Проектирование воздушных линий электропередач

строительных элементов железобетонных опор — стоек и траверс, наиболее удобные для транспортировки и монтажа. Для линий электропередачи напряжением ПО кВ и выше стойки опор и траверсы портальных опор приняты в виде центрифугированных железобетонных труб, конических или цилиндрических. Для линий электропередачи напряжением 35 кВ приняты или центрифугированные стойки или стойки из вибробетона, а для линий более низкого напряжения — только из вибробетона.

Центрифугированные стойки по форме выполняются двух видов — коническими и цилиндрическими. Конические стойки имеют длину 22,6 м при наружном диаметре в комле 560 мм и 26,0 м при диаметре в комле  650 мм. Для свободностоящих анкерных угловых опор изготовляется укороченная стоййа длиной 19,5 м в опалубке стойки диаметром 650 мм.

Цилиндрические стойки имеют длину 22,2 и 26,4 м — обе при наружном диаметре стойки 560 мм. В качестве стойки для свободно-стоящих анкерных угловых опор может быть также использована цилиндрическая свая длиной 20 м с наружным диаметром 800 мм.

Масса стоек длиной 22,6 и 22,2 м находится в пределах 5 т. Масса стоек длиной 26,0 и 26,4 м не превышает 7 т. Масса сваи диаметром       800 мм составляет 8 т.

Разработаны также опытные конструкции опор из алюминиевых сплавов.

2. Расчет стальной свободностоящей промежуточной опоры башенного типа

2.1. Расчет нагрузок на опору от проводов и тросов

Расчет нагрузок на опоре  - по вершинам шестиугольника, решетка граней  - перекрестная, несовмещенная в узлах смежных граней. Высота крепления гирлянд нижних проводов равна 14,0 м, что на основании расчета проводов марки АС-120/19 при заданных климатических условиях соответствует габаритному пролету

Тип опоры выбираем из табл. 2.1 [2]. Из этих же источников выбираем марку провода, габаритный и ветровой пролеты.

Весовой пролет  ветровой пролет

Находим стрелу провеса провода

 где

 габаритный пролет;

 табл. 2.2 [2] -удельная нагрузка в рассматриваемом режиме от собственного веса;

 табл. 2.2 [2] -напряжение в рассматриваемом режиме при среднегодовой температуре;

Вычисляем высоту центра тяжести проводов по формуле:

 где

стрела провеса провода или троса;

средняя высота точки подвеса провода или троса к изоляторам

Возьмем изоляторы ПФ-70-В, длина 0,69 м, масса 19,0 кг по табл. 2.3 [l]

Высота центра тяжести проводов:

Грозозащитный трос имеет меньшую стрелу провеса. Рассчитаем ее:

Высота центра тяжести троса

Находим расчетные нагрузки на опору от проводов и тросов:

1. Расчетная вертикальная нагрузка от собственного веса проводов определяется по формуле

 где

нормативная нагрузка от 1 м провода или троса по табл.2.7[2];

весовой пролет;

С учетом коэффициента перегрузки n =1,1

2. Расчетная нагрузка от веса гололедных отложений на проводах

 где

нормативная нагрузка от веса гололедных отложений на 1 м провода, определяется в предположении цилиндрической формы гололедных образований с удельным весом льда  и толщиной стенки гололеда с

где диаметр провода

 по табл. 2.7 [2]

 по табл. 2.6 [2]

Суммарная нагрузка от веса провода с гололедом

С учетом коэффициента перегрузки    

3. Нормативная горизонтальная нагрузка от давления ветра на провода

а) при отсутствии гололеда

 где

давление ветра на 1 м провода,  

Скоростной напор ветра по табл. 2.4 [2]

Увеличение напора по высоте

где коэффициент увеличения скоростных напоров и скоростей ветра по высоте

 по табл. 2.5 [2]

угол между направлением ветра и проводами;

коэффициент, учитывающий влияние длины пролета,

коэффициент лобового сопротивления;

коэффициент неравномерности распределения ветра по длине пролета

Все коэффициенты выбираются из табл. 2.8 [2]

Ветер направлен перпендикулярно линии

угол

б) с гололедом

В этом режиме,  т.е. скоростной напор уменьшается в четыре раза

 где   табл. 2.11 [2]

4. Нагрузка от тяжения проводов

где

F - площадь поперечного сечения провода,

 по табл. 2.7 [2]

напряжение в проводе при среднегодовой температуре,

 по табл. 2.2. [2]

Нормативная нагрузка по аварийному режиму

 где

 коэффициент нормативной нагрузки,

b = 0,5 по табл. 2.9  [2]

5. Для данного напряжения линии применяется трос марки С-35, массой

 площадь поперечного сечения равна , диаметр 8,0 мм табл. 2.10[2]

Нагрузка от собственного веса троса

с учетом п = 1,1

6. Нормативная нагрузка от гололеда на тросе

с учетом 

7. Нормативная горизонтальная нагрузка от давления ветра на трос: а) при отсутствии гололеда

угол 

угол

б) с гололедом

8. Нагрузка от тяжения троса

где F - площадь поперечного сечения троса, мм²,

F = 38,01 мм², табл. 2.10 [2]

 напряжение в тросе при наибольшей нагрузке и низшей температуре,

 табл. 2.2. [2]

При аварийном режиме

С учетом понижающего коэффициента  - 0,8 (для промежуточных опор) и п = 1,3

9. Нагрузка от веса гирлянды изоляторов с учетом п = 1,1 равна

 где

19,0 кг - вес гирлянды изоляторов

Расчетные нагрузки на опору от проводов и троса сведены в табл