Механические нагрузки проводов и тросов

 

Провода и тросы воздушных линий испытывают действие механических нагрузок, направленных по вертикали (вес провода и гололеда) и по горизонтали (давление ветра), в результате чего в металле проводов возникают напряжения на расстояние. На величину последних влияет также и температура окружающего воздуха, что заставляет учитывать ее в расчетах.

На практике считают, что все нагрузки в пролете между двумя опорами равномерно распределены по длине проводов и являются статическими, а отдельных порывов ветра, создающих динамический характер нагрузки, не учитывают, хотя они и возможны.

В расчет механической прочности проводов вводят понятие удельных нагрузок, то есть таких нагрузок, которые провод длиной 1 м испытывает на 1 мм² своего поперечного сечения [кг/м·мм²].

 

Нагрузка от собственного веса провода

 

Удельная нагрузка от собственного веса провода зависит от его материала и конструкции и равна:

 

[кг/м·мм²],

где G₀ – вес 1 км провода, кг;

F – расчетное (действительное) сечение всего провода, в отличие от номинального сечения, учитываемого при электрических расчетах, мм².

 

Нагрузка от веса гололеда

 

Объем гололеда на проводе длиной 1 м составляет:

 

,

где b и d даны в миллиметрах (рис. 1).

 

 

 

Рис. 1. Слой гололеда толщиной b, учитываемой в расчетах.

 

Соответственно вес гололеда на проводе

 

, кг,

 

где g₀=0,9·10^-3 кг/см² – объем вес гололеда, принимаемый одинаковым для всех районов.

Отсюда удельная нагрузка от гололеда

 

, кг/м·мм².

 

Нагрузка от веса провода и гололеда

 

Эти нагрузки действуют в одном вертикальном направлении и поэтому складываются арифметически:

 

, кг/м·мм².

 

Нагрузка от давления ветра

 

Давление ветра, направленного горизонтально под углом 90⁰ к поверхности провода, определяется по формуле:

 

, кг,

 

где  - скоростной напор ветра, кг/м²;

 - скорость ветра, м/сек;

 - коэффициент, учитывающий неравномерность скорости ветра по длине пролета; величину  принимают в зависимости от скорости напора ветра Q:

 

Скоростной напор ветра Q, кг/м2	Коэффициент α
До 27 40 55 76 и более	1 0,85 0,75 0,7

С_х – аэродинамический коэффициент, равный 1,1 для проводов диаметром 20 мм и более и 1,2 для проводов диаметром до 20 мм, а также для всех проводов, покрытых гололедом;

S – площадь диаметрального сечения провода, м².

Давление ветра на 1 м длины провода диаметром d (мм) можно подсчитать по формуле:

,

а удельную нагрузку от ветра на провод, свободный от гололеда, - по формуле:

, кг/м·мм².

 

С появлением гололеда поверхность провода, на которую давит ветер, увеличивается. Удельная нагрузка в этом случае будет:

, кг/м·мм².

 

В эту формулу скоростной напор ветра подставляют из таблицы 5.

 

Суммарные нагрузки

 

Для определения результирующих (суммарных) нагрузок на провод надо найти геометрическую сумму действующих на него вертикальных и горизонтальных нагрузок.

 

Рис. 2. Суммарная нагрузка на провод от его собственного веса и  давления ветра.

Рис. 3. Суммарная нагрузка на провод от его собственного веса, веса гололеда и давления ветра.

 

Так, суммарная удельная нагрузка на провод от его собственного веса и давления ветра на провод (рис. 2) равна:

, кг/м·мм².

 

Суммарная удельная нагрузка на провод от веса провода, веса гололеда и давления ветра (рис. 3) составляет:

 

, кг/м·мм².

---

Дата добавления: 2021-04-15; просмотров: 82; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

---

---

Мы поможем в написании ваших работ!