Расчет механической части воздушных линий электропередачи
Курсовой проект - Физика
Другие курсовые по предмету Физика
? зависимости от ветрового давления W);
Сх - коэффициент лобового сопротивления, принимаемый равным: 1,1 - для проводов и тросов, свободных от гололеда, диаметром 20 мм и более; 1,2 - для всех проводов и тросов, покрытых гололедом, и для всех проводов и тросов, свободных от гололеда, диаметром менее 20 мм;
d - диаметр провода, мм;
Fпр - площадь поперечного сечения провода, мм2;
? - угол между направлением ветра и осью ВЛ, принимается равным 90;
. Результирующая удельная нагрузка от массы провода, массы гололеда и давления ветра, Н/( ммм2):
. Результирующая удельная нагрузка от массы провода, массы гололеда и давления ветра, Н/( ммм2):
Выбираем наибольшее из ?6 и ?7.
1.12.2 Определение расчетных условий
Сталеалюминевый провод состоит из двух сплошных частей: внутренней - в виде стального круглого цилиндра и внешней - в виде алюминиевого слоя, т.е. в работе участвуют два разных металла, имеющие различные физико-механические свойства и по-разному воспринимающие действия внешних сил и изменение температуры по сравнению с той, при которой был изготовлен. Поэтому для определения коэффициента линейного удлинения (расширения) ? и модуля упругости - Е комбинированных проводов необходимо предварительно определить соотношение m сечений алюминия и стали по формуле:
где Fа - сечение алюминия, мм2;
Fст - сечение стального сердечника, мм2.
Расчет критических пролетов:
Первый критический пролет, м
где ?(-) - напряжение в проводе при низшей температуре, Н/мм2;
?1 - удельная нагрузка от собственного веса провода, Н/( ммм2);
? - температурный коэффициент линейного удлинения провода, град-1;
Е - модуль упругости, Н/мм2;
?СГ - среднегодовая температура;
?(-) - низшая температура;
. Второй критический пролет, м
где ?Г - напряжение в проводе при действии ?НБ, Н/мм2;
?1 - удельная нагрузка от собственного веса провода, Н/( ммм2);
?НБ - наибольшая нагрузка на провод, Н/( ммм2);
? - температурный коэффициент линейного удлинения провода, град-1;
?Г - температура при гололеде;
?(-) - низшая температура.
. Третий критический пролет, м
?НБ - напряжение в проводе при действии ?НБ , Н/мм2;
?1 - удельная нагрузка от собственного веса провода, Н/( ммм2);
?НБ - наибольшая нагрузка на провод, Н/( ммм2);
? - температурный коэффициент линейного удлинения провода, град-1;
Е - модуль упругости, Н/мм2;
?СГ - среднегодовая температура;
?Г - температура при гололеде.
В зависимости от соотношения критических пролетов между собой, а также соотношения расчетных и критических пролетов выбираем исходные расчетные условия (таблица 1.2).
Запишем уравнение состояния провода:
где ?m, ?m, ?m - напряжение в проводе, удельная нагрузка и температура, выбранные в качестве исходных условий;
?, ?, ? - напряжение в проводе, удельная нагрузка и температура рассчитываемого режима;
? - температурный коэффициент линейного удлинения провода, град-1;
Е - модуль упругости, Н/мм2;
l - длина приведенного пролета, м.
Для решения получаемого кубического уравнения вычисляем коэффициенты:
Тогда уравнение примет вид:
Для решения этого уравнения можно воспользоваться программой MS Excel.
Стрела провеса:
где l - длина приведенного пролета, м;
?, ? - напряжение в проводе и удельная нагрузка рассчитываемого режима.
линия электропередача трос провод
1.12.3 Расчет критической температуры и выявление климатических условий, соответствующих наибольшему провисанию провода
, C
где ?Г - температура при гололеде;
?Г - напряжение в проводе при гололеде, Н/мм2;
? - температурный коэффициент линейного удлинения провода, град-1;
Е - модуль упругости, Н/мм2;
?1 - удельная нагрузка от собственного веса провода, Н/( ммм2);
?3 - суммарная вертикальная удельная нагрузка от собственной массы провода и массы гололеда, Н/( ммм2);
Если ?+ > ?к, то наибольшая стрела провеса провода будет при наивысшей температуре, иначе наибольшая стрела провеса провода будет при гололеде.
Найдем габаритный пролет, использую уравнение состояния провода:
где ?f - удельная механическая нагрузка, при которой имеет место наибольшее провисание провода, Н/( ммм2);
f - стрела провеса провода, м;
?? - наибольшая удельная механическая нагрузка, выбранная как исходная для климатических условий, Н/( ммм2);
? - напряжение в проводе, выбранное как исходное для климатических условий, Н/мм2;
?? - температура, выбранная как исходная для климатических условий, C.
Введем коэффициенты А, В, С:
;
.
Получим биквадратное уравнение относительно длины габаритного пролета:
, тогда
Построение расстановочного шаблона
Уравнение первой кривой:
где ?f - удельная механическая нагрузка, при которой имеет место наибольшее провисание провода, Н/( ммм2);
?f - напряжение в проводе, выбранное как исходное для климатических условий, Н/мм2;
Вторая (габаритная) кривая сдвинута по вертикали вниз от первой кривой на расстояние, равное требуемому габариту Г с запасом габарита на 0,3м.
, м
Третья (земляная) кривая сдвинута относительно первой на расстояние:
&nbs