Как рассчитать провис провода?

Стрелы провеса и натяжение СИП проводов. Монтажные таблицы.

Одним из наиболее важных моментов при монтаже провода СИП, является задание ему правильного тяжения.

При строительстве ВЛИ и ВЛЗ вы можете использовать современные и супердорогие инструменты и приспособления (мотолебедка), применять надежную европейскую арматуру (Ensto и Sicame), но стоит вам ошибиться всего лишь в одном моменте, грубо говоря перетянуть СИП больше положенного, и через год вся ваша работа пойдет насмарку.

Конечно любому электромонтеру понятно, что ни СИП, ни голые провода А или АС, и даже современные инновационные AEROZ нельзя натягивать в струну.

Хотя со стороны это визуально красиво, однако значительно снижает надежность эксплуатируемой ВЛ. Даже опоры, спокойно выдерживающие большие изгибающие моменты, начнут гнуться и наклоняться.

Либо какой-то из элементов анкерного крепления не выдержит нагрузки и обломится. При правильном монтаже крюка на опоре, в первую очередь должен разойтись замок на бандажной ленте.

Сам СИП при этом упадет на землю без серьезных повреждений оболочки. Но не всегда монтаж арматуры осуществляется при помощи стальной бандажной ленты.

Зачастую применяются сквозные крюки.

Как же правильно рассчитать тяжение изолированной линии с проводами СИП, чтобы при низких температурах не появлялось больших изгибающих моментов, а сам провод и арматура не подвергались повышенным нагрузкам?

В этом деле вам помогут монтажные таблицы. Они есть практически в любом типовом проекте.

Ознакомиться и скачать таблицы тяжений и расчетных стрел провеса (от Ensto) для провода СИП-4 можно отсюда (со страницы 32 до страницы 104).

Правда не забывайте пересчитывать именно монтажное тяжение во всем проводе. Так как в табличках стоят данные по механическому напряжению.

Также для перевода мПа в более удобный формат кгс или кН, применяемый на шкалах динамометров, можно воспользоваться удобным онлайн конвертером по ссылке отсюда.

Давайте в качестве примера рассмотрим два крайних случая:

    при монтаже используется минимальное сечение 4*25
    и наоборот максимальное 4*120

Из табличных данных хорошо видно, как меняется провис СИП у правильно натянутого провода в зависимости от температуры.

При длине пролета в 30 метров между опорами и температуре +20С, стрела провеса должна быть около полуметра. Тяжение для этого же провода не превышает 84кг.

Это не очень большая величина, и у многих возникает соблазн натянуть линию посильнее. Благо сделать это можно даже вручную двумя-тремя монтерами, без применения специальных лебедок.

Однако зимой, когда температура окружающего воздуха в течение долгого времени держится на уровне ниже 20 градусов и доходит до -30С, все резко меняется. Правильно натянутый СИП сечением 25мм2 уже провисает всего на 14см! А если вы его летом чуть-чуть перетянули, то вот тут и возникают лишние изгибающие и вырывающие усилия.

Это все передается опорам и анкерным зажимам. При -30С тяжение увеличивается в 4 раза и достигает 323кг.

Для СИП 4*120 при t=+20С, стрела провеса будет 86см. А при -30С поднимется до 0,6м. С одной стороны, визуально разница здесь будет не так заметна.

Однако сами посмотрите на усилие тяжения. Оно и летом то превышает 200кг, не говоря уже про зимний максимум или гололед.

Все эти таблицы рассчитаны таким образом, чтобы у вас при любых обстоятельствах, даже самых худших (температура минус 40С или минус 5С, но с гололедом), усилия тяжения достигались максимально возможных, но в то же время не выходили за норму.

То есть, если летом при хороших погодных условиях вы натяните провода по таблице, а не “на глазок”, то и зимой при самом плохом развитии событий, у вас ничего не сломается и не оборвется.

Монтажные таблицы и стрелу провеса для высоковольтного СИП-3 можно скачать отсюда (Пособия по проектированию — Книга 4.1 страница 26-50).

Поэтому натягивать его в струну нельзя.

Если у вас нет специальных измерительных динамометров, то лучше пусть она провисает. Главное обеспечить габарит над дорогой.

