К вопросу надежной эксплуатации анкерных опор линий электропередач
Необходимость учета при конструировании анкерных опор линий электропередач нагрузок, появляющихся при возникновении внештатных ситуаций в момент монтажа проводов. Определение критических напряжений возникающих в районе болтового соединения тяги.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 06.05.2018 |
| Размер файла | 151,3 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http: //www. allbest. ru/
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ»
К вопросу надежной эксплуатации анкерных опор линий электропередач
Вертынский О.С., Кандидат технических наук
Лавриненко Ю.А., Кандидат технических наук
Меланич В.М. Кандидат технических наук
Аннотация
линия электропередача анкерный напряжение
К ВОПРОСУ НАДЕЖНОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ АНКЕРНЫХ ОПОР ЛЭП
Статья посвящена проблеме надежной эксплуатации линий электропередач. В статье затрагиваются вопросы, связанные с необходимостью учета при конструировании анкерных опор линий электропередач дополнительных нагрузок, появляющихся при возникновении внештатных ситуаций в момент монтажа части опоры или натяжения (монтажа) проводов. Приводится обоснование данной проблемы на примере типовой конструкции анкерно-угловой опоры с определением критических напряжений возникающих в районе болтового соединения тяги с элементом U4.
Ключевые слова: опора ЛЭП, аварийная ситуация, краевые напряжения.
Abstract
Vertinskii O.S.1, Lavrinenko U.A.2, Melanich V.M.3
1 ORCID: 000-0002-6957-9693, PhD in Engineering, 2 ORCID: 000-0001-8455-9730, PhD in Engineering, 3 PhD in Engineering, National Research Nuclear University MEPhI
THE QUESTION OF RELIABLE OPERATION OF ANCHOR POLES OF POWER LINES
The article deals with the safe operation of power lines. The article addresses the issues related to the need to consider in the design of the anchor pylons additional loads occurring during emergency situations at the time of installation of the support or tension (installation) wires. The substantiation of this problem on an example of the type design anchor-corner support to the definition of critical stresses arising in the area of bolting traction with U4 element.
Keywords: electricity pylon, emergency, edge stresses.
Анкерные опоры ЛЭП устанавливаются, как правило, на прямых участках трассы для перехода через инженерные сооружения или естественные преграды. Они способны воспринимать продольную нагрузку от натяжения проводов. При этом их конструкция отличается жесткостью и прочностью. Рассчитываются анкерные опоры на восприятие односторонних натяжений по проводам и тросам при обрыве проводов или тросов в примыкающем пролете.
Широкое применение этих конструкций в сочетании с высокой степенью их ответственности и повышенными требованиями, предъявляемыми к надежности электрических сетей, с одной стороны, и наличие их отказов при эксплуатации, с другой стороны, заставляют искать причины отказов, а так же обращают внимание на необходимость повышения эксплуатационной надежности анкерных опор ЛЭП.
Модернизируя опоры с точки зрения повышения эксплуатационной надежности, при этом, упускается момент, что иногда причиной возникновения аварийных ситуаций является недостаточный учет монтажных нагрузок при конструировании узлов опоры. Так, например, имеют место случаи крепления тяги ST1 к элементу U4 на одном болте.
Рис. 1 Схема траверсы анкерно-угловой опоры У110-4+5
Считается, что подобное крепление в момент монтажа достаточное и безопасно для проведения работ. Такое впечатление может сложиться при отсутствии или неполном учете вертикальных нагрузок возникающих в аварийной ситуации. Одной из таких ситуаций является заклинивание блока при монтаже проводов с возникновением критической вертикальной составляющей тяжения.
Рассмотрим анкерно-угловую опору У110-4+5.
Тяга ST1 является несущим элементом траверсы опоры (рис. 1). Тяга присоединена к элементу U4и поясу ствола опоры болтами Ш16 мм (по одному болту с каждого конца тяги).
Согласно проекту тяга ST1 выполнена из уголкового профиля L50х4, материал тяги - сталь марки Вст3.
