Москва 2005

Показатели

Опора ПБ35-1Ву на стойке СВ164-20* по ТУ5863-055-00113557-05

Район по ветру, нормативное ветровое давление Wo, Па

1-400

II - 500

III - 650

IV - 800

V - 1000

Район по гололеду, нормативная толщина стенки гололеда Ь_э, мм

1-10

II- 15

I- 10

II- 15

I- 10

II- 15

1-10

И - 15

1-10

II - 15

Марка троса

ЛК-0-8.0 ГОСТ 3063-80

Максимальное напряжение в тросе, МПа

а_г=а_=350 а_сг=170

Марка провода

АС70/11

Допустимое напряжение в проводе, МПа

а_г=а_=Т20 о_сг=40

Момент кН м

Опора без троса

91

88

108

105

135

131

162

157

198

192

Опора с тросом

108

116

128

124

160

155

193

186

200

200

Марка провода

АС95/16

Допустимое напряжение в проводе, МПа

а_гщт_=120 а_сг=40

Момент кН м

Опора без троса

96

97

114

113

142

141

171

170

200

200

Опора с тросом

114

127

134

133

168

166

200

200

200

200

Марка провода

АС 120/19

Максимальное напряжение в проводе, МПа

а_г=а„=127 а_сг=90

Момент кН м

Опора без троса

107

106

126

121

159

151

191

183

200

200

Опора с тросом

126

138

149

142

187

178

200

200

200

200

Глубина заделки, м

3

Наименование и виды грунтов

Коэффициент пористости "е"

0,45

0,55

0,65

0.75

0.85

0,95

1,05

Пески крупные и гравелистые

245

194

161

-

-

-

-

Пески средней крупности

199

173

136

-

-

-

-

Пески мелкие

188

158

116

85

-

-

-

Пески пылеватые

171

144

107

79

-

-

-

Супеси 0 < I_L < 0.25

199

169

143

114

-

-

-

Супеси 0,25 < I_L < 0,75

167

136

115

92

74

-

-

Суглинки 0 < I_L < 0,25

240

193

163

136

120

100

-

Суглинки 0,25 < I_L < 0,5

217

187

157

133

106

88

-

Суглинки 0,5 < I_L < 0,75

--

-

111

95

78

67

57

Глины 0 < I_L < 0,25

-

351

285

223

190

155

129

Глины 0,25 < II < 0,5

-

-

226

192

163

132

105

Глины 0,5 <Б< 0,75

-

-

134

119

100

85

69

25.0057

Лист

76

Изм.

Кол.уч

Лист

N док.

Поди.

Дата

Таблица 2 - Расчетные пролеты, м, для промежуточных железобетонных опор ПБ35-1В и ПБ35-1Ву по серии 3.407.1-163 "Унифицированные железобетонные опоры ВЛ 35 кВ на вибрированных стойках", рассчитанные по ПУЭ 7 издания по картам климатических нагрузок с повторяемостью 1 раз в 25 лет (для населенной местности)

25.0057

Лист

8

Изм.

Кол.уч

Лист

№ док.

Поди.

Дат а

Таблица 3 - Расчетные пролеты, м, для промежуточных железобетонных опор ПБ35- ЗВ и ПБ35-ЗВу по серии 3.407.1-163 "Унифицированные железобетонные опоры ВЛ 35 кВ на вибрированных стойках", рассчитанные по ПУЭ 7 издания по картам климатических нагрузок с повторяемостью 1 раз в 25 лет (для ненаселенной местности)

25.0057

Лист

9

Изм.

Кол.уч

Лист

№ док.

Поди.