По крайней мере, никаких захлестов и аварийных отключений из-за этого не будет. А ВЛИ-0,4кв спокойно прослужит свои отведенные 40 лет.

Как же воспользоваться этими таблицами на практике в реальных условиях? Для того чтобы правильно натянуть по ним линию СИП, можно применить два способа:

Уравнение провисания свободно подвешенного провода

Лекция №6

Тема: РАСЧЕТЫ СВОБОДНО ПОДВЕШЕННЫХ ПРОВОДОВ И ПРОСТЫХ КОНТАКТНЫХ ПОДВЕСОК

Уравнение провисания свободно подвешенного провода

Если провод с постоянной площадью сечения подвесить между двумя точками, расположенными на одном уровне, то под действием равномерно распределенной по его длине нагрузки от веса провод примет очертание цепной линии (рис. 6.1). Жесткость проводов и тросов сказывается только при небольших (порядка нескольких метров) расстояниях между точками их провеса. В больших пролетах жесткостью проводов и тросов пренебрегают и рассматривают их как идеальные гибкие нити.

Расстояние по горизонтали между точками подвеса А и В называют пролетом и обозначают буквой l. Расстояние по вертикали в середине пролета между проводом и прямой АВ, соединяющей точки подвеса, называют стрелой провеса и обозначают буквой l. Обе величины измеряют в метрах.

Усилие, действующее вдоль провода, называют натяжением и обозначают буквой Т. Натяжение в проводах, рассматриваемых как идеальные гибкие нити, которые не могут воспринимать изгибающие моменты, обусловлено только растяжением и направлено по касательной и кривой провисания нити в рассматриваемой точке пролета. Натяжение в низшей точке кривой провисания проводов будет направлено горизонтально, его обычно обозначают буквой H.

При расчетах гибких нитей с малыми стрелами провеса считают также, что вертикальная нагрузка распределена равномерно не по длине самой нити (рис. 6.1, а), а по горизонтальной проекции нити (рис. 6.1, б); нить с такой нагрузкой провисает по параболе. Такое допущение вызывает малые погрешности и в то же время дает возможность значительно упростить расчет.

Натяжение провода Т изменяется в пролете от наименьшего значения Т — Н в низшей точке провеса провода до наибольшего значения у опор, равного

Так как V = 0,5 ql (см. рис. 6.1, б), то

Рис. 6.1 Кривые провисания провода в пролете:

а — цепная линия; 6 — парабола

Провода и тросы контактных сетей электрифицированных железных дорог представляют собой гибкие нити, имеющие малые стрелы провеса по отношению к длине пролета. В таких нитях значение максимального натяжения Т мало отличается от натяжения нити Н. Если, например, f/l = 1/40, то разница в натяжении будет составлять всего 0,5 %. Поэтому при расчете нитей с малыми стрелами провеса (их еще иногда называют пологими нитями) часто считают, что натяжение нити постоянно и равно H.

Силу, действующую на единицу площади сечения провода, называют напряжением и обозначают буквой σ. Согласно определению σ = H/S (здесь S — площадь сечения провода).

Представим себе гибкую нить с опорами, расположенными на одном уровне, нагруженную произвольной вертикальной нагрузкой, распределенной по длине горизонтальной проекции нити (рис. 6.2, а). Показанные на этом рисунке реакции определим на основании уравнений статики. Так, сумма проекций всех сил на горизонтальную ось Σx= HA + HB = 0, откуда следует HA = HB = H.

Читайте также  Электронный блок для ламп дневного света

Суммы моментов всех сил относительно опор В и А:

В этих уравнениях ΣMqB и ΣMqA —моменты действующих на нить всех внешних заданных сил qx относительно опор В и А.

Из выше приведенных уравнений получим соответственно:

; .

В случае определения реакций балки, показанной на рис. 6.2, б нагруженной точно так же, как нить, и имеющей такой же пролет, были бы получены такие же реакции, как по предыдущим формулам.

Таким образом, вертикальные составляющие опорных реакций нити равны опорным реакциям в простой балке АВ (см. рис. 6.2, б), нагруженной точно так же, как заданная нить. Подобные реакции будем в дальнейшем называть балочными.

