Товары в корзине: 0 шт Оформить заказ
Стр. 1 

100 страниц

538.00 ₽

Купить РД 34.20.181 — бумажный документ с голограммой и синими печатями. подробнее

Распространяем нормативную документацию с 1999 года. Пробиваем чеки, платим налоги, принимаем к оплате все законные формы платежей без дополнительных процентов. Наши клиенты защищены Законом. ООО "ЦНТИ Нормоконтроль"

Наши цены ниже, чем в других местах, потому что мы работаем напрямую с поставщиками документов.

Способы доставки

  • Срочная курьерская доставка (1-3 дня)
  • Курьерская доставка (7 дней)
  • Самовывоз из московского офиса
  • Почта РФ

Руководящие указания предназначаются для механического расчета проводов и грозозащитных тросов воздушных линий электропередачи при работе их в нормальном и аварийном режимах.

 Скачать PDF

Оглавление

Введение

1 Общие положения по расчету проводов в нормальных режимах работы

2 Расчет проводов в нормальных режимах

3 Расчет проводов в аварийных режимах работ

Приложение I. Конструктивные данные проводов

Приложение II. Карта районирования территории СССР по скоростному напору ветра

Приложение III. Карта районирования территории СССР по гололеду

Стр. 1
стр. 1
Стр. 2
стр. 2
Стр. 3
стр. 3
Стр. 4
стр. 4
Стр. 5
стр. 5
Стр. 6
стр. 6
Стр. 7
стр. 7
Стр. 8
стр. 8
Стр. 9
стр. 9
Стр. 10
стр. 10
Стр. 11
стр. 11
Стр. 12
стр. 12
Стр. 13
стр. 13
Стр. 14
стр. 14
Стр. 15
стр. 15
Стр. 16
стр. 16
Стр. 17
стр. 17
Стр. 18
стр. 18
Стр. 19
стр. 19
Стр. 20
стр. 20
Стр. 21
стр. 21
Стр. 22
стр. 22
Стр. 23
стр. 23
Стр. 24
стр. 24
Стр. 25
стр. 25
Стр. 26
стр. 26
Стр. 27
стр. 27
Стр. 28
стр. 28
Стр. 29
стр. 29
Стр. 30
стр. 30

ТЕХНИЧЕСКОЕ УПРАВЛЕНИЕ ПО ЭКСПЛУАТАЦИИ ЭНЕРГОСИСТЕМ

РУКОВОДЯЩИЕ УКАЗАНИЯ НО РАСЧЕТУ ПРОВОДОВ И ТРОСОВ ВОЗДУШНЫХ ЛИНИЙ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ

ИЗДАТЕЛЬСТВО «ЭНЕРГИЯ»

ТЕХНИЧЕСКОЕ УПРАВЛЕНИЕ ПО ЭКСПЛУАТАЦИИ ЭНЕРГОСИСТЕМ


РУКОВОДЯЩИЕ УКАЗАНИЯ ПО РАСЧЕТУ ПРОВОДОВ И ТРОСОВ ВОЗДУШНЫХ ЛИНИЙ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ


*


ИЗДАТЕЛЬСТВО «ЭНЕРГИЯ»


МОСКВА


1965


ЛЕНИНГРАД


10.    Скоростной напор ветра на провода определяется по высоте расположения приведенного центра тяжести всех проводов.

Высота расположения приведенного центра тяжести проводов hnр определяется по формуле

2

Р — hCp    f,    (^)

где {— наибольшая стрела провеса проводов, м;

Дер — средняя высота крепления проводов к изоляторам на опоре, м.

Скоростной напор ветра на тросы определяется по высоте расположения центра тяжести тросов.

Скоростной напор ветра на провода и тросы следует определять по первой зоне, если h^15 м (для большинства применяемых опор это условие, как правило, соблюдается).

При высоте более 15 м скоростной напор определяется по зонам в соответствии с табл. 7.

Для RЛ напряжением 20 кв и ниже при высоте крепления проводов над землей менее 12 м приведенные в табл. 6 величины скоростных напоров ветра могут быть снижены на 15%.

На специальных переходах через реки, водохранилища, ущелья и пр. высота расположения приведенного центра тяжести проводов или тросов определяется по формуле

_ ftepi + h0P1 __ 2

«пр    2    з I)    Vй)

где kept и hcp2 — высота крепления тросов или средняя высота

крепления проводов к изоляторам на опорах, м.

Для перехода, состоящего из нескольких пролетов, скоростной напор ветра при расчете проводов и тросов принимается одинаковым для всех пролетов перехода. При этом высота приведенного центра тяжести, определяющая зону, по которой находится скоро-стной напор, вычисляется по формуле

,     hupih    hjiр2^2    + • • . + ^Пр Jn

Плр- h + l2 + -.. + tn 9

где 1и /2 и т. д. — длины пролетов, входящих в переход, м;

Апрх» ^пр2 и т. д. — высоты приведенных центров тяжести проводов или тросов над меженью реки, нормальным горизонтом водохранилища или низом ущелья в каждом из пролетов, м.

11.    Скоростной напор при сочетаниях ветра и гололеда принимается равным 0,25 его наибольшего нормативного значения, определенного в соответствии с пп. 8 и 9.

При этом в районах с нормативной толщиной стенки гололеда 15 мм и более величина скоростного напора при гололеде должна приниматься не менее 14 кГ/ж2.