Дата

Показатели

Опора ПБ35-ЗВу на стойке СВ 164-20* по ТУ5863-055-00113557-05

Район по ветру, нормативное ветровое давление Wo, Па

1-400

II - 500

III - 650

IV - 800

V- 1000

Район по гололеду, нормативная толщина стенки гололеда b _э, мм

Ш-20

IV-25

Ш-20

IV-25

Ш-20

IV-25

Ш-20

IV-25

Ш-20

1V-25

Марка троса

ЛК-0-8.0 ГОСТ 3063-80

Максимальное напряжение в тросе, МПа

а_г=а_=350 о_сг=170

Марка провода

АС70/11

Допустимое напряжение в проводе, МПа

а_г=ст.=120 а_сг=40

Момент кН м

Опора без троса

89

95

99

97

124

121

149

145

181

178

Опора с тросом

118

127

118

127

146

142

175

171

199

199

Марка провода

АС95/16

Допустимое напряжение в проводе, МПа

о_г=ст_=120 а_сг=40

Момент кН м

Опора без троса

98

106

106

106

132

129

159

155

195

190

Опора с тросом

131

142

131

142

156

151

187

182

199

199

Марка провода

АС 120/19

Максимальное напряжение в проводе, МПа

о_г=о_= 127 а_сг=90

Момент кН м

Опора без троса

108

115

113

115

141

137

170

165

198

198

Опора с тросом

144

155

144

155

166

160

198

193

199

199

Таблица 4 - Расчетные пролеты, м, для промежуточных железобетонных опор ПБ35- ЗВ и ГГБ35-ЗВу по серии 3.407.1-163 "Унифицированные железобетонные опоры В Л 35 кВ на вибрированных стойках", рассчитанные по ПУЭ 7 издания по картам климатических нагрузок с повторяемостью 1 раз в 25 лет (для населенной местности)

Лист

25.0057

10

Изм.

Кол.уч

Лист

У док.

Подп.

Дата

Введение

1.    Основные положения по определению расчетных пролетов опор ВЛ с учетом требований ПУЭ 7 издания

2.    Расчетные пролеты для унифицированных железобетонных опор В Л 35 кВ на вибрированных стойках по типовому проекту 3.407Л-163

3.    Монтажные таблицы проводов и троса по типовому проекту 3.407.1-163

4.    Расчетные пролеты для унифицированных железобетонных опор В Л 35 кВ на центрифугированных стойках по типовому проекту 3.407.1-164

5.    Монтажные таблицы проводов и троса по типовому

Таблица 7 - Расчетные пролеты, м, для промежуточных железобетонных опор ПБ35-1ВПу на стойке СВ164- 20 по серии 3.407.1-163 "Унифицированные железобетонные опоры В Л 35 кВ на вибрированных стойках", рассчитанные по ПУЭ 7 издания по картам климатических нагрузок с повторяемостью 1 раз в 25 лет (для ненаселенной местности)

Лист

ЕР 1

25.0057

1з"

Изм.

Кол.уч

Лист

А» док.

Подп.

Дата

1.    Данная работа выполнена ОАО «РОСЭП» в соответствии с договором № 611 от 09.07.2004г. с ОАО «ФСК ЕЭС» и дополнительным соглашением №1 от 27.12.2004г. и представляет собой шестой этап темы «Разработка расчетных пролетов для железобетонных, деревянных и стальных многогранных опор В Л 0,38-35 кВ с самонесущими изолированными, защищенными и неизолированными проводами в соответствии с ПУЭ седьмого издания».

2.    На шестом этапе разработаны расчетные пролеты для железобетонных опор В Л 35 кВ с неизолированными проводами, рассчитанные по ПУЭ 7 издания, для следующих проектов:

3.407.1- 163 «Унифицированные железобетонные опоры ВЛ 35 кВ на вибрированных стойках»,

3.407.1- 164 «Унифицированные железобетонные опоры ВЛ 35 кВ на центрифугированных стойках».

3.    В данной работе рассчитаны и приведены монтажные стрелы провеса неизолированных проводов, определенные в соответствии с требованиями ПУЭ 7 издания.

1. Основные положения по определению расчетных пролетов опор ВЛ с учетом требований ПУЭ 7 издания

1.1. Приказом Минэнерго России от 20 мая 2003г. № 187 утверждены и введены в действие с 1 октября 2003 г. новые Правила устройства электроустановок (ПУЭ 7 издания).

В ПУЭ 7 издания заложена повторяемость климатических нагрузок 1 раз в 25 лет в отличие от ПУЭ 6 издания, которые предусматривали повторяемость климатических нагрузок 1 раз в 5 лет для ВЛ напряжением до 1 кВ и 1 раз в 10 лет для ВЛ 6-330 кВ.

В ПУЭ 7 издания существенно изменились методы механического расчета элементов ВЛ, введены новые коэффициенты, повысились требования к надежности ВЛ.

Все это вызывает необходимость пересчета расчетных пролетов и монтажных стрел провеса проводов для действующих проектов и учета новых методов механического расчета элементов ВЛ при разработке новых проектов опор ВЛ.

1.2. Определение расчетных условий по ветру и гололеду должно производиться на основании соответствующих карт климатического районирования территории РФ с уточнением при необходимости их параметров в сторону увеличения или уменьшения по региональным картам и материалам многолетних наблюдений гидрометеорологических станций и метеопостов за скоростью ветра, массой, размерами и видом гололедно-изморозевых отложений. В малоизученных районах для этой цели могут организовываться специальные обследования и наблюдения.

