Расчет и проектирование воздушных линий электропередач

Содержание



	Введение	3

	1 Исходные данные	4

	2 Определение физико-механических характеристик провода и троса	5

	3 Выбор унифицированной опоры	7

	4 Расчет проводов и троса на механическую прочность	9

	4.1 Определение толщина стенки гололеда и величины скоростного напора ветра	9

	4.2 Определение удельных нагрузок на провод и трос	11

	4.3 Расчет критических пролетов	13

	4.4 Расчет напряжений в проводе	15

	4.5 Определение стрелы провеса проводов и троса	17

	4.6 Определение напряжений в тросе	18

	5 Выбор изоляторов и линейной арматуры	21

	6 Расстановка опор по профилю трассы	28

	6.1 Построение шаблона	28

	6.2 Проверка опор на прочность	31

	7 Расчет монтажных стрел провеса провода и троса	34

	Заключение	40

	Список литературы	41

	


Введение



Проектирование механической части воздушных линий электропередачи является важной частью проектирования электроснабжения. От правильного выбора элементов ЛЭП зависит долговременная и безопасная эксплуатация линий, и, соответственно, надежное и качественное электроснабжение потребителей.

В данном курсовом проекте рассмотрены основные этапы проектирования механической части воздушных ЛЭП: выбор промежуточных опор, механический расчет проводов и грозозащитного троса, выбор линейной арматуры, произведены расстановка опор по профилю трассы и расчет монтажных стрел провеса.




1 Исходные данные



Тип ЛЭП: двухцепная воздушная линия напряжением 110 кВ, проходящая в ненаселенной местности.

Климатические условия:

район по ветру – II;

район по гололеду – IV;

температура:

высшая tmax=40°С;

низшая tmin= -10°С;

среднегодовая tср=5°С.

Тип опор: унифицированные железобетонные.

Марки провода: АС-150.

Марка грозозащитного троса: ТК-50.

Материал изоляторов: фарфор

Степень загрязненности атмосферы I.




2 Определение физико-механических характеристик провода и троса



Физико-механические характеристики провода и троса приведены в таблицах 2.1 и 2.2.



Таблица 2.1 - Физико-механических характеристики провода АС-150/24

Сечение, мм2:

алюминиевой части

стальной части

суммарное F



149

24,2

173,2

Диаметр провода d, мм

17,1

Количество и диаметр проволок, шт×мм:

алюминиевых

стальных



26×2,7

7×2,1

Количество повивов, шт.

алюминиевой части

стальной части



2

1

Вес провода Gп, даН/км

600

Модуль упругости Е, даН/мм2

8,25·103

Температурный коэффициент линейного удлинения α, град-1

19,2·10-6

Предел прочности, даН/мм2

29

Удельная нагрузка от собственного веса γ1, даН/(м×мм2)

3,46·10-3

Допустимое напряжение, даН/мм2

при среднегодовой температуре σt.ср

при низшей температуре σt min

при наибольшей нагрузке σγ max



8,7

13,0

13,0



Таблица 2.2 - Физико-механических характеристики троса ТК-50

Сечение, мм2:

номинальное

фактическое Fт



50

48,6

Диаметр троса dт, мм

9,1

Количество и диаметр проволок, шт×мм

19×1,8

Количество повивов, шт.

2

Вес троса Gт, даН/км

417

Модуль упругости Ет, даН/мм2

20·103

Температурный коэффициент линейного удлинения αт, град-1

12·10-6

Предел прочности, даН/мм2

120

Удельная нагрузка от собственного веса γт1, даН/(м×мм2)

8·10-3

Допустимое напряжение, даН/мм2

при среднегодовой температуре σтt.ср

при низшей температуре σтt.min

при наибольшей нагрузке σтγ.max



42

60

60




3 Выбор унифицированной опоры



По исходным данным выбирается тип унифицированной промежуточной опоры ПБ110-8. Основные размеры опоры показаны на рисунке 3.1, технические характеристики опоры приведены в таблице 3.1.

