Пособие по расчету опор и проводов воздушных линий электропередач в соответствии с требованиями глав 2.4 и 2.5 ПУЕ:2006

РОЗРАХУНОК ОПОР ТА ПРОВОДІВ ПОВІТРЯНИХ ЛІНІЙ ЕЛЕКТРОПЕРЕДАВАННЯ

ЗГІДНО З ВИМОГАМИ ГЛАВ 2.4 І 2.5 ПУЕ: 2006

 ПОСІБНИК

Зміст

1 Сфера застосування і загальні положення

2 Нормативні посилання

3 Терміни  та визначення понять

4 Класи безвідмовності ПЛ

5 Вибір конструкції проводів, тросів

6 Метод розрахунку міцності проводів і тросів

7 Обчислення експлуатаційних навантажень  на проводи і троси

8 Розрахунки напруження в проводах, тросах та їхнього положення в прогонах

9 Метод розрахунку міцності будівельних конструкцій ПЛ

10 Обчислення навантажень від проводів, тросів  для розрахунку будівельних конструкцій

11 Обчислення кліматичних навантажень на площинні елементи ПЛ

12 Навантаження на проміжні опори від обірваних проводів, тросів

13 Розрахункові режими будівельних конструкцій

14 Розрахунки спеціальних компонентів ПЛ

 Додаток А. Кліматичні навантаження на проводи, троси та критичні температури

Таблиця А.1. Лінійні експлуатаційні навантаження для розрахунку проводів і тросів

Таблиця А.2. Питомі навантаження для розрахунку проводів і тросів

Таблиця А.3. Критичні температури для проводів АС

Додаток Б. Приклад розрахунку проводів  і спеціальних компонентів ПЛ

Б.1. Приклад розрахунку проводів 

Б.2. Приклад розрахунку  спеціальних компонентів

Додаток В. Кліматичні навантаження на будівельні конструкції від проводів і тросів

Таблиця В.1. Граничні лінійні  навантаження  від проводів і тросів для розрахунку будівельних конструкцій за першою групою граничних станів

Додаток Г. Приклади розрахункових режимів для опор

Г.1. Режими для проміжних опор

Г.2. Режими для анкерно-кутових опор

1 Сфера застосування  і загальні положення

Цей документ, який далі іменують Посібник, поширюється на конструкції механічної частини  повітряних ліній електропередавання змінного струму напругою до 750 кВ, які є об’єктами   технічних вимог,  передбачених  чинними главами 2.4 і 2.5 Правил  улаштування електроустановок (ПУЕ:2006). Положення Посібника, які стосуються визначення кліматичних навантажень, поширюються також на конструкції механічної частини розподільчих установок підстанцій, розташованих просто неба, що відповідає вимогам глави 4.2 ПУЕ.

Метою видання Посібника є впровадження в інженерну діяльність і процес навчання спеціалістів практичних шляхів реалізації вимог нормативних документів щодо улаштування ПЛ, які набули чинності в Україні у 2006 і 2007 роках. У порівнянні із нормативною базою, яка існувала до 2006 року, нові нормативні документи (глави 2.4 і 2.5 ПУЕ:2006; ДБН В.1.2.-2:2006 «Навантаження і впливи. Норми проектування») призвели до суттєвих змін у підходах щодо визначення механічних навантажень на компоненти ПЛ (проводи, троси, будівельні конструкції, підвіси та кріплення проводів, тросів). Виходячи з цього матеріали Посібника стосуються, в першу чергу, розрахунків механічних навантажень на компоненти ПЛ традиційної конструкції, а також ПЛІ із самоутримними ізольованими проводами, які вперше уведені до нормативного поля ПУЕ. Особлива увага приділена розрахункам кліматичних навантажень.

Технічні вимоги глав 2.4 і 2.5 ПУЕ:2006, які виходять за межі вимог до механічних навантажень, не потребують змінювати раніше діючі методи розрахунків.  Такі методи продовжують широко застосовувати  проектні організації України, вони описані в технічній літературі і, отже, не потребують спеціальних роз’яснень і дублювання їх у даному Посібнику.

Розділи Посібника містять послідовне і детальне пояснення ходу виконання розрахунків навантажень на компоненти ПЛ, яке супроводжене конкретними прикладами розрахунків для певних ординарних ситуацій проектування і реконструкції ПЛ.  Пояснення і приклади розрахунків дозволяють користувачеві Посібника поширювати застосовані методи розрахунків для будь-яких технічних характеристик  ПЛ і кліматичних умов на трасі лінії. 

Інформаційно-довідкова частина Посібника розрахована на використання її даних під час виконання ручних розрахунків та при створенні баз даних для окремих комп’ютерних програм розрахунку  ПЛ.  Вона містить таблиці кліматичних навантажень для ПЛ різних напруг із проводами широкого спектру перерізів в усіх кліматичних районах, передбачених УкрПУЕ.  Довідкові значення навантажень відповідають як експлуатаційним умовам ліній, так і їх граничним станам, при перевищенні яких може відбутися руйнування ПЛ.    До складу Посібника із чинної глави 2.5 ПУЕ:2006 перенесені без змін карти кліматичного районування України, карти температурних впливів, а також  деякі інші матеріали.  Це дає змогу користувачеві виконувати основний комплекс розрахунків навантажень на опори і проводи лінії на базі довідкових матеріалів Посібника, з обмеженим  зверненням до глави 2.5 ПУЕ:2006, державних стандартів і інших нормативних документів.  

