Расчет механической части воздушных линий электропередачи
Курсовой проект - Физика
Другие курсовые по предмету Физика
?о режима линии.
.8 Критическая температура
Как следует из формулы (1.11), стрела провеса при неизменной длине пролета зависит от величины нагрузки ? и напряжения ?, которое, в свою очередь, зависит от нагрузки и температуры. Таким образом, на стрелу провеса влияет нагрузка и температура. В зависимости от отношения ?/ ? стрела провеса может получиться больше тогда, когда на провод действует дополнительная нагрузка (гололед, ветер) при относительно низкой температуре либо когда провод находится только под действием своего веса при более высокой температуре. Очевидно, существует и такая температура, при которой провод под действием только своего веса будет иметь такую же стрелу провеса, как в режиме дополнительной нагрузки. Эта температура называется критической. Выведем формулу для ее определения.
Пусть провод находится под действием дополнительной нагрузки ?г (гололед, ветер) при температуре tг и имеет стрелу провеса fг при напряжении ?г . При критической температуре t нагрузка от собственного веса равна ?1 и стрела провеса fк.
Тогда из условия fг = fк по формуле (1.11) можно записать:
Отсюда напряжение при критической температуре:
(1.27)
Критическую температуру получим, подставив ? из формулы (1.27) в уравнение состояния провода (1.17)
Отсюда
(1.28)
.9 Расстановка опор по профилю трассы
Расстановка опор - наиболее ответственный этап в проектировании линии. После ее выполнения окончательно определяются число и тип опор, количество изоляторов, линейной арматуры и др.
Одна из главных задач при расстановке опор по профилю трассы - проверка расстояний от проводов до земли и до пересекаемых инженерных сооружений. Габариты должны проверяться в следующих режимах:
а) в нормальном режиме линии (при необорванных проводах и тросах) по максимальной стреле провеса, получаемой из сопоставления стрел провеса в режиме высшей температуры и в режиме гололеда без ветра;
б) при аварийном состоянии линии (обрыв провода в соседнем пролете) в режиме среднегодовой температуры.
Если пересекаются две воздушные линии, то должны проверяться расстояния по вертикали между ближайшими проводами и тросами в грозовых условиях (температура воздуха +15 C, ветер и гололед отсутствуют). Основные габариты линий приведены в ПУЭ [3].
На заданном профиле трассы расстановка опор производится с помощью специальных шаблонов (рисунок 1.5), построенные в виде парабол для режима, при котором возникает максимальная стрела провеса (при высшей температуре или гололеде без ветра). Режим максимальной стрелы провеса находится из систематического расчета для габаритного пролета.
Под ним понимается пролет, длина которого определяется нормативным габаритом до земли от низшей точки провода при установке опор на ровной местности. Режим максимальной стрелы провеса может быть также определен вычислением критической температуры, при которой стрела провеса провода при отсутствии гололеда и ветра достигает такого же значения, как при гололеде без ветра.
Если , то наибольшая стрела провеса будет возникать при , а в случае - при гололеде без ветра.
Кривая 1 шаблона строится на основе формулы стрелы провеса (1.12).
Подставив в нее l=2x , получим:
(1.29)
где
Удельная нагрузка ? и напряжение провода ? принимаются для режима, соответствующего максимальной стреле провеса. Напряжение находится по результатам систематического расчета проводов для длины пролета , т.е. несколько меньшей, чем расчетная длина пролета. Из опыта проектирования установлено, что средний пролет после расстановки опор примерно на 10% меньше, чем расчетный, за счет наличия ограничений по трассе (дороги, реки, углы и т.п.). Задавая различные значения х , по формуле (1.29) находят соответствующие значения у.
Кривую 2, называемую габаритной, строят параллельно первой, отложив от нее по вертикали расстояние , равное допустимому габариту от провода до земли. Аналогично строят кривую 3, называемую земляной. Расстояние по вертикали от кривой 2 до кривой 3 принимают равным максимальной стреле провеса .
Шаблон выполняют в тех же масштабах, что и продольный профиль трассы.
До расстановки опор всю трассу разбивают на участки, ограниченные анкерными опорами. Расстановка промежуточных опор производится на каждом анкерном участке независимо от других анкерных участков.
Шаблон накладывается на профиль трассы так, чтобы кривая 3 пересекала профиль в месте установки первой анкерной опоры, а кривая 2 касалась его. При этом ось у должна находиться в вертикальном положении. Тогда другая точка пересечения кривой 3 с профилем будет соответствовать месту установки первой промежуточной опоры. При таком положении шаблона во всех точках пролета габарит до земли будет не меньше допустимого. Затем шаблон продвигают и аналогичным образом находят положение следующей опоры. Длина последнего пролета в конце анкерного участка может оказаться малой. В этом случае ее следует увеличить, уменьшая соответственно ряд длин соседних пролетов и стремясь сделать их примерно одинаковыми. С помощью шаблона следует произвести дополнительную проверку и убедиться, что при перемещении опор габариты остаются не меньше допустимых. При массовых расчетах расстановку опор производят с применением ЭВМ. После расстановки опор определяют значение приведенного пролета .
Его физический смысл заключается в том, что после монтажа провода в ан