Примечание. В отдельных районах СССР, где отмечены или можно ожидать повышенных скоростей ветра при гололеде или где характерны сочетания значительных скоростей ветра с больщи-

10

wh размерами гололедных отложений с объемным весом менее 0,9 г/см3, нормативные значения скоростного напора и толщины стенки гололеда должны быть увеличены в соответствии с данными о фактически наблюдаемых размерах гололеда и скорости ветра при гололеде.

12. При определении нормативных значений скоростных напоров ветра следует дополнительно руководствоваться следующим:

а)    Для участков ВЛ, сооружаемых в застроенной местности, если средняя высота окружающих зданий составляет не менее 2/з высоты опор, величина нормативного скоростного напора может быть уменьшена на 30%. Такое же уменьшение скоростного напора ветра допускается для ВЛ, трасса которых защищена от поперечных ветров (лесные массивы заповедников, горные долины и ущелья и т. п.).

На ВЛ напряжением 20 кв и ниже при учете указанного в данном пункте понижения скоростного напора ветра рекомендации, приведенные в п. 10 о дополнительном снижении скоростного напора ветра для этих ВЛ, не распространяются.

б)    Для участков ВЛ, сооружаемых в условиях микрорельефа, способствующего резкому увеличению скоростей ветра (высокий берег реки резко выделяющаяся над окружающей местностью возвышенность, большие переходы, прибрежная полоса больших озер и водохранилищ в пределах 3—5 км), при отсутствии данных наблюдений нормативные величины наибольших скоростных напоров ветра должны увеличиваться на 40% по сравнению с величинами, соответствующими принятому ветровому району.

в)    Для участков ВЛ в горных районах, в местах, резко выделяющихся над окружающим рельефом (вершины гор к хребтов, перевалы), а также при пересечении долин и ущелий, открытых для сильных ветров, наибольший нормативный скоростной напор ветра при отсутствии данных наблюдений следует поинимать равным 76 кГ/м2.

г)    Нормативные скоростные напоры ветра, определенные в соответствии с картой и приведенными выше указаниями, должны корректироваться с учетом данных эксплуатации линий электропередачи, линий связи и других инженерных сооружений в районе трассы ВЛ, а также результатов полевого обследования трассы.

Величины нормативных скоростных напоров ветра (кГ/м2) должны быть округлены до значения целого числа.

13 Приведенная нагрузка проводов и тросов ВЛ от действия ветра определяется по формуле

Нормативные горизонтальные нагрузки Q от действия ветра на провода и тросы, воспринимаемые опорами и фундаментами,

определяются по формуле

Q~ Рю^ъе тр*    (J0)

где /ветр — ветровой пролет—длина участка ВЛ, давление ветра на провода или тросы с которого воспринимается опорой.

14. Различаются две категории расчетных температур воздуха, принимаемые при расчете проводов и тросов: натуральные и услов-

11

ные. К первой категории относятся высшая температура низшая

температура t_ и среднегодовая температура tg. Температуры этой категории принимаются по данным многолетних фактических наблюдений в районе трассы проектируемой ВЛ.

Ко второй категории относятся температуры, условно принимаемые при работе ВЛ в нормальном и аварийном режимах при различных сочетаниях климатических условий, при проверках приближения токоведущих частей к элементам опор и сооружений и т. п.

Принятые условные температуры следует рассматривать >в качестве наиболее вероятных величин, наблюдаемых при различных режимах работы ВЛ.

Выбор величин условных температур основывается на результатах длительного изучения опыта эксплуатации ВЛ всех напряжений как в СССР, так и за рубежом.

Величины расчетных температур округляются до значений, кратных 5, и принимаются для всех ВЛ одинаковыми независимо от их напряжения.

РАСЧЕТНЫЕ СОЧЕТАНИЯ КЛИМАТИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ

15.    При расчете ВЛ для работы в нормальном режиме следует принимать следующие сочетания климатических условий:

а)    высшая температура ветер и гололед отсутствуют;

б)    провода и тросы покрыты гололедом, температура минус 5° С, ветер отсутствует;

в)    низшая температура ветер и гололед отсутствуют;

г)    среднегодовая температура ta, ветер и гололед отсутствуют;

д)    нормативный скоростной напор ветра qHi температура минус 5° С, гололед отсутствует1;

е)    провода и тросы покрыты гололедом, температура минус5°С,

скоростной напор ветра 0,25    1.

16.    При расчете приближения токоведущих частей к элементам опор и сооружений следует принимать следующие сочетания климатических условий:

а)    при рабочем напряжении — нормативный скоростной напор ветра qUi температура минус 5ЭС;

б)    при атмосферных перенапряжениях — температура +15° С, скоростной напор ветра 6,25 кГ/м2;

в)    при внутренних перенапряжениях — температура ts, скоростной напор ветра 0,27 qu.

17.    При расчете ВЛ должна производиться проверка их по условиям монтажа на следующие сочетания климатических условий: температура минус 15° С, скоростной напор ветра 6,25 кГ/м2.

СИСТЕМАТИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ПРОВОДОВ И ТРОСОВ

18.    Способ проведения механического расчета проводов в условиях нормальной работы ВЛ может быть весьма различен, но наиболее удобным способом как с точки зрения затрат рабочего време-

Формулы для определения нормативных нагрузок

на провода

Таблица 8

Формулы для подсчета

Характер нагрузок

погонной нагрузки, кГ/м

приведенной нагрузки, KTjM'MM2

1. От собственного веса

провода

р\ — вес 1 пог. м провода

Pi

Y.= 5

2. От веса гололеда

р2 = 0,9тс6 (d + b)> 10-3

P2

Y2— 5

3. От веса провода, покрытого гололедом

Рг = Pi + Pi

Рз

s

4. От давления ветра на провод, свободный от гололеда, скоростной напор Cj н

р^ = &Cxqnd-10~3

Y*~ S

4а. То же, но при скоростном напоре ветра 6,25 кГ/м2

Ла = С*6,25<М0-3

Y -Ell

Y*a — S

4Ь. То же, но при скоростном напоре ветра 0,27

Pib=Cx 0,27qsd-10-3

5. От давления ветра на провод, покрытый гололедом, скоростной напор 0,25 qn

Рь = 1,2-0,25<7bX

X (^ + 26)-10”3

y -El. Ys"“ s

6. От веса провода и давления ветра на провод, свободный от гололеда

Pi=V ft+pI

Y

Yfi — 5

13

Продолжение табл. 8

Формулы для подсчета

Характер нагрузок

погонной нагрузки, кГ/м

приведенной нагрузки, кГ/м •мм2

Суп То же, но при скоростном напоре ветра 6,25 кГ/м2

Pm = Y р\ + р\а

Рва

S

6/? То же, но при скоростном напоре ветра 0,27 qн

Р*ъ=У Р\ + Р\Ь

РьЪ Тбь — 5

7 От веса провода, покрытого гололедом, скоростной напор 0,25дн

Р-, = угР2з+ р\

II

>-

Примечания: 1. В формулах диаметр провода или троса d и толщину стенки гололеда Ь следует брать в миллиметрах» а площадь поперечного сече-I ия провода с>'— в квадратных миллиметрах (для сталеалюминиевых проводов берется суммарная площадь поперечного сечения стали и алюминия).

2 Для упрощения расчетов обычно пользуются усредненными значениями Y, для каждой марки проводов (табл. 2).

3.    При скоростных напорах £?П=:Л5 кГ/м2 и qa= 125 кГ/м'2 в формулу для

р вводится коэффициент неравн шерности, равный соответственно а=0,96 и а=г0,92, а в формулу для рэ — соответственно а==0,98 и а=0,96.

4.    При толщине стенки гололеда 15 мм и более скоростной напор ветра должен приниматься не менее 14 кГ/м2.

5.    Для ВЛ на штыревых изоляторах нагрузки 4а, ib, 6а и Qb не вычисляются.

ни, так и г точки зрения полноты и наглядности представления получаемые результатов является проведение его в виде систематического расчета К

Расче!ные режимы, входящие в объем систематического расчета проводов, определяются принятыми климатическими условиями.

Систематический расчет проводов дает возможность при установленных исходных данных и выбранных расчетных режимах работы ВЛ построить для этих режимов кривые зависимости напряжений и стрел поовесов провода от длины пролета для всего диапазона пролетов, могущих быть на данной линии, что позволяет легко и быстро ориентироваться при решении различного рода задач, возникающих при проектировании ВЛ.

19. Систематический расчет проводов состоит из следующих

последовательных этапов одинаковых как для монометаллических, так и для биметаллических проводов:

а)    определение нормативных нагрузок, действующих на провода;

б)    определение значений критических пролетов;

в)    определение напряжений в проводе при различных расчетных режимах;

г)    определение стрел провеса провода;

д)    составление сводных таблиц и кривых по результатам расчета.

20    Определение погонных и приведенных нагрузок, действующих на провода, производится по формулам табл. 8; при этом направление ветра принимается нормальным по отношению к оси ВЛ.

21    Нагрузки ри Рз, Ре, Рва, реь и р7 (и соответствующие им приведенные нагрузки) являются основными, так как они используются в уравнениях состояния для определения напряжений в проводе Нагрузки р4, р, Раь и р$ (и соответствующие им приведенные нагрузки) используются при определении расстояний приближения отклоненного провода ВЛ к телу опоры или иного инженерного сооружения.

При определении нагрузки от давления ветра на провода свободные от гололеда, для ускорения вычислений рекомендуется пользоваться табл. 9, в которой приведены численные значения выражения aCxqB для всех марок проводов.

Таблица 9

Значения aCxqu в зависимости от величины скоростного

напора да

Qn, КГ/М2

aCxqн, кГ}м%, При

<7Н, кГ}м3

аСж<7н, кГ}м2, при

С«=!-'

С*=>-2

£*=>■>

Сх=1.2

27

29,7

32,4

70

55,0

60,0

35

35,0

38,2

80

61,6

67,2

40

37,4

40,8

85

65,5

71,4

45

40,4

44,1

100

77,0

84,0

50

43,0

47,0

105

81,0

88,2

55

45,4

49,5

115

88,5

96,6

65

51,8

56,5

125

90,8

105,0

22.    Как указывалось выше, расчет проводов должен производиться с ограничением напряжения в них для трех расчетных условий. Вопрос о том, которое из этих условий должно быть принято в качестве исходного, решается в зависимости от расчетных температур, нагрузок и величины заданных допускаемых напряжений.

Для решения этой задачи необходимо определить значения критических пролетов.

23.    Напряжение в проводе для различных расчетных режимов определяется по уравнению состояния провода; оно приводится к виду

52(о + .Л) = £

15

и очень просто решается путем подбора при помощи счетной логарифмической линейки

Перечень расчетных режимов, входящих в объем систематического расчета провода, приведен в табл. 10.

Расчетные режимы для систематического расчета проводов

Таблица 10

1 Расчетные

j режимы

Условные сочетания климатических условий

№ соответствующих расчетных нагрузок

1

Провода и тросы покрыты гололедом, t = — 5° С, скоростной напор ветра 0,25(?н

7

2

Провода и тросы покрыты гололедом, t = — 5° С, ветер отсутствует

3

3

Скоростной напор ветра #н, £ = — 5° С, гололед отсутствует

6

4

t = — 15° С, скоростной напор ветра 6,25 кГ/м2, гололед отсутствует1

5

t = -f- 15° С, ветер отсутствует2

1

6

^мин) ветер и гололед отсутствуют

1

7

^ м а кр» ветер отсутствует

1

8

ta, ветер и гололед отсутствуют

1

9

^ = + 15° С, скоростной напор ветра 6,25 кГ/м2*

10

t3, скоростной напор ветра 0,27qH, гололед отсут-

66

ствует*

1 Для проверки по условиям монтажа, для ВЛ на штыревых изоляторах этот режим исключается.

1 Для проверки при атмосферных перенапряжениях; для ВЛ на штыревых изоляторах и на ВЛ без защитных тросов этот режим также исключается.

* Только для проверки необходимых расстояний на угловых опорах промежуточного типа с подвесными гирляндами изоляторов для 9-го режима при атмосферных перенапряжениях и для 10-го режима при внутренних перенапряжениях.

24. Стрела провеса провода (троса) определяется по формуле

,    /2Г

где у и с — приведенная нагрузка и напряжение в проводе для рассматриваемого режима.

Стрелы провеса провода, определенные для ветровых режимов, называются косыми или наклонными; вертикальная и горизонтальная составляющие их /в и /г вычисляются по формулам:

/в = f cos у;    (12)

fv = f sin у,    (12a)

где у — угол отклонения провода в пролете от вертикали под действием ветра.

Значения cos ф и sin ф определяются из соотношения соответствующих весовых и ветровых нагрузок по формулам, приведенным в табл. 11.

Таблица 11 Формулы для определения cosy и sin у


Расчетный


случай


cos ф


sin ф


При рабочем напряжении


То же


При атмосферных перенапряжениях .


При внутренних перенапряжениях .


cos у7 =

cos у6 = cos у =


Рг

Pi

IL

Ре

Pi


cos y6b =


Pea

Pi


Peb


sin y7 sin ysin yBa Sin yeb


Pe

Pi

Pe

lha

Pea

Р*ъ

Peb


25. Результаты систематического расчета проводов сводятся в таблицы и графики кривых зависимости напряжений и стрел провеса провода от длины расчетных пролетов.

Величины наименьших и наибольших пролетов принимаются в зависимости от марки провода, района по гололеду и ветру, высоты опор и т. д.; промежуточные значения пролетов берутся через 30—50 и более метров при общем числе промежуточных точек 8—10; при этом в число промежуточных пролетов следует включать длины критических пролетов.


2. РАСЧЕТ ПРОВОДОВ В НОРМАЛЬНЫХ РЕЖИМАХ

ОБЩИЕ ФОРМУЛЫ КРИТИЧЕСКИХ ПРОЛЕТОВ

26. В нормальных режимах работы ВЛ исходные режимы для расчета проводов характеризуются следующими расчетными параметрами:

а)    режим наибольшей нагрузки (режим 1-й или 3-й по табл. 10): Yr, ^г, чг;

б)    режим низшей температуры при отсутствии внешних нагрузок (режим 6-й): Ть о_;

в)    режим среднегодовой температуры при отсутствии внешних нагрузок (режим 8-й): Yi, tBt ®э,

где уг — приведенная наибольшая нагрузка от собственного веса и дополнительной нагрузки (у7 или у6)> кГ/м-мм2; tr, td — температура при наибольшей нагрузке, низшая температура и среднегодовая температура;

®г, а., аэ — допускаемые напряжения провода (по проводу в целом) для соответствующих исходных режимов: наибольшей нагрузки, низшей и среднегодовой температур.

При расчете монометаллических проводов (алюминиевые, стальные) допускаемые напряжения для режима наибольших нагрузок и

2—433    17


режима низшей температуры одинаковы, т. е. стг = сг_ = (Тмакв (см табл. 3)

27. При расчете провода с ограничением напряжения в нем для трех исходных режимов в общем случае имеются три критических пролета но выбор расчетных условий, как будет показано далее, сводится к сравнению расчетного пролета с двумя или одним из этих критических пролетов.

Первый критический пролет lut(/0_) представляет собой пролет такой длины, для которого напряжение провода в режиме среднегодовой температуры сгэ> а в режиме низшей температуры достигает значения о_.

Второй критический пролет /гк(/г_) характеризует такие условия, когда напряжение провода в режиме наибольшей нагрузки равно сгг, а в режиме низшей температуры ст_.

Третий критический пролет /Зк(/г.э)—это такой пролет, когда напряжение провода в режиме наибольшей нагрузки аг, а в режиме среднегодовой температуры аэ.

Общий вид формулы критического пролета может быть получен из уравнения состояния провода, если решить его но отношению к /к:


I


к




(13)


где Ро — коэффициент упругого удлинения всего провода



Индексами п и т в формуле обозначены параметры, соответствующие состояниям провода, для которых вычисляется критический пролет.

