Курсовая работа: Расчет и проектирование воздушных линий электропередач
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%.
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
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.
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.