H=26,0м; h1=3,0м; h2=13,5м; h3=4,0м; a1=2,0м; a2=3,5м; a3=2,0м; b=3,3м





Рисунок 3.1 – Унифицированная железобетонная опора ПБ110-8



Таблица 3.1 – Технические характеристики опоры ПБ110-8

Марка провода

Район по гололеду

Пролет, м

Масса, т





габаритный

ветровой

весовой



АС-150

III,IV

225

250

280

7,5



Расчетный пролет, м,



lр=α·lгаб,



где α=0,9 для ненаселенной местности;

lр=0,9·225=202,5.




4 Расчет проводов и троса на механическую прочность



4.1 Определение толщина стенки гололеда и величины скоростного напора ветра



Средняя высота подвеса проводов на опоре, м,



, (4.1)



где hi – расстояние от земли до j-ой траверсы опоры, м;

m – количество проводов на опоре;

λ – длина гирлянды изоляторов, м.

Для предварительных расчетов длина гирлянды изоляторов принимается для ВЛ 110 кВ 1,3 м.

=16,2.

Средняя высота подвеса троса на опоре, м,



=h2+2·h3+h1, (4.2)



=13,5+2·4+3=24,5.

Допустимая стрела провеса провода, м,



, (4.3)



где h2 – расстояние от земли до нижней траверсы, м;

Г – габаритный размер, м;

=6,2.

Допустимая стрела провеса троса, м,



[fт]= -(Г+2·h3+z), (4.4)



где z – наименьшее допустимое расстояние по вертикали между проводом и тросом в середине пролета, м, для lр=202,5 м z=4;

[fт]=24,5-(6+2·4+4)=6,5.

Высота приведенного центра тяжести провода и троса, м,



, (4.5)



=12;

=20,2

Толщина стенки гололеда для провода и троса, мм,



, (4.6)



где С – нормативное значение стенки гололеда, мм, (для 2-го района по гололеду С=10 мм);

 - поправочные коэффициенты на высоту и диаметр провода или троса

=9,3;

=10,2.

Скоростной напор ветра на провод и трос, даН/м2,



, (4.7)



где q – нормативный скоростной напор ветра, даН/м2;

kВ – поправочный коэффициент;

=65;

=81,25.



4.2 Определение удельных нагрузок на провод и трос



Удельная нагрузка от собственного веса, даН/(м∙мм2), берется из таблиц 2.1 и 2.2:

3,46·10-3;

8·10-3.

Удельная нагрузка от веса гололеда, даН/(м∙мм2),



, (4.8)



где d – диаметр провода или троса, мм;

F – фактическое сечение провода или троса, мм2;

g0=0,9·10-3 даН/(м∙мм2) – плотность гололедных отложений;

=4·10-3;

=11,4·10-3.

Удельная нагрузка от веса гололеда и собственного веса провода (троса), даН/(м∙мм2),



, (4.9)



·10-3=7,46·10-3;

·10-3=19,4·10-3.

Удельная нагрузка от давления ветра при отсутствии гололеда, даН/(м∙мм2),



, (4.10)



где kl – коэффициент, учитывающий влияние длины пролета на ветровую нагрузку;

kH – коэффициент, учитывающий неравномерность скоростного напора ветра по пролету;

СХ – коэффициент лобового сопротивления, равный 1,1 – для проводов диаметром 20 мм и более, свободных от гололеда; 1,2 – для всех проводов, покрытых гололедом, и для проводов диаметром меньше 20 мм, свободных от гололеда;

=5,7·10-3;

=13,1·10-3.

Удельная нагрузка от давления ветра на провод и трос при наличии гололеда, даН/(м∙мм2),



, (4.11)



где q′=0,25∙qmax для районов с толщиной стенки гололеда до 15 мм;

=4,1·10-3;

=15,1·10-3.

Удельная нагрузка от давления ветра и веса провода (троса) без гололеда, даН/(м∙мм2),



, (4.12)



·10-3=6,7·10-3;

·10-3=15,3·10-3.

Удельная нагрузка на провод от давления ветра и веса провода, покрытого гололедом, даН/(м∙мм2),



 (4.13)



=8,5·10-3;

=24,6·10-3.



4.3 Расчет критических пролетов



Первый критический пролет, м,



, (4.14)


где Е – модуль упругости, даН/мм2;

α – температурный коэффициент линейного удлинения материала провода, град-1;

lk1=.