Задавшись метеорологическими данными (расчетная скорость ветра для района III - 29 м/с), характеристику воздушной линии (провод АС-120/19; длина расчетного пролета - L - 200 м; нагрузка на провод при выбранном режиме - 0,471 кгс/м; длина анкерного участка - 1200 м) и нагрузки на провод (результирующая нагрузка при ветре без гололеда - p=1,0682 кгс/м.) Определим вертикальную составляющую тяжения:
где p - результирующая нагрузка на провод от собственного веса и ветра;
L - длина расчетного пролета.
Рис. 2 Схема действия составляющих тяжения в точке подвеса при монтаже провода
Из условия равновесия системы определим полное тяжение в проводе:
Сила при натяжении провода трактором:
Принимается вертикальной вследствие малости углов.
Определим усилие в тяге при действии вертикальных сил , и :
Выполним оценку прочности тяги ST1. Тяга ST1: уголок 50х5; площадь сечения А=4,8см2.
Рис. 3 Расчетная схема траверсы
Расчетное усилие в тяге - 2,4тс (растяжение).
Согласно неверно принятому решению тяга присоединена к элементу U4 и поясу ствола опоры болтами Ш16 мм (напомним, по одному болту с каждого конца тяги).
Рис. 4 Геометрическая схема поперечного сечения уголка 50х5 с отверстием
Оценка прочности тяги выполняется по сечению, ослабленному отверстием для болта.
Площадь сечения нетто:
Изгибающие моменты:
Напряжение в т. А:
Напряжение в стержне при центральном растяжении (по сечению брутто):
Таким образом, краевое напряжение (точка А) увеличивается более чем в 5 раз:
В этом случае данное сечение уголка (встречающееся в типовых проектах) и конструктивное решение узлов крепления тяги к элементу U4 и поясу ствола опоры не обеспечивает достаточную несущую способность траверсы при возникновении аварийных перегрузок. Полученные результаты могут объяснить характер часто встречающихся разрушений болтовых соединений тяги.
Литература
1. СП 13-102-2003. Правила обследования несущих строительных конструкций зданий и сооружений / Госстрой России.- М.: ФГУП ЦПП, 2003.
2. СНиП II-23-81*. Стальные конструкции / Госстрой СССР. - М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1990.
3. РД 34.20.504-94. Типовая инструкция по эксплуатации воздушных линий электропередачи напряжением 35-800кВ. М.: НЦ ЭНАС, 2003.
4. Крюков К.П., Новгородцев Б.П. Конструкции и механический расчет линий электропередач. Л.: Энергия, 1979. - 312 с.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Общие сведения о воздушных линиях электропередач, типы опор для них. Понятие и классификация изоляторов провода трассы. Особенности процесса разбивки трассы, монтажа проводов и тросов. Характеристика технического обслуживания воздушных линий до 1000 В.
курсовая работа [35,4 K], добавлен 05.12.2010Элементы воздушных линий электропередач, их расчет на механическую прочность. Физико-механические характеристики провода и троса. Расчет удельных нагрузок и аварийного режима. Выбор изоляторов и линейной арматуры. Расстановка опор по профилю трассы.
курсовая работа [1,8 M], добавлен 11.01.2013Проектирование воздушных линий электропередачи, его основные этапы. Особенности выбора промежуточных опор и линейной арматуры. Механический расчет проводов, и грозозащитного троса и монтажных стрел провеса. Специфика расстановки опор по профилю трассы.
курсовая работа [1,4 M], добавлен 12.12.2009Воздушная линия электропередачи - устройство для передачи электроэнергии по проводам. Конструкции опор, изоляторов, проводов. Особенности проведения ремонта и заземления воздушных линий. Монтаж, ремонт, обслуживание воздушных линий электропередач.
дипломная работа [64,0 K], добавлен 10.06.2011Состав воздушных линий электропередач: провода, траверсы, изоляторы, арматура, опоры, разрядники, заземление, волоконно-оптические линии. Классификация линий электропередач по роду тока, назначению и напряжению. Расположение проводов на воздушной линии.
презентация [188,3 K], добавлен 02.09.2013Описание линий электропередач как основной части электрической системы. Разновидности неполадок ЛЭП и способы их преодоления. Особенности перегрузок межсистемных и внутрисистемных транзитных связей. Условия безаварийной работы линий электропередач.
