Определить линейные и объёмные нагрузки на сталеалюминиевый провод воздушной линии, проходящей в заданных районах

Определить линейные и объёмные нагрузки на сталеалюминиевый провод воздушной линии, проходящей в заданных районах по ветру и гололёду (характеризующихся соответственно нормативными значениями ветрового давления W0 и толщины стенки гололёда эквивалентной цилиндрической формы bэ). Ветер направлен перпендикулярно к пролёту. Высота приведённого центра тяжести проводов менее 15 м. Исходные данные для выполнения задачи 1. Вариант W0, Па (район по ветру) bэ, мм (район по гололёду) Провод АС 12 1000 (V) 20 (III) 185/43

В соответствии с исходными данными для провода АС 185/43 приведем физико-механические характеристики.
Марка провода АС Площадь сечения, мм2 Диаметр провода, мм Количество и диаметр проволок Количесво повивов, шт.
алюминиевой
части стальной части суммарное
алюминиевых, шт. мм стальных, шт. мм алюминиевой
части стальной части
185/43 185 43,1 228,1 19,6 30 2,8 7 2,8 2 1
Марка провода АС Масса 1 кг провода, кг Модуль упругости, 104 Н/мм2 Температурный коэффициент линейного удлинения, 10-6 град-1 Предел прочности при растяжении, Н/мм2 Удельная нагрузка от собственного веса провода, 10-3 Н/(м*мм2) Допустимое напряжение, Н/мм2
при среднегодовой температуре при низшей температуре при наибольшей нагрузке
185/43 846 8,9 18,3 340 37,09 102 153 153
Определим толщину стенки гололеда на проводе и величину ветрового давления
1. Высота приведенного центра тяжести определяется по формуле
hпр=hср-23[f] . (1.1)
hср – средняя высота подвеса проводов на опоре, м.
[f] – допустимая стрела провеса проводов, м.
Имеем
hпр=14,9-23*6=10,9 м.
2

. Толщина стенки гололеда
При величине приведенного центра тяжести hпр менее 25 м толщина стенки гололеда принимается равной нормативной.
Cmax=C0=20 мм.
3. Максимальное значение ветрового давление на провод определяется по формуле
Wmax=W0*kw . (1.2)
W0 – нормативное ветровое давление для заданного ветрового района, Па.
kw – поправочный коэффициент, зависит от характера местности и высоты приведенного центра тяжести.
Имеем
Wmax=1000*1=1000 Па.
4. Удельные нагрузки
4.1 Удельная нагрузка от собственного веса провода в соответствии со справочными данными составляет
γ1=37,09*10-3 Н/(м*мм2)
4.2 Удельная нагрузка от веса гололеда определяется исходя из условия, что гололёдные отложения имеют цилиндрическую форму плотностью g0=9*10-3 Н/(м*мм2).
γ2=g0*π*Cmax*d+Cmax*Kn*Kр*Kf*KdF, (1.3)
d – диаметр провода, мм4
Kn – коэффициент надежности по ответственности, принимается равным 1,0 для ВЛ до 220 кВ;
Kр – региональный коэффициент (допускается принимать 1,0);
Kf – коэффициент надежности по гололедной нагрузке, принимаемый для районов 3 и выше равным 1,6;
Kd – коэффициент условий работы, равный 0,5;
F – фактическое сечение провода, мм2.
Получим
γ2=9*10-3*3,14*20*19,6+20*1*1*1,6*0,5228,1=78,5*10-3 Н/(м*мм2).
4.3 Удельная нагрузка от собственного веса провода и веса гололеда
γ3=γ1+γ2