Формула (13) может быть приведена к следующему виду:



(13а)


28. Формулы для первого, второго и третьего критических пролетов можно получить подстановкой в формулу (13а) значений нагрузок, температур и допускаемых напряжений, характеризующих исходные режимы.

Для сталеалюминиевых проводов имеем:


1\п --


э ^ J 6 [Ро (°э — а_) + а0 (*э — *_)] Y* 1


1


и3

а _


/2 к —


2qr / 6 [ftp (стг — а _ ) -f- а0 (tr — t _)]

Y- v m

2а,


(14)

(15)


с _


-W-


в [ро (аг — аэ) (^г — (в)]

т-Ог)


Др

Yi


2


2


(16)


18


Для монометаллических проводов (алюминиевых, стальных) эти формулы упрощаются:


11К —


э


6 [|3 (са — Омане) + а (*э — *_)]


1 —


о, \2

(14а)


‘макс


/2 к —

6« (fr —f_)

т-1;


(15а)


- 2омакс J 6 (ома кс - сэ)    а    {tv- *э)1

к = V. 1/    ,    Yr    \2


макс


(16а)


Yi


ВЗАИМНОЕ СООТНОШЕНИЕ ЗНАЧЕНИЙ КРИТИЧЕСКИХ ПРОЛЕТОВ

29. Физический смысл критических пролетов и взаимные соотношения их значений могут быть выявлены при рассмотрении зависимости напряжений в проводе от длины пролета для режима при среднегодовой температуре.

На рис 1 ординаты прямых ог, ст_ и аэ показывают допускаемые напряжения для соответствующих исходных режимов.

Кривые (7Э(-) и а9(г) представляют зависимости напряжения провода от длины пролета при среднегодовой темпе-


нагрузок, когда за исходные напряжения принимаются соответственно допускаемое напря- <% жение при низшей температуре (о_) и допускаемое напряжение при наибольшей нагрузке (а:)

Ограничение напряжения провода при среднегодовой температуре графически может о быть представлено прямой, расположенной параллельно оси абсцисс и отстоящей от нее на расстояние стэ. На рис. 1 приведен один из возможных вариантов расположения этой прямой и кривых аЭ(_) и cTgfr)

Для пролетов в диапазоне от 0 до / исходным является режим низшей температуры, в диапазоне от / до /Зк — режим среднегодовой температуры, а от ^зк и далее—режим наибольшей нагрузки.


а

о,/

|\

СЭ(-)

1

1

1

^3(9)

1

1

1

бЗ(Г)

Ьк

(

h*

1

• ^


Рис. 1. Кривые зависимости напряжения провода от длины пролета при расчете провода по трем исходным условиям для случая

^[к<^2к</зк-


<Тэ(г), Оэг_) и сгэо) — напряжения в проводе при среднегодовой температуре, когда в качестве исходного приняты соответственно режимы наибольшей нагрузки, низшей температуры и среднегодовой температуры.


2*


19


В соответствии с Приведенными выше определениями критиче* ских пролетов точки Оj и Оз характеризуют соответственно величины первого и третьего критических пролетов, а точка 02 — значение второго критического пролета

Таким образом, значения первого, второго и третьего критических пролетов фиксируются точками пересечения кривых оэ(_) и (г) между собой и каждой из них с прямой оэ.

30. Взаимное расположение кривых аэ(_) и сэ (г) и прямой сэ может быть разным. В рассматриваемом случае (рис. 1), когда прямая проходит ниже точки пересечения кривых аэ(_) и сэ(г), физический смысл имеют два критических пролета’ Лк и /зК (пролет /2К в этом случае физического смысла не имеет).

Рис. 2. Кривые зависимости напряжения провода от длины пролета при расчете провода по трем исходным условиям для случая /ik>/2k>/3k.

Если прямая сэ проходит выше точки пересечения кривых аэ(-) и (г) (рис. 2), то физический смысл имеет только второй критический пролет /. Первый (Лк) и третий (Лк) критические пролеты в этом случае фиктивные, физического смысла не имеют и находятся на пересечении прямой чэ с продолжением кривых аэ(-) и аэ(г). Продолжения кривых аэ(-) и оэ (г) должны быть построены на основании тех же исходных условий, что и сами кривые, т е. продолжение кривой чэ(_) — исходя из режима низшей температуры (прямая а_), а продолжение кривой аэ (г)—исходя из режима наибольшей нагрузки (прямая <уг)*

В этом случае для пролетов /р <С Лк исходным является режим низшей температуры, а для пролетов /р^>Лк— режим наибольшей нагрузки (lv — длина пролета, по которому ведется расчет).

31.    Если в первом варианте Лк<Лк» то во втором варианте Лк>Лк* От того, как проходит прямая аэ, могут быть установлены следующие зависимости между величинами критических пролетов: если прямая оэ проходит ниже точки 02, то

Лк Лк Лк» а если прямая аэ проходит выше точки 02, то

Лк ^ Лк Лк*

32.    Интересно исследовать случай, когда длины критических пролетов одновременно или порознь принимают мнимые значения.

Условия, при которых критические пролеты становятся мнимыми, можно вывести, анализируя формулы (14), (15) и (16) с учетом данных, помещенных в табл. I и 2.