При отсутствии региональных карт значения климатических параметров уточняются путем обработки соответствующих данных многолетних наблюдений согласно методическим указаниям (МУ) по расчету климатических нагрузок на В Л и построению региональных карт с повторяемостью 1 раз в 25 лет.

Основой для районирования по ветровому давлению служат значения максимальных скоростей ветра с 10-минутным интервалом осреднения скоростей на высоте Юме повторяемостью 1 раз в 25 лет. Районирование по гололеду производится по максимальной толщине стенки отложения

гололеда цилиндрической формы при плотности 0,9г/см³ на проводе диаметром 10 мм, расположенном на высоте 10 м над поверхностью земли, повторяемостью 1 раз в 25 лет.

1.3. Нормативное ветровое давление W₀, соответствующее

10-минутному интервалу осреднения скорости ветра (v_o ), на высоте 10 м над поверхностью земли принимается по таблице 2.5.1 ПУЭ 7 издания.

4

Скорость ветра v_r принимается по региональному районированию ветровых нагрузок при гололеде или определяется по данным наблюдений согласно методическим указаниям по расчету климатических нагрузок.

При отсутствии региональных карт и данных наблюдений W_r = 0,25 W₍₎.

1.5.    Коэффициент по высоте проводов над землей для неизолированных проводов ВЛ 35 кВ принят равным К_]Г = 1,0 независимо от типа местности.

1.6. Нормативную толщину стенки гололеда Ь_э плотностью

0,9 г/см³ следует принимать по таблице 2.5.3 ПУЭ 7 издания в соответствии с картой районирования территории России по толщине стенки гололеда или по региональным картам районирования.

1.7. Нормативная ветровая нагрузка на провода и тросы Р,” , Н, действующая перпендикулярно проводу (тросу), для каждого рассчитываемого условия

определяется по формуле

Р; =a„,K_rK_w-C_I-W-F-sm²cp,

где cc_w - коэффициент, учитывающий неравномерность ветрового давления по

пролету ВЛ, принимаемый равным:

Ветровое давление, ПА До 200 240 280 300 320 360 400 500 580 и более

Коэффициент a_w    1    0,94 0,88 0,85 0,83 0,80 0,76 0,71 0,7

Промежуточные значения (%_w определяются линейной интерполяцией;

- коэффициент, учитывающий влияние длины пролета на ветровую нагрузку, равный 1,2 при длине пролета до 50 м, 1,1 - при 100 м, 1,05-при 150 м, 1,0 - при 250 м и более (промежуточные значения

^/определяются интерполяцией);

К_ц - коэффициент, учитывающий изменение ветрового давления по высоте в зависимости от типа местности, определяемый по таблице 2.5.2 ПУЭ 7 издания (в данной работе по п.1.5);

С_х - коэффициент лобового сопротивления, принимаемый равным:

1,1- для проводов и тросов, свободных от гололеда, диаметром 20 мм и более; 1,2 - для всех проводов и тросов, покрытых гололедом, и для всех проводов и тросов, свободных от гололеда, диаметром менее 20 мм;

W - нормативное давление, Па, в рассматриваемом режиме:

W = W₀ - определяется по таблице 2.5.1 в зависимости от ветрового района;

W = W_r- определяется по п.1.4.

F - площадь продольного диаметрального сечения провода, м²

(при гололеде с учетом условной толщины стенки гололеда Ь_у — Ь_э)

(р - угол между направлением ветра и осью ВЛ.

1.8. Нормативная линейная гололедная нагрузка на 1 м провода и трос Р определяется по формуле, Н/м

р;¹ =7T-K_i-K_d-b,_J-(d₊K_rK_d-b₃)-_P-g-\о-³,

где К_г,К_а- коэффициенты, учитывающие изменение толщины стенки гололеда по высоте и в зависимости от диаметра провода (в данном случае приняты равными 1,0);

Ъ_э - толщина стенки гололеда, мм; d - диаметр провода, мм;

р - плотность льда, принимаемая равной 0,9 г/см³; g - ускорение свободного падения, принимаемое равным 9,8 м/с².

1.9. Расчетная ветровая нагрузка на провода Р_ш при механическом расчете проводов по методу допускаемых напряжений определяется по формуле, Н

Рш=^Р* 'Упг'Угг'Ур, где Р,у - нормативная ветровая нагрузка;

Y_nw - коэффициент надежности по ответственности, принимаемый равным:

1.0    - для одноцепных В Л 35 кВ;

1.1    - для двухцепных В Л 35 кВ.

