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, мм^2	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 h_пр, м, для габаритного пролета определится

 

h_пр = h_ср - 2/3f,

 

где h_ср - 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 a_W 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, 10^4 Н/мм^2	Температурный коэффициент линейного удлинения a, 10^-6 град^-1	Предел прочности при растяжении σр*,Н/мм^2, 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 / мм^2
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, мм^2: 70 – 95 120 – 240 300 - 750
Из нетермообработанного алюминиевого сплава площадью поперечного сечения, мм^2: 50 – 95 120 - 185
Из термообработанного алюминиевого сплава площадью поперечного сечения, мм^2: 50 – 95 120 - 185
Сталеалюминевые площадью поперечного сечения алюминиевой части провода, мм^2: 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 / мм^2
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, мм^2: 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

 

 

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

 

1. Правила устройства электроустановок. М.: Энергоатомиздат, 2003. 7-е изд.Глава 2.5.

2. ГОСТ 13109 - 97. Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения.

3. Идельчик В.И. Электрические системы и сети: Учеб. для вузов. - М.: Энергоатомиздат, 1989.

4. Методы расчета параметров электрических сетей и систем: Метод. пособие по курсу «Электрические системы и сети» / Сост. С.С. Ананичева, А.Л. Мызин. - Екатеринбург: УГТУ – УПИ, 2001.

5. Расчеты установившихся режимов. Схемы замещения электрических систем: Метод. рекомендации по дисциплине «Основы электроэнергетики» / Сост. Г.Д. Бухарова, М.Г. Дунаева, Т.Я. Окуловская - Екатеринбург: Изд-во Урал. гос. проф.-пед. ун-та, 1998.

6. Справочник по проектированию электроэнергетических систем /В.В. Ершевич, А.Н. Зейлигер, Г.А. Илларионов и др.; Под ред. С.С. Рокотяна и И.М. Шапиро. - 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Энергоатомиздат, 1985.

7. Мызин А.Л. Воздушные линии электропередачи: Механическая часть, экология, эксплуатация: Учеб. пособие. Екатеринбург: Изд-во Урал. гос. техн. ун-та, 1999. 72 с.

8. Крюков К.П., Новгородцев Б.П. Конструкции и механический расчет линий электропередачи. Л.: Энергия, 1979. 2-е изд. 392 с.

9. Задания и методические указания для выполнения курсового проекта по дисциплине «Электрические сети и системы» (ГОС-2000) / Сост. Н.А.Хусточка - Екатеринбург: Изд-во РГППУ, 2007.

10. Укрупненные показатели стоимости сооружения (реконструкции) подстанций 35-750кВ и линий электропередачи напряжением 6, 10 -750кВ, СТО. Приложение к протоколу заседания Правления ОАО РАО ЕЭС от 21.01.08 № 1805пр.