Выражение под корнем меньше нуля. Первый критический пролет – мнимый.

Второй критический пролет, м,



, (4.15)



где tгол – температура гололеда, равная -5ºС;

γmax=γ7;

=80,4.

Третий критический пролет, м,



, (4.16)



=144,2.

В результате получается следующее соотношение критических пролетов и расчетного пролета: lк1 – мнимый, lр=202,5 м>lк3=144,2 м.

На основании полученных соотношений определяется исходный режим. Это режим максимальной нагрузки с параметрами: σ=[σγ.max]=13,0 даН/мм2, γ=γmax=8,5·10-3 даН/(м·мм2), t=tгол=-5°С.



4.4 Расчет напряжений в проводе



По уравнению состояния провода рассчитываются напряжения в проводе для режимов среднегодовой температуры – σtср, режима низшей температуры – σtmin и наибольшей нагрузки – σγmax.

Расчет напряжения в проводе для режима низшей температуры. В уравнение состояния провода подставляются все известные параметры.



, (4.17)





.

Полученное уравнение приводится к виду:







Решение полученного уравнения выполняется итерационным методом касательных. В качестве нулевого приближения принимается значение σ0=10 даН/мм2.

Производная полученной функции y=:

y’=3·σ2tmin-2·7,766·σtmin

Определяется поправка на первой итерации:



Δ1=y(σ0)/y’(σ0),



=0,378.

Новое значение напряжения:



σ1=σ0-Δ1,



σ1=10-0,377=9,623.

Проверка итерационного процесса. Для этого задается точность расчета ε=0,01 даН/мм2.

0,377>0,01,

следовательно расчет нужно продолжить, приняв в качестве нового приближения σ=9,623.

Поправка на второй итерации:

=0,025.

Новое значение напряжения:

σ2=9,623-0,025=9,598.

Выполняется проверка:

0,025>0,01.

Поправка на третьей итерации:

=0,00013.

Проверка:

0,00013<0,01,

следовательно за искомое выражение σtmin принимаем σ3:

σtmin=9,598 даН/мм2.

Расчеты напряжений в проводе для режимов среднегодовой температуры и наибольшей нагрузки выполняются с помощью программы «MERA2». В результате получены следующие значения:

σtср=7,987 даН/мм2;

σγmax=12,517 даН/мм2.

Выполняется проверка условий механической прочности:

σtср≤[σtср], 7,987<8,7;

σtmin≤[σtmin], 9,598<13,0;

σγmax≤[σγmax], 12,517<13,0.

Условия выполняются, значит механическая прочность проводов будет достаточной для условий проектируемой линии.

По уравнению состояния провода выполняются расчеты напряжений для режимов гололеда без ветра –σгол, высшей температуры – σtmax, грозового режима – σгр. Результаты расчетов следующие:

σtmax=5,475 даН/мм2;

σгол=12,277 даН/мм2;

σгр=7,129 даН/мм2.



4.5 Определение стрелы провеса проводов и троса



Определяются стрелы провеса проводов в режиме гололеда без ветра, высшей температуры и грозовом режиме, м,



, (4.18)



=3,24;

=3,11;

=2,49.

Проверка соблюдения требуемых расстояний от низшей точки провисания провода до земли по условию:

f≤[f]=6,2;

ftmax=3,24<6,2;

fгол=3,11<6,2.

Условия выполняются, значит расстояние от провода до земли будет не менее габаритного размера.

Стрела провеса грозозащитного троса в грозовом режиме, м,



, (4.19)



=2,79.



4.6 Определение напряжений в тросе



Напряжение в тросе в грозовом режиме, даН/мм2,



, (4.20)



=14,7.

В качестве исходного принимается грозовой режим с параметрами: σтгр, γт1, t=15°C. По уравнению состояния провода определяются напряжения в тросе для режимов максимальной нагрузки, низшей и среднегодовой температуры.

Расчет напряжения в тросе для режима среднегодовой температуры. В уравнение состояния провода подставляются все известные параметры.



.

Полученное уравнение приводится к виду:



.



В качестве нулевого приближения принимается значение σ0=16 даН/мм2.

Производная полученной функции



y=:



y’=3·σт2tср-2·6,979·σтtср



Определяется поправка на первой итерации:



Δ1=y(σ0)/y’(σ0),



=0,225.

