Удельные нормативные и расчетные нагрузки на провод
Поможем в ✍️ написании учебной работы
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

При выполнении механического расчета проводов различных сечений F при различной длине расчетного пролета удобно пользоваться удельными механическими нагрузками на провод, т.е. нагрузками приведенными к 1 м длины и 1 мм2 сечения провода. Размерность удельной нагрузки – даН/м*мм2.

Постоянная действующая нагрузка от собственной массы провода определяется через вес одного км провода по формуле:

 

Р1=Мп* 10-3,                                                  (65)

 

где Мп – масса провода, кг.

Удельная нагрузка от собственной массы провода определяется через вес одного км и его сечение провода по формуле:

 

,                                                   (66)

где Fa – сечение проводника;

        F с – сечение сердечника.

 

В соответствии с ПУЭ удельные нагрузки, обусловленные гололедом и ветром, подразделяются на нормативные и расчетные. В нормативных нагрузках учитывается конструкция ВЛ: высота подвеса провода, его диаметр, и другие факторы. Расчетные нагрузки дополнительно учитывают ответственность ВЛ, опыт эксплуатации аналогичных ВЛ в рассматриваемом районе и другие условия.

Удельная нормативная нагрузка от веса гололеда на проводе, исходя из цилиндрической формы гололедных отложений, составляет:

 

Р= π* g 0 * Ki * Kd * b э *( d + Ki * Kd * b э )/ ( Fa + Fc ),                     (67)

    где g 0 = 0,9*10-3 даН/м*мм2 – плотность льда;

    b э – нормативная толщина стенки гололеда на высоте 10м, мм;

      d – диаметр провода, мм;

    Ki – коэффициент, учитывающий изменение толщины стенки

                 гололеда от высоты расположения приведенного центра

                тяжести проводов;

    Kd – коэффициент, учитывающий изменение толщины стенки

                 гололеда в зависимости от диаметра провода.

Высота приведенного центра тяжести проводов определяется по выражению:

,                (68)

    где h П-З, h П-П – геометрические размеры выбранной опоры;

       λ – длина гирлянды изоляторов, для ВЛ 35 кВ λ=0,6м;

    [ f] – максимально допустимая стрела провисания провода.   

 

Максимально допустимая стрела провисания провода определяется по выражению:

 

[ f] = h П-З – λ – hГ,                                        (69)

 

    где hГ – наименьшее допустимое расстояние от провода до земли (габарит ВЛ).

 

Величина hГ выбирается по таблице 23, в зависимости от типа местности и номинального напряжения линии.

 

Таблица 23 – Величина габарита ВЛ

Характер местности Габарит ВЛ пр напряжении 35кВ, hГ, м
Населенная 7
Ненаселенная 6
Труднодоступная 5

 

Значения коэффициентов Ki , Kd учитывающих изменение толщины стенки гололеда от высоты расположения приведенного центра тяжести проводов и в зависимости от диаметра провода, приведены в таблице 24.

 

Таблица 24 - Значения коэффициентов Ki , Kd

h ПР, м Ki d, м Kd
до 25 1,0 до 10 1,0
30 1,4 20 0,9
50 1,6 30 0,8
70 1,8 50 0,7
100 2,0 70 0,6

 

    Удельная расчетная нагрузка от веса гололеда на проводе:

 

Р 2 = Р 2 н * γ nw * γр * γ f * γ d ,                                     (70)

где γ nw – коэффициент надежности по ответственности ВЛ, зависящий от

напряжения и количества цепей; для ВЛ до 220 кВ включительно

γ nw =1; для двухцепных ВЛ γ nw =1,3 независимо от напряжения;

γр – региональный коэффициент на основании опыта эксплуатации  (γр=1);

γ f – коэффициент надежности по гололедной нагрузке (для 1 и 2 района по гололеду γf=1,3; для 3 района по гололеду и выше γf=1,6);

      γ d – коэффициент условий работы γd=0,5.

 

Суммарная удельная расчетная нагрузка от веса провода и гололеда определяется суммированием нагрузок Р1 и Р2, поскольку обе эти нагрузки имеют одинаковое направление.

