Файл: Расчеты и анализ режимов работы сетей учеб. пособие.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 19.10.2024
Просмотров: 123
Скачиваний: 0
материала провода в этих условиях по уравнению
|
|
Yi/2 |
rni |
_____v;<2 |
|
a |
|
|
|
<*1 |
24paf |
1а Ьнб |
24S[a]VH6 |
т |
($ !-% )■ |
||||
|
|||||||||
Отсюда |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Oi |
90,52-10-e.2102 |
ок |
17-10-6 r . A . |
||||||
--- -----— |
= 2 5 ---- j-- [40-(-5)] |
||||||||
|
|
~l30- |
103 ' CT; |
|
130103 |
|
|
||
t . e . |
|
|
|
1 950 000 |
|
|
|
|
|
|
|
^1 |
|
:25 - 9 9 ,5 |
= — 74,5, |
||||
|
|
|
|
||||||
или / (Oj) = |
of + |
74,5 a\ — 1 950 000 = 0. |
|
|
|||||
Значение функции / (a^ приведены в табл. |
5-5, ее график |
||||||||
построен |
на |
рис. 5-17. |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а 5-5 |
<ть И/мм2 |
|
|
|
|
|
|
74,5а, |
|
/ (а,) |
100 |
|
1000 000 |
10000 |
|
745 000 |
— 205 000 |
|||
105 |
|
1 |
158 000 |
11 020 |
|
820 000 |
28 000 |
||
110 |
|
1330 000 |
12 100 |
|
902 000 |
282 000 |
|||
115 |
|
1 521 000 |
13 220 |
|
986 000 |
557 000 |
|||
График рис. 5-17 показывает, что корнем кубического урав нения f (Oi) = 0 является aa = 104,5 Н/мм2.
Следовательно, искомая максимальная стрелка провеса равна:
ух/2 _ |
90,5 ■10~3 ■2103 |
= 4,77 мм. |
нб- 801 |
8 - 104,5 |
|
219
Задана 5-13 *
Линию с номинальным напряжением ПО кВ предпола гается построить в четвертом районе климатических усло вий по ветру и гололеду. Высшая температура воздуха в этом районе составляет 40 °С, низшая —40 °С, среднегодовая температура 5 °С.
Линия будет проложена на одноцепных /7-образных железобетонных опорах проводом марки АС-150. Длина пролета может быть принята равной 250 м.
Т р е б у е т с я определить наибольшую стрелу про веса провода.
Решение. В соответствии с ГОСТ 839-59 устанавливаем расчетные данные для провода АС-150: сечение алюмини евой токопроводящей части провода 148 мм2; сечение сталь ного сердечника 26,6 мм2; диаметр провода 17 мм; масса
провода 6 170 Н/км. |
Принимаем |
следующие |
значения |
физико-механических характеристик провода АС-150: |
|||
модуль упругости |
£ = 84,5 ПО3 |
Н/мм2; |
|
температурный коэффициент удлинения а |
= 18,9 X |
||
X 10-6 1/ °С; |
|
|
|
предельное сопротивление при разрыве опр = |
290 Н/мм2; |
||
допускаемое напряжение: |
|
|
|
при наибольшей нагрузке |
|
|
|
[ст]унб:= 0>42опр = 0,42 •290 = |
121,8 Н/мм2; |
||
при низшей температуре воздуха
[а]вн = 0,37сгпр = 0,37 •290 = 107,3 Н/мм2;
при среднеэксплуатационных условиях
[<т]с, = 0,25сгпр = 0,25 •290 = 72,5 Н/мм2.
В качестве расчетных величин для четвертого климати ческого района по ветру и гололеду принимаем по данным ПУЭ Ш. 14] нормативную скорость ветра 32 м/с; норматив ную толщину стенки гололеда 20 мм.
Определяем удельные нагрузки: 1) от собственной массы провода
Yi = 1 4 8 + 26,6 •1 0 - 3 = W |
■1 0 - 3 = 3 5 ' 3 •1 0 - 3 Н /( м •мм2);* |
* Задача подготовлена доц. А. Н. Карсаулидзе.
220
2) от массы гололеда
уг = 2 8 ,3 - 20(1^ + 620) 10-з= 12010~3 Н/(м ■мм2);
3)суммарную нагрузку от собственной массы провода
имассы гололеда
7з = |
Yi + Y2 = (3 5 ,3 + 120)- 10-»= 155,3-10-* Н/(м-мм2); |
|||
4) |
от давления ветра |
на провода без гололеда |
||
|
0 7 .1 |
2.392 . 17 |
' Ю~3 = 52,4 ■10~3 Н/(м •мм2); |
|
74= |
1,6 |
174,6 |
||
5) |
от давления ветра на провод, покрытый гололедом, |
|||
|
,0- 1,2 (0,5 -32)2 (1 7 + 2-20) |
|||
75 = |
|
1,6- 174,6 |
•10 3 = 62,9 •10 3 Н/(м •мм2); |
|
6) |
суммарную нагрузку от собственной массы провода |
|||
и давления |
ветра на провод без гололеда |
|||
|
7 6= |
10~3-]/35,32 + |
52,42 = 6310~3 Н/(м-мм2); |
|
7)суммарную нагрузку от собственной массы гололеда
идавления ветра на провод, покрытый гололедом,
у7 = Ю~3- ]/ 155,32 + 632 = 167,7 -10-3 Н/(м •мм2).