Новое значение напряжения:



σ1=σ0-Δ1,



σ1=16-0,225=15,775.

Проверка итерационного процесса, ε=0,01 даН/мм2.

0,225>0,01,

следовательно расчет нужно продолжить, приняв в качестве нового приближения σ=15,775

Поправка на второй итерации:

=0,003.

Проверка:

0,003<0,01,

следовательно за искомое выражение σтtср принимаем σ1:

σтtср=15,775 даН/мм2.

В результате расчетов остальных режимов получены следующие значения:

σтγmax=31,476 даН/мм2;

σтtmin=17,606 даН/мм2.

Проверка условий механической прочности троса:

σтγmax=31,476 даН/мм2≤ [σтγmax]=60 даН/мм2;

σтtmin=17,606 даН/мм2≤ [σтtmin]=60 даН/мм2;

σтtср=15,775 даН/мм2≤ [σтtср]=42 даН/мм2.

Условия выполняются, значит выбранный провод пригоден для условий проектируемой линии.


5 Выбор изоляторов и линейной арматуры



Тип изолятора выбирается по механической нагрузке с учетом коэффициента запаса прочности, который представляет собой отношение разрушающей электромеханической нагрузки к нормативной нагрузке на изолятор. Согласно ПУЭ, коэффициенты запаса прочности в режиме наибольшей нагрузки должны быть не менее 2,7, а в режиме среднегодовой температуры – не менее 5,0.

В нормальных режимах поддерживающая гирлянда изоляторов воспринимает осевую нагрузку, состоящую из веса провода, гололеда и веса самой гирлянды.

Нагрузка для изоляторов поддерживающих гирлянд, даН,

2,7·(Gг+Gи)≤ Gэм,

5,0·(Gп+Gи)≤Gэм, (5.1)

где Gг – нагрузка на изолятор от веса провода, покрытого гололедом, даН,



Gг=γ7·F·lвес, (5.2)



где lвес=280 м – длина весового пролета;

F – общее фактическое сечение провода, мм2;

Gи – нагрузка на изолятор от веса гирлянды, даН, предварительно Gи=50 даН;

Gп – нагрузка на изолятор от веса провода, даН,



Gп=γ1·F·lвес, (5.3)



Тогда

2,7·( γ7·F·lвес+ Gи)=2,7·(8,5·10-3·173,2·280+50)=1248;

5,0·( γ1·F·lвес+ Gи)=5,0·(3,46·10-3·173,2·280+50)=1089.

Выбирается изолятор с такой разрушающей электромеханической нагрузкой, чтобы выполнялись условия (5.1). Выбирается изолятор ПФ70-В с разрушающей электромеханической нагрузкой 7500 даН:

1248<7500;

1089<7500,

т.е. условия выполняются.

Определяется число изоляторов в поддерживающей гирлянде,



n≥, (5.4)



где λэф – нормированная удельная эффективная длина пути утечки. Для степени загрязненности атмосферы I λэф=13 мм/кВ;

Uнаиб=1,15·Uном;

lэф – эффективная длина пути утечки, мм,

lэф=lут/k, (5.5)

где lут =355 мм для выбранного изолятора;

k – поправочный коэффициент,



k=, (5.6)



где D – диаметр тарелки изолятора, D=270 мм;

k==1,157;

lэф=355/1,157=306,8;

n≥=5,4.

Полученное значение округляется до шести и увеличивается на один. В итоге число изоляторов в поддерживающей гирлянде равно семи.

При выборе изоляторов натяжных гирлянд в условия (5.1) добавляется величина тяжения провода.

Нагрузка на изолятор натяжной гирлянды, даН,









, (5.7)



=5894,

=6949.

Выбирается изолятор ПФ70-В с разрушающей электромеханической нагрузкой 7500 даН:

5894<7500;

6949<7500,

т.е. условия выполняются.

Число изоляторов в натяжной гирлянде принимается на один больше, чем в поддерживающей, т.е. восемь штук. Выбор арматуры аналогичен выбору изоляторов. Коэффициент запаса прочности для условий гололеда должен быть не менее 2,5. Нагрузка на арматуру поддерживающей гирлянды, даН,

2,5·(Gг+Gи)≤ Gр, (5.8)

2,5·(8,5·10-3·173,2·280+50)=1156.

