Расчет шаблона для расстановки опор на местности
При расстановке опор по профилю должны быть учтены два основных условия:
3) расстояния от проводов до земли и пересекаемых сооружений должны быть не менее требуемых ПУЭ;
4) нагрузка, воспринимаемая опорами, не должна превышать значений, принятых в расчетах опор соответствующих типов.
Обычно в условиях неровного профиля расстановка опор производится с помощью шаблона.
Шаблон представляет собой 2 или 3 кривые (параболы), соответствующие кривой максимального провисания провода и расположенные друг над другом с определенным интервалом.
Кривая максимального провисания провода строится по формуле
g1 × х2
Y = --------- (2.22)
2 s+ ,
где g - удельная механическая нагрузка на провод, Н/м мм2;
х – расстояние от точки подвеса до расчетной точки, м ;
s+ - напряжение в проводе в режиме максимальных температур, Н/ мм2.
s+ = 51,5 Н/ мм2
g1 = 0,0327 Н/м мм2
Расчеты по формуле сводим в таблицу 2.3
Таблица2.3
| x,м | |||||
| y,м | 0,13 | 0,51 | 1,14 | 2,03 | 3,2 |
По данным таблицы 2.3 строим кривые шаблона (рис.2.4), учитывая смещение:
hг = hтр - l г – fнб = 19 – 1,17 – 3,2 = 14,7 м
ho = hтр - l г = 19 – 1,17 = 17,8м
1. Кривая провисания провода
2. Габаритная кривая
3. Земляная кривая
Рисунок 2. 4 – Шаблоны для расстановки опор
Верхняя кривая 1 определяет положение кривой провисания проводов в максимальном режиме.
Габаритная кривая 2 касается земли в точке О.
Земляная кривая 3 проходит через основание уже намеченной опоры и показывает место установки новой опоры.
С помощью шаблона уточняем величину габаритного пролета. В данном случае земляная кривая пересекает ось Х в точках (-100;100), следовательно, длина пролета 200м.
ПРИЛОЖЕНИЕ А
Таблица 1 -Характеристики проводов и тросов [6, с.274,табл. 7.1]
| Марка | Расчетное сечение, мм2 | Расчетный диаметр, мм | Разрывное усилие, Н | Масса, кг/км |
| АС-16/2,7 | 18,79 | 5,6 | 64,9 | |
| АС-25/4,2 | 29,05 | 6,9 | 100,3 | |
| АС-35/6,2 | 43,05 | 8,4 | ||
| АС-50/8,0 | 56,24 | 9,6 | ||
| АС-70/11 | 79,3 | 11,4 | ||
| АС-95/16 | 111,3 | 13,5 | ||
| АС-120/19 | 136,8 | 15,2 | ||
| АС-120/27 | 142,6 | 15,5 | ||
| АС-150/19 | 166,8 | 16,8 | ||
| АС-150/24 | 173,2 | 17,1 | ||
| АС-150/34 | 181,3 | 17,5 | ||
| АС-185/24 | 210,0 | 18,8 | ||
| АС-185/29 | 211,2 | 18,9 | ||
| АС-185/43 | 228,1 | 19,6 | ||
| АС-240/32 | 274,6 | 21,6 | ||
| АС-240/39 | 275,7 | 21,6 | ||
| АС-240/56 | 297,3 | 22,4 | ||
| АС-300/39 | 339,6 | 24,0 | ||
| АС-300/48 | 342,8 | 24,1 | ||
| АС-300/66 | 353,8 | 24,5 | ||
| АС-300/67 | 356,3 | 24,5 | ||
| АС-330/43 | 375,1 | 25,2 | ||
| АС-400/51 | 445,1 | 27,5 | ||
| АС-400/64 | 453,5 | 27,7 | ||
| АС-400/93 | 499,2 | 29,1 | ||
| АС-500/64 | 553,5 | 30,6 | ||
| ПС-25 | 24,6 | 6,8 | ||
| ПС-35 | 34,4 | 7,8 | ||
| ПС-50 | 49,4 | 9,2 | ||
| ПС-70 | 76,4 | 11,5 |
Таблица 2- Коэффициенты Кi и Кd, учитывающие изменения толщины стенки гололеда
[1, табл. 2.5.4]
| Высота расположения приведенного центра тяжести проводов, тросов и средних точек зон конструкций опор над поверхностью земли, м | Коэффициент Кi, учитывающий изменение толщины стенки гололеда по высоте над поверхностью земли | Диаметр Провода (троса), мм | Коэффициент Кd, учитывающий изменение толщины стенки гололеда в зависимости от диаметра провода (троса) |
| 1,0 | 1,0 | ||
| 1,4 | 0,9 | ||
| 1,6 | 0,8 | ||
| 1,8 | 0,7 | ||
| 2,0 | 0,6 |
Примечание. Для промежуточных высот и диаметров значения коэффициентов Кi и Кd определяются линейной интерполяцией.
Высота расположения приведенного центра тяжести проводов или тросов hпр , м, для габаритного пролета определится
hпр = hср - 2/3f ,
где hср - среднеарифметическое значение высоты крепления проводов к изоляторам , отсчитываемое от отметок земли в местах установки опор, м;
f – стрела провеса провода или троса в середине пролета при высшей температуре, м.