Рис. 6.2 Расчетные схемы гибкой нити, нагруженной произвольной вертикальной нагрузкой

Рассмотрим некоторое сечение нити в точке С на расстоянии х от левой опоры. Ордината этого сечения равна у (см рис. 6.2, а). Поскольку нить предполагается абсолютно гибкой, момент всех сил, действующих на нее по одну сторону от сечения, должен равняться нулю, т. е.

где Мх — сумма моментов всех вертикальных сил (включая и опорную реакцию),

расположенных левее сечения С;

Н — натяжение нити;

у — провес нити в точке С.

Момент Мх представляет собой не что иное, как изгибающий момент в соответствующем сечении простой балки. Подобные моменты будем в дальнейшем называть балочными. Уравнение может быть переписано в виде Мx = Ну, откуда имеем

Данная формула представляет уравнение провисания гибкой нити. С помощью этого уравнения можно найти провес нити в любом ее сечении. По формуле можно также определить натяжение нити, если известен ее провес в каком-то сечении:

Рассмотрим одну из наиболее распространенных задач в теории гибких нитей — задачу об определении стрелы провеса и натяжения симметричной нити от нагрузки q, равномерно распределенной по всему пролету (рис. 6.3, а). Для этого случая балочные реакции VА и VВ равны (рис. 6.3, б), т. е. VА = VB = 0,5 q.

Рис. 6.3 Расчетные схемы гибкой нити, нагруженной равномерно распределенной по пролету нагрузкой

Балочный изгибающий момент Мх в сечении нити на расстоянии х от опоры А

Подставив это значение Мх в выражение, получим уравнение провисания (равновесия) свободно подвешенного провода

Для х = 0,5 l величина у = f, и формула примет вид

Подставив это значение H в формулу, получим

Длина провода в пролете может быть определена по формуле длины параболы. Длина отрезка одной ветви параболы от вершины О до точки с координатами (х, y)

Для одной ветви параболы, изображенной на рис. 6.1, б, при х = 0,5 l и у = f получим

длина обеих ветвей параболы, т. е. длина провода в пролете

В некоторых случаях удобнее пользоваться формулой для определения длины провода, в которую входит не стрела f, а величины q и H.

Преобразуя, получим выражение для расчета натяжения свободно подвешенного провода у опор:

Расчет тяжений и стрел провеса оптического кабеля

Расчет провиса кабеля является одним из самых важных расчетов в проектной документации на строительство волоконно-оптических линий связи. Стрела провеса оптического кабеля определяет габаритное расстояние до пересекаемых объектов инфраструктуры, а также усилие тяжения, прилагаемого к кабелю.

Расчет тяжения кабеля ВОЛС позволяет определить марку кабеля, которая оптимально подойдет для подвеса в заданных условиях. Такое решение очень важно и принимается в самом начале проектных работ, так как используемый кабель должен обеспечивать безопасную эксплуатацию ВОЛС в любом режиме работы.

Команда VOLS-PSD качественно и своевременно выполнит работы любой сложности по расчету стрел провеса.

Основание для расчета стрел провеса и тяжений оптического кабеля

Расчет стрел провеса проводов, кабелей и тросов, является одним из важнейших в проектировании любого линейного объекта, связанного с энергетикой и связью. Обеспечить габарит, предусмотренный нормативной документацией (Правила электроустановок) зачастую бывает непросто. Расчет монтажных стрел провеса позволяет предусмотреть все негативные воздействия окружающей среды и не допустить схлестывание ВОЛС с фазными проводами.

Для того, чтобы обеспечить долгое и плодотворное функционирование ВОЛС, необходимо выполнить расчет монтажных тяжений и стрел провеса для основных климатических режимов.

Изменение стрел провеса в зависимости от климатических характеристик

Как видно из рисунка, в различных климатических условиях стрелы провеса кабеля будут разными. Необходимо, чтобы безопасные габариты до уровня земли, пересекаемых сооружений и токонесущих элементов ВЛ соблюдались в любом из режимов.

