Выбрать тип и количество подвесных стеклянных тарельчатых изоляторов для крепления проводов к промежуточным и анкерным опорам.

В соответствии с требованиями [2]:

1) механический расчет изоляторов и арматуры производится по методу разрушающих нагрузок;

2) изоляторы и арматура выбираются по нагрузкам в нормальном и аварийном режимах работы воздушных линий;

3) согласно методу разрушающих нагрузок расчетные усилия в изоляторе не должны превышать отношение значения электромеханической разрушающей нагрузки к коэффициенту надежности по материалу:

Выбрать тип и количество подвесных стеклянных тарельчатых изоляторов для крепления проводов к промежуточным и анкерным опорам. - student2.ru

где Выбрать тип и количество подвесных стеклянных тарельчатых изоляторов для крепления проводов к промежуточным и анкерным опорам. - student2.ru наибольшая расчетная нагрузка, действующая на изолятор;

Выбрать тип и количество подвесных стеклянных тарельчатых изоляторов для крепления проводов к промежуточным и анкерным опорам. - student2.ru электромеханическая разрушающая нагрузка, нормируемая ГОСТом или ТУ;

Выбрать тип и количество подвесных стеклянных тарельчатых изоляторов для крепления проводов к промежуточным и анкерным опорам. - student2.ru коэффициент надежности по материалу, нормируемый в [2].

Выбрать тип и количество подвесных стеклянных тарельчатых изоляторов для крепления проводов к промежуточным и анкерным опорам. - student2.ru коэффициент, учитывающий условия работы, который согласно [2] следует принимать 1,4 при Выбрать тип и количество подвесных стеклянных тарельчатых изоляторов для крепления проводов к промежуточным и анкерным опорам. - student2.ru и Выбрать тип и количество подвесных стеклянных тарельчатых изоляторов для крепления проводов к промежуточным и анкерным опорам. - student2.ru .

7.1. Выбор типа и количества подвесных стеклянных изоляторов для комплектования поддерживающей гирлянды.

Нормальный режим.

В нормальном режиме работы поддерживающая гирлянда изоляторов воспринимает нагрузку от веса проводов и собственного веса гирлянды с арматурой.

Вес гирлянды изоляторов с арматурой для ВЛ напряжением 220 кВ ориентировочно принимается:

Выбрать тип и количество подвесных стеклянных тарельчатых изоляторов для крепления проводов к промежуточным и анкерным опорам. - student2.ru

а) Расчетное выражение для выбора типа изоляторов поддерживающей гирлянды по условию наибольшей нагрузки:

Выбрать тип и количество подвесных стеклянных тарельчатых изоляторов для крепления проводов к промежуточным и анкерным опорам. - student2.ru

где Выбрать тип и количество подвесных стеклянных тарельчатых изоляторов для крепления проводов к промежуточным и анкерным опорам. - student2.ru количество проводов в фазе;

Выбрать тип и количество подвесных стеклянных тарельчатых изоляторов для крепления проводов к промежуточным и анкерным опорам. - student2.ru коэффициент надежности по материалу в нормальном режиме при наибольшей механической нагрузке [2].

Поскольку Выбрать тип и количество подвесных стеклянных тарельчатых изоляторов для крепления проводов к промежуточным и анкерным опорам. - student2.ru и Выбрать тип и количество подвесных стеклянных тарельчатых изоляторов для крепления проводов к промежуточным и анкерным опорам. - student2.ru то коэффициент условий работы (здесь и далее) Выбрать тип и количество подвесных стеклянных тарельчатых изоляторов для крепления проводов к промежуточным и анкерным опорам. - student2.ru .

Таким образом:

Выбрать тип и количество подвесных стеклянных тарельчатых изоляторов для крепления проводов к промежуточным и анкерным опорам. - student2.ru

б) Расчетное выражение для выбора типа изоляторов поддерживающей гирлянды по среднеэксплуатационным условиям:

Выбрать тип и количество подвесных стеклянных тарельчатых изоляторов для крепления проводов к промежуточным и анкерным опорам. - student2.ru

где Выбрать тип и количество подвесных стеклянных тарельчатых изоляторов для крепления проводов к промежуточным и анкерным опорам. - student2.ru коэффициент надежности по материалу для поддерживающих гирлянд изоляторов в нормальном режиме при среднеэксплуатационных условиях работы [2].

Выбрать тип и количество подвесных стеклянных тарельчатых изоляторов для крепления проводов к промежуточным и анкерным опорам. - student2.ru

Аварийный режим.

В аварийном режиме при обрыве провода поддерживающая гирлянда кроме нагрузки от веса проводов и собственного веса гирлянды с арматурой воспринимает также неуравновешенное редуцированное тяжение, направленное горизонтально.

Обрыв провода рассматривается при среднеэксплуатационных условиях работы, поскольку эти условия наиболее вероятны.