Выбирается узел крепления гирлянды к траверсе опоры КГП-7-1, серьгу СР-7-16, ушко У1-7-16 с разрушающей минимальной нагрузкой 70 кН; глухой поддерживающий зажим ПГН-3-5 с минимальной разрушающей нагрузкой 25 кН.

Нагрузка на арматуру натяжной гирлянды, даН,



, (5.9)



=5457.

Для натяжной гирлянды выбирается та же арматура что и для поддерживающей. Для натяжной гирлянды выбираем болтовой зажим.

Изолятор и линейная арматура изображены на рисунках 5.1-5.5.





Рисунок 5.1 – Изолятор ПФ70-В





Рисунок 5.2 – Узел крепления КГП-7-1


D=16 мм; А=17 мм; d=16 мм; L=80 мм; Н1=32 мм; Н=82 мм





Рисунок 5.3 – Зажим поддерживающий ПГН-3-5



L=220 мм; А=20 мм; Н=66 мм





Рисунок 5.4 – Серьга СР-7-16



D=17 мм; d=16 мм; А=65 мм; b=16 мм





Рисунок 5.5 – Ушко У1-7-16


D=17 мм;D1=19,2 мм; b=16 мм; Н=104 мм

Фактический вес поддерживающей гирлянды, даН,



, (5.10)



где Gиз – вес одного изолятора, даН;

Gарм – суммарный вес элементов арматуры, даН;

=37,81.

Фактическая длина поддерживающей гирлянды, м,



, (5.11)



где Низ – высота одного изолятора, м;

Нарм – суммарная высота элементов арматуры, м;

=1,339.

Получили λгир.ф =1,339 больше, чем принятое в расчетах λ=1,3.

Проверка соблюдения габарита.

Пересчитанная допустимая стрела провеса, м,



,



=6,161.

Проверка соблюдения требуемых расстояний от низшей точки провисания провода до земли по условию:

f≤[f]=6,161,

ftmax=3,24<6,161.

Условие соблюдается, т.е. такая длина гирлянды допустима.

Защита от вибрации осуществляется с помощью гасителей вибрации, представляющих собой два груза, закрепленных на стальном тросике (рисунок 5.6).

















Рисунок 5.6 – Гаситель вибрации ГПГ-1,6-11-400/21



d=11 мм; 2R=21 мм; L=400 мм; H=78 мм

Выбор гасителя вибрации осуществляется с учетом марки и сечения провода. Выбирается гаситель вибрации ГПГ-1,6-11-400/21. Для грозозащитного троса гаситель вибрации не требуется, так как σтtср<18,0 даН/мм2.

Расстояние от зажима до места крепления виброгасителя, мм,



, (5.12)



где d – диаметр провода, мм;

Gп – вес одного метра провода, даН;

=1067,4 мм≈1,07 м.


6 Расстановка опор по профилю трассы



6.1 Построение шаблона



На заданном профиле трассы расстановка опор производится с помощью специальных шаблонов. Шаблон представляет собой три кривые провисания провода, сдвинутые относительно друг друга, построенные в виде парабол для режима, при котором возникает наибольшая стрела провеса. В п. 4.5 была определена максимальная стрела провеса, которая соответствует режиму максимальной температуры, fmax=3,24 м.

Кривая 1 – кривая провисания нижнего провода – строится на основе формулы стрелы провеса:



, (6.1)



где γfmax, σfmax – удельная нагрузка и напряжение в проводе в режиме, отвечающем наибольшей стреле провеса. Данная формула представляется в виде уравнения:



y=a·x2, (6.2)



где 

 ; a=.



Для режима максимальной температуры уравнение примет вид:

,

Для построения кривой 1 в 1-ом квадранте выполняется несколько расчетов, представленных в виде таблицы 6.1.



Таблица 6.1 – Построение кривой 1

l

0

50

100

150

202,5

x

0

25

50

75

101,

y

0

0,27

0,79

1,78

3,24



Кривая 2, называемая габаритной, сдвинута о вертикали вниз от кривой 1 на расстояние требуемого габарита от земли Г=6 м. Кривая 3 – земляная – сдвинута от кривой 1 вниз на расстояние h2-λгир.ф=13,5-1,339=12,161 м (рисунок 6.1).