Исходные данные для расчета тяжений и стрел провеса кабеля

Объем данных, необходимый для качественного расчета тяжений и стрел провеса может поставить в тупик, однако, не стоит отчаиваться. Большинство из перечисленных характеристик можно легко найти в технических паспортах линий и сертификатах кабелей.

Для получения достоверных результатов требуется:

  1. Паспорт линии или монтажная ведомость опор ВЛ;
  2. Продольный профиль линии электропередач (эти данные повышают точность расчетов с поправкой на рельеф);
  3. Марки используемых проводов и тросов, а также ранее подвешенных кабелей;
  4. Полный перечень характеристик проектируемых кабелей (диаметр, площадь сечения, допустимые тяжения, модули упругости, коэффициент линейного температурного расширения, погонная масса);
  5. Климатические характеристики района (толщина стенки гололеда, максимальная и минимальная температуры, максимальная скорость ветра);
  6. Особые условия (переходы рек, пересечения со зданиями и сооружениями).

Это основные данные, для более точного расчета может понадобиться дополнительная информация (пересечения линии и т.д.)

Результаты расчета тяжений и стрел провеса

Результатом расчета является таблица монтажных тяжений и стрел провеса проводов, тросов и кабелей. Данные, приведенные в этой таблице, помогают монтажникам при протяжке кабеля и предусматривают изменение стрелы провеса кабеля при различных погодных условиях.

Ведомость тяжений и стрел провеса оптического кабеля — Лист 1

Ведомость тяжений и стрел провеса оптического кабеля — Лист 2

Таким образом, исходя из картины поля, можно определить наиболее безопасную точку крепления кабеля. Имеется возможность получить картину изменения потенциала электрического поля во времени для любой точки подвеса оптического кабеля.

Заказать расчет тяжений и стрел провеса

Расчет стрел провеса в различных режимах эксплуатации — важнейший документ в проекте линейной части волоконно-оптической линии связи (ВОЛС). Мы выполняем различные нестандартные расчеты, обращайтесь по любому вопросу!

На письма мы отвечаем в течение нескольких часов. Также мы в оперативном порядке предоставляем информацию о стоимости любых работ в области проектирования ВОЛС.

Расчёт кривых провисания провода

Расчёт проводов ЛЭП на прочность

Постановка задачи и исходные данные

Цель курсового проекта: Спроектировать линию электропередачи (ЛЭП) и рассчитать для неё опоры при заданном ветровом районе по гололёду.

Для заданной линии ЛЭП необходимо определить нагрузки, действующие на провод для трёх расчётных режимов, напряжения в проводе, стрелу провеса, величину наибольшего провисания и её координаты, первоначальную длину провеса.

Построить кривые провисания проводов.

При расчёте принято:

длина пролёта l = 300 м;

разность уровней точек подвеса h = 35 м;

марка провода по ГОСТ 839-59 — АС-400;

район по гололёду — IV;

Читайте также  Как рассчитать мощность электрического тока?

район по ветру — VI;

температура, при которой подвешен провод Т = 0°С;

среднегодовая температура TIII = 0°С;

минимальная температура TI = — 40°С;

коэффициент скоростного напора k = 1.

Определение характеристик провода

Площадь сечения провода F = 493,3 мм 2 .

Расчётный диаметр провода d = 29 мм.

Расчётный вес провода qп = 1,840 даН/м.

Модуль упругости материала Е = 8900 даН/мм 2 .

Коэффициент температурного линейного расширения град -1 .

Определение расчётной нагрузки для каждого режима

1.3.1 I режим — минимальной температуры (TI = — 40°С; гололёд и ветер отсутствуют). Интенсивность нагрузки от собственного веса для провода марки АС-300 по ГОСТ 839-59

даН/м

1.3.2 II режим — максимальной нагрузки (TII = — 5°С; гололёд и ветер)

Толщина стенки гололёда b = 20 мм (IV район).

Скоростной напор ветра даН/м 2 (I район; при наличии гололёда скоростной напор принимается равным 25% от нормативного qн).

Удельный вес льда провода

.

Интенсивность нагрузки от гололёда:

даН/м.

Интенсивность нагрузки от давления ветра:

даН/м

(Здесь с = 1,2 — аэродинамический коэффициент).