Вес проводов, воспринимаемый поддерживающей гирляндой в аварийном режиме:

Выбрать тип и количество подвесных стеклянных тарельчатых изоляторов для крепления проводов к промежуточным и анкерным опорам. - student2.ru

где Выбрать тип и количество подвесных стеклянных тарельчатых изоляторов для крепления проводов к промежуточным и анкерным опорам. - student2.ru количество проводов в фазе.

Редуцированное тяжение:

Выбрать тип и количество подвесных стеклянных тарельчатых изоляторов для крепления проводов к промежуточным и анкерным опорам. - student2.ru

где Выбрать тип и количество подвесных стеклянных тарельчатых изоляторов для крепления проводов к промежуточным и анкерным опорам. - student2.ru коэффициент редукции для портальной деревянной опоры и проводов с сечением алюминиевой части более 205 мм2;

Выбрать тип и количество подвесных стеклянных тарельчатых изоляторов для крепления проводов к промежуточным и анкерным опорам. - student2.ru максимальное расчетное тяжение от воздействия ветровой и гололедной нагрузок в нормальном режиме работы до обрыва.

Так как Выбрать тип и количество подвесных стеклянных тарельчатых изоляторов для крепления проводов к промежуточным и анкерным опорам. - student2.ru , определяющим по прочности провода является нормативное сочетание климатических условий при низшей температуре, значит, необходимо определить напряжение в проводе в условиях наибольшей нагрузки, решив уравнение состояния провода по методу Ньютона, где исходным является НСКУ при низшей температуре, а искомым- НСКУ при наибольшей нагрузке. Однако данное уравнение было решено ранее (см. решение уравнения (7) п.5.2.1. на стр. 21). Отсюда, значение Выбрать тип и количество подвесных стеклянных тарельчатых изоляторов для крепления проводов к промежуточным и анкерным опорам. - student2.ru .

Тогда максимальное расчетное тяжение от воздействия ветровой и гололедной нагрузок:

Выбрать тип и количество подвесных стеклянных тарельчатых изоляторов для крепления проводов к промежуточным и анкерным опорам. - student2.ru

Расчетное выражение для выбора типа изоляторов поддерживающей гирлянды в аварийном режиме:

Выбрать тип и количество подвесных стеклянных тарельчатых изоляторов для крепления проводов к промежуточным и анкерным опорам. - student2.ru

где Выбрать тип и количество подвесных стеклянных тарельчатых изоляторов для крепления проводов к промежуточным и анкерным опорам. - student2.ru коэффициент надежности по материалу для гирлянд изоляторов воздушных линий напряжением 330 кВ и ниже в аварийном режиме [2].

Выбрать тип и количество подвесных стеклянных тарельчатых изоляторов для крепления проводов к промежуточным и анкерным опорам. - student2.ru

Вывод: сравнение нагрузок, рассчитанных для трех условий работы провода, показывает, что в данном случае выбор изоляторов поддерживающей гирлянды осуществляется по среднеэксплуатационным условиям.

Таким образом, Выбрать тип и количество подвесных стеклянных тарельчатых изоляторов для крепления проводов к промежуточным и анкерным опорам. - student2.ru .

Исходя из вышесказанного, для комплектования поддерживающих гирлянд изоляторов выбираются подвесные стеклянные изоляторы ПС70Е, которые рассчитаны на электромеханическую разрушающую нагрузку 70 кН.

При высоте прохождения трассы ВЛ до 1000 м над уровнем моря и I-II степени загрязнения атмосферы, что соответствует обычным полевым загрязнениям, количество таких изоляторов в гирлянде должно быть Выбрать тип и количество подвесных стеклянных тарельчатых изоляторов для крепления проводов к промежуточным и анкерным опорам. - student2.ru для ВЛ 220 кВ на деревянных опорах. Длина поддерживающей гирлянды с арматурой Выбрать тип и количество подвесных стеклянных тарельчатых изоляторов для крепления проводов к промежуточным и анкерным опорам. - student2.ru [4].

7.2. Выбор типа и количества подвесных стеклянных изоляторов для комплектования натяжной гирлянды.

Натяжная гирлянда изоляторов выбирается только по нагрузкам в нормальном режиме работы ВЛ, так как при обрыве провода действующее на эту гирлянду усилие от тяжения уменьшается.

В случае расщепленной фазы расчет ведется на один провод, так как количество натяжных гирлянд равно количеству проводов в фазе.

