Pagina 18 din 37
Calculul cablului de protecție împotriva trăsnetelor se face din starea de observare a distanțelor dintre fire și cablu în mijlocul intervalului necesar pentru motive de protecție împotriva trăsnetelor [13]. Cele mai scurte distanțe verticale dintre cablu și fir în mijlocul intervalului la o temperatură de + 15 ° C și fără vânt sunt date în [13, p. 341, tab. 2.5.19].
Conform structurii cablului și a firului pe suportul prezentat în Fig. 2.41, înclinația slabă a cablului f t la o temperatură de + 15 ° C și absența vântului pot fi determinate prin formula:
fT = f n + h m - Zm,
unde f n este săgeata sageată în mijlocul intervalului, m;
h m este distanța verticală dintre cablu și fir, m;
Z m este distanța necesară [13] între cablu și fir în mijlocul intervalului, indicată în [13, p. 341, fila. 2.5.19], m.
Fig. 2.41. Suspensia sârmelor și schema de suspensie a frânghiilor de trăsnet pe suport Dacă înălțimea punctelor de suspendare ale firului este aceeași, atunci:
- pentru ancoraje de tip ancoră, distanța hm este egală cu diferența dintre marcajele rezistenței la frânghie și traversă, care poate fi determinată utilizând desenul suport. Lungimea ghirlandei de izolatori poate fi ignorată, deoarece ghirlandele de tensiune sunt folosite pe suporturile ancorei;
- suporturile și tipul intermediar cabluri suspendate pe ghirlande de sprijin, astfel încât să determine distanța necesară HT diferenței mărcilor și trosostoyki traversează lungimea șirului izolator adăuga și scade lungimea izolatorilor din cabluri ghirlandă.
Dacă înălțimea punctelor de suspensie ale firului pe cele două suporturi este diferită, atunci în formula (2.63), pentru a găsi brațul de rupere a cablurilor, înlocuiți valoarea lui h m, găsită prin formula:
(2,64)
unde hm și hm sunt distanțele dintre înălțimile suspensiei cablului și firul pe fiecare dintre suporturile în cauză.
Tensiunea din cablul de protecție împotriva trăsnetelor în starea inițială este determinată de formula:
(2.65)
Valoarea obținută este înlocuită în ecuația (2.40), iar tensiunea în cablu este determinată în toate modurile necesare.
De regulă, cablurile de oțel sunt folosite ca cabluri de protecție împotriva trăsnetelor. În condițiile celei mai scăzute temperaturi sau celei mai mari sarcini în spații normale liniare, tensiunea din cablu nu trebuie să depășească valoarea admisibilă [13] și egală cu 60 daN / mm. Dacă, ca urmare a calculului, tensiunea din cablu în orice mod depășește valoarea admisă, atunci fie creșteți secțiunea transversală a cablului, fie creșteți înălțimea cablului [3, 11, 13].
Poziția cablului pe suport în funcție de condițiile de protecție împotriva trăsnetului este determinată de valoarea unghiului de protecție a cablurilor - # 945;. Linii cu o metodă mixtă de suspendare a firelor sunt protejate printr-un singur cablu, iar liniile cu suspendare orizontală a firelor - două, așa cum se arată în Fig. 2.42, a, b.
Linii aeriene 220-330 kV cu conductoarele mixte amplasate pe suport 35 înălțime - 45 metri sunt protejate de două frânghii să se apropie la substații și în zonele cu activitate severă furtună pe toată lungimea liniei.
Fig. 2.42. Aranjarea cablurilor pe suporturi
Cu un cablu de protecție împotriva trăsnetelor, unghiul de protecție al firelor # 945; nu trebuie să fie mai mare de 30 °, și cu două cabluri - nu mai mult de 20 ° [13].
Exemplul 2.10
Utilizarea datelor și de calcul rezultatele exemplelor anterioare, pentru marca coarda de oțel TC-11 cu un nominal de 70 mm2 determină colțuri de protecție pentru firele de pe suportul intermediar și respectarea [13] pentru protecția liniilor electrice aeriene de la supratensiunile atmosferice. Calculați tensiunea cablului necesar pentru a elimina descoperiri fulger la firele și posibila suprapunere cu cablul de pe sârmă în evacuări într-un cablu în timpul zborului și verificați cablul de rezistență mecanică.
explicații
Piedestalul intermediar unic, cu două lanțuri, de tip P220-2, stabilit pentru utilizare, are o înălțime de Hts rezistent la corzi egală cu 5,5 m (Figura 2.43).
fire de protecție la trăsnet sunt montate pe suporturi trosostoykah prin izolatori simple oricăror manevre eclatoare pentru a se evita pierderile suplimentare ale fluxului de putere activă din curenții induși în ele și topirea gheții. Înălțimea izolator, un ansamblu de cablu clemă și montarea # 955; t = 0,44 m.
Fig. 2.43. Suport metalic intermediar cu două lanțuri tip P220-2
Înălțimea ghirlandei izolatoarelor pe suportul intermediar # 955; π = 1,54 m (Exemplul 2.6).
Din [6, p. 59, fila. 1.57] vom scrie datele tehnice ale cablului TK-11 (Tabelul 2.9).
Datele tehnice ale cablului TK-11
Tabelul 2.9
Viteza maximă standard a vântului în a patra zonă eoliană este de 65 daN / m, grosimea standard a peretelui de gheață este mai mare de 22 mm (pentru decizia luată de 22 mm) (Exemplul 2.1).