20

УТВЕРЖДАЮ:

Зам. начальника Технического управления по эксплуатации энергосистем Главный специалист-электрик

П. Устинов 11 августа 1964 г,

ВВЕДЕНИЕ

Настоящие Руководящие указания (РУ) предназначаются для механического расчета проводов и грозозащитных тросов воздушных линий электропередачи (ВЛ) при работе их в нормальном и аварийном режимах и составлены в соответствии с «Правилами устройства электроустановок» (гл. II-5 ПУЭ-64) и «Строительными нормами и правилами» (СНиП П-И.9-62 и СНиП П-А.11-62).

Нормальным режимом работы ВЛ называется режим при необорванных проводах и тросах.

Аварийным режимом работы ВЛ называется режим при оборванных (полностью или частично) проводах или тросах.

Механический расчет проводов и тросов в нормальных режимах работы ВЛ производится из условий обеспечения в них необходимого запаса прочности при различных сочетаниях атмосферных условий.

Механический расчет проводов и тросов в аварийных режимах работы ВЛ производится с целью установления величины тяжения и стрел провеса провода в пролетах, смежных с аварийным.

Помимо этого, механический расчет проводов и тросов позволяет установить величины нормативных нагрузок на провода и тросы, воспринимаемых опорами и фундаментами ВЛ.

Различаются следующие виды нормативных нагрузок на провода и тросы: а) от собственного веса проводов и тросов; б) от веса гололеда на проводах и тросах и в) от давления ветра на провода и тросы.

Расчет проводов и тросов ВЛ производится по методу допускаемых напряжений. При этом в основу расчета следует брать нормативные нагрузки.

Нагрузки от веса изоляции и арматуры на работу проводов и тросов, как правило, при расчете не учитываются.

При расчете проводов и тросов различают погонные и приведенные (удельные) нагрузки. Первые представляют собой нагрузки, отнесенные к 1 ног. м провода или троса и имеют размерность кГ/м, а вторые — к I пог. м и 1 мм2 площади поперечного сечения провода или троса и имеют размерность кГ/м • мм2.

Выбор расчетных климатических условий для определения нормативных нагрузок на провода и тросы от веса гололеда и давления ветра должен производиться в соответствии с картами климатического районирования территории СССР по гололеду и скоростным напорам ветра, уточненными на основании данных, полученных в результате обработки материалов многолетних на-

3

блюдений над скоростью ветра, интенсивностью и удельным весом гололедно-изморозевых отложений и температурой воздуха в зоне трассы сооружаемой ВЛ

Настоящие РУ составлены в предположении, что провода и тросы подвешены на одинаковых высотных отметках, и не распространяются на особые случаи расчета проводов и тросов (открытые распределительные устройства, большие переходы, участки трассы ВЛ с сильно пересеченным профилем и т п )

Несмотря на то, что основные формулы расчета остаются в силе и для всех приведенных выше особых случаев, специфика, присущая каждому из них, не позволяет включить их в объем настоящих РУ.

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ ПО РАСЧЕТУ ПРОВОДОВ В НОРМАЛЬНЫХ РЕЖИМАХ РАБОТЫ

ИСХОДНЫЕ РАСЧЕТНЫЕ УСЛОВИЯ И ДОПУСКАЕМЫЕ НАПРЯЖЕНИЯ В ПРОВОДАХ

1 Расчет проводов на прочность должен производиться для следующих условии а) при наибольшей внешней нагрузке; б) при низшей температуре и отсутствии внешних нагрузок; в) при среднегодовой температуре и отсутствии внешних нагрузок Соответствующие этим условиям допускаемые напряжения 0Г, ст_ и аэ-

Допускаемые напряжения в процентах временного сопротивления провода для этих условий приведены в табл. 1

Различие в допускаемых напряжениях для сталеалюминиевых проводов в режимах наибольшей нагрузки и низшей температуры

Таблица 1

Допускаемые напряжения в проводах и тросах

Наименование

Допускаемое напряжение в процентах временного сопротивления провода и троса

провода и троса

при наибольшей внешней нагрузке

при низшей температуре

при среднегодовой температуре

Алюминиевые провода ....

50*

50*

30

Стальные провода:

ПСО..........

40

40

35

ПС...........

50

50

35

Сгалеалюминиевые провода: АС, АСО и АСУ.....

^ 2**

37

25

Стальные тросы...... .

50

50

35

* Для ВЛ с проводами сечением до 95 мма в населенной местности и в местах пересечении с различными сооружениями допускаемое напряжение следует принимать равным 40% временного сопротивления провода.

** Для ВЛ со сталеалюминиевыми проводами марки АСУ при толщине стенки гололеда более 20 мм допускается повышение напряжения до 60% временного сопротивления провода.

4

вызвано значительными температурными напряжениями, возникающими в алюминиевой части провода при низшей температуре.

Приведенные в табл. 1 значения допускаемых напряжений в проводах не всегда являются оптимальными. В отдельных случаях, например на ВЛ напряжением 0,4—10 кв, может оказаться экономически более целесообразным принимать значения напряжений ниже приведенных в табл 1.

2. Определение величин напряжения в проводе и стрел провеса при изменениях атмосферных условий для различных длин пролетов выполняется с помощью уравнения состояния провода, имеющего следующий вид:

где и о — напряжение в низшей точке провода в начальном и искомом состояниях, кГ(мм2\

I — длина пролета, м;

Yo и Y — соответствующая приведенная нагрузка, кГ/м-мм2;

Е — модуль упругости, кГ/мм2; t0 и t —- соответствующая температура, °С;

а — температурный коэффициент линейного расширения провода, \Jzpad.