Таблица 3 -Нормативная толщина стенки гололеда bэ для высоты 10 м над поверхностью земли[1, табл. 2.5.3]
| Район по гололеду | Нормативная толщина стенки гололеда bэ, мм |
| I II III IV V VI VII Особые | Выше 40 |
Таблица 4 –Коэффициент, учитывающий неравномерность ветрового давления по
пролету [1, с, 50]
| Ветровое давление, Па | £ 200 | ³ 580 | |||||||
| Коэффициент aW | 0,4 | 0,88 | 0,85 | 0,83 | 0,8 | 0,76 | 0,71 | 0,7 |
Примечание. Промежуточное значение aW определяется линейной интерполяцией
Таблица 5 -Изменение коэффициента Кw по высоте в зависимости от типа местности и[1, табл. 2.5.2]
| Высота расположения приведенного центра тяжести проводов, тросов и средних точек зон конструкций опор ВЛ над поверхностью земли, м | Коэффициент Кw для типов местности | ||
| А | В | С | |
| До 15 350 и выше | 1,00 1,25 1,50 1,70 1,85 2,00 2,25 2,45 2,65 2,75 2,75 | 0,65 0,85 1,10 1,30 1,45 1,60 1,90 2,10 2,30 2,50 2,75 | 0,40 0,55 0,80 1,00 1,15 1,25 1,55 1,80 2,00 2,20 2,35 |
Примечание. Типы местности соответствуют определениям:
А- открытые побережья морей, озер, водохранилищ, пустыни, степи, лесостепи, тундра;
В – городские территории, лесные массивы и другие местности, равномерно покрытые препятствиями высотой не менее 2/3 высоты опоры;
С- городские районы с застройкой зданиями высотой более 25м, просеки в лесных массивах с высотой деревьев более высоты опор, долины и ущелья.
Таблица 6 -Нормативное ветровое давление Wо на высоте 10 м над поверхностью земли[1, табл. 2.5.1]
| Район по ветру | Нормативное ветровое давление Wо, Па (скорость ветра νо, м/с) |
| I II III IV V VI VII Особый | 400 (25) 500 (29) 650 (32) 800 (36) 1000 (40) 1250 (45) 1500 (49) Выше 1500 (выше 49) |
Примечание. Для ВЛ 110-750кВ нормативное ветровое давление должно приниматься не менее 500Па.
Таблица 7 –Расстояние до нижней траверсы на промежуточных опорах ВЛ
| Uном, кВ | Тип опор | ||
| Деревянные | Железобетонные | Стальные | |
| 6-10 | 7,9 …8,9 | 7,9 …8,9 | --- |
| 8,65*; 10,9…13,15;14,65* | 10,3…15,5 | 9,0* ;12,0 …15,0 | |
| 8,65*; 10,9…13,15;14,65* | 12,5…14,5; 18,5** | 15,0* ; 19,0 | |
| 10,6*; 13,0…14,0; 17,5** | 16,0…21,2 | 17,5 …20,5* ;22,5…25,5; 30,0** | |
| --- | 19,5…32,1 |
Примечание. Знаком * отмечены расстояния до опор пониженного типа, а знаком ** - повышенного типа.
Таблица 8 - Физико-механические характеристики проводов и тросов[1, табл. 2.5.8]
| Провода и тросы | Модуль упругости Е, 104 Н/мм2 | Температурный коэффициент линейного удлинения a, 10-6 град-1 | Предел прочности при растяжении σр*,Н/мм2, провода и троса в целом |
| Алюминиевые | 6,30 | 23,0 | |
| Сталеалюминевые с отношением пло- щадей поперечных сечений А/С: | |||
| 20,27 | 7,04 | 21,5 | |
| 16,87 – 17,82 | 7,04 | 21,2 | |
| 11,51 | 7,45 | 21,0 | |
| 8,04 – 7,67 | 7,70 | 19,8 | |
| 6,28 – 5,99 | 8,25 | 19,2 | |
| 4,36 – 4,28 | 8,90 | 18,3 | |
| 2,43 | 10,3 | 16,8 | |
| 1,46 | 11,4 | 15,5 | |
| 0,95 | 13,4 | 14,5 | |
| 0,65 | 13,4 | 14,5 | |
| Из нетермообрабо- танного алюминие- вого сплава | 6,3 | 23,0 | |
| Из термообработан- ного алюминиевого сплава | 6,3 | 23,0 | |
| Из термообработан- ного алюминиевого сплава со стальным сердечником с отношением площадей поперечных сечений А/С: 1,71 1,46 | 11,65 12,0 | 15,83 15,5 | |
| Стальные канаты | 18,5 | 12,0 | 1200** |
| Стальные провода | 20,0 | 12,0 | |
| Защищенные провода | 6,25 | 23,0 |
* Предел прочности при растяжении σр определяется отношением разрывного усилия провода (троса) Рр, нормированного государственным стандартом или техническими, к площади поперечного сечения sп, σр = Рр / sп. Для сталеалюминевых проводов
