Villámvédelmi kábel kiszámítása - a mechanikai alkatrész kialakítása

Oldal 18/37

A villámvédelmi kábel kiszámítása azzal a feltétellel történik, hogy megfigyeljük a vezetékek és a kábel közötti távolságokat a villámvédelmi okok miatt szükséges távolság közepén [13]. A kábel és a vezeték közti legrövidebb távolságok az átmérő közepén + 15 ° C hőmérsékleten és szél nélkül [13, 341. 2.5.19].
A kábel és a huzal elrendezésének megfelelően, a 3. ábrán látható támaszon. 2.41. Ábrán látható, hogy a kábelt lévõ lökéshullám + 15 ° C hõmérsékleten és a szél hiánya a következõ képlet segítségével határozható meg:
fT = f n + h m - Zm,
ahol f n a huzal sagging nyíl a középpont közepén, m;
h m a kábel és a huzal közötti függőleges távolság, m;
Zm a kábel és a vezeték közötti távolság [13] a középpont közepén, amit a [13, 341, lap. 2.5.19], m.

Ábra. 2.41. Huzal felfüggesztés és villámköteg felfüggesztési sémája a tartón Ha a vezeték felfüggesztési pontjainak magassága azonos, akkor:

1. a horgonyos rögzítéseknél a hm távolság megegyezik a kötél-rezisztens és a keresztirányú jelek közötti különbséggel, amelyet a támasz rajz segítségével határozhatunk meg. A szigetelőkötél hossza figyelmen kívül hagyható, mivel a horgonytámaszokon feszítővirágokat használnak;
2. A támogatások és a drótkötél köztes típusú felfüggesztett támogató koszorúkat, így meghatározni a távolságot HT szükséges különbséget jelek és trosostoyki hossza mentén végighalad a szigetelő húr összeadni és kivonni a hossza drótkötél izolátor koszorú.

Ha a magassága a vezeték felfüggesztési pontok két különböző hordozókon venni, az (2.63), hogy megtalálja a gém Kötélkapcsoló helyettesítő érték h m, a következő képlettel:
(2,64)

ahol hm és hm a kábel szuszpenziójának magasságai és a szóban forgó hordozók mindegyikének vezetéke közötti távolságok.
A villámvédelmi kábel kezdeti állapotban lévő feszültségét a következő képlet határozza meg:
(2,65)
A kapott értéket a (2.40) egyenletbe helyezzük, és a kábelben lévő feszültséget minden szükséges üzemmódban meghatározzuk.
Rendszerint az acélköteleket villámvédelmi kábelekként használják. A legalacsonyabb hőmérséklet vagy a legnagyobb terhelés mellett a normál lineáris terhelés alatt a feszültség a kábelben nem haladhatja meg a megengedett [13] és 60 daN / mm értéket. Ha az eredmény kiszámításánál a feszültség a kábel bármely módban túllépi a megengedett értéket, szükséges, hogy akár növeljük a keresztmetszete kábel, vagy magasságának növelése trosostoyki [3, 11, 13].
A kábel helyzetét a tartószerkezetre a villámvédelem feltételei szerint a kábelek vezetékvédő szögének értéke határozza meg - # 945; A vezetékes szuszpenzió vegyes módszerrel ellátott vonalakat egy kábel védi, és a vezetékek vízszintes felfüggesztésével - kettővel, ahogy az az 1. ábrán látható. 2.42, a, b.
Légcsatornák 220-330 kV vegyes vezetékek találhatók támogatja 35 magasság - 45 méter védik két kötél megközelíteni alállomások, valamint olyan területeken, ahol súlyos vihar aktivitását a vonal hosszát.

Ábra. 2.42. A kábelek elrendezése a tartókon
Egy villámvédelmi kábellel a vezetékek védőszöge # 945; legfeljebb 30 °, és két kábellel - legfeljebb 20 ° [13].

2.10
Használata az adatok és a számítási eredményeket az előző példákban, a acél kötél mark TC-11 névleges 70 mm2 meghatározzuk a védő sarkok a vezetékeket a közbenső támaszon és megfelelés [13] védelmére fölötte átviteli vonalak a légköri túlfeszültségek. Számoljuk ki a kábel feszültség megszüntetéséhez szükséges áttörést villám a vezetékek és az esetleges átfedések kábelt a vezeték kisülések kábel közepén repülés, és ellenőrizze a kábel mechanikai szilárdság.

magyarázatok
A P220-2 típusnak megfelelő, egységes, szabadon álló, kétlépcsős tartószerkezetnek a használatára fel van szerelve a kötél-rezisztens Hts magassága 5,5 m-rel (2.43. Ábra).
Villámvédelem huzalok vannak szerelve tartókra trosostoykah keresztül egyes szigetelők söntöli szikraköz annak érdekében, hogy elkerülje a további veszteségek energia aktív áramlás a indukálta bennük, és a jég olvadása. A szigetelő, a bilincs és a kábelcsatlakozó magassága # 955; t = 0,44 m.

Ábra. 2.43. Középfém szabadon álló kétláncú P220-2 típusú tartó

A szigetelőkötegek magassága a közbenső támaszon # 955; π = 1,54 m (2.6. Példa).
[6, 59. oldal, fül. 1.57] leírjuk a TK-11 kábel műszaki adatait (2.9. Táblázat).

