Проверка углов защиты проводов в середине пролёта

Для проверки углов защиты проводов ВЛЭП в середине пролёта необходимо предварительно определить стрелы провеса проводов и грозозащитного троса при НСКУ – грозовые перенапряжения (ГП) с параметрами: γ _{1 р} , θ _гп = + 15 ^оС, σ _гп.

В отсутствии данных метеонаблюдений, нормативное значение ветрового давления при ГП находится по условию [3]

W _{о гп} = max (0,06 ∙ W _о; 50) = 50 Па

Вычислим результирующую удельную механическую нагрузку, действующую на провода ВЛЭП, при ГП по формулам (1.12) и (1.16)

Под воздействием ветрового давления провода отклоняются от состояния покоя в сторону направления скорости ветра на угол β_пр, равный

, (5.2)

Для определения стрелы провеса проводов при ГП запишем и решим уравнение состояния провода в комбинированном виде (то есть форма записи уравнения состояния провода, выраженная через механическое напряжение σ и стрелу провеса f) [3]

, (5.3)

в котором исходными (m) условиями являются НСКУ, определяющие механическую прочность проводов: γ_нб, θ_г, [ σ ] _нб, а искомыми (n) условиями – грозовые перенапряжения: γ _{1 р} , θ _гп, σ _гп.

Представим уравнение (5.3) в упрощённом виде

, (5.4)

где

,

,

Так как расчёт производим для анкерованного участка трассы ВЛЭП, то рассчитываем значения коэффициентов неполного кубического уравнения (5.4) для приведённого пролёта, то есть при l = l_прив

,

,

Решаем уравнение (5.4) с помощью метода Ньютона по формуле [3]

, (5.5)

Значение стрелы провеса проводов нулевой итерации примем равным f_{гп 0} = [ f ] = 15,2 м

,

таким образом, с точностью до второго знака после запятой значение стрелы провеса проводов при ГП равно f_гп = 11,04 м

Оценку стрелы провеса проводов при ГП проведём для l _max максимального пролёта трассы ВЛЭП, получим

, (5.6)

Вертикальная проекция стрелы провеса проводов при ГП в максимальном пролёте f ^в_{гп max} равна

, (5.7)

В соответствии с п. 2.5.121 [4] расстояние по вертикали между тросом и проводом ВЛЭП в середине пролёта без учёта отклонения их ветром по условию защиты от грозовых перенапряжений должны быть не менее приведённых в табл. 2.5.16 [4] и не менее расстояния по вертикали между тросом и проводом на опоре.

Рассчитаем минимальное расстояние по вертикали между тросом и проводом в середине пролёта по аппроксимирующей формуле [3]

, (5.8)

Определим наибольшее значение вертикальной проекции стрелы провеса грозозащитного троса по условию соблюдения расстояния C _min

, (5.9)

Вычислим разницу значений вертикальных проекций стрел провеса провода и грозозащитного троса в середине пролёта

, (5.10)

,

полученное значение Δ f_пр-т > 0, следовательно расстояние по вертикали между проводом и грозозащитным тросом в середине пролёта больше, чем на промежуточной опоре.

Найдём углы защиты проводов ВЛЭП в середине пролёта

- для провода верхней траверсы

 

- для левого провода нижнего яруса

- для правого провода нижнего яруса

,

видно, что расчётные углы защиты проводов ВЛЭП в середине пролёта не превышают нормативного значения 30° [4].

Рассчитаем результирующую удельную механическую нагрузку, действующую на грозозащитный трос, в условиях ГП по формулам (1.12) и (1.16)

Угол отклонения грозозащитного троса под воздействием ветрового давления при ГП вычислим по формуле (5.2)

Значение стрелы провеса грозозащитного троса в максимальном пролёте вычислим по формуле (5.7)

Выразим механическое напряжение в низшей точке провеса грозозащитного троса в l _max максимальном пролёте из формулы (4.12) и вычислим его значение