4 Механический расчет проводов и троса

4.1 Расчетные климатические условия

1. высшая температура t_max , ветер и гололед отсутствуют, удельная нагрузка

(режим высшей температуры);

2. низшая температура t_min, ветер и гололёд отсутствуют, удельная нагрузка (режим низшей температуры);

3. температура 0⁰С,ветер отсутствует, удельная нагрузка ;

4. температура гололёда t_гол,= -5⁰С, удельная нагрузка (режим для проверки габарита);

5. температура -5⁰С, максимальный напор ветра, удельная нагрузка (режим наибольшей нагрузки);

6. температура +15⁰С ветер и гололед отсутствуют, удельная нагрузка (грозовой режим).

4.2 Определение исходного режима

Выбор исходного режима определяется соотношением длины расчетного пролета l и пролетов l_k1, l_k2 и l_k3,называемых соответственно первым, вторым и третьим критическими пролетами.

l_k1= , (4.1)

l_k1= -мнимый пролёт.

l_k2= , (4.2)

где t_г-температура гололеда, равная –5⁰С

l_k2= =210,75 м.

l_k3= , (4.3)

l_k3= =316,78 м.

Из расчетов выберем параметры исходного режима.

Соотношению критических пролётов соответствует исходный режим исходный режим – режим среднегодовой нагрузки:

t_ср= 0⁰С,

=33,33∙10^-3 Н/м∙мм²,

[ ]=84 Н/мм².

4.3 Расчет напряжений в проводе и стрел провеса

Расчет напряжений в проводе ведется по уравнению состояния провода:

, (4.4)

где , , t_и - напряжение в проводе, удельная нагрузка и температура в

исходном режиме ;

, ,t_р - то же в рассчитываемом режиме;

l - расчетная длина пролета;

E, - модуль упругости и температурный коэффициент линейного

удлинения материала провода.

После подстановки значений в формулу (4.4) получается кубическое уравнение, которое решается вручную или при помощи программного пакета «Mathcad».

1. Расчет напряжения в режиме высшей температуры.

t_max= 30⁰С,

= 33,33∙10^-3 Н/м∙мм²,

,

Напряжение в проводе при высшей температуре : Н/мм²;

2.Расчет напряжения в режиме низшей температуры:

t_min=-25⁰С,

= 33,33∙10^-3 Н/м∙мм²,

,

Напряжение в проводе при низшей температуре : Н/мм²;

3. Расчет напряжения в режиме средней температуры:

t_ср=0⁰С,

= 33,33∙10^-3 Н/м∙мм²,

,

Напряжение в проводе при средней температуре : Н/мм²;

4. Расчет режима гололеда без ветра:

t_гол=-5⁰С,

= 64,973∙10^-3 Н/м∙мм²,

,

Напряжение в режиме гололеда без ветра : Н/мм²;

5.Режим наибольшей нагрузки:

t_гол=-5⁰С,

= 67,141∙10^-3 Н/м∙мм²,

,

Напряжение в режиме наибольшей нагрузки Н/мм²;

6. Расчет напряжения в грозовом режиме:

t= 15⁰С,

= 33,33∙10^-3 Н/м∙мм²,

,

Напряжение в проводе в грозовом режиме: =71,5 Н/мм².

Таблица 4 – Результаты расчетов для провода

Режим	Удельная нагрузка,Н/м∙мм2	Температура,0С	Напряжение в проводе, Н/мм2
Высшая температура	33,33∙10-3	30	61,763
Низшая температура	33,33∙10-3	-25	110,453
Среднегодовая температура	33,33∙10-3	0	84,0
Гололёд без ветра	64,973∙10-3	-5	117,594
Наибольшая нагрузка	67,141∙10-3	-5	119,459
Грозовой	33,33∙10-3	15	71,500

Требуется провести проверку условий прочности провода для режимов низшей среднегодовой температур и режима наибольшей нагрузки :

, (4.5)

Величины , , берутся из таблицы 6, а из таблицы 1.

Стрела провеса провода в пролете длиной l определяется для режимов максимальной температуры и гололеда без ветра по выражению:

f_i= , (4.6)

где f_i, , - стрела провеса, удельная нагрузка и напряжение в проводе,

отвечающее i- му сочетанию климатических условий.

м,

м,

Для проверки сравниваются полученные стрелы провеса (режимы и ) с максимально допустимой стрелой провеса =5,6 м, определенной ранее по формуле (3.4).

, , (4.7)

3,69 5,6 3,78 5,6

Условие выполняется, значит расстояние от нижнего провода до земли или инженерных сооружений будет не меньше допустимого.