A TK-11 kábel műszaki adatai
2.9. Táblázat

A maximális standard dinamikus nyomás a szél a szél régióban IV 65 daN / m, a szükséges falvastagsága a jég több, mint 22 mm (az oldatok készült 22 mm-es) (2.1 példa).
A kábel lineáris terjeszkedésének hőmérsékleti tényezőjének értéke # 945; t = 12 · 10 1 / ° C; a kábel rugalmassági modulusa Ет = 20-10 daN / mm (2.4. példa).
Tipikus hőmérsékleti értékek (2.4 és 2.5 példák):

1. éves átlag # 920; = -2 ° C;
2. mázképződés # 920; # 967; = - 5 °;
3. abszolút legkisebb # 920; -_ = -55 ° C;
4. abszolút legnagyobb # 920; + _ = 20 ° C

Meg kell jegyezni, hogy a kábel kiszámítása légköri túlfeszültségen történik = 920; _ = 15 ° C (2.8. Bekezdés).

A kábel megengedett feszültségei normalizáltak [13]: # 963; m- = 60 daN / mm a huzal állapotában, amikor a legnagyobb mechanikai terhelés vagy a levegő legalacsonyabb hőmérséklete működik; # 963; te = 42 daN / mm2 a huzal állapotában, amikor az átlagos éves léghőmérséklet működik (a kábel átlagos üzemi körülményei).
A tervezett felsővezeték átmérője l gab = 268 m.
A vezeték áthaladása a légvezeték átlagos működési körülményeivel f n = 3,6 m (2.5. Példa).

A megoldás
A [13] szerint a védőszög # 945; nem haladhatja meg a 30 ° -ot. A 3. ábrán látható. 2.42 és 2.43, ellenőrizze, hogy teljesülnek-e a tervezett felsővezetékre vonatkozó követelmények [13].
Megtaláljuk a felső keresztfej huzalainak védőszögét a tartón:

ahol Dв - a támasz felső sávjának hossza, m.
Megtaláljuk a középfázis vezetékeinek védőszögét:

ahol Dc a középső támasz karának hossza, m;
H a támasz magassága a középső és felső keresztkarok között, m. A követelmények [13] teljesülnek.
Határozza meg a kábelre ható terheléseket adott éghajlati viszonyok között. A terhelések kiszámításához használt jegyzeteket használjuk a vezetéken (2.1. Példa).
1. A kábel saját tömegéből folyamatosan ható terhelés:

A függőleges távolság a kábel és a vezeték közepén a span nem lehet kisebb, mint a névleges [13, p. 341, táblázat. 2.5.19], de ez a táblázat tartalmazza a távolságokat közbenső ível. Ezért a hossza ível nem haladja meg a 1000 m, a távolság a drótkötél és a maximális értéket a számított repülési Lmax = 1,251 Gab = 1,25 × 268 = 335 m tapasztalati képlete:
Z t = 4 + 0,015 (lmax-200) = 4 + 0,015 (335 - 200) = 6,025 m, akkor a kábelvezető nyíl a következőképpen alakul:
f ta - f n + # 955; n + Hts - # 955; t - Zt - 3,6 +1,54 + 5,5 - 0,44 - 6,025 - 4,175 m.
A kábel védelme áttörésének kizárásával kizárva a villámcsapások között javasolt különbséget tenni a huzal és a 1,5 m kábel között.
Ellenőrizzük:
f n - f ta - 3,6 - 4,175 - -0,575 m - az állapot nem áll fenn, ezért növeljük a Z t távolságot 2,2 m-rel, majd
Z t - 8,225 m,
és f ta - f n + # 955; n + Hts - # 955; t - Zt - 3,6 +1,54 + 5,5 - 0,44 - 8,225 -1,975 m;
f n - f ta - 3,6 -1,975 -1,625 m - ez a feltétel teljesül.
Ebben az esetben a kábel védőszöge a kábel közepén és a kábel tekercselési helyzetével és a felső vezetékkel:

azaz kevesebb, mint a tartóban, ami a vezetékek hatékony védelméhez szükséges.
Számítsa ki a kábel feszültségét, biztosítva a -1,975 m-es f termelést légköri túlfeszültség alatt, csökkentve a csökkentett hosszúság hosszát az elszigetelt felfüggesztésű kábelek csatlakoztatási pontjainak elmozdulása miatt.
A tervezési tapasztalatokból ismert, hogy a csökkentett hatótávolság átlagosan lpv - 0,9 · lgab - 0,9 · 268 - 241,2 m,

Az éghajlati körülmények meghatározó módja a legnagyobb terhelés módja volt # 947; nb (2.4. Példa).
Ellenőrizzük a kábel mechanikai szilárdságát, amikor a kiválasztott üzemmódban dolgozunk. Ehhez össze kell állítani és megoldani a kábel egyenletét, ahol a légköri túlfeszültség (# 920; # 963, hogy, # 947; 6 t), és a szükséges feltételek mellett - a legnagyobb terhelés a kötélen (# 920, # 961; # 947; 7t):

Első megközelítésként vegye figyelembe a kábel megengedett feszültségét # 963; TNB = 60 daN / mm. Az egyenletet Newton módszerével oldjuk meg. A számítások eredményeit a táblázat tartalmazza. 2.10.
2.10. Táblázat.
A stressz számítások eredményei villámvédelmi kábelen a legnagyobb mechanikai terhelés mellett, daN / mm

A végső eredmény azt mutatja, hogy a hálózati feszültség a kábel meghaladja a megengedett érték 18,9% miatt a nagy jég terhelést, ezért ki kell cserélni a TC-11 kábel a kábel keresztmetszete nagyobb, például TC-14 [6, p. 59, fülre. 1.57] és ismételje meg a számítást.
Az ismételt számítás eredményeképpen a kábel legmagasabb jégterhelésű feszültsége 58,6 daN / mm volt. Ennek következtében a TK-14 kábel mechanikai szilárdsága biztosított.