Расчет проводов. В соответствии с требованием ПУЭ механический расчет проводов ВЛ выше 1 кВ должен проводиться на основании следующих исходных условий:

В соответствии с требованием ПУЭ механический расчет проводов ВЛ выше 1 кВ должен проводиться на основании следующих исходных условий:

- при наибольшей внешней нагрузке;

- при низшей температуре и отсутствии внешних нагрузок;

- при среднегодовой температуре и отсутствии внешних нагрузок.

Для ВЛ до 1 кВ расчет должен проводиться при тех же условиях за исключением последнего. В ряде случаев и для ВЛ выше 1кВ нет необходимости проводить расчет по условию среднегодовой температуры. Это связано с тем, что вибрация проводов, определяющая данное исходное условие, имеет место не на всех ВЛ и зависит от длины пролета, сечения проводов, характера окружающей местности, типа изоляторов и т.п. Условия, при которых провода ВЛ должны быть защищены от вибрации, определяются ПУЭ. В случаях, когда такая защита не требуется, напряжения в проводе при среднегодовой температуре существенно меньше напряжений, возникающих при других условиях, и не превышают соответствующего допустимому напряжению. Однако рекомендуется во всех случаях для ВЛ выше 1 кВ расчеты проводить по определенным ранее условиям, тем более, что эти расчеты не связаны с большими вычислительными трудностями.

Как отмечалось ранее, расчет проводов должен проводиться также из условия среднегодовой температуры, для которого ПУЭ также устанавливает допустимое напряжение несколько меньшее, чем для режимов наибольшей нагрузки и низшей температуры. Следовательно, имеет место критический пролет, в котором напряжение в проводе достигает допустимых значений при среднегодовой и низшей температурах. Этот пролет называют первым критическим пролетом l _{1 к} .

В предыдущем параграфе было введено понятие критического пролета. При этом критический пролет определялся условием достижения допустимого напряжения при наибольшей нагрузке и при низшей температуре. В расчетах проводов этот пролет принято называть вторым критическим пролетом l _2к.

Как отмечалось ранее расчет проводов должен проводиться меньшее, чем для режимов наибольшей нагрузки и низшей температуры. Следовательно, имеет место критический пролет, в котором напряжение в проводе достигает допустимых значений при среднегодовой и низшей температурах. Этот пролет называют первым критическим пролетом l _{1 к}.

Если напряжения в проводе достигают допустимых значений при среднегодовой температуре и при наибольшей нагрузке, то соответствующий пролет называется третьим критическим пролетом l _3к.

Для пояснения способа расчета проводов с учетом трех критических пролетов обратимся к рис. 6.13, а. На нем представлены ряд кривых, отражающих зависимость напряжений в проводе от длины пролета. Кривая s_р++ построена для пролетов l < l _{2 к} при исходном режиме низшей температуры, т.е. при s_m= [[ s _доп.]_{] t-t-}, t_m= t_-, р_m= р ₁. Соответственно, кривая s_t- построена для пролетов l > l _{2 к} при исходном режиме наибольшей нагрузки, т. е. при s_m= [ s _доп.] _р+, t_m = -5^оС, р_m= р ₇. При l = l _2ккривые пересекаются, а напряжение в точке пересечения равно допустимым по условиям низшей температуры и наибольшей нагрузке. На рисунке представлены также кривые напряжения s_{t э}при среднегодовой температуре t _эдля пролетов l < l _2кпри исходном режиме низшей температуры и l < l _2к l > l _2кпри исходном режиме наибольшей нагрузки. В точках C и Dэти кривые пересекаются с прямой, соответствующей допустимому напряжению при среднегодовой температуре [ s _{доп]. t э}. Абсциссы точек пересечения C и D определяют значения критических пролетов l _1ки l _3к. На участке CD значения s превышают s _{доп. t э}[ s ] _{t э},т. е. Не не удовлетворяют требованиям ПУЭ. Поэтому в диапазоне l _1к <l < l _3кследует принимать в качестве исходного режим среднегодовой температуры с параметрами s_m = s _{доп. t э}[ s ] _{t э}, t_m= t _э, р_m= р ₁и определять значения напряжений s_р+ и s_t-. Откорректированные значения напряжений в указанном диапазоне пролетов показаны на рис. 6.13, а штриховыми линиями. Таким образом критический пролет l _{1 к} определяется условием равенства напряжений допустимым значениям при среднегодовой и низшей температурах, а критический пролет l _3к,соответственно, при среднегодовой температуре и наибольшей нагрузке. При расчетах с учетом трех критических пролетов, расположенных согласно рис. 6.13, а, в уравнении состояния провода необходимо принимать следующие параметры исходного режима:

для пролетов l < l _1к

для пролетов l _1к < l < l _3к

для пролетов l > l _3к

Соотношение l _1к < l _2к < l _3к, соответствующее рис. 6.13, а, является одним из возможных случаев, встречающихся в расчетах проводов.

Во втором возможном случае (рис. 6.13, б) кривые s_{t э}лежат ниже прямой AB. В этом случае значения s_{t э}не превышают допустимого напряжения s _{доп. t э}[ s ] _{t э}. Поэтому расчет провода необходимо выполнять либо из условия наибольшей нагрузки, либо низшей температуры. Пролеты l _1ки l _3кявляются фиктивными, и в расчетах необходимо учитывать только второй критический пролет l _2к.

В третьем возможном случае (рис. 6.13, в) левая кривая s_{t э}не пересекается с прямой AB.Этому случаю соответствует мнимое значение l _1ки фиктивное значение l _2к.Поэтому учитывается только пролет l _3к, а расчет выполняется из условия среднегодовой температуры при l< l _3к или из условия наибольшей нагрузки при l > l _3к.

В четвертом случае (рис. 6.13, г) правая кривая s_{t э}не пересекается с прямой AВ. В этом случае пролеты l _3к и l _2к – фиктивные.

В расчетах учитывается только пролет l _1к, позволяющий определить исходные условия – низшую температуру при l < l _1к или среднегодовую температуру при l > l _1к.

В третьем возможном случае (рис. 6.13, в) левая кривая s_{t э}не пересекается с прямой AB. Этому случаю соответствует мнимое значение l _1ки фиктивное значение l _2к.Поэтому учитывается только пролет l _3к, а расчет выполняется из условия среднегодовой температуры при l< l _3к или из условия наибольшей нагрузки при l > l _3к.

В четвертом случае (рис. 6.13, г) правая кривая s_{t э}не пересекается с прямой AВ. В этом случае пролеты l _3к и l _2к - фиктивные.

В расчетах учитывается только пролет l _1к, позволяющий определить исходные условия - низшую температуру при l < l _1к или среднегодовую температуру при l > l _1к.

В табл. 6.8 4 представлены параметры исходных условий в зависимости от соотношений критических пролетов.

Для вычисления значений критического пролета между любыми режимами I и II необходимо подставить в уравнение состояние провода значения напряжений s, нагрузок р и температур t, соответствующие этим режимам. Решая уравнение состояния провода относительно соответствующего критического пролета, можно получить обобщенную формулу для вычислений

(6.10)

Т а б л и ц аа 6.84