Главная страница Случайная страница Разделы сайта АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Провод.
Нормативное ветровое давление WН= 500 Н/м2: 270 Н/м2 < WН < 745 Н/м2 Следовательно, коэффициент, учитывающий неравномерность распределения ветрового давления по пролету: . Аэродинамический коэффициент лобового сопротивления для проводов, свободных от гололеда по [2]: Cx = 1, 1 (так как d п= 21, 6 > 20 мм). Поправочный коэффициент на ветровое давление в зависимости от высоты: = Принимаем вектор скорости ветра направленным перпендикулярно проводам, тогда sin φ = 1: Н/(м∙ мм2). Трос: Н/(м∙ мм2) W= 0, 7678 (из расчета провода) Аэродинамический коэффициент лобового сопротивления для троса, свободного от гололеда по [2]: CxТ = 1, 2, так как d т= 11 < 20 мм. Поправочный коэффициент на высоту троса , (т.к. h*цт > 14, 3 м) Принимаем, что вектор скорости ветра направлен перпендикулярно оси троса, тогда sin φ = 1 и удельная нагрузка равна: Н/(м∙ мм2). 1.5. Временно действующая горизонтальная нагрузка от давления ветра на провод (трос), покрытый гололедом. Н/(м∙ мм2). Нормативное ветровое давление при гололеде с повторяемостью 1 раз в 25 лет ([2]): Так как < 270 Н, то коэффициент = 1 Аэродинамический коэффициент лобового сопротивления для проводов и тросов, покрытых гололедом ([2]): CxГ = 1, 2 Провод: Н/(м∙ мм2). Трос: Н/(м∙ мм2). 1.6 Суммарная наибольшая нагрузка на провод (трос) в отсутствие гололеда. Н/(м∙ мм2). Провод: Н/(м∙ мм2). Трос: Н/(м∙ мм2). 1.7. Суммарная наибольшая нагрузка на провод (трос), покрытый гололедом. Н/(м∙ мм2). Провод: Н/(м∙ мм2). Трос: Из нагрузок γ 6 и γ 7 наибольшей для провода является γ 7 = 0, 149 Н/(м∙ мм2). Для троса наибольшей является γ 7Т = 0, 714 Н/(м∙ мм2). Построить зависимости среднеэксплуатационного напряжения в проводе от длины пролета, определить значения критических пролетов и выбрать определяющее по прочности провода нормативное сочетание климатических условий, основываясь на нормируемых значениях допустимых напряжений и эквивалентных физико-математических параметрах. Уравнение состояния провода в форме записи относительно напряжений: Расчет выполняется для анкерных пролетов различной длины, поэтому , следовательно, слагаемое в уравнении состояния провода отсутствует. 2.1. В качестве исходных условий принимается нормативное сочетание климатических условий, соответствующее наибольшей механической нагрузке. Исходные условия – нормативное сочетание климатических условий (НСКУ) при : Искомые условия – среднеэксплуатационные: Уравнение состояния провода в этом случае имеет следующий вид: Уравнение состояния провода через коэффициенты А и В: При уравнение состояния становится вырожденным: При уравнение состояния также становится вырожденным: Расчет среднеэксплуатационных напряжений для каждой длины пролета выполняется итерационным методом Ньютона: Где k – номер текущей итерации. Расчет ведется до достижения заданной точности ξ =0, 1 , т.е. | 0, 1 .
При : В качестве начального приближения среднеэксплуатационного напряжения принимается: Расчет для остальных длин пролетов сведен в таблицу 2.1.
Таблица 2.1.
2.2. В качестве исходных условий принимается нормативное сочетание климатических условий, соответствующее низшей температуре. Исходные условия – нормативное сочетание климатических условий при : Искомые условия – среднеэксплуатационные: Уравнение состояния провода принимает вид: Коэффициенты: При уравнение состояния становится вырожденным: При уравнение состояния также становится вырожденным: При : В качестве начального приближения среднеэксплуатационного напряжения принимается:
Расчет для всех остальных длин пролетов сведен в таблицу 2.2. Таблица 2.2.
2.3. Зависимости среднеэксплуатационного напряжения в проводе от длины пролета.
Рис.2.3. Зависимости среднеэксплуатационного напряжения в проводе от длины пролета. Выбор определяющего по прочности провода нормативного сочетания климатических условий (НСКУ) осуществляется по правилу наименьших ординат кривых . Согласно данному правилу, весь диапазон длин пролетов для рассматриваемого случая делится на два интервала: и . Соответствующие этим интервалам участки кривых выделены штриховкой.
