Расчет монтажных стрел провеса проводов и тросов

8.1 Порядок расчета монтажных стрел провеса проводов

Правильное определение величин стрел провеса провода для условий монтажа является важной задачей, т.к. если при этом стрела провеса будет занижена, то напряжение в ряде режимов может превысить допустимое. Завышение стрелы провеса вызовет нарушение габарита.

Результатами монтажных расчетов являются зависимости напряжения, тяжения и стрелы провеса в пролете известной длины от температуры окружающей среды в диапазоне от до . Они могут быть представлены как в виде таблиц, так и в виде графиков, приведенных на рис. 8.1.

Несмотря на то, что расчет монтажных стрел провеса провода должен выполняться для всех пролетов анкерного участка, в действительности достаточно получить указанные зависимости для пролетов наименьшей и наибольшей длины. Имея такие зависимости можно получить интересующее значение стрелы провеса для любого пролета анкерного участка.

Учитывая то, что монтаж проводов проводится в отсутствие ветра и гололеда, но при любой температуре воздуха, монтажный расчет, в отличие от механического расчета провода, проводится для режимов, которые характеризуются удельной нагрузкой и температурой монтажа . Другое отличие состоит в том, что в качестве длины пролета должна быть принята величина приведенного пролета .

Перед выполнением монтажного расчета необходимо определить исходный режим из соотношений величин трех критических пролетов , , и приведенного пролета . Однако, если величина отличается от величины менее чем на 5 %, то в качестве исходного может быть принят режим, определенный ранее для механического расчета провода.

Расчет напряжения при монтаже осуществляется с помощью уравнения:

. (8.1)

Стрела провеса провода в интересующем пролете определяется из выражения:

, (8.2).

где - длина фактического пролета, полученного в результате расстановки опор по трассе, м.

Тяжение в проводе рассчитывается по формуле:

. (8.3)

Расчет монтажных стрел провеса выполняется в следующей последовательности:

1) С помощью уравнения (8.1) определяют значение напряжения, возникающего в проводе при монтаже в диапазоне температур от до . В курсовом проекте допускается “вручную” выполнить расчет для двух крайних значений температур, а остальные расчеты выполнять с помощью программы “MERA2”.

2) Для найденных значений и определяют величины стрел провеса провода в пролете наименьшей длины , полученном в результате расстановки опор по трассе, согласно выражению (8.2):

, .

3) Аналогично определяются монтажные стрелы провеса для пролета наибольшей длины :

, .

4) По выражению (8.4) определяют величины тяжения для различных температур.

5) Результаты расчетов представляют в табличной форме и в виде зависимостей , , , . Эти зависимости допускается приводить на одной координатной плоскости.

Шаг изменения температур рекомендуется принимать равным 5⁰С.

8.2 Порядок расчета монтажных стрел провеса грозозащитного троса

Расчет монтажных стрел провеса грозозащитного троса выполняется по условию требуемой защиты элементов ВЛ тросом в грозовом режиме. Пролеты в анкерном участке имеют разную длину, поэтому требуемое расстояние по вертикали в середине пролета между верхним проводом и тросом будет различным. ПУЭ допускают соблюдение расстояния для пролета, длина которого равна габаритному пролету , т.е. считается, что в этом случае обеспечивается удовлетворительная защита тросом всех элементов ВЛ во всех пролетах анкерного участка. Порядок расчета монтажных стрел провеса троса следующий:

1. Определяют стрелу провеса провода в габаритном пролете при t = 15⁰С:

, (8.4)

где - напряжение в проводе в приведенном пролете при t = 15⁰С, определенное по выражению (8.1) или по графику .

2. Определяют стрелу провеса троса в габаритном пролете в режиме грозы исходя из требуемого расстояния для габаритного пролета:

, (8.5)

где - фактическая длина гирлянды изоляторов.

3. Вычисляют напряжение в тросе в грозовом режиме из выражения:

. (8.6)

4. Из уравнения состояния определяют напряжение в тросе при температуре монтажа , принимая в качестве исходного грозовой режим:

. (8.7)

В курсовом проекте “вручную” достаточно произвести расчет напряжения в тросе в режиме монтажа при температуре , а расчеты для других значений выполнить с помощью программы “MERA2”.

5. Рассчитывают стрелу провеса троса в пролете наименьшей длины по выражению:

, (8.8)

где - напряжение в тросе в режиме монтажа при .

6. Проводят аналогичные расчеты для пролета наибольшей длины :

. (8.9)

7. Определяют величину тяжения в тросе по выражению:

. (8.10)

8. Для других значений температуры рассчитывают указанные выше величины и получают зависимости , , , , которые представляют в табличном виде и в виде графиков.

8.3 Пример расчета монтажных графиков

В качестве примера рассмотрим построение монтажных графиков для ВЛ 110 кВ, выполненной на опорах ПБ110-8 проводом АС185/29. При этом известны значения , , м. В результате проведенных ранее расчетов определены значения , , , м, м. Величина определена по таблице 3.1 для пролета, равного м методом линейной интерполяции. Она составила = 4,08 м. Исходным режимом при выполнении механического расчета провода являлся режим наибольшей нагрузки.

С помощью уравнения состояния (8.1) рассчитаем напряжение в проводе при температуре монтажа и . В результате получим:

; .

Для наибольшего пролета м и наименьшего пролета м, определенных при расстановке опор, соответственно стрелы провеса при максимальной и минимальной температуре, рассчитанные по формуле (8.2) будут иметь следующие значения:

Напряжение в проводе при температуре +15⁰С рассчитано аналогично и равно . Определим стрелу провеса провода в пролете по формуле (8.4):

м.

Стрела провеса троса согласно (8.5):

м.

Из исходных данных для троса известны , , и .

Определим величину напряжения в тросе по известной величине , используя выражение (8.6):

.

Принимая в качестве исходного режима для троса режим грозы, по выражению (8.7) определим напряжение в тросе в режиме монтажа при минимальной температуре :

.

В пролете длиной м стрела провеса троса равна м, в пролете длиной м она составила м.

Остальные расчеты выполнялись для провода и троса на ПК по программе “MERA2”, в результате получены следующие значения, представленные в виде монтажных таблиц 8.1 и 8.2.

Таблица 8.1

Монтажная таблица провода

Таблица 8.2

Монтажная таблица троса

Монтажные графики для провода приведены на рис. 8.2. Аналогичные графики строятся для троса.

Рис. 8.2. Монтажные графики провода