Суммарная интенсивность нагрузки:

даН/м.

1.3.3 III режим — среднегодовой температуры (TI = 0°С; гололёд и ветер отсутствуют).

Как и для I режима:

даН/м; .

Вычисленные нагрузки и допускаемые напряжения для трёх режимов сведены в таблицу.

Расчётный режим Допускаемые напряжения, даН/мм 2 Температура Т, °С Интенсивность нагрузки, даН/м Удельная нагрузка,
I II III 11,5 13,0 7,75 40 5 0 1,840 4,82 1,840 0,00372 0,00977 0,00372


Вычисление длины критических пролётов

Длину критических пролётов вычисляем по формуле:

По этой формуле находим, принимая

0,9933

Полученное соотношение критических величин пролётов ( ) соответствует случаю № 2, пролеты и в этом случае фиктивные, физического смысла не имеют и находятся на пересечении прямой III — III с продолжением кривых I — III и II — III (см. рис.1) Для пролетов L расчет. L 2 крит. режим II, где L расчет. — длина пролета, по которому ведется расчет (задана по условию).

Расчёт кривых провисания провода

1.5.1 Режим II. Горизонтальное натяжение нити:

даН.

Величина наибольшего провисания:

Абсцисса, определяющая положение низшей точки:

Из решения видно, что низшая точка кривой провисания лежит за пределами пролёта.

м

Конечная длина провода

Первоначальная длина провода

По выполненным расчётам строим кривую провисания провода

Для режима I используем уравнение состояния провода

где индекс m означает исходный режим, индекс n — исследуемый режим.

В нашем случае имеем:

После упрощения получим:

откуда даН/мм 2 .

Дальнейший расчёт проводим аналогично расчёту режима II:

даН;

;

;

;

По полученным данным строим кривую провисания провода аналогично режиму I (см. рисунок 3).

Для режима III имеем:

После упрощения получим:

откуда даН/мм 2 .

даН;

;

;

;

По полученным данным строим кривую провисания провода аналогично режиму III (см. рисунок 4).

МЕХАНИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ПРОВОДОВ

На рисунке 6.5 изображена схема пролета воздушной линии, расположенной на местности без больших разностей уровней. Длиной пролета, или пролетом l, называют горизонтальное расстояние между точками крепления провода.

Гибкая натянутая между двумя точками нить всегда провисает. Стрелой провеса f называют расстояние по вертикали между горизонталью, соединяющей точки крепления провода, и низшей точкой провода.

Габаритом линии h называют наименьшее расстояние по вертикали от провода при его наибольшем провисании до поверхности земли, воды, крыш зданий, головки рельса и т. п.

Гибкая нить, подвешенная в двух точках, подчиняется математическому закону цепной линии.

Стрела провеса, м,

Приведенные уравнения справедливы для любых пролетов, в том числе и очень длинных. Для пролетов с длиной, обычной в практике сооружения сельских воздушных линий, с достаточной точностью можно пользоваться этими уравнениями, отбросив последние члены в правой части.

Из этого следует, что если напряжение в проводе слишком велико и превышает допустимое, то не нужно увеличивать сечение провода, а достаточно увеличить стрелу провеса. Именно поэтому сечение провода линии выбирают по электрическому расчету, а затем проектируют воздушную линию так, чтобы напряжение в проводе не превышало допустимое во всех случаях.

Напряжения растяжения в различных точках провода неодинаковы и выше всего в местах закрепления провода на опоре. Однако в пролетах обычной длины эта разница незначительна и ею пренебрегают. Пусть для каких-то условий температура окружающего воздуха, удельная нагрузка на провод и напряжение растяжения в проводе. При изменившихся условиях эти величины соответственно t,g и q без индексов.

Такое кубическое уравнение можно решить подбором. Если приходится выполнять большое число расчетов, то целесообразно применять способы, облегчающие решение уравнения.

При использовании уравнения состояния провода в пролете основной исходной величиной служит максимально допустимое механическое напряжение для материала проволок. Его определяют по данным таблицы 6.3.

Для того чтобы не решать 2 раза уравнение состояния провода в пролете, вводят понятие критического пролета. Критический пролет — это такой пролет, при котором для данного провода и климатического района напряжение на растяжение в проводе одинаково как при гололеде и температуре —5 °С, так и при его отсутствии и минимальной температуре.

Выведем уравнение критического пролета.

Пусть пролет линии очень большой и в пределе стремится к бесконечности. В уравнении (6.12) состояния провода в пролете разделим все его части на Р. Тогда получим

В этом случае напряжение в проводе зависит только от температуры и, следовательно, для весьма малых пролетов наибольшее напряжение возникает при минимальной температуре и отсутствии гололеда.

Очевидно, существует пролет, при котором напряжения в проводе при гололеде и температуре —5 «С и без него и минимальной температуре одинаковы. Как указывалось ранее, такой пролет называется критическим.

Когда известен критический пролет, достаточно сравнить с ним пролет, подлежащий расчету. Если заданный пролет больше критического, то по предьщущему наибольшее напряжение в проводе будет при гололеде и температуре —5 °С; наоборот, если заданный пролет меньше критического, то наихудший случай будет при минимальной температуре без гололеда.

Для вывода уравнения критического пролета используют уравнение (6.12) состояния провода в пролете. Пусть члены уравнения с индексом т относятся к режиму гололеда и температуре —5 °С, а без индексов — к режиму с минимальной температурой без гололеда.

При критическом пролете напряжение в проводе в обоих режимах одинаково и равно максимальному, т. е.

После того как установлен наиболее тяжелый расчетный режим, по уравнению состояния провода в пролете определяют напряжение в проводе для любой температуры при наличии и отсутствии гололеда. Кроме того, находят напряжение в проводе для среднегодовой температуры данной местности. Это напряжение не должно быть больше значений, приведенных в таблице 6.3. Если оно окажется большим, то это значит, что наиболее максимальное расчетное напряжение в проводе будет при среднегодовой температуре.

При механическом расчете проводов определяют также максимальную стрелу провеса, которая может быть при гололеде и температуре —5 °С или при наивысшей температуре.

Максимальную стрелу провеса рассчитывают, найдя по уравнению (6.12) напряжения для двух этих режимов и затем определив стрелы провеса для каждого из режимов по уравнению (6.9).

Читайте также  Как рассчитать длину проводника?

Для того чтобы не определять стрелу провеса для обоих случаев, вводят понятие критической температуры.

Под критической температурой понимают такую температуру, при которой стрела провеса равна стреле провеса при гололеде и температуре —5 °С. Если для данного случая критическая температура больше максимальной, то, очевидно, максимальная стрела провеса будет при гололеде и температуре —5 °С. Напротив, если критическая температура меньше максимальной, то наибольшая стрела провеса будет при максимальной температуре окружающего воздуха.

Для определения критической температуры найдем по уравнению (6.9) стрелу провеса при температуре —5 °С и гололеде без учета ветра, так как при нем отклоняется провод и уменьшается стрела провеса:

Для монтажных работ необходимо знать, какую стрелу провеса нужно иметь при температуре окружающего воздуха в период монтажа. С этой целью для данного пролета определяют напряжение по уравнению (6.12), а по уравнению (6.9) — стрелы провеса через каждые 5. 10 °С. Поскольку монтаж при гололеде и сильном ветре не ведут, удельные нагрузки определяют без учета гололеда и ветра. Таблицы, содержащие указанные сведения, называют монтажными.

На рисунке 6.6 приведены такие характеристики для сталеалюминиевого провода в целом и его алюминиевой части. Поскольку временное сопротивление алюминия 150. 160 МПа, то несложным построением можно определить, как это сделано на рисунке, что временное сопротивление провода 240. 250 МПа.

Температурный коэффициент линейного расширения сталеалюминиевого провода можно найти, зная температурные коэффициенты его стальной и алюминиевой частей. При этом учитывают, что вследствие тесной конструктивной связи стальных и алюминиевых проволок в проводе они удлиняются либо укорачиваются при изменениях температуры одинаково.

Температурный коэффициент линейного расширения сталеалюминиевого провода

Таким образом, сталеалюминиевый провод рассчитывают как провод того же сечения из одного металла, для которого известны временное сопротивление, коэффициент упругого удлинения и температурный коэффициент (см. табл. 6.3 и 6.4).