3. Физико-механические характеристики проводов и тросов и усредненные значения их расчетных параметров приведены в табл. 2. Введение усредненных значений параметров намного облегчает расчет и вместе с тем незначительно влияет на точность результатов.

Таблица 2

Физико-механические характеристики прозодов и тросов

Наименование провода и троса

Приведенная нагрузка от собственного веса т,, кГ1м'ММ*

Модуль упругости Е, кГ/мм2

Температур-ный коэффициент линейного расширения а, град"1

Временное сопротивление провода или троса в целом разрыву *вр>

кГ/мм2

Алюминиевые провода ......

2,75*10~3

6,3-103

23 • 10 “ 6

15 или 16*

Стальные провода: ПС О.....

7,85-10-*

20-10»

12* 10“°

55

ПС......

8,0* 10“3

20-103

12-10“°

65 или 70**

Сталеалюминиевые

провода:

АС-16—АС-95 . .

3,47*10“3

8,25-10»

19,2*10“6

25

АС-120—АС-400

3,56-10-»

8,45*10»

18,9-10“6

29

АСО-150—АСО-700

3,39*10“»

7,85-103

19,8-10~6

27

АСУ-120—АСУ-400

3,73* 10“3

8,9*103

18,3-10-°

31

Тросы (канаты)

8,0-10“3

20- Ю3

12-10-6

120***

* 15 кГ/мм* при диаметре проволок более 2,5 мм и 16 кГ/мм2 при диаметре проволок 2,5 му1 и менее.

** 65 кГ/мм2 при диаметре проволок более 1,8 мм и 70 кГ1мм2 при диаметре проволок 1,8 мм и менее.

*•* Уточняется по соответствующим ГОСТ.

ь

Подробные данные о конструкции алюминиевых, сталеалюминиевых и стальных проводов, а также стальных тросов (канатов) приведены в приложении I.

В соответствии с рекомендациями гл. II-5 ПУЭ-64 сталеалюминиевые провода даются в сокращенной номенклатуре. Медные, бронзовые, сталебронзовые и биметаллические сталемедные провода настоящими РУ не рассматриваются.

Приведенные в табл. 2 временные сопротивления сгалеалюминие-вых проводов приняты для отдельных групп марок проводов (АС-16—АС-95,    АС-120—АС-400,    АСО-150—АСО-700,    АСУ-120--

АСУ-400).

4 Численные значения допускаемых напряжений по проводу, а также численные значения напряжений в алюминиевой части сталеалюминиевых Проводов ДЛЯ принятых ИСХОДНЫХ условий (сгг(а), СТ_(а)

и 0э(а))> подсчитанные с учетом температурных напряжений, для сравнения с ранее принимаемыми аналогичными величинами (в качестве расчетных приняты температура при наибольшей нагрузке tr — —5° С, низшая температура t_ = —40° С и среднегодовая температура С — 0° С) приведены в табл. 3.

Допускаемые напряжения по проводу в целом и значения

напряжений в алюминиевой части сталеалюминиевого

провода, кГ\мм*

Таблица 3

Марка провода

Допускаемые тапряжения по проводу в целом, кГ(мм2

Напряжение в алюминиевой части сталеалюминиевого провода, KfjMM*

а

г

а

гэ

ffr(a)

Ма)

аэ(а)

АС-16—АС-95

10,5

9,25

6,25

8,49

8,38

5,13

АС-120—АС-185

12,2

10,7

7,25

9,61

9,39

5,79

АСО-240—АСО-700

11,3

10,0

6,75

9,5

9,14

5,72

АСУ-120—АСУ-400

13,0

11,5

7,75

9,79

9,78

5,88

А-25—А-35*

8,0

8,0

4,8

.—

А-50—А-185*

7,5

7,5

4,5

.—

ПС-25—ПС-70

32,5

32,5

22,75

—.

ПС-95

35,0

35,0

24,5

* В населенной местности и в местах пересечений для А-25—А-35 (7Г = (7__=* -=6,4 кГ/лш2, а для А-50—А-95    кГ/лш2.

ПОГОННЫЕ И ПРИВЕДЕННЫЕ НАГРУЗКИ НА ПРОВОДА И ТРОСЫ, РАСЧЕТНЫЕ ТЕМПЕРАТУРЫ

5. Погонная нагрузка на провода и тросы ВЛ от собственного веса pi в общем случае определяется по ГОСТ пли техническим условиям.

Приведенная нагрузка на провода и тросы ot собственного веса определяется по формуле

Yi — i    (2)

где S — суммарная площадь поперечного сечения всех проволок провода или троса,

В целях упрощения расчетов обычно пользуются значениями, усредненными для отдельных марок проводов (см. табл. 2) В этом случае погонная нагрузка от собственного веса проводов определяется следующим образом:

Pi = Yi 5.

Нормативные нагрузки от собственного веса проводов и тросов, воспринимаемые опорами и фундаментами, определяются по формуле

Gj — pj/вес,    (3)

где IВес — весовой пролет (длина участка ВЛ, вес проводов или тросов на котором численно равенs вертикальным нагрузкам, воспринимаемым опорой от проводов и тросов).

6. Погонная нагрузка проводов и тросов ВЛ от веса гололеда р2 вычисляется, исходя из цилиндрической формы гололедных отложений с удельным весом 0,9 г!см3 и толщиной стенки гололеда С, наблюдаемой с повторяемостью 1 раз в 15 лет для ВЛ напряжением 500 кв, 1 раз в 10 лет для ВЛ напряжением от 1L0 до 330 кв, и 1 раз в 5 лет для ВЛ напряжением 35 кв и ниже.