контрольная работа [18,7 K], добавлен 28.04.2011Электрические параметры сети в нормальном и аварийном режимах. Расчет конструктивных параметров проводов, опор и фундаментов воздушных линий. Разработка заземляющих устройств подстанций и опор линий, средств по грозозащите линий и трансформаторов.
курсовая работа [3,1 M], добавлен 17.12.2014Выбор опор линий электропередач. Отличающиеся части радиальной и кольцевой сети. Определение удельных механических нагрузок от действия массы провода (троса). Расчет коэффициента полезного действия, себестоимость передачи и распределения электроэнергии.
курсовая работа [729,3 K], добавлен 07.08.2013Понятие воздушных линий электропередач: характеристика главных составляющих их элементов. Классификация типов ВЛЭП по ряду признаков. Сущность кабельных линий сетей электроснабжения, характеристика их конструкции и составных частей. Принципы маркировки.
презентация [233,6 K], добавлен 20.10.2013Расчет трансформаторных подстанций, воздушных линий электропередач и кольцевой схемы. Определение потерь напряжений на участках линий, КПД электрической сети для режима наибольших нагрузок. Выбор положения регулировочных ответвлений трансформаторов.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 17.05.2015Электрическая воздушная линия. Изоляция проводов от опор. Подвесной изолятор тарельчатого типа, общий вид. Поддерживающие и натяжные гирлянды: понятие, преимущества и недостатки использования. Изоляторы опорные стержневые полимерные, срок службы.
презентация [1,5 M], добавлен 01.03.2015Классификация кабелей и кабельных линий электропередач. Выбор метода прокладки и технология монтажа кабеля. Способы его электрического соединения, основные требования к ним. Техническое обслуживание и ремонт кабельных линий, их основные повреждения.
дипломная работа [2,8 M], добавлен 09.07.2011Проектирование и сооружение воздушных линий электропередач, их устройство, основные методы испытаний, объем работ по их техническому обслуживанию. Организация охранных и ремонтных работ, разработка технологической документации и техника безопасности.
курсовая работа [39,0 K], добавлен 19.01.2011Выбор мощности силовых трансформаторов. Расчет сечения линий электропередач, их параметры. Потери мощности и электроэнергии в силовых трансформаторах и линиях электропередач. Проверка выбранного сечения линий электропередачи по потере напряжения.
курсовая работа [741,1 K], добавлен 19.12.2012Конструкции и механический расчет проводов и грозозащитных тросов. Расчетные климатические условия, ветровые и гололедные нагрузки, влияние температуры. Определение значения напряжений и стрел провеса провода. Расчет критической температуры для пролета.
курсовая работа [2,7 M], добавлен 24.12.2014Разработка вариантов схем электрической сети. Определение потокораспределения и выбор сечений проводов воздушных линий. Расчет токов короткого замыкания. Выбор и проверка оборудования подстанции. Выбор и расчет релейной защиты, заземления, молниезащиты.
курсовая работа [744,2 K], добавлен 11.05.2012История высоковольтных линий электропередач. Принцип работы трансформатора - устройства для изменения величины напряжения. Основные методы преобразования больших мощностей из постоянного тока в переменный. Объединения элетрической сети переменного тока.
отчет по практике [34,0 K], добавлен 19.11.2015Проектирование электрических линий: расчет электрических нагрузок, токов короткого замыкания и защитного заземления, выбор потребительских трансформаторов, оценка качества напряжения у потребителей. Конструктивное выполнение линии с заданными параметрами.
курсовая работа [729,3 K], добавлен 11.12.2012Разработка устройства для определения мест повреждения воздушных линий электропередач: расчет электрических нагрузок, токов короткого замыкания, релейной защиты силовых трансформаторов от аварийных режимов, выбор схем соединения и оборудования подстанций.
дипломная работа [2,2 M], добавлен 07.09.2010Особенности построения электропитающих сетей предприятий. Конструктивные элементы воздушных линий: опоры, провода, изоляторы. Типы конструкций опор: промежуточные, анкерные. Расположение проводов на опорах. Свойства проводов и их механическая прочность.
презентация [2,1 M], добавлен 30.10.2013
