Защита от вибрации осуществляется с помощью гасителей вибрации, представляющих собой два груза, закрепленных на стальном тросике (рисунок 5.6).
Рисунок 5.6 – Гаситель вибрации ГПГ-1,6-11-400/21
d=11 мм; 2R=21 мм; L=400 мм; H=78 мм
Выбор гасителя вибрации осуществляется с учетом марки и сечения провода. Выбирается гаситель вибрации ГПГ-1,6-11-400/21. Для грозозащитного троса гаситель вибрации не требуется, так как σтtср<18,0 даН/мм2.
Расстояние от зажима до места крепления виброгасителя, мм,
, (5.12)
где d – диаметр провода, мм;
Gп – вес одного метра провода, даН;
=1067,4 мм≈1,07 м.
6 Расстановка опор по профилю трассы
6.1 Построение шаблона
На заданном профиле трассы расстановка опор производится с помощью специальных шаблонов. Шаблон представляет собой три кривые провисания провода, сдвинутые относительно друг друга, построенные в виде парабол для режима, при котором возникает наибольшая стрела провеса. В п. 4.5 была определена максимальная стрела провеса, которая соответствует режиму максимальной температуры, fmax=3,24 м.
Кривая 1 – кривая провисания нижнего провода – строится на основе формулы стрелы провеса:
, (6.1)
где γfmax, σfmax – удельная нагрузка и напряжение в проводе в режиме, отвечающем наибольшей стреле провеса. Данная формула представляется в виде уравнения:
y=a·x2, (6.2)
где
; a=.
Для режима максимальной температуры уравнение примет вид:
,
Для построения кривой 1 в 1-ом квадранте выполняется несколько расчетов, представленных в виде таблицы 6.1.
Таблица 6.1 – Построение кривой 1
|
l |
0 |
50 |
100 |
150 |
202,5 |
|
x |
0 |
25 |
50 |
75 |
101, |
|
y |
0 |
0,27 |
0,79 |
1,78 |
3,24 |
Кривая 2, называемая габаритной, сдвинута о вертикали вниз от кривой 1 на расстояние требуемого габарита от земли Г=6 м. Кривая 3 – земляная – сдвинута от кривой 1 вниз на расстояние h2-λгир.ф=13,5-1,339=12,161 м (рисунок 6.1).
Рисунок 6.1 – Построение шаблона
Шаблон накладывают 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 быть строго вертикальной. Тогда другая точка пересечения кривой 3 с профилем будет соответствовать месту установки первой промежуточной опоры. При таком положении шаблона во всех точках пролета габарит будет не меньше допустимого. Аналогично находится место установки второй промежуточной опоры и т.д.
После монтажа анкерного участка в проводах происходит выравнивание напряжения, которое соответствует какому-то условному пролету. Этот пролет называется условным, и его длина, м, определяется из выражения:
, (6.3)
где li – фактическая длина i-го пролета в анкерном участке, м;
n – количество пролетов в анкерном участке;
=166.
В результате расчетов получили что lпр отличается от lр на
∙100%=18%,
что больше допустимых 5%. В таком случае заново проводится механический расчет, построение шаблона и расстановка опор на трассе. Для данного курсового проекта допускается изменить расстановку опор без проведения повторного механического расчета.
Построение нового шаблона.
,
Для построения кривой 1 в 1-ом квадранте выполняется несколько расчетов.
Таблица 6.2 – Построение кривой 1
|
l |
0 |
50 |
100 |
166 |
|
x |
0 |
25 |
50 |
83 |
|
y |
0 |
0,27 |
0,79 |
2,18 |
Новая расстановка опор показана на рисунке 6.3.
Приведенный пролет, м,
=132
Проверка:
∙100%=20%.
В результате повторного расчета разница между приведенным и расчетным пролетом снова велика. Расчет повторяется до тех пор пока разница между значениями пролетов будет не более 5%.
6.2 Проверка опор на прочность
При расстановке опор по профилю трассы все они должны быть проверены на прочность в реальных условиях. Проверка выполняется сопоставлением вычисленных для каждой опоры весового и ветрового пролетов со значениями этих пролетов, указанных в технических характеристиках опоры.
Весовой пролет, м,
, (6.4)
где эквивалентные пролеты вычисляются по формулам:
-первый (большой) эквивалентный пролет, м,
, (6.5)
-второй (малый) эквивалентный пролет, м,
, (6.6),
где l – действительная длина пролета, м;
Δh – разность между высотами точек подвеса провода, м;
Смежными эквивалентными пролетами, прилегающими к опоре, могут быть и два больших или два малых эквивалентных пролета. Тогда выражение (6.4) будет иметь вид:
;
или
.
Ветровой пролет, м,
. (6.7)
Расчет для второй опоры.
=108,4;
=206,9;
=157,6;
=141,0.
Для остальных опор расчет сводится в таблицу 6.2.