Valoarea coeficientului de temperatură pentru dilatarea liniară a cablului # 945; t = 12; 10 1 / ° C; modulul de elasticitate al cablului Ет = 20-10 daN / mm (exemplul 2.4).
Valorile tipice de temperatură sunt (exemplele 2.4 și 2.5):
- media anuală # 920; = - 2 ° C;
- glazura # 920; # 967; = - 5 ° C;
- absolut inferior # 920; -_ = -55 ° C;
- absolut maxim # 920; + _ = 20 ° C.
Trebuie remarcat faptul că calculul cablului este efectuat la supratensiune atmosferică # 920; - = 15 ° C (punctul 2.8).
Tensiunile admisibile pentru cablu sunt normalizate [13]: M = 60 daN / mm în starea firului când acționează cea mai mare încărcare mecanică sau cea mai mică temperatură a aerului; Te = 42 daN / mm2 în starea firului, când funcționează temperatura medie anuală a aerului (condițiile medii de funcționare a cablului).
Distanța globală pentru linia aeriană proiectată este l gab = 268 m.
Cablul de sârmă al firului cu condițiile medii de funcționare ale liniei de aer f n = 3,6 m (exemplul 2.5).
Soluția
Conform [13], unghiul de protecție # 945; nu trebuie să fie mai mare de 30 °. Folosind Fig. 2.42 și 2.43, verificați dacă sunt îndeplinite cerințele [13] pentru linia aeriană proiectată.
Gasim unghiul de protectie al firelor capului superior de pe suport:
unde Dν - jumătate din lungimea traversei superioare a suportului, m.
Gasim unghiul de protectie al firelor fazei medii:
unde D c este jumătate din lungimea brațului central de sprijin, m;
H este înălțimea suportului dintre brațele de mijloc și cele superioare, m. Cerințele [13] sunt îndeplinite.
Determinați sarcinile care acționează asupra cablului în condițiile climatice date. Utilizăm notele utilizate pentru calcularea încărcărilor pe cablu (Exemplul 2.1).
1. Încărcare continuă din masa proprie a cablului:
Distanța pe verticală între cablu și sârmă în mijlocul deschiderii nu trebuie să fie mai mică decât cea nominală [13, p. 341, Tabelul. 2.5.19], dar acest tabel conține la distanțe pentru deschideri intermediare. Prin urmare, lungimile deschideri care nu depășesc 1000 m, distanța dintre cablul de sârmă și valoarea maximă pentru zbor calculat lmax = 1,251 Gab = 1,25 x 268 = 335 m în formula empirică:
Z t = 4 + 0,015 (lmax-200) = 4 + 0,015 (335 - 200) = 6,025 m,
f ta - fn + # 955; n + Hts - # 955; t - Zt - 3,6 +1,54 + 5,5 - 0,44 - 6,025 - 4,175 m.
Prin condiția de excludere a descoperirii protecției cablului prin descărcări de trăsnet, se recomandă să se asigure o diferență între săgețile de rupere ale firului și cablul de 1,5 m.
Să verificăm:
f n - f ta - 3,6 - 4,175 - -0,575 m - condiția nu se păstrează, deci mărim distanța Z t cu 2,2 m, atunci
Z t - 8,225 m,
și f ta - f n + # 955; n + Hts - # 955; t - Zt - 3,6 +1,54 + 5,5 - 0,44 - 8,225 -1,975 m;
f n - f ta - 3,6 -1,975 -1,625 m - condiția este îndeplinită.
În acest caz, unghiul de protecție al cablului în mijlocul deschiderii cu poziția de înfășurare a cablului și a firului superior este:
care este, este mai puțin decât pe suport, care este necesară pentru o protecție eficientă a firelor în intervalul de timp.
Se calculează tensiunea din cablu, asigurând producția de f, care este -1,975 m, în condiții de supratensiune atmosferică, operând lungimea intervalului redus datorită posibilității deplasării punctelor de fixare ale cablurilor care au o suspensie izolată.
Din experiența de proiectare se știe că lungimea intervalului redus în medie este lpv - 0,9 · lgab - 0,9 · 268 - 241,2 m,
Modul de determinare a condițiilor climatice a fost cel al celor mai mari sarcini # 947; nb (exemplul 2.4).
Să verificăm cablul pentru rezistență mecanică atunci când lucrați în modul selectat. Pentru a face acest lucru, vom compune și rezolva ecuația de stare a cablului, unde condițiile de supratensiune atmosferică (# 920; # 963; că, # 947; 6 t) și ca condiții necesare - condițiile celei mai mari sarcini pe frânghie (# 920; # 961; # 947; 7t):
Ca o primă aproximație, să luăm tensiunea admisibilă pentru cablu TNB = 60 daN / mm. Rezolvăm ecuația prin metoda lui Newton. Rezultatele calculelor sunt prezentate în Tabelul. 2.10.
Tabelul 2.10.
Rezultatele calculelor de stres într-un cablu de protecție împotriva trăsnetelor, în condițiile celei mai mari sarcini mecanice, daN / mm
Rezultatul final arată că tensiunea în cablu depășește valoarea admisibilă a fost de 18,9%, din cauza sarcinii mari de gheață, astfel încât este necesară înlocuirea cablului TC-11 pe secțiunea transversală cablu mai mare, de exemplu, TC-14 [6, p. 59, tab. 1,57] și se repetă calculul.
Ca urmare a calculului repetat, tensiunea din cablul cu cea mai mare încărcătură de gheață a fost de 58,6 daN / mm. În consecință, rezistența mecanică a cablului TK-14 este asigurată.