Толщина стенки гололеда округляется до значения, кратного 5 мм. При толщине стенки гололеда более 22 мм округление производится до целого числа миллиметров.

Для ВЛ напряжением 500 кв толщина стенки гололеда должна приниматься не менее 10 мм, а для ВЛ напряжением 330 кв и ниже — не менее 5 мм.

Нормативные толщины стенки гололеда, определяемые в соответствии с картой районирования территории СССР по гололеду (см приложение III) и условно приведенные к высоте 10 м над поверхностью земли, для повторяемостей 1 раз в 5 лет и 1 раз в 10 лет должны быть не менее величин, указанных в табл. 4.

Таблица 4

Нормативные толщины стенки гололеда для высоты 10 м над поверхностью земли

Районы СССР по гололеду

Нормативные толщины стенки гололеда, мм, с повторяемостью

1 раз в 5 лет

1 раз в 10 лет

I

5

5

II

5

10

III

10

15

IV

15

20

Особый

20 и более

Более 22

7

Для больших переходов, участков ВЛ, проходящих по плотинам гидроэлектростанций и вблизи прудов-охладителей, и т п при отсутствии данных наблюдений толщину стенки гололеда слетует принимать на 5 мм больше, чем для всей линии.

Нормативная толщина стенки гололеда с повторяемостью 1 раз в 15 лет должна определяться на основании обработки данных многолетних фактических наблюдений Этот прием должен быть применен и при определении толщины стенки гололеда в особо гололедных районах.

Р3

S


(4)


Га


Приведенная нагрузка проводов и тросов от веса гололеда определяется по формуле

Нормативные нагрузки от веса гололеда на проводах и тросах, воспринимаемые опорами и фундаментами, определяются по формуле

^2 —    (5)

7. Погонная нагрузка проводов и тросов ВЛ от действия ветра для каждого расчетного режима определяется по формуле

pw — aCxdq sin у-10"3,    (6)

где q — скоростной напор, определяемый для каждого режима в соответствии с указаниями пп. 9—14л; а — коэффициент неравномерности скоростного напора по пролету, принимаемый согласно табл. 5;

Сх — коэффициент лобового сопротивления, принимаемый: 1,1 — для проводов и тросов диаметром 20 мм и более, свободных от гололеда; 1,2 — для проводов и тросов диаметром менее 20 мм, свободных от гололеда, и для всех проводов и тросов, покрытых гололедом; у — угол между направлением ветра и проводами ВЛ; о — наружный диаметр провода (с учетом в гололедных режимах толщины стенки гололеда).

8.    Величины наибольших нормативных скоростных напоров ветра принимаются с повторяемостью 1 раз в 15 лет для ВЛ напряжением 500 кв, 1 раз в 10 лет для ВЛ напряжением от ПО до 330 кв и 1 раз в 5 лет для ВЛ напряжением 35 кв и ниже.

9.    При определении нормативного скоростного напора устанавливаются зоны по высоте, в пределах которых нормативный скоростной напор принимается неизменным.

В первой зоне — до 15 м от поверхности земли — нормативный скоростной напор принимается равным скоростному напору, наблюдаемому на высоте 10 м от земли

Величины нормативных скоростных напоров на высоте 10 м от земли должны определяться в соответствии с каргой районирования территории СССР по скоростным напорам (см. приложение II) и должны быть не менее величин, приведенных в табл 6.

Таблица 5

Значения коэффициента неравномерности а

в зависимости от величины скоростного напора ветра

Скоростной напор ветра, кГ]м2

а1

Скоростной напор ветра, кГ/м2

а1

27 и менее

1,0

70

0,713

35

0,91

80

0,7

40

0,85

85

45

0,817

100

50

0,783

105

55

0,75

135

65

0,725

125

п

1 Промежуточные значения а определяются линейной интерполяцией.

Таблица б

Нормативные скоростные напоры ветра на высоте 10 м

от поверхности земли

Районы СССР по ветру

Скоростной напор ветра, кГ/м2, с повторяемостью

1 раз в 5 лет

1 раз в 10 лет

1 раз в 15 лет

I

27 (21)*

40 (25)

55 (30)

II

35 (24)

40(25)

55 (30)

III

45 (27)

50(29)

55 (30)

IV

55 (30)

65(32)

70 (33)

V

70 (33)

80(36)

85(37)

VI

85 (37)

100(40)

105(41)

VII

100(40)

115(43)

125(45)

* Цифры в скобках — соответствующие округленные значения скоростей ветра, м]сек.

Скоростные напоры в других зонах определяются путем умножения нормативного скоростного напора для первой зоны на коэффициенты, приведенные в табл. 7.

Коэффициент увеличения скоростного напора ветра

по высоте

Таблица 7

Зоны по высоте, м

Значение коэффициента

Зоны по высоте, м

Значение

коэффициента

До 15

1

45—55

1,87

15—25

1,35

55-65

1,94

25—35

1,57

65—75

2.0

35-45

1,80

75—100

2,1

9

1

При -5° С температуру при гололеде н нормативном скоростном напоре ветра следует брать минус 10° С.

2

При проведении массовых систематических расчетов проводов весьма целесообразно использовать счетно-решающие устройства.

3

Иногда скоростной напор ветра обозначается через Q (см. ПУЭ-64).