Таблица 6.2 – Проверка опор на прочность
|
№ опоры i |
l'эi-1, м |
l”эi-1, м |
l’эi, м |
l”эi, м |
Δhi-1, м |
Δhi, м |
lвес, м |
lветр, м |
|
1 2 3 4 5 6 7 |
- - - - 204,3 - - |
184,3 108,4 43,1 168,0 - 104,6 148,7 |
205,6 206,9 200,0 - 189,4 173,3 165,0 |
- - - 143,7 - - - |
0,55 2,23 2,99 0,86 1,54 1,82 0,58 |
2,23 2,99 0,86 1,54 1,82 0,58 0,41 |
194,9 157,6 121,5 155,8 196,8 138,9 156,8 |
175,5 141,0 154,5 179,0 160,5 154,0 158,5 |
Таким образом, для каждой опоры выполняются условия
7 Расчет монтажных стрел провеса провода и троса
Определяется исходный режим из соотношений трех критических пролетов и приведенного пролета: lк1 – мнимый, lпр=166 м>lк3=144,2 м.
На основании полученных соотношений определяется исходный режим. Это режим максимальной нагрузки с параметрами: σи=[σγ.max]=13,0 даН/мм2, γи=γmax=8,5·10-3 даН/(м·мм2), tи=tгол=-5°С.
Расчет напряжения при монтаже осуществляется с помощью уравнения
. (7.1)
Стрела провеса провода в интересующем пролете lф, м, определяется из выражения
, (7.2).
Тяжение провода, даН, рассчитывается по формуле
, (7.3)
С помощью уравнения состояния рассчитывается напряжение в проводе при температуре монтажа tmax=40°C и tmin=-10°C.
при tmax=40°C:
.
Полученное уравнение приводится к виду:
.
=5,53 даН/мм2.
Тяжение в проводе, даН,
,
=957,8.
при tmin=-10°C:
.
Полученное уравнение приводится к виду:
.
=10,74 даН/мм2.
Тяжение в проводе, даН,
=1860,2 даН.
Для наибольшего пролета lmax=194 м и наименьшего пролета lmin=125 м по формуле (7.2) рассчитываются стрелы провеса при максимальной и минимальной температурах, м,
lmax=194 м
=2,94;
=1,52;
lmin=125 м
=1,22;
=0,63.
Расчет при других температурах выполняется аналогично, результаты заносятся в таблицу 7.1.
Стрела провеса провода в габаритном пролете при температуре 15°С, м,
, (7.4)
=2,84.
Исходные данные для троса: σтгр=14,7 даН/мм2, γт1=8·10-3 даН/(м·мм2), t=15°C.
Стрела провеса троса в габаритном пролете в режиме грозы исходя из требуемого расстояния z для габаритного пролета, м,
, (7.5)
=3,104.
Определяется величина напряжения в тросе по известной величине fтгр, даН/мм2,
, (7.6)
=16,3.
Определяются напряжения в тросе при температуре монтажа из уравнения состояния, принимая в качестве исходного грозовой режим.
, (7.7)
Для наибольшего пролета lmax=194 м и наименьшего пролета lmin=125 м рассчитываются стрелы провеса троса, м,
, (7.8)
, (7.9)
Тяжение в тросе, даН,
, (7.10)
Расчет для температуры -10°С.
Полученное уравнение приводится к виду:
.
=20,33 даН/мм2.
Тяжение в тросе, даН,
=988 даН.
Стрела провеса при lmax=194 м, м,
=1,85.
Стрела провеса при lmin=125 м, м,
=0,77.
Расчет при других температурах выполняется аналогично, результаты заносятся в таблицу 7.2.
Таблица 7.1 – Монтажная таблица провода
|
Температура, °С |
Напряжение, даН/мм2 |
Тяжение, даН |
Стрела провеса в пролете длиной, м |
|
|
l=194 |
l=125 |
|||
|
-10 0 10 15 20 30 40 |
10,74 9,42 8,24 7,70 7,19 6,28 5,53 |
1860,2 1631,5 1427,2 1333,6 1245,3 1087,7 957,8 |
1,52 1,73 1,97 2,11 2,26 2,59 2,94 |
0,63 0,72 0,82 0,88 0,94 1,08 1,22 |
Таблица 7.2 – Монтажная таблица троса
|
Температура, °С |
Напряжение, даН/мм2 |
Тяжение, даН |
Стрела провеса в пролете длиной, м |
|
|
194 м |
125 м |
|||
|
-10 0 10 20 30 40 |
20,33 18,61 17,03 15,60 14,33 13,20 |
988,0 904,4 827,7 758,2 696,4 641,5 |
1,85 2,02 2,21 2,41 2,63 2,85 |
0,77 0,84 0,92 1,00 1,09 1,18 |
Монтажные графики для провода и троса изображены на рисунках 7.1 и 7.2.
Рисунок 7.1 – Монтажные графики для провода
Рисунок 7.2 – Монтажные графики для троса
В данном курсовом проекте были рассмотрены основные этапы проектирования механической части воздушных ЛЭП: выполнены выбор промежуточных опор, механический расчет проводов и грозозащитного троса, выбор линейной арматуры, произведены расстановка опор по профилю трассы и расчет монтажных стрел провеса.
В ходе выполнения данного курсового проекта получены навыки пользования справочными материалами и нормативными документами, а также навыки выполнения самостоятельных инженерных расчетов с привлечением прикладного программного обеспечения персональных компьютеров.
1. Правила устройства электроустановок. – СПб.: Издательство ДЕАН, 2001. – 928 с.
2. Проектирование механической части воздушных ЛЭП. Учебное пособие по курсовому и дипломному проектированию. – Киров, 2004.-99 с.