Рисунок 6.1 – Построение шаблона



Шаблон накладывают на профиль трассы так, чтобы кривая 3 пересекала профиль в месте установки первой анкерной опоры, а кривая 2 касалась его, при этом ось у должна быть строго вертикальной. Тогда другая точка пересечения кривой 3 с профилем будет соответствовать месту установки первой промежуточной опоры. При таком положении шаблона во всех точках пролета габарит будет не меньше допустимого. Аналогично находится место установки второй промежуточной опоры и т.д.

После монтажа анкерного участка в проводах происходит выравнивание напряжения, которое соответствует какому-то условному пролету. Этот пролет называется условным, и его длина, м, определяется из выражения:



, (6.3)



где li – фактическая длина i-го пролета в анкерном участке, м;

n – количество пролетов в анкерном участке;



=166.

В результате расчетов получили что lпр отличается от lр на

∙100%=18%,

что больше допустимых 5%. В таком случае заново проводится механический расчет, построение шаблона и расстановка опор на трассе. Для данного курсового проекта допускается изменить расстановку опор без проведения повторного механического расчета.

Построение нового шаблона.

,

Для построения кривой 1 в 1-ом квадранте выполняется несколько расчетов.



Таблица 6.2 – Построение кривой 1

l

0

50

100

166

x

0

25

50

83

y

0

0,27

0,79

2,18



Новая расстановка опор показана на рисунке 6.3.

Приведенный пролет, м,

=132

Проверка:

∙100%=20%.

В результате повторного расчета разница между приведенным и расчетным пролетом снова велика. Расчет повторяется до тех пор пока разница между значениями пролетов будет не более 5%.



6.2 Проверка опор на прочность



При расстановке опор по профилю трассы все они должны быть проверены на прочность в реальных условиях. Проверка выполняется сопоставлением вычисленных для каждой опоры весового и ветрового пролетов со значениями этих пролетов, указанных в технических характеристиках опоры.

Весовой пролет, м,



, (6.4)



где эквивалентные пролеты вычисляются по формулам:

-первый (большой) эквивалентный пролет, м,



, (6.5)



-второй (малый) эквивалентный пролет, м,



, (6.6),



где l – действительная длина пролета, м;

Δh – разность между высотами точек подвеса провода, м;

Смежными эквивалентными пролетами, прилегающими к опоре, могут быть и два больших или два малых эквивалентных пролета. Тогда выражение (6.4) будет иметь вид:



;



или



.



Ветровой пролет, м,



. (6.7)



Расчет для второй опоры.

=108,4;

=206,9;

=157,6;

=141,0.

Для остальных опор расчет сводится в таблицу 6.2.



Таблица 6.2 – Проверка опор на прочность

№ опоры i

l'эi-1, м

l”эi-1, м

l’эi, м

l”эi, м

Δhi-1, м

Δhi, м

lвес, м

lветр, м

1

2

3

4

5

6

7

-

-

-

-

204,3

-

-

184,3

108,4

43,1

168,0

-

104,6

148,7

205,6

206,9

200,0

-

189,4

173,3

165,0

-

-

-

143,7

-

-

-

0,55

2,23

2,99

0,86

1,54

1,82

0,58

2,23

2,99

0,86

1,54

1,82

0,58

0,41

194,9

157,6

121,5

155,8

196,8

138,9

156,8

175,5

141,0

154,5

179,0

160,5

154,0

158,5



Таким образом, для каждой опоры выполняются условия






7 Расчет монтажных стрел провеса провода и троса



Определяется исходный режим из соотношений трех критических пролетов и приведенного пролета: lк1 – мнимый, lпр=166 м>lк3=144,2 м.

На основании полученных соотношений определяется исходный режим. Это режим максимальной нагрузки с параметрами: σи=[σγ.max]=13,0 даН/мм2, γи=γmax=8,5·10-3 даН/(м·мм2), tи=tгол=-5°С.

Расчет напряжения при монтаже осуществляется с помощью уравнения



. (7.1)



Стрела провеса провода в интересующем пролете lф, м, определяется из выражения



, (7.2).