а) Таким образом, выражение для выбора типа изоляторов натяжной гирлянды по условию наибольшей механической нагрузки будет иметь вид:

Выбрать тип и количество подвесных стеклянных тарельчатых изоляторов для крепления проводов к промежуточным и анкерным опорам. - student2.ru

Выбрать тип и количество подвесных стеклянных тарельчатых изоляторов для крепления проводов к промежуточным и анкерным опорам. - student2.ru

Выбрать тип и количество подвесных стеклянных тарельчатых изоляторов для крепления проводов к промежуточным и анкерным опорам. - student2.ru

б) Расчетное выражение для выбора типа изоляторов натяжной гирлянды по среднеэксплуатационным условиям:

Выбрать тип и количество подвесных стеклянных тарельчатых изоляторов для крепления проводов к промежуточным и анкерным опорам. - student2.ru

где Выбрать тип и количество подвесных стеклянных тарельчатых изоляторов для крепления проводов к промежуточным и анкерным опорам. - student2.ru коэффициент надежности по материалу для натяжных гирлянд изоляторов в нормальном режиме при среднеэксплуатационных условиях [2].

Поскольку определяющее по прочности провода нормативное сочетание климатических условий для приведенного пролета соответствует условиям при низшей температуре, то значение среднеэксплуатацинного напряжения Выбрать тип и количество подвесных стеклянных тарельчатых изоляторов для крепления проводов к промежуточным и анкерным опорам. - student2.ru определяется из решения уравнения состояния провода для приведенного пролета, где исходные условия соответствуют НСКУ при низшей температуре, а искомые- НСКУ при среднеэксплуатационных условиях.

Исходные условия:

Выбрать тип и количество подвесных стеклянных тарельчатых изоляторов для крепления проводов к промежуточным и анкерным опорам. - student2.ru

Выбрать тип и количество подвесных стеклянных тарельчатых изоляторов для крепления проводов к промежуточным и анкерным опорам. - student2.ru

Выбрать тип и количество подвесных стеклянных тарельчатых изоляторов для крепления проводов к промежуточным и анкерным опорам. - student2.ru

Искомые условия:

Выбрать тип и количество подвесных стеклянных тарельчатых изоляторов для крепления проводов к промежуточным и анкерным опорам. - student2.ru

Выбрать тип и количество подвесных стеклянных тарельчатых изоляторов для крепления проводов к промежуточным и анкерным опорам. - student2.ru

Уравнение состояния провода:

Выбрать тип и количество подвесных стеклянных тарельчатых изоляторов для крепления проводов к промежуточным и анкерным опорам. - student2.ru

Уравнение состояния провода (18) через коэффициенты:

Выбрать тип и количество подвесных стеклянных тарельчатых изоляторов для крепления проводов к промежуточным и анкерным опорам. - student2.ru

Выбрать тип и количество подвесных стеклянных тарельчатых изоляторов для крепления проводов к промежуточным и анкерным опорам. - student2.ru

Выбрать тип и количество подвесных стеклянных тарельчатых изоляторов для крепления проводов к промежуточным и анкерным опорам. - student2.ru

Расчет ведется по итерационному методу Ньютона:

Выбрать тип и количество подвесных стеклянных тарельчатых изоляторов для крепления проводов к промежуточным и анкерным опорам. - student2.ru

Расчет выполняется до заданной точности Выбрать тип и количество подвесных стеклянных тарельчатых изоляторов для крепления проводов к промежуточным и анкерным опорам. - student2.ru .

Так как Выбрать тип и количество подвесных стеклянных тарельчатых изоляторов для крепления проводов к промежуточным и анкерным опорам. - student2.ru , то начальное приближение значения среднеэксплуатационного напряжения рассчитывается как:

Выбрать тип и количество подвесных стеклянных тарельчатых изоляторов для крепления проводов к промежуточным и анкерным опорам. - student2.ru

Выбрать тип и количество подвесных стеклянных тарельчатых изоляторов для крепления проводов к промежуточным и анкерным опорам. - student2.ru

Выбрать тип и количество подвесных стеклянных тарельчатых изоляторов для крепления проводов к промежуточным и анкерным опорам. - student2.ru

Выбрать тип и количество подвесных стеклянных тарельчатых изоляторов для крепления проводов к промежуточным и анкерным опорам. - student2.ru

Таким образом, электромеханическая разрушающая нагрузка, рассчитанная по нагрузкам при среднеэксплуатационных условиях:

Выбрать тип и количество подвесных стеклянных тарельчатых изоляторов для крепления проводов к промежуточным и анкерным опорам. - student2.ru

Выбрать тип и количество подвесных стеклянных тарельчатых изоляторов для крепления проводов к промежуточным и анкерным опорам. - student2.ru

Вывод: сравнение нагрузок, рассчитанных для двух условий работы провода, показывает, что в данном случае выбор изоляторов натяжной гирлянды осуществляется по среднеэксплуатационным условиям

Таким образом, Выбрать тип и количество подвесных стеклянных тарельчатых изоляторов для крепления проводов к промежуточным и анкерным опорам. - student2.ru . Следовательно, для комплектования натяжных гирлянд следует выбрать подвесные стеклянные изоляторы ПС 300В, рассчитанные на электромеханическую разрушающую нагрузку 300 кН. Поскольку в справочных данных отсутствует информация по количеству таких изоляторов в гирляндах ВЛ 220 кВ, выполним этот расчет самостоятельно, пользуясь инструкцией [5].