Определяем величину первого критического пролета при
следующих исходных данных: |
|
||
1) |
удельная |
нагрузка ym= y „ = y i= 3 5 ,3 -10~3 Н/(м-мм2); |
|
2) |
низшая |
расчетная температура |
От = 0 Н= —40 °С; |
3) |
допускаемое напряжение при |
низшей температуре |
|
|
|
от = [<7]#н = 107,3 Н/мм2; |
|
4) |
среднегодовая расчетная температура |
||
Ora = Осг = -(-5 °С;
5) допускаемое напряжение при среднеэксплуатацион ных условиях
о„ = [а]сЭ = 72,5 Н/мм2.
При этом имеем:
,2 •72,5
КР (!> |
35,3 |
- |
|
^7, X |
|
IQ"3 |
|
||||
6 {(72,5 - 107,3) |
1Q3 |
+ |
18,9 ■10"» [5 - ( - |
40)]) |
|
35,3. IQ-3 |
\2 |
/ 72,5 \2 |
|
||
35,3 •Ю-з |
|
|
V107,3 |
|
|
6 ( — 0 ,4 1 |
2 -10-з + 0,853. Ю-з) |
_ |
|||
= 4,11 •103 |
1 - 0 ,4 5 5 |
|
= 4,11 •103 к 48,5 ■10“4 = 286 м.
221
Для определения второго критического пролета прини
маем в качестве исходных данных: |
|
1) удельная нагрузка ут = |
= 3 5 ,3 -10-3 Н/(м-мм2); |
2)низшая расчетная температура
в» = в а = - 4 0 ° С ;
3) допускаемое напряжение при низшей температуре
о т= М # н = 107,3 Н/мм2;
4) |
удельная |
нагрузка уп = |
у, = |
167,7-10"3 Н/(м-мм2); |
5) |
расчетная |
температура |
при |
наибольшей нагрузке |
tf„ = - 5 ° C ;
6) допускаемое напряжение при наибольшей нагрузке
а„ = [а]Унб= 121,8 Н/мм2.
Критический пролет в этих условиях равен:
|
|
2 - 121,8 |
|
|
КР<2) |
35,3 ■10“3 Л |
|
|(121,8 — 107,3) 84,5- 103 |
18,9 10"6 [—5 — (—40) ] | |
||
|
167,7-10-® у |
/121,8\ 2 |
|
|
35, 3 - Ю- з / |
\ 107,3/ |
|
6 9 . iQj |
_6_(0,172- Ю-з + 0,662-10-3 |
||
|
|
22, 6 - |
,28 |
= 6 ,9 - 1031/2,35 •10“4= 106 м. |
|||
Третий критический пролет определяем при следующих |
|||
расчетных условиях: |
|
ут = |
|
1) удельная нагрузка |
= 3 5 ,3 -Ю-3 Н/(м-мм2); |
||
2)расчетная температура в среднеэксплуатационных условиях
=®сг = 5 °С;
3)допускаемое напряжение в среднеэксплуатационных условиях
|
<Тл = Мсэ = 72,5 Н/мм2; |
|
||
4) |
удельная нагрузка уп = у7 = 167,7-Ю"3 Н/(м-мм2); |
|||
5) |
расчетная температура |
при |
наибольшей |
нагрузке |
в , = |
- 5 °С; |
при наибольшей |
нагрузке |
|
6) |
допускаемое напряжение |
|||
|
о„ = [cr]Y„6= 121,8 |
Н/мм2. |
|
|
222
При этом получаем:
|
|
|
|
2-121,8 |
X |
|
|
|
|
кр13> |
35,3 -К Г 3 |
|
|
[ 6 |
{ 0 2 1 ,8 - 7 2 ,5 ) з^ |
10, + 1 8 ,9 - КГ» [ - 5 |
- ( - 5 ) ] } |
|||
X 1 |
|
|
167,7 - 10 3 \2 |
/ 1 2 1 , 8 \2 |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
35,3 |
•Ю-з |
72,5 |
|
_ |
« п |
и |
ъ л Г 6(0,584-10-3-0,189-10-3) |
|
||
|
’ |
U |
V |
22,6 -2,82 |
_ |
|
= 6,9- 103}/ 1,2- 10~4 = 75,5 м.
Сопоставляя полученные значения критических проле тов с заданным пролетом, находим, что
^кр(1 ) ^кр(2) /кр(з)> причем ^1>^кр(2>-
Такое соотношение между длинами пролетов позволяет заключить, что для дальнейших расчетов в исходных расчет ных условиях должны быть приняты:
о т= М унб = 121,8 Н/мм2;
ym = Y7= 167,7- 10-3 Н/(м •мм3);
|
|
|
0 т = - 5 ° С . |
|
|
Вычисляем |
критическую температуру: |
||||
а |
г |
, |
П4 |
f , |
35,3-Ю -з' |
и’кр |
° |
+ |
18,9 •10 е - 84,5 •103 |
\ |
155,3-10-3 |
|
= |
- 5 |
+ 71,5(1 - 0,227) = |
66,5 °С. |
|
Поскольку в рассматриваемом случае = 40 °С, то наибольшая стрела провеса будет иметь место при голо леде без ветра.
Находим напряжение в материале провода при гололеде и отсутствии ветра. В этом случае
<х„ = <т3, уя = уз = 155,3 -IQ-3 Н/(м •мм2),
поэтому уравнение состояния провода записывается в виде
1 5 5 ,3 з . 1Q |
в , 2 5 0 3 ,8 4 ,5 |
■ 103 |
121,8 — |
о3 |
240| |
|
167,7* ■10~в •2502 •84,5 •103
24 •121,8*
223