Y_PW - региональный коэффициент, принимаемый от 1 до 1,3.

Значение коэффициента принимается на основании опыта эксплуатации и указывается в задании на проектирование ВЛ;

Yf_W - коэффициент надежности по ветровой нагрузке, равный 1,1.

1.10.    Расчетная линейная гололедная нагрузка на 1 м провода (троса) Р_гп при механическом расчете проводов и тросов по методу допускаемых напряжений определяется по формуле, Н/м

^Prn=^Pr -'/„r-Yrr-Yfr ■'/<!, где Рр - нормативная линейная гололедная нагрузка;

Ynr - коэффициент надежности по ответственности, принимаемый

равным: 1,0 - для ВЛ до 220 кВ; 1,3 - для ВЛ 330-750 кВ и В Л, сооружаемых на двухцепных и многоцепных опорах независимо от напряжения, а также для отдельных особо ответственных одно цепных В Л до 220 кВ при наличии обоснования;

Y_Pr - региональный коэффициент, принимаемый от 1 до 1,5.

Значение коэффициента принимается на основании опыта эксплуатации и указывается в задании на проектирование ВЛ;

Y/г - коэффициент надежности по гололедной нагрузке, равный 1,3 для районов по гололеду I и II; 1,6 - для районов по гололеду III и выше;

Yd ~ коэффициент условий работы, равный 0,5.

1.11.    Нормативная ветровая нагрузка на конструкцию опоры определяется как сумма средней и пульсационной составляющих.

Нормативная средняя составляющая ветровой нагрузки на опору

Qc определяется по формуле, Н

q:=k_u.-w-c_x-a

где K_w и W-принимаются по п. 1.7;

С_х - аэродинамический коэффициент, определяемый в зависимости от вида конструкции, согласно строительным нормам и правилам;

А - площадь проекции, ограниченная контуром конструкции, ее части или элемента с наветренной стороны на плоскость перпендикулярно ветровому потоку, вычисленная по наружному габариту, м².

1.12.    Нормативная пульсационная составляющая ветровой нагрузки Q^Hn для опор высотой до 50 м принимается:

для свободностоящих одностоечных железобетонных опор В Л до 35 кВ:

Ql=W-Q^Hc

1.13.    Расчетная ветровая нагрузка на провода (тросы), воспринимаемая опорами P_w0, определяется по формуле, Н

До ⁼К 'Ут, '7т 'Уfir’

где ^Рк - нормативная ветровая нагрузка по п. 1.7;

Yrm-’Ypw - принимаются согласно п. 1.9;

Y/,г - коэффициент надежности по ветровой нагрузке, равный для проводов (тросов), покрытых гололедом и свободных от гололеда:

1,3 - при расчете по первой группе предельных состояний;

1,1 - при расчете по второй группе предельных состояний.

1.14.    Расчетная ветровая нагрузка на конструкцию опоры Q, Н, определяется по формуле

Q = (Q“+Ql)-r„„-r„-r,

где Q'. - нормативная средняя составляющая ветровой нагрузки, принимаемая по п. 1.11;

Q" - нормативная пульсационная составляющая ветровой нагрузки, принимаемая по п. 1.12;

Tnw>Yfw - принимаются согласно п. 1.9;

Уf_W - коэффициент надежности по ветровой нагрузке, равный:

1,3 - при расчете по первой группе предельных состояний;

1,1 - при расчете по второй группе предельных состояний.

1.15.    Расчетная линейная гололедная нагрузка на 1 м провода (троса) Р_г0, Н/м, воспринимаемая опорами, определяется по формуле

^Рго=^Рг -Гпг-Ггг-Ггг'Г*,

где Р" - нормативная линейная гололедная нагрузка, принимается по п. 1.8. Упг’Ург - принимаются согласно п. 1.10;

У/_г - коэффициент надежности по гололедной нагрузке при расчете по первой и второй группам предельных состояний, принимается равным 1,3 для районов по гололеду I и II; 1,6 для районов по гололеду III и выше;

У а - коэффициент условий работы, равный:

1,0 - при расчете по первой группе предельных состояний;

0,5 - при расчете по второй группе предельных состояний.

1.16.    Расчетная нагрузка на опоры В Л от веса проводов, тросов, гирлянд изоляторов, конструкций опор по первой и второй группам предельных состояний

определяется при расчетах как произведение нормативной нагрузки на коэффициент надежности по весовой нагрузке У/, принимаемый равным для проводов, тросов и гирлянд изоляторов 1,05, для конструкций опор - с указаниями строительных норм и правил на нагрузки и воздействия.