sп = sа + sс
** Принимается по соответствующим стандартам, но не менее 1200 Н/мм2.
Таблица 9 - Допустимое механическое напряжение в проводах и тросах ВЛ напряжением выше 1 кВ [1, табл. 2.5.7]
| Провода и тросы | Допустимое напряжение, % предела прочности при растяжении | Допустимое напряжение σдоп, Н / мм2 | |||
| при наиболь- шей нагрузке и низшей темпе- ратуре t_ | при средне- годовой темпе- ратуре t сг | при наиболь- шей нагрузке и низшей темпе- ратуре t _ | при средне- годовой темпе- ратуре tсг | ||
| Алюминиевые с площадью поперечного сечения, мм2: 70 – 95 120 – 240 300 - 750 | |||||
| Из нетермообработанного алюминиевого сплава площадью поперечного сечения, мм2: 50 – 95 120 - 185 | |||||
| Из термообработанного алюминиевого сплава площадью поперечного сечения, мм2: 50 – 95 120 - 185 | |||||
| Сталеалюминевые площадью поперечного сечения алюминиевой части провода, мм2: 400 и 500 при А/С 20,27 и 18,87 | |||||
| 400, 500 и 1000 при А/С 17,91, 18,08 и17,85 330 при А/С 11,51 150 – 800 при А/С от 7,8 до 8,04 35 – 95 при А/С от 5,99 до 6,02 185 и более при А/С от 6,14 до 6,28 120 и более при А/С от 4,29 до 4,38 500 при А/С 5,43 185, 300 и 500 при А/С 1,46 70 при А/С 0,95 95 при А/С 0,65 | |||||
| Продолжение табл. 9 | |||||
| Провода и тросы | Допустимое напряжение, % предела прочности при растяжении | Допустимое напряжение σдоп, Н / мм2 | |||
| при наиболь- шей нагрузке и низшей темпе- ратуре t_ | при средне- годовой темпе- ратуре t сг | при наиболь- шей нагрузке и низшей темпе- ратуре t _ | при средне- годовой темпе- ратуре tсг | ||
| Из термообработанного алюминиевого сплава со стальным сердечником площадью поперечного сечения алюминиевого сплава, мм2: 500 при А/С 1,46 70 при А/С 1,71 | |||||
| Стальные провода | |||||
| Стальные канаты | По стандартным и техническим условиям | ||||
| Защищенные провода | |||||
Таблица 10 -Количество изоляторов в одноцепных поддерживающих гирляндах воздушных линий на металлических и железобетонных опорах в условиях обычнойатмосферы
| Тип изолятора | Номинальное напряжение, кВ | |||||||||
| 8-10 | ||||||||||
| ПФ 70-В | - | - | - | |||||||
| ПС 6-А | - | - | ||||||||
| ПС 70-Д | - | - | ||||||||
| ПС 120-Б | - | - | - | - | - | |||||
| ПС 160-В | - | - | - | - | - | |||||
| ПСК 210-А | - | - | - | - | - | - |
Примечание. 1. Для воздушных линий с деревянными опорами количество изоляторов принимается на 1 меньше, чем указано в таблице.
Таблица 11 -Характеристики линейных подвесных изоляторов
| Тип изолятора | Строительная высота, мм | Разрушающая нагрузка, Н | Масса, кг |
| ПС 70-Д | 3,56 | ||
| ПС 120-Б | 4,43 | ||
| ПС 160-В | 6,58 | ||
| ПСК 210-А | 8,95 | ||
| ПФ 70-В | 5,10 |
Таблица 12 -Наименьшие допускаемые расстояния проводов ВЛ до земли
| Характер местности | Напряжение ВЛ, кВ | |||||||
| 6-20 | 35-110 | 400-500 | ||||||
| 1. Труднодоступная ненаселенная местность | 5,0 | 5,0 | 5,5 | 6,0 | 6,5 | 7,0 | 10,0 | 15,0 |
| 2. Ненаселенная местность | 6,0 | 6,0 | 6,5 | 7,0 | 7,5 | 8,0 | 12,0 | 17,5 |
| 3. Населенная местность и территория предприятия | 7,0 | 7,0 | 7,5 | 8,0 | 8,0 | 16,0 | 23,0 | - |
| 4. Допускаемое уменьшение расстояний, указанных в п.3, при обрыве провода в соседнем пролете | 4,5 | 4,5 | 5,0 | 5,5 | 6,0 | 6,5 | - | - |
Примечание. Для ВЛ сверхвысоких напряжений, кроме того, должны выполнятся ограничения напряженности электрического поля по экологическим условиям.
Таблица13 - Базисные показатели стоимости ВЛ(в ценах 2000г)
| Напряжение ВЛ, кВ | Базисные показатели стоимости одноцепной ВЛ переменного тока тыс. руб./км | Базисные показатели стоимости двухцепной ВЛ переменного тока тыс. руб./км |
| 6-10 | ||
Таблица 14 -Показатели стоимости ячейки (авто) трансформаторного оборудования, в ценах 2000 г.
| Напряжение, кВ | Мощность, МВА | Стоимость ячейки трансформатора |