Учебная работа. Расчет и проектирование воздушных линий электропередач

1 Звезда2 Звезды3 Звезды4 Звезды5 Звезд (Пока оценок нет)
Загрузка...

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  —
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 Производная полученной функции y=:

y’=3·σ2tmin-2·7,766·σtmin

Определяется поправка на первой итерации:

Δ1=y(σ0)/y’(σ0),

=0,378.

Новое

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 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 Производная полученной функции

y=:

y’=3·σт2tср-2·6,979·σтtср

Определяется поправка на первой итерации:

Δ1=y(σ0)/y’(σ0),

=0,225.

Новое

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,

=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

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.

Учебная работа. Расчет и проектирование воздушных линий электропередач