Р3= Р1 + Р2                                                                             (71)

 

    Удельная нормативная ветровая нагрузка при отсутствии гололеда, определяется по формуле:

 

P4 нw*KL*Kw*Cx*W*d*10-3/F,                             (72)

где αw – коэффициент, учитывающий неравномерность ветрового давления по пролету ВЛ, принимаемый по таблице 25;

    KL – коэффициент, учитывающий влияние длины пролета на ветровую нагрузку, принимаемый по таблице 26;

    Kw – коэффициент, учитывающий изменение ветрового давления по высоте в зависимости от типа местности принимаемый по таблице 27;

Cx – коэффициент лобового сопротивления, зависящий от диаметра провода и принимаемый равным: 1,1 – для проводов диаметром 20 мм и более; 1,2 – для проводов диаметром менее 20мм;

W – нормативное ветровое давление, Па;

  F – сечение провода, мм2.

Таблица 25 – Значение коэффициента αw

W, Па 200 240 280 300 320 360 400 500 580 и более
αw 1,0 0,94 0,88 0,85 0,83 0,80 0,76 0,71 0,70

 

Таблица 26 – Значение коэффициента KL

lр KL
50 1,2
100 1,1
150 1,05
250 и более 1,0

 

Таблица 27 – Значение коэффициента Kw

h ПР, м

Типы местности

А В С
до 15м 1,0 0,65 0,4
20 1,25 0,85 0,55
40 1,5 1,1 0,8
60 1,7 1,3 1,0
80 1,85 1,45 1,15
100 2,0 1,6 1,25

Промежуточные значения коэффициентов Kw, KL, αw определяются линейной интерполяцией.

    Удельная нормативная ветровая нагрузка при наличии гололеда, определяется по формуле:

 

P = αw * KL * Kw * Cx * W г* ( d + 2* Ki * Kd * b э ) *10-3/ F ,             (73)

где Cx = 1,2 для всех проводов, покрытых гололедом;

W г = 0,25*W – ветровое давление при гололеде.

 

Удельные расчетные ветровые нагрузки при отсутствии и наличии гололеда определяются соответственно по формулам:

 

P 4 = P * γ nw * γр* γ f                                                        (74)

P 5 = P * γ nw * γр* γ f ,                                     (75)

где γ f – коэффициент надежности по ветровой нагрузке, γ f = 1,1.

Расчетная удельная нагрузка от ветра и веса провода без гололеда определяется по формуле:

 

                                 (76)

Расчетная удельная нагрузка от веса провода, покрытого гололедом, и ветра определяется по формуле:

                                 (77)

 

    Удельные нагрузки Р6 и Р7 определяются геометрическим сложением составляющих, поскольку эти составляющие направлены вертикально (в случае Р1 и Р3 ) и горизонтально (в случае Р4 и Р5 ).

На основании расчетов раздела 6, необходимо сделать вывод, какая из нагрузок, воздействующих на провода заданного участка, является максимальной.

 

 ЛИТЕРАТУРА   

                                                          

1. Лыкин А.В. Электрические системы и сети. Учебное пособие. – М.: Университетская книга; Логос, 2006. – 254 с.

2. Идельчик В. И. Электрические системы и сети. - М.: Энергоатомиздат, 1989. - 592 с.

3. Справочник по проектированию электрических сетей. Под ред. Д.Л. Файбисовича. – М.: Изд-во НЦ ЭНАС, 2005. – 320 с.

4. Справочник по проектированию электроэнергетических систем / Под ред. С. С. Рокотяна и И. М. Шапиро. - М.: Энергоатомиздат, 1985. - 350 с.

5. В.А. Боровиков Электрические сети энергетических систем.-Л.

:Энергия, 1987.                                                                                      

6. В.М. Блок Пособие к курсовому и дипломному проектирова-

нию для электроэнергетических специальностей.-М.:В. школа,

1990.                                                                                                        

7. Н.В. Буслова Электрические сети и системы.-Киев.:В. школа,

1986.                                                                                                    

8. И.А. Баумштейн Справочник по электрическим установкам вы-

сокого напряжения.-М.:Энергоатомиздат, 1986.                            

9. М. Свами, К. Тхуласираман  Графы, сети и алгоритмы.-М.:Мир,

1984.

 

 


Приложение 1 – Физическая карта РФ

 


Приложение 2 – Карта районирования территории РФ по ветровому давлению

Приложение 3 – Карта районирования территории РФ по толщине стенки гололеда


Приложение 4 – Область применения и размеры унифицированных железобетонных и стальных промежуточных опор 35 кВ

 



Дата: 2018-11-18, просмотров: 865.