Посібник призначений для використання персоналом енергопідприємств  під час виконання проектів ПЛ і ПС, проведення реконструкції і оперативного обслуговування  ПЛ згідно з вимогами УкрПУЕ.

Матеріали цього документа можуть бути використані  в якості учбового посібника для студентів учбових закладів, де ведеться курс дисциплін з відповідної  тематики.

2  Нормативні посилання

У цьому Посібнику використано посилання на такі нормативні документи:

Правила улаштування електроустановок, глава 2.4, глава 2.5// Київ, ГРІФРЕ, 2006. та зміни// Київ, ГРІФРЕ, 2007.  

ДБН В.1.2.-2:2006.  Навантаження і впливи. Норми проектування.// Київ, Мінбуд України, 2006 та зміна// Київ, Мінбуд України, 2007.

ГОСТ 839-80. Провода неизолированные для воздушных линий электропередачи.

ГОСТ 3063-80  Канат одинарной свивки типа ТК конструкции 1х19(1+6+12).

ДСТУ 3546-97 (ГОСТ 30531-97)  Ізолятори лінійні штирові фарфорові та скляні на напругу до 1000 В.

ГОСТ 1232-93  Изоляторы линейные штыревые фарфоровые и стеклянные на напряжение 1 – 35 кВ.

ГОСТ 27661-88  Изоляторы линейные подвесные тарельчатые. Типы, параметры, размеры.

ГОСТ 11359-75  Арматура линейная.  Ряд разрушающих нагрузок. Сопряжение деталей.  Параметры и размеры.

ГКД 34.20.175-2002. Вимоги до проектування повітряних ЛЕП напругою до 1 кВ з самоутримними ізольованими проводами.// Київ, ГРІФРЕ, 2002.

Технічна інформація про самоутримні ізольовані проводи повітряних ліній електропередачі напругою до 1 кВ.// Київ, ГРІФРЕ, 2002.

ГКД 34.48.151-2003. Проектування, будівництво та експлуатація волоконно-оптичних ліній зв’язку по повітряних лініях електропередавання.

МТ 34-70-037-87 (РД 34.20.547) Методика расчета предельных токовых нагрузок по условиям нагрева проводов для действующих линий электропередачи.// Москва, Союзтехэнерго, 1987.

3  Терміни  та визначення понять

Повітряна лінія електропередавання (ПЛ) – споруда для передавання електричної енергії неізольованими проводами, розташованими просто неба і прикріпленими за допомогою ізолювальних конструкцій і арматури до опор або інших несівних будівельних конструкцій (ПЛ із ізольованими проводами позначають ПЛІ).

Прогін – ділянка ПЛ між двома суміжними опорами або конструкціями, які заміняють опори.

Анкерний прогін – ділянка ПЛ між двома анкерними опорами.

Довжина прогону – довжина горизонтальної проекції прогону.

Габаритний прогін – умовний прогін, довжину якого визначають нормованою вертикальною відстанню від проводів до землі при найбільшому провисанні проводу за умови встановлення опор на горизонтальній поверхні.

Вітровий прогін – умовний прогін, довжина якого дорівнює довжині ділянки ПЛ, з якої  тиск вітру на проводи і грозозахисні троси сприймає опора.

Ваговий прогін – умовний прогін, довжина якого дорівнює довжині ділянки ПЛ, вагу проводів і тросів якої сприймає опора.

Приведений прогін – умовний прогін, довжину якого приймають під час обчислення механічного напруження в проводах (тросах) ПЛ в анкерному прогоні  на підставі даних про довжину фактичних прогонів.

Критичний прогін – умовний прогін такої довжини, при якій механічне напруження в проводах досягає допустимих значень в одному із трьох можливих сполучень  двох вихідних режимів: за мінімальною і середньорічною температурою, мінімальною температурою і найбільшим навантаженням, середньорічною температурою і найбільшим навантаженням.

Стріла провисання проводу (стріла проводу) – відстань по вертикалі від прямої, якою з’єднують точки кріплення проводу, до проводу в найнижчій точці його провисання.

Габаритна стріла проводу – стріла провисання проводу в габаритному прогоні.

Критична температура – розрахункова температура повітря, при якій стріла провисання проводу є однаковою  в двох режимах – під час максимальної температури  і під час ожеледі без вітру.

Нормальний режим  розрахунків ПЛ – режим розрахунків механічної частини ПЛ за умови цілісності усіх компонентів споруд.

Аварійний  режим  розрахунків ПЛ – режим розрахунків механічної частини ПЛ за умови обірвання  одного чи кількох проводів або тросів, ізоляційних підвісів і тросових кріплень.

Монтажний режим розрахунків ПЛ – режим розрахунків механічної частини ПЛ за умов монтажу опор, проводів і тросів.

Клас безвідмовності ПЛ – сукупність ПЛ із нормативно установленим значенням забезпеченості безвідмовної роботи механічної частини ПЛ під дією зовнішніх  чинників за розрахунковий період експлуатації.

Самоутримний ізольований провід (СІП) – скручені в джгут ізольовані жили, що не потребують спеціального утримного троса.

Магістраль – ділянка повнофазної лінії електропередавання напругою до 1 кВ від живильної трансформаторної підстанції (ПС) до найбільш віддаленої точки лінії.

Лінійне відгалуження – ділянка лінії електропередавання напругою до 1кВ, яка має два і більше прогони і приєднана одним кінцем до магістралі.

Відгалуження до вводу в будівлю – проводи від опори магістралі до конструкції вводу на будівлі.