7.3 Расчет числа подвесных стеклянных тарельчатых изоляторов ПС 300В для комплектования натяжных гирлянд.

Длина пути утечки такого изолятора Выбрать тип и количество подвесных стеклянных тарельчатых изоляторов для крепления проводов к промежуточным и анкерным опорам. - student2.ru [5]. Однако для расчета количества изоляторов следует использовать минимальное значение Выбрать тип и количество подвесных стеклянных тарельчатых изоляторов для крепления проводов к промежуточным и анкерным опорам. - student2.ru

Число изоляторов в гирлянде [5]:

Выбрать тип и количество подвесных стеклянных тарельчатых изоляторов для крепления проводов к промежуточным и анкерным опорам. - student2.ru

где Выбрать тип и количество подвесных стеклянных тарельчатых изоляторов для крепления проводов к промежуточным и анкерным опорам. - student2.ru длина пути утечки гирлянды изолятора, определяется по формуле:

Выбрать тип и количество подвесных стеклянных тарельчатых изоляторов для крепления проводов к промежуточным и анкерным опорам. - student2.ru

где Выбрать тип и количество подвесных стеклянных тарельчатых изоляторов для крепления проводов к промежуточным и анкерным опорам. - student2.ru удельная эффективная длина пути утечки поддерживающей гирлянды изолятора ( Выбрать тип и количество подвесных стеклянных тарельчатых изоляторов для крепления проводов к промежуточным и анкерным опорам. - student2.ru для ВЛ 220 кВ на металлических и железобетонных опорах, расположенных в районе Ⅱ степени загрязнения атмосферы); Выбрать тип и количество подвесных стеклянных тарельчатых изоляторов для крепления проводов к промежуточным и анкерным опорам. - student2.ru наибольшее рабочее напряжение ВЛ ( Выбрать тип и количество подвесных стеклянных тарельчатых изоляторов для крепления проводов к промежуточным и анкерным опорам. - student2.ru для ВЛ 220 кВ); Выбрать тип и количество подвесных стеклянных тарельчатых изоляторов для крепления проводов к промежуточным и анкерным опорам. - student2.ru коэффициент эффективности, учитывающий эффективность использования длины пути утечки ( Выбрать тип и количество подвесных стеклянных тарельчатых изоляторов для крепления проводов к промежуточным и анкерным опорам. - student2.ru для выбранного типа изолятора).

Исходя из вышесказанного, рассчитаем длину пути утечки гирлянды изолятора:

Выбрать тип и количество подвесных стеклянных тарельчатых изоляторов для крепления проводов к промежуточным и анкерным опорам. - student2.ru

Число изоляторов в гирлянде ВЛ 220 кВ на металлических и железобетонных опорах:

Выбрать тип и количество подвесных стеклянных тарельчатых изоляторов для крепления проводов к промежуточным и анкерным опорам. - student2.ru

Полученное число необходимо округлить до ближайшего большего целого, т.е. Выбрать тип и количество подвесных стеклянных тарельчатых изоляторов для крепления проводов к промежуточным и анкерным опорам. - student2.ru Однако для ВЛ 35-220 кВ на деревянных опорах в районах с обычными полевыми загрязнениями количество изоляторов следует принять на один меньше, чем для ВЛ 35-220 кВ на металлических и железобетонных опорах. Следовательно число изоляторов в гирлянде Выбрать тип и количество подвесных стеклянных тарельчатых изоляторов для крепления проводов к промежуточным и анкерным опорам. - student2.ru

Таким образом, длина натяжной гирлянды с арматурой:

Выбрать тип и количество подвесных стеклянных тарельчатых изоляторов для крепления проводов к промежуточным и анкерным опорам. - student2.ru

Список литературы:

[1] – ГОСТ 839.80Е провода неизолированные для ВЛ.

[2] – Правила устройства электроустановок. Издание седьмое. Утверждены приказом Минэнерго России от 08.07.2002 №204.

[3] – Справочник по электрическим установкам высокого напряжения под ред. И.А. Баумштейна, С.А. Бажанова.

[4] –Электротехнический справочник: В 4т. Т.3. Производство, передача и распределение электрической энергии / Под общ. ред. профессоров МЭИ В.Г. Герасимова и др. (гл. ред. А.И. Попов). 8-е изд., испр. и доп.

М.: Изд-во МЭИ, 2002.

[5] – РД34.51.101-90. Инструкция по выбору изоляции электроустановок

Наши рекомендации