Тяжение провода, даН, рассчитывается по формуле



, (7.3)



С помощью уравнения состояния рассчитывается напряжение в проводе при температуре монтажа tmax=40°C и tmin=-10°C.

при tmax=40°C:



.

Полученное уравнение приводится к виду:

.

=5,53 даН/мм2.

Тяжение в проводе, даН,



,



=957,8.

при tmin=-10°C:



.

Полученное уравнение приводится к виду:



.



=10,74 даН/мм2.

Тяжение в проводе, даН,

=1860,2 даН.

Для наибольшего пролета lmax=194 м и наименьшего пролета lmin=125 м по формуле (7.2) рассчитываются стрелы провеса при максимальной и минимальной температурах, м,

lmax=194 м

=2,94;

=1,52;

lmin=125 м

=1,22;

=0,63.

Расчет при других температурах выполняется аналогично, результаты заносятся в таблицу 7.1.

Стрела провеса провода в габаритном пролете при температуре 15°С, м,



, (7.4)



=2,84.

Исходные данные для троса: σтгр=14,7 даН/мм2, γт1=8·10-3 даН/(м·мм2), t=15°C.

Стрела провеса троса в габаритном пролете в режиме грозы исходя из требуемого расстояния z для габаритного пролета, м,



, (7.5)



=3,104.

Определяется величина напряжения в тросе по известной величине fтгр, даН/мм2,



, (7.6)



=16,3.

Определяются напряжения в тросе при температуре монтажа из уравнения состояния, принимая в качестве исходного грозовой режим.



, (7.7)



Для наибольшего пролета lmax=194 м и наименьшего пролета lmin=125 м рассчитываются стрелы провеса троса, м,



, (7.8)



, (7.9)



Тяжение в тросе, даН,



, (7.10)



Расчет для температуры -10°С.





Полученное уравнение приводится к виду:



.



=20,33 даН/мм2.

Тяжение в тросе, даН,

=988 даН.

Стрела провеса при lmax=194 м, м,

=1,85.

Стрела провеса при lmin=125 м, м,

=0,77.

Расчет при других температурах выполняется аналогично, результаты заносятся в таблицу 7.2.



Таблица 7.1 – Монтажная таблица провода

Температура, °С

Напряжение, даН/мм2

Тяжение, даН

Стрела провеса в пролете длиной, м







l=194

l=125

-10

0

10

15

20

30

40

10,74

9,42

8,24

7,70

7,19

6,28

5,53

1860,2

1631,5

1427,2

1333,6

1245,3

1087,7

957,8

1,52

1,73

1,97

2,11

2,26

2,59

2,94

0,63

0,72

0,82

0,88

0,94

1,08

1,22



Таблица 7.2 – Монтажная таблица троса

Температура, °С

Напряжение, даН/мм2

Тяжение, даН

Стрела провеса в пролете длиной, м







194 м

125 м

-10

0

10

20

30

40

20,33

18,61

17,03

15,60

14,33

13,20

988,0

904,4

827,7

758,2

696,4

641,5

1,85

2,02

2,21

2,41

2,63

2,85

0,77

0,84

0,92

1,00

1,09

1,18



Монтажные графики для провода и троса изображены на рисунках 7.1 и 7.2.





Рисунок 7.1 – Монтажные графики для провода





Рисунок 7.2 – Монтажные графики для троса


Заключение



В данном курсовом проекте были рассмотрены основные этапы проектирования механической части воздушных ЛЭП: выполнены выбор промежуточных опор, механический расчет проводов и грозозащитного троса, выбор линейной арматуры, произведены расстановка опор по профилю трассы и расчет монтажных стрел провеса.

В ходе выполнения данного курсового проекта получены навыки пользования справочными материалами и нормативными документами, а также навыки выполнения самостоятельных инженерных расчетов с привлечением прикладного программного обеспечения персональных компьютеров.




Список литературы



1. Правила устройства электроустановок. – СПб.: Издательство ДЕАН, 2001. – 928 с.

2. Проектирование механической части воздушных ЛЭП. Учебное пособие по курсовому и дипломному проектированию. – Киров, 2004.-99 с.





2