При разных атмосферных условиях
Свободно подвешенный провод сохраняет данные ему при монтаже натяжение и стрелу провеса лишь до тех пор, пока не изменятся атмосферные условия, которые были при монтаже. С изменением температуры окружающего воздуха или изменением температуры самого провода вследствие уменьшения или увеличения протекающего по нему тока, а также при появлении дополнительных нагрузок от гололеда и ветра изменяются длина провода, его натяжение и стрелы провеса.
При проектировании ВЛ определяют натяжения и стрелы провеса проводов в различных условиях (режимах) их работы. Для решения этой задачи зависимость натяжений провода от температуры и нагрузки выражают в виде уравнения, называемого уравнением состояния провода.
Уравнение состояния свободно подвешенного провода позволяет определить натяжение провода Нх для любой температуры воздуха tx и нагрузки на провод qx, если известно натяжение провода H1 при температуре t1 и нагрузке q1.
Для вывода уравнения состояния рассмотрим провод в одном пролете, т.е. в пролете с жестким закреплением провода в точках его подвеса, расположенных на одинаковой высоте.
Для определения изменения длины провода AL при переходе от одного состояния (t1, q1, H1) к другому (tx, qx, Hx) воспользуемся формулой
откуда имеем:
Изменение длины провода может произойти вследствие упругих удлинений провода, вызванных изменением его натяжения на (Нх - H1) и определяемых согласно закону Гука выражением 1(НХ - H1) / (ES), а также вследствие температурных удлинений провода при изменении температуры на lά (tx - ?j), определяемых выражением la(tx - ?j). Здесь:
Е — модуль упругости провода;
S — площадь поперечного сечения провода;
а — температурный коэффициент линейного расширения материала провода.
При определении упругих и температурных удлинений провода будем считать, что L — 1. Такое допущение можно сделать, поскольку для обычно принимаемых пролетов и натяжений длина провода мало отличается от длины пролета.
Таким образом, при одновременном изменении натяжения провода и его температуры провод получит удлинение
Приравняв значение ΔL и сократив обе части уравнения на l, получим
Уравнение имеет ясный физический смысл и в таком виде наиболее удобно для расчета. Левая сторона уравнения представляет собой полное относительное удлинение провода при переходе от одного режима температуры и нагрузки к другому, правая — сумму упругого и температурного относительных удлинений.
После переноса в левую часть всех исковых значений (Нх, qx) и алгебраических преобразований получим уравнение состояния провода в следующем виде:
Этим уравнением можно пользоваться, полагая значения величин для режима с индексом 1 известными и определяя значения для режима с индексом х, или наоборот. При постановке значений отрицательных температур в последнее уравнение необходимо обязательно соблюдать правило знаков.
Величина t входит в уравнение состояния в первой степени. Поэтому для упрощения расчетов при построении монтажных кривых его часто приводят к виду
откуда, выделяя в скобки величины, имеющие постоянное значение, получим
Это уравнение после подстановки в него известных величин будет иметь вид
где А, В, С — постоянные коэффициенты.
Подставляя в уравнение различные значения Нх, взятые через произвольные интервалы (например, через 1 кН), получают соответствующие значения tx. Эти значения должны быть в пределах заданного диапазона температур (от tmin до tтах), по полученным значениям tx строят кривую Нх (tx).
Соответствующие значения стрел провеса провода находят по
формуле . По полученным данным строят кривую fх (tx).
Дата добавления: 2015-10-09; просмотров: 1389;