2.4. Выбор определяющего по прочности провода НСКУ по методу критических пролетов. При и исходных условиях, соответствующих , рассчитывается среднеэксплуатационное напряжение в проводе: , следовательно значение является действительным. Расчет значения . При и исходных условиях, соответствующих , рассчитывается среднеэксплуатационное напряжение в проводе: , следовательно значение является действительным. Расчет значения : Так как , то необходимо рассчитать. Расчет значения : Имеем . 2.5. Выводы об определяющих по прочности провода НСКУ. На основании построенных зависимостей, видно: При определяющим по прочности провода является нормативное сочетание климатических условий при . При определяющим по прочности провода является нормативное сочетание климатических условий при . По [3] табл.8.23 для двухцепной свободностоящей стальной опоры П220-2 для IV района по гололеду верифицированная длина пролета , таким образом, для данных воздушных линий определяющим по прочности провода является нормативное сочетание климатических условий при .
Вычислив критическую температуру, установить нормативное сочетание климатических условий наибольшего провисания проводов и рассчитать габаритный пролет; построить шаблон для расстановки опор по продольному профилю трассы ВЛ с соблюдением масштабов: по вертикали – 1: 500, по горизонтали – 1: 5000. 3.1. Вычисление приблизительного значения критической температуры воздуха по оценочной формуле. Оценочная формула: Производится сравнение критической температуры с высшей: Из сравнения следует, что , а, следовательно, стрела провеса провода в любом пролете будет больше при нормативной толщине стенки гололеда без ветра, то есть под действием суммарной вертикальной нагрузки от собственной массы провода и массы гололедных отложений . Таким образом, габаритными климатическими условиями являются гололедные без ветра. 3.2. Расчет габаритного пролета. Из пункта 2 известно, что при выборе определяющего по прочности нормативного сочетания климатических условий следует ориентироваться на значение : При определяющим по прочности провода является нормативное сочетание климатических условий при . При определяющим по прочности провода является нормативное сочетание климатических условий при . Так как точно не известно, к какому из двух интервалов принадлежит значение , то расчет выполняется в соответствии с нижеследующим алгоритмом.
3.2.1. Предположим, что и зададимся исходными условиями, соответствующими . Исходные условия: Искомые условия: Величина габаритного пролета определяется из уравнения: Уравнение состояния провода через коэффициенты: Решая биквадратное уравнение, получаем формулу для нахождения величины габаритного пролета: Из сравнения , видно, что значение попадает в интервал длин пролетов , для которого определяющим по прочности провода является нормативное сочетание климатических условий при , что не соответствует исходным условиям, принятым при расчете . Следовательно, первая проверка не выполняется, необходимо задаться другими исходными условиями и выполнить расчет еще раз. 3.2.2. Предположим, что и зададимся исходными условиями, соответствующими . Исходные условия: Искомые условия: Величина габаритного пролета определяется из уравнения: Уравнение состояния провода через коэффициенты: Решая биквадратное уравнение, получаем формулу для нахождения величины габаритного пролета: , следовательно, определяющее по прочности провода нормативное сочетание климатических условий для совпадает с исходными условиями. Первая проверка выполняется. 3.2.3. Определение напряжения в низшей точке провода в габаритном пролете при габаритных климатических условиях. Уравнение состояния провода: Уравнение состояния провода через коэффициенты: Расчет ведется по итерационному методу Ньютона: Расчет выполняется до заданной точности . В качестве начального приближения принимается значение допустимого напряжения при наибольшей нагрузке: , следовательно, начальное приближение выбрано верно, и напряжение в низшей точке провода в габаритном пролете при габаритных климатических условиях определено правильно. 3.2.4. Вычисление габаритной стрелы провеса. 3.2.5. Проверка правильности расчета габаритного пролета. , следовательно, расчет габаритного пролета выполнен верно. 3.2.6. Определение точного значения критической температуры воздуха. Погрешность при расчете критической температуры по оценочной формуле: Δ , следовательно, можно сделать вывод, что оценочная формула работает правильно. 3.3. Построение расстановочного шаблона. Шаблон строится на основании расчета ординат кривой наибольшего провисания провода (т.е. при габаритных климатических условиях). Значение абсциссы рассматривается в диапазоне : Коэффициент шаблона: Уравнение кривой наибольшего провисания: Уравнение габаритной кривой: Где монтажный запас. Уравнение земляной кривой: При : Результаты расчета остальных ординат сведены в таблицу 3.3. Таблица 3.3.
При расстановке опор следует также учитывать, что длина пролета не должна превышать величины, допустимой по весовым и ветровым нагрузкам, на которые рассчитаны промежуточные опоры данного типа: Принимается допущение, что: Расстановочный шаблон с учетом ограничения представлен на рис.3.3.
|