Выбор изоляторов по механической прочности

 

При выборе конструктивных элементов ВЛ необходимо учитывать географическое расположение проектируемой линии, определяющее атмосферные воздействия, и условия работы ВЛ:

- температуру воздуха;

- ветровое давление;

- толщину стенки гололёда;

- степень агрессивного воздействия окружающей среды;

- интенсивность грозовой деятельности.

Нормативное значение ветрового давления согласно ПУЭ для 4 района по ветру приведено в [1, табл. 2.9]. При этом для ВЛ 110-750 кВ нормативное ветровое давление должно приниматься не менее 500 Па. Исходя из этого нормативное ветровое давление для линии 500 кВ составляет , при скорости ветра .

Нормативное ветровое давление при гололёде при отсутствии региональных карт и данных наблюдений определяется по (4.1) и округляется до стандартного значения:

 

                                                           (4.1)

 

При округлении до стандартного значения  при скорости ветра .

Нормативное значение толщины стенки гололёда плотностью  для 3 района по гололёду составляет  при высоте 10 м над землёй [1, табл. 2.10].

Изоляторы ВЛ рассчитываются на сочетание ветровых и гололёдных нагрузок, а также нагрузок от тяжения проводов, действующих в нормальных, аварийных и монтажных режимах.

Расчётные значения нагрузок определяются как произведение их нормативных значений и коэффициентов:

- надёжности по нагрузке;

- надёжности по ответственности;

- условий работы;

- региональных;

- сочетаний.

Полученные значения расчётных нагрузок, действующих на изоляторы, не должны превышать значений механических нагрузок, соответствующих типу изолятора, делённых на коэффициент надёжности по материалу. Для ВЛ 500-750 кВ в нормальном режиме: 2, 5 (при наибольших нагрузках), 5, 0 (при среднеэксплуатационных нагрузках для изоляторов поддерживающих гирлянд), 6, 0 (при среднеэксплуатационных нагрузках для изоляторов натяжных гирлянд); в аварийном режиме: 2, 0.

Так как среднегодовая температура , тогда расчетные усилия в изоляторах умножаются на коэффициент условий работы, равный 1, 4.

Температура воздуха при гололёде для высоты 1000 м над уровнем моря и среднегодовой температурой  принимается равной .

Температура воздуха при нормативном ветровом давлении и среднегодовой температурой  следует принимать равной .

Крепление проводов на опорах ЛЭП, порталах ОРУ осуществляется с помощью поддерживающих и натяжных изолирующих гирлянд, состоящих из арматуры и подвесных стеклянных изоляторов тарельчатой формы.

Выбор типа изолятора для поддерживающих гирлянд в нормальном режиме производиться по коэффициентам надёжности по материалу 2, 5 при наибольшей нагрузке, наличии гололёда на проводах и ветра, и 5, 0 при отсутствии ветра и гололёда:

 

                                                     (4.2)

 

где  – минимальная электромеханическая разрушающая  нагрузка изолятора, даН;

 – нагрузка от веса провода, даН;

 – нагрузка от провода с гололёдом при ветре, даН;

 – нагрузка от веса гирлянды изоляторов, даН.

 

Так как точный вес гирлянды до выбора типа изоляторов неизвестен, следует подставлять среднее значение [1, табл. 2.15]. Для . Если точный вес гирлянды окажется больше принятого, то необходимо произвести повторную проверку.

Нормативная результирующая нагрузка определяется геометрически от веса провода с гололёдом и ветрового давления:

 

                                                     (4.3)

 

где  – нагрузка от веса провода, Н;

 – нагрузка от гололёда, Н;

 – нагрузка от ветра на провод, покрытый гололёдом, Н.

 

                                                       (4.4)

 

где  – ускорение свободного падения, ;

 – погонная масса провода марки 3хАС 240/39 [1, табл. 2.16], ;

 – весовой пролёт, м;

 – коэффициент условий работы.

 

 

 

Без учёта поправок на изменение толщины стенки гололёда в зависимости от высоты над поверхностью земли и диаметра провода нормативная гололёдная нагрузка:

                                          (4.5)

 

где  – плотность гололёда, ;

 – нормативная толщина гололёда стенки, м;

 – диаметр провода, м;

 – коэффициент условий работы.

 

 

Без учёта изменения ветрового давления по высоте в зависимости от типа местности, а также поправок на изменение толщины стенки гололёда от высоты над поверхностью земли и диаметра провода:

 

                                      (4.6)

 

где  – ветровое давление при гололёде, Па;

 – коэффициент, учитывающий неравномерность ветрового давления по пролёту ВЛ [1, табл. 2.17];

 – коэффициент, учитывающий влияние длины пролёта на ветровую нагрузку;

 – коэффициент лобового сопротивления;

 – ветровой пролёт, м;

 – коэффициент условий работы.

 

 

Нормативная результирующая нагрузка:

 

 

Минимальная электромеханическая разрушающая нагрузка поддерживающего изолятора:

 

Выбор типа изоляторов для натяжных гирлянд, воспринимающих нагрузку и тяжения провода и собственного веса гирлянды, производится по (4.7):

 

                                         (4.7)

 

где  – сечение провода, ;

 – напряжение в проводе при наибольшей нагрузке и при среднегодовой температуре соответственно [1, табл. 2.18], .

 

Минимальная электромеханическая разрушающая нагрузка натяжного изолятора:

 

 

 

При определении нагрузок на конструкции ОРУ дополнительно следует учитывать вес человека с инструментами и монтажными приспособлениями при применении:

- натяжных гирлянд изоляторов – 2, 0 кН;

- поддерживающих гирлянд изоляторов – 1, 5 кН;

- опорных изоляторов – 1, 0 кН.

Исходя из выше сказанного, нагрузки на изоляторы поддерживающих и натяжных гирлянд ОРУ составляют:

 

 

По полученным значениям  и  выбирается тип подвесных изоляторов ВЛ и ОРУ. Результаты выбора сводятся в табл. 4.1.

 

Таблица 4.1 – Основные характеристики поддерживающих и натяжных изоляторов

Тип изолятора	Разрушающая механическая нагрузка, кН	Размеры, мм			Масса, кг
		Диаметр изоляционной детали	Строительная высота	Длина пути утечки
ПС210В	210	300	195	370	7, 1
ПС530А	530	360	240	600	20, 5

 

 

Рисунок 4.1-Чертеж изолятора ПС 210В.

 

Рисунок 4.2- Чертеж изолятора ПС 530А.

 

⇐ Предыдущая12345Следующая ⇒

Поделиться: