РАСЧЕТ УДЕЛЬНЫХ МЕХАНИЧЕСКИХ НАГРУЗОК ОТ ВНЕШНЕГО ВОЗДЕЙСТВИЯ МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ И СИЛ ТЯЖЕСТИ НА ПРОВОДА С УЧЕТОМ ИХ ВЫСОТЫ КРЕПЛЕНИЯ НА ПРОМЕЖУТОЧНОЙ ОПОРЕ

Нормативная удельная нагрузка от собственной массы провода:

=

где М – масса 1 км провода, кг/км;

g – ускорение свободного падения, м/с²;

F_Σ – полное поперечное сечение провода, мм².

Расчетная удельная нагрузка от собственной массы провода:

где - коэффициент надежности по весовой нагрузке.

=1, т.к. в ПУЭ [2] отсутствуют указания о его конкретном значении при расчете нагрузок на провода.

Нормативная удельная нагрузка на провод от массы гололедных отложений:

где b – расчетная толщина стенки гололеда на проводе, мм.

где – поправочный коэффициент на толщину стенки гололеда в зависимости от высоты расположения приведенного центра тяжести системы проводов;

– поправочный коэффициент на толщину стенки гололеда в зависимости от диаметра провода.

Допустимая стрела провеса провода:

где 13,5 м – расстояние от нижней траверсы опоры до земли (рис. 2);

h_г = 7,5 м – наименьшее расстояние от проводов ВЛ 150 кВ до поверхности земли в населенной местности.

Высота расположения центра тяжести нижних проводов:

Высота расположения центра тяжести средних проводов:

где – расстояние между нижней и средней траверсами опоры.

Высота расположения центра тяжести верхних проводов:

8,98 + 8 = 16,98 м,

где = 8 м – расстояние между нижней и верхней траверсами опоры.

Высота расположения приведенного центра тяжести для системы из шести проводов:

Т.к. высота приведенного центра тяжести проводов =12,98 м меньше 25 м, то коэффициенты на толщину стенки гололеда в зависимости от высоты и диаметра провода не вводятся [2], т.е. .

= 1*1*20 = 20 мм

Расчетная удельная нагрузка на провод от массы гололедных отложений:

где – коэффициент надежности по ответственности;

– региональный коэффициент;

– коэффициент надежности по гололедной нагрузке.

=0,5 – коэффициент условий работы [2].

=1,3 для двухцепной ВЛ 150 кВ [2].

=1, т.к. его значение не было оговорено в задании на проектирование ВЛ.

=1,6 для III района по гололеду [2].

 

Суммарная вертикальная нагрузка от собственной массы провода и массы гололеда:

Нормативная удельная нагрузка от давления ветра на провод, свободный от гололеда:

,

где – аэродинамический коэффициент лобового сопротивления провода;

– коэффициент неравномерности ветрового давления по пролету;

– коэффициент, учитывающий влияние длины пролета на ветровую нагрузку;

– коэффициент, учитывающий увеличение ветрового давления по высоте над поверхностью земли;

=90 – угол между направлением ветра и осью провода.

Для свободного от гололеда провода диаметром d = 18,8 мм меньше 20 мм принимается = 1,2 [2].

= 0,70 для = 650 Па > 580 Па [2].

= 1,025, т.к. значение габаритного пролета для опор типа ПБ150 – 2, проводов АС 185/29 и толщины стенки гололеда b_э^н = 20 мм(IV район по гололеду ПУЭ 6) [3].

для типа местности А и высоты расположения приведенного центра тяжести проводов =12,98 м < 15 м [2].

Расчетная удельная нагрузка от давления ветра на провод, свободный от гололеда:

где – коэффициент надежности по ответственности;

– региональный коэффициент;

=1,1 – коэффициент надежности по ветровой нагрузке [2].

= 1,1 для двухцепной ВЛ [2].

=1, т.к. его значение не было оговорено в задании на проектирование ВЛ.

Нормативная удельная нагрузка от давления ветра на провод, покрытый гололедом:

,

где – аэродинамический коэффициент лобового сопротивления провода, покрытого гололедом [2];

– коэффициент неравномерности ветрового давления по пролету для проводов, покрытых гололедом;

W_г^н =0,25· W₀^н – нормативное ветровое давление при гололеде [2].

W_г^н =0,25· W₀^н = 0,25·650 = 162,5 Па

=1, т.к. W_г^н =162,5 Па меньше 200 Па [2].

Расчетная удельная нагрузка от давления ветра на провод, покрытый гололедом:

Результирующая удельная нагрузка на провод, не покрытый гололедом:

 

 

Результирующая удельная нагрузка на провод, покрытый гололедом:

 

ВЫВОД

Сравнение результирующих удельных нагрузок на провод и показывает, что в данном случае наибольшей механической нагрузкой на провод является нагрузка от воздействия в ветра и гололеда, т.е.