траверс и приставок опор ель и пихту применять нельзя.
Все большее распространение получают железобетонные опоры, изготавливаемые на специальных предприятиях. для напряжений не более 35 кВ линии изготавливают на вибрированных стойках, на двухцепных линиях (рис.5) 35 и 110 кВ - также на центрифугированных стойках. Их срок службы в среднем в два раза выше, чем на деревянных, хорошо пропитанных опорах. Отпадает необходимость в использовании древесины, повышается надежность электроснабжения. Железобетонные конструкции обладают высокой механической прочностью и долговечностью, но недостатком их является большая масса.
Отсутствие высокопрочных сталей и бетона соответствующих марок долгое время не позволяло применять железобетонные опоры в строительстве высоковольтных линий, для которого транспортабельность конструкции играет решающую роль.
|
|
|
Таким образом, принимаем к установке железобетонные двухцепные опоры.
Определение удельных нагрузок на провода
Удельные нагрузки, т.е. нагрузки, возникающие в 1 м длины линии и 1 мм2 сечения провода от веса провода, гололеда и давления ветра, рассчитывают исходя из условия:
нагрузка по длине провода в пролете распределяется равномерно;
порывы ветра отсутствуют.
По начальным условиям из справочной литературы [1,2,5] выписываем все необходимые данные (для провода АС 70/11):
скорость напора ветра: 
даН/м2;
толщина стенки гололеда: 
мм;
модуль упругости: 
даН/мм2;
температурный коэффициент линейного удлинения: 
1/С0;
предельная нагрузка: 
даН/мм2;
суммарная площадь поперечного сечения: 
мм2;
диаметр провода: 
мм;
масса провода: 
кг/км;
напряжение при наибольшей нагрузке и низшей температуре: 
;
напряжение при среднегодовой температуре: 
даН/мм2.
Рассчитываем нагрузку от собственной массы провода:
,
где 
м/с2 - ускорение свободного падения.
Нагрузка от массы гололеда с учетом условия, что гололедные отложения имеют цилиндрическую форму плотностью 
г/см3:
.
Нагрузка от собственной массы и массы гололеда:
.
Нагрузка от давления ветра при отсутствии гололеда:
,
где 
- угол между направлением ветра и проводами линии;
- коэффициент, которым учитывается неравномерность скорости
ветра по длине пролета;
- аэродинамический коэффициент.
Нагрузка от давления ветра при наличии гололеда:
,
здесь 
- 25% от первоначальной.
Суммарная нагрузка от собственной массы проводов и от давления ветра (при отсутствии с гололеда):
|
|
|
.
Суммарная нагрузка от собственной массы провода, от гололеда и давления ветра:
.
|
|
|