1.17.    Нормативные нагрузки на опоры В Л от тяжения проводов и тросов определяются при расчетных ветровых и гололедных нагрузках по п. 1.9 и п. 1.10.

Расчетная горизонтальная нагрузка от тяжения проводов и тросов, T_mzx, свободных от гололеда или покрытых гололедом, при расчете конструкций опор, фундаментов и оснований определяется как произведение нормативной нагрузки от

тяжения проводов и тросов на коэффициент надежности по нагрузке от тяжения У/, равный:

1,3- при расчете по первой группе предельных состояний;

1,0 - при расчете по второй группе предельных состояний.

1.18.    Расчет В Л по нормальному режиму работы необходимо производить для сочетания следующих условий:

1.    Высшая температура t₊, ветер и гололед отсутствуют.

2.    Низшая температура С, ветер и гололед отсутствуют.

3.    Среднегодовая температура t_cr 5 ветер и гололед отсутствуют.

4.    Провода и тросы покрыты гололедом по п. 1.10, температура при гололеде минус 5° С, ветер отсутствует.

5.    Ветер W_Q , температура минус 5° С, гололед отсутствует.

6.    Провода и тросы покрыты гололедом, ветер при гололеде W_r , температура

при гололеде минус 5° С.

7.    Расчетная нагрузка от тяжения проводов по п. 1.17.

2. Расчетные пролеты для унифицированных железобетонных опор ВЛ 35 кВ на вибрированных стойках по типовому проекту

3.407.1-163.

В данной работе определены расчетные пролеты для железобетонных опор ВЛ 35 кВ, сооружаемых в ненаселенной и населенной местностях, на базе стоек СВ164-1, СВ164-2 и СВ164-20 по типовому проекту 3.407.1 - 163, рассчитанные по ПУЭ 7 издания для I-V районов по ветру и I-IV районов по гололеду (см. таблицы 1-ьЗО).

Расчеты выполнены для промежуточных и анкерно-угловых опор на базе железобетонных стоек СВ164-1, СВ 164-2 (ТУ5863-005-00113557-94) и СВ 164-20 (ТУ 5863-055-00113557-05).

Результаты расчетов показывают, что применение стойки СВ 164-1 с расчетным изгибающим моментом 12 тс.м недопустимо в IV, V ветровых районах (W_o=800-1000 Па) и нецелесообразно в III ветровом районе (W_o=650 Па).

В связи с этим в III, IV и V ветровых районах рекомендуется к применению стойка СВ 164-20 с расчетным изгибающим моментом 20 тс.м.

Стойка СВ 164-20 по ТУ 5863-055-00113557-05 изготавливается на ОАО «Новосибирский завод железобетонных опор и свай»:

630056, г. Новосибирск, ул. Варшавская, 3, тел./факс: 8-3833-45-14-30.

Расчеты выполнены для подвески сталеалюминиевых проводов марок АС70/11, АС95/16 и АС120/19.

Габаритные пролеты определялись с учетом максимального напряжения провода, предусмотренного в типовом проекте 3.407.1 - 163, равного 127 МПа для провода АС 120/19, и с учетом допустимого напряжения провода по ПУЭ 7 издания, равного 120 МПа для проводов АС70/11 и АС95/16.

8

Расчетные пролеты определялись для следующих величин коэффициентов:

Yfr =1,6, y_nw = Упг = У_Рв= У_Рг = 1,0, y_fw = 1,3 (для опор) и y_fw =1,1 (для проводов), y_d = 1,0 (для опор) и yd = 0,5 (для проводов).

В данной работе рассчитаны и приведены в таблицах 31-М2 напряжения и монтажные стрелы провеса для проводов АС70/11, АС95/16 и АС120/19.

В таблицах 43-М6 приведены монтажные стрелы провеса троса ЛК-0-8.0.

В таблицах приняты следующие условные обозначения для расчетных режимов проводов и троса:

ВГ - ветер при гололеде на проводах и тросе;

В - максимальный ветер, гололед отсутствует;

-5Г - провода и трос покрыты гололедом, ветер отсутствует.

Таблица 1 - Расчетные пролеты, м, для промежуточных железобетонных опор ПБ35-1В и ПБ35-1Ву по серии 3.407.1-163 "Унифицированные железобетонные опоры ВЛ 35 кВ на вибрированных стойках", рассчитанные по ПУЭ 7 издания по картам климатических нагрузок с повторяемостью 1 раз в 25 лет (для ненаселенной местности)

25.0057

Лист

7

Изм.

Кол.уч.

Лист

№ док.

Поди.

Дата