Проверка проводов по механической прочности

Сечения проводов ВЛ, выбранные по экономическим соображениям или по допустимой потере напряжения, должны быть проверены по условию:

F ≥ F_min.мex. (4.17)

Объясняется это тем, что провода ВЛ подвергаются внешним механическим воздействиям, главным образом, ветровым и гололедным нагрузкам.

С целью обеспечения надежной работы проводов воздушных линий в условиях внешних механических воздействий устанавливаются минимальные допустимые сечения проводов F_min.мех по механической прочности для ВЛ напряжением 10 кВ:

· сталеалюминиевые провода (I и II районы по гололеду) – 35/6,2 мм²;

· сталеалюминиевые провода (III и IV районы по гололеду) – 50/8мм².

· провода из термоупрочненного алюминиевого сплава (I, II, III и IV районы по гололеду) – 50мм².

Допускается в I районе по гололеду и нормативном ветровом давлении до 500 Па (скорость ветра 29 м/с) применение алюминиевых проводов сечением не менее 70 мм².

Магистральные участки рекомендуется выполнять проводом одного сечения по всей длине сечением не менее 70 мм². На отдельных сложных участках ВЛ (ВЛП) (большие переходы через водные пространства, через поймы рек, болота и т.д.) допускается применение марок и сечений проводов, отличных от принимаемых по всей линии. Проводимость проводов на таких участках должны быть более проводимости проводов, установленных на линии.

ВЛ напряжением 10 кВ, проходящие по землям лесного фонда (лесным насаждением), населенным пунктам и по территориям второго района по гололеду и выше рекомендуется выполнять с применением изолированных проводов (ВЛП). Допускается применение кабельных линий.

Для ВЛ напