Электрификация крупных потребителей (стр. 4 из 5)

γ7(12,5)=(γ32+γ5(12,5)2)0,5=(0,009322+0.004062)0,5 = 0,0101 (кГ/м*мм2) (3.32).

Для определения наиболее тяжелых условий выбранного провода найдем критический пролет:

LK = [δ]·((24· α·(ΰг – ΰиз)) / ( γ2нб + γ12)) (м) (3.33).

Подставив известные величины получаем:

LK = 7.5·((24· 23·10-6· (-5 – (-40))) / (0,002572 + 0,01012))=105.793 (м).

На основании результата, полученного из выражения (3.33) можно сделать вывод о том, что критический пролет меньше заданного (150 м) и потому большее напряжение материала провода будет при ΰг – 5 С, гололеде и ветре.

Для определения атмосферных условий, при которых будет наибольшая стрела провеса провода при вертикальном его положении, найдем приближенное значение критической температуры:

ΰпк = ΰг + [δ]·(β/α)·(1-(γ1/γ3)) (3.34)

ΰпк = -5 + 7.5·(0.000158/23·10-6)·(1-(0,00257/0,00932))=32.72 C (3.35)

Приближенная критическая температура ниже высшей температуры провода (воздуха). Наибольшая вертикальная стрела провеса, следовательно, будет не при проводе, покрытом гололедом, а при температуре + 40 С.

Определим стрелу провеса при ΰг = + 40 С, воспользовавшись уравнением состояния провода:

(3.36).

Исходными условиями для расчета провода являются: провод покрыт гололедом, ветер со скоростью 12.5 м/сек, температура – 5 С, при которых напряжение в проводе равно допускаемому [δ] =7.5 кГ/мм2. Произведя подстановку известных данных получим:

(3.37)

После упрощений выходит уравнение вида:

δ1- 37.78/δ21+ 3.153 =0 (3.38)

Подбором находим δ1 = 2.56 кГ/мм2.

Стрела провеса провода при + 40 С и нагрузке провода только собственным весом:

f1= ( l2·γ1) / 8 · δ1 = ( 1502·0,00257) / 8 · 2.56 = 2,768 (м) (3.39).

Длина провода в пролете при температуре + 40 С:

L = l +(8/3) ·(f12/l) = 150 + (8/3) ·(4,6172/150) = 150,136 (м) (3.40).

Длина провода в пролете больше длины пролета на 0,1 %, т.е. на очень незначительную величину.

Проведем механический расчет для участка 3 - 4.

Определим удельную нагрузка от веса провода по формуле (3.2):

γ1 = G/F = 0,068/24,7=0,00275 (кГ /м*мм2) (3.41).

Рассчитаем нагрузку от гололеда при условии, что провод покрыт цилиндрическим слоем гололеда с одинаковой толщиной стенки вдоль всего пролета по формуле (3.3):

γ2=(0,00238·b·(d +b ))/F=(0,00238·10·(6,4+10))/24,7 = 0,0256 (кГ/м*мм2) (3.42).

Определим нагрузку от веса провода и гололеда по формуле (3.4):

γ3 = γ1+ γ2 = 0,00275 + 0,0256 = 0,0284 (кГ /м*мм2) (3.43).

Удельная нагрузка от ветра на провод, свободный от гололеда, от давления ветра со скоростью 25м/сек определяется по формуле (3.5):

γ4(25)=(α · CX ·d·υ2)/(16·F0·1000)=(1,2 · 0,85 ·6.4·252)/(16·24,7·1000) = = 0,02009 (кГ /м*мм2) (3.44).

Удельная нагрузка от ветра на провод покрытый льдом, от давления ветра со скоростью 12,5 м/cек, определяется по формуле (3.8):

γ5(12,5)=(α · CX · (d + 2b) · υ2)/(16·F0·1000))=

=(1,2·0,85·(6.4+2·10)·252)/(16·24.7·1000)=0.0153 (кГ/м*мм2) (3.45).

Удельная нагрузка от веса провода и давления ветра на провод, свободный от гололеда определим по формуле (3.9):

γ6(25) = (γ12 + γ4(25)2)0,5 = (0,002752 + 0,022)0,5= 0,0201 (кГ /м*мм2) (3.46).

Удельная нагрузка от веса провода и гололеда и давления ветра на обледенелый провод определим по формуле (3.10):

γ7(12,5)=(γ32+γ5(12,5)2)0,5=(0,02842+0.01532)0,5 = 0,0314 (кГ/м*мм2) (3.47).

Для определения наиболее тяжелых условий выбранного провода найдем критический пролет:

LK = [δ]·((24· α·(ΰг – ΰиз)) / ( γ2нб + γ12)) (м) (3.48).

Подставив известные величины получаем:

LK = 7.5·((24· 23·10-6· (-5 – (-40))) / (0,002752 + 0,031442))=32.38 (м).

На основании результата, полученного из выражения (3.48) можно сделать вывод о том, что критический пролет меньше заданного (50 м) и потому большее напряжение материала провода будет при ΰг – 5 С, гололеде и ветре.

ΰпк = ΰг + [δ]·(β/α)·(1-(γ1/γ3)) (3.49)

ΰпк = -5 + 7.5·(0.000158/23·10-6)·(1-(0,00275/0,03144))=38.79 (C).

Определим стрелу провеса при ΰг = + 40 С, воспользовавшись уравнением состояния провода:

(3.50).

(3.51)

После упрощений выходит уравнение вида:

δ1- 4.972/δ21+ 1.847 =0 (3.52)

Подбором находим δ1 = 1.26 кГ/мм2.

Стрела провеса провода при + 40 С и нагрузке провода только собственным весом:

f1= ( l2·γ1) / 8 · δ1 = ( 1502·0,00275) / 8 · 1.26 = 0,6817 (м) (3.53).

Длина провода в пролете при температуре + 40 С:

L = l +(8/3) ·(f12/l) = 50 + (8/3) ·(0,68172/50) = 50,0247 (м) (3.54).

Длина провода в пролете больше длины пролета на 0,05 %, т.е. на очень незначительную величину.

Проведем механический расчет для участка РЭС - 2.

Определим удельную нагрузка от веса провода по формуле (3.2):

γ1 = G/F = 1,276/501=0,00274 (кГ /м*мм2) (3.55).

γ2=(0,00238·b·(d +b ))/F=(0,00238·10·(29.1+10))/501 = 0,00126 (кГ/м*мм2) (3.56).

Определим нагрузку от веса провода и гололеда по формуле (3.4):

γ3 = γ1+ γ2 = 0,00274 + 0,00126 = 0,004 (кГ /м*мм2) (3.57).

γ4(25)=(α · CX ·d·υ2)/(16·F0·1000)=(1,2 · 0,85 ·29.1·252)/(16·501·1000) = = 0,00098 (кГ /м*мм2) (3.58).

γ5(12,5)=(α · CX · (d + 2b) · υ2)/(16·F0·1000))=

=(1,2·0,85·(29.1+2·10)·252)/(16·29.1·1000)=0.000757 (кГ/м*мм2) (3.59).

Удельная нагрузка от веса провода и давления ветра на провод, свободный от гололеда определим по формуле (3.9):

γ6(25) = (γ12 + γ4(25)2)0,5 = (0,002742 + 0,000982)0,5= 0,00273 (кГ /м*мм2) (3.60).

γ7(12,5)=(γ32+γ5(12,5)2)0,5=(0,0042+0.0007572)0,5 = 0,00388 (кГ/м*мм2) (3.61).

Для определения наиболее тяжелых условий выбранного провода найдем критический пролет:

LK = [δ]·((24· α·(ΰг – ΰиз)) / ( γ2нб + γ12)) (м) (3.62).

Подставив известные величины получаем:

LK = 7.5·((24· 23·10-6· (-5 – (-40))) / (0,002742 + 0,0042))=355.05 (м).

На основании результата, полученного из выражения (3.62) можно сделать вывод о том, что критический пролет меньше заданного (400 м) и потому большее напряжение материала провода будет при ΰг – 5 С, гололеде и ветре.

ΰпк = ΰг + [δ]·(β/α)·(1-(γ1/γ3)) (3.63)

ΰпк = -5 + 7.5·(0.000158/23·10-6)·(1-(0,00274/0,04))=12.179 (C).

Определим стрелу провеса при ΰг = + 40 С, воспользовавшись уравнением состояния провода:

(3.64).

(3.65)

После упрощений выходит уравнение вида:

δ1- 233.108/δ21+ 4.368 =0 (3.66)

Подбором находим δ1 = 4.95 кГ/мм2.

Стрела провеса провода при + 40 С и нагрузке провода только собственным весом:

f1= ( l2·γ1) / 8 · δ1 = ( 3702·0,00275) / 8 · 4.95 = 8.716 (м) (3.67).

Длина провода в пролете при температуре + 40 С:

L = l +(8/3) ·(f12/l) = 370 + (8/3) ·(0,68172/370) = 370.547 (м) (3.68).

Длина провода в пролете больше длины пролета на 0,05 %, т.е. на очень незначительную величину.

Проведем механический расчет для участка 2 - 5.

Определим удельную нагрузка от веса провода по формуле (3.2):

γ1 = G/F = 0.407/148=0,00275 (кГ /м*мм2) (3.69).

γ2=(0,00238·b·(d +b ))/F=(0,00238·10·(15.8+10))/148 = 0,00126 (кГ/м*мм2) (3.70).

Определим нагрузку от веса провода и гололеда по формуле (3.4):

γ3 = γ1+ γ2 = 0,00275 + 0,0049 = 0,0076 (кГ /м*мм2) (3.71).

γ4(25)=(α · CX ·d·υ2)/(16·F0·1000)=(1,2 · 0,85 ·15.8·252)/(16·148·1000) = = 0,00425 (кГ /м*мм2) (3.72).

γ5(12,5)=(α · CX · (d + 2b) · υ2)/(16·F0·1000))=

=(1,2·0,85·(15.8+2·10)·252)/(16·148·1000)=0.0028 (кГ/м*мм2) (3.73).

Удельная нагрузка от веса провода и давления ветра на провод, свободный от гололеда определим по формуле (3.9):

γ6(25) = (γ12 + γ4(25)2)0,5 = (0,002752 + 0,004252)0,5= 0,00506 (кГ /м*мм2) (3.74).

γ7(12,5)=(γ32+γ5(12,5)2)0,5=(0,00762+0.00282)0,5 = 0,00818 (кГ/м*мм2) (3.75).

Для определения наиболее тяжелых условий выбранного провода найдем критический пролет:

LK = [δ]·((24· α·(ΰг – ΰиз)) / ( γ2нб + γ12)) (м) (3.76).

Подставив известные величины получаем:

LK = 7.5·((24· 23·10-6· (-5 – (-40))) / (0,002752 + 0,008182))=135.05 (м).

На основании результата, полученного из выражения (3.76) можно сделать вывод о том, что критический пролет меньше заданного (400 м) и потому большее напряжение материала провода будет при ΰг – 5 С, гололеде и ветре.