Расчёт кривых провисания провода

Расчёт проводов ЛЭП на прочность

Постановка задачи и исходные данные

Цель курсового проекта: Спроектировать линию электропередачи (ЛЭП) и рассчитать для неё опоры при заданном ветровом районе по гололёду.

Для заданной линии ЛЭП необходимо определить нагрузки, действующие на провод для трёх расчётных режимов, напряжения в проводе, стрелу провеса, величину наибольшего провисания и её координаты, первоначальную длину провеса.

Построить кривые провисания проводов.

При расчёте принято:

длина пролёта l = 300 м;

разность уровней точек подвеса h = 35 м;

марка провода по ГОСТ 839-59 — АС-400;

район по гололёду — IV;

район по ветру — VI;

температура, при которой подвешен провод Т = 0°С;

среднегодовая температура TIII = 0°С;

минимальная температура TI = — 40°С;

коэффициент скоростного напора k = 1.

Определение характеристик провода

Площадь сечения провода F = 493,3 мм 2 .

Расчётный диаметр провода d = 29 мм.

Расчётный вес провода qп = 1,840 даН/м.

Модуль упругости материала Е = 8900 даН/мм 2 .

Коэффициент температурного линейного расширения град -1 .

Определение расчётной нагрузки для каждого режима

1.3.1 I режим — минимальной температуры (TI = — 40°С; гололёд и ветер отсутствуют). Интенсивность нагрузки от собственного веса для провода марки АС-300 по ГОСТ 839-59

даН/м

1.3.2 II режим — максимальной нагрузки (TII = — 5°С; гололёд и ветер)

Толщина стенки гололёда b = 20 мм (IV район).

Скоростной напор ветра даН/м 2 (I район; при наличии гололёда скоростной напор принимается равным 25% от нормативного qн).

Удельный вес льда провода

.

Интенсивность нагрузки от гололёда:

даН/м.

Интенсивность нагрузки от давления ветра:

даН/м

(Здесь с = 1,2 — аэродинамический коэффициент).

Суммарная интенсивность нагрузки:

даН/м.

1.3.3 III режим — среднегодовой температуры (TI = 0°С; гололёд и ветер отсутствуют).

Как и для I режима:

даН/м; .

Вычисленные нагрузки и допускаемые напряжения для трёх режимов сведены в таблицу.

Расчётный режим Допускаемые напряжения, даН/мм 2 Температура Т, °С Интенсивность нагрузки, даН/м Удельная нагрузка,
I II III 11,5 13,0 7,75 40 5 0 1,840 4,82 1,840 0,00372 0,00977 0,00372


Вычисление длины критических пролётов

Длину критических пролётов вычисляем по формуле:

По этой формуле находим, принимая

0,9933

Полученное соотношение критических величин пролётов ( ) соответствует случаю № 2, пролеты и в этом случае фиктивные, физического смысла не имеют и находятся на пересечении прямой III — III с продолжением кривых I — III и II — III (см. рис.1) Для пролетов L расчет. L 2 крит. режим II, где L расчет. — длина пролета, по которому ведется расчет (задана по условию).

Расчёт кривых провисания провода

1.5.1 Режим II. Горизонтальное натяжение нити:

даН.

Величина наибольшего провисания:

Абсцисса, определяющая положение низшей точки:

Из решения видно, что низшая точка кривой провисания лежит за пределами пролёта.

м

Конечная длина провода

Первоначальная длина провода

По выполненным расчётам строим кривую провисания провода

Для режима I используем уравнение состояния провода

где индекс m означает исходный режим, индекс n — исследуемый режим.

В нашем случае имеем:

После упрощения получим:

откуда даН/мм 2 .

Дальнейший расчёт проводим аналогично расчёту режима II:

даН;

;

;

;

По полученным данным строим кривую провисания провода аналогично режиму I (см. рисунок 3).

Для режима III имеем:

После упрощения получим:

откуда даН/мм 2 .

даН;

;

;

;

По полученным данным строим кривую провисания провода аналогично режиму III (см. рисунок 4).