Расчет на механическую прочность сталеалюминиевого провода сечением в расчетном пролете воздушной линии электропередачи

Страницы работы

Содержание работы

Министерство ОБЩЕГО И ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО образования

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

СЕВЕРО-ЗАПАДНЫЙ ЗАОЧНЫЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ

СПЕЦИАЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

Студент:   БЛАГОДАРОВ ВИТАЛИЙ ЛЕОНИДОВИЧ

Шифр:       81-1116

Курс:         6

Факультет:           энергетический

Специальность:   (1004) электроснабжение промышленных предприятий

САНКТ-ПЕТЕРБУРГ

2001

Задание на контрольную работу.

Выполнить расчет на механическую прочность сталеалюминиевого провода сечением F в расчетном пролете Lp  воздушной линии электропередачи для района с заданными климатическими условиями:

  • максимальная толщина стенки гололеда – Cmax;
  • максимальный скоростной напор ветра – Qmax;
  • максимальная tmax, минимальная tmin и среднегодовая tср температуры.

Проверить допустимое ПУЭ расстояние от проводов линии до земли и наземных сооружений.

Данные:

tmax = 25°C

Lp = 200м

Qmax = 50 даН/м.мм2

tmin = –25°C

fд = 5м

F = 95 мм2

tср = 0°C

Cmax = 10мм

d = 14мм

Допустимое напряжение при среднегодовой температуре

8.7

Sд tср, даН/мм2

Допустимое напряжение при минимальной температуре

11.6

Sд tmin, даН/мм2

Допустимое напряжение при максимальной нагрузке

11.6

Sд pmax, даН/мм2

Температурный коэффициент линейного удлинения

19.2.10-6

a, 1/°C

Модуль упругости материала провода

8.25.103

E, даН/мм2

Температура гололедообразования

-5

tгол, °С

Температура при максимальном напоре ветра

-5

tветр, °С

Решение:

Расчет удельных нагрузок.

При выполнении механического расчета провода воспользуемся удельными нагрузками, т.е. нагрузками, приведенными к единице длины 1м и к единице сечения 1мм2 провода. Поэтому размерность удельной нагрузки есть даН/м.мм2.

  1. Удельная нагрузка р1 от собственной массы провода – 3.5.10-3 даН/м.мм2 ;
  2. Удельная нагрузка от массы гололеда исходя из цилиндрической формы гололедных отложений:

 даН/м.мм2

  1. Удельная нагрузка от собственной массы провода, покрытого гололедом:

 даН/м.мм2

  1. Удельная нагрузка от давления ветра, действующего перпендикулярно проводу при отсутствии гололеда:

 даН/м.мм2

  1. Удельная нагрузка от давления ветра на провод, покрытый гололедом:

 даН/м.мм2

  1. Удельная нагрузка от ветра и массы провода без гололеда:

 даН/м.мм2

  1. Удельная нагрузка от ветра и веса провода, покрытого гололедом:

 даН/м.мм2

Расчет критических пролетов и выбор исходного режима.

Механическое напряжение в проводе меняется в зависимости от температуры и удельной нагрузки. Общая зависимость между напряжениями в проводе в пролете L при изменении удельной нагрузки и температуры выражается уравнением состояния провода, имеющим следующий вид:

Согласно ПУЭ, механические напряжения в проводе ограничены допустимыми значениями для трех режимов:

в режиме максимальной нагрузки

Sд pmax

11.6

в режиме минимальной температуры

Sд tmin

11.6

в режиме среднегодовой температуры

Sд tср

8.7

Определение исходного режима сводится к вычислению трех критических пролетов Lk1, Lk2 и Lk3 и сравнению этих пролетов с расчетным Lр.

Lk1 – мнимый;    Lр > Lk3;    исходный режим–максимальной нагрузки.

pmax=p7=12.64.10-3 ;       параметры исходного режима: -5°С, pmax, Sд pmax.

Расчет механических напряжений S в проводе в режимах минимальной температуры, среднегодовой температуры и максимальной нагрузки.

Расчет механических напряжений в проводе ведем по уравнению состояния провода. В это уравнение подставляем параметры исходного режима и температуру t и удельную нагрузку p рассчитываемого режима. В результате математических преобразований получаем неполное кубическое уравнение:

 


А                                     В

Это уравнение решаем методом касательных, в качестве первого приближения S1 принимаем величину допустимого напряжения S1=Sд рассчитываемого режима.

Следующее значение искомого напряжения Si+1 находим по итерационному выражению:

Здесь, для решения уравнения целесообразно применить программу, написанную на VB:

Private Sub Command_Click()

Dim s(1000)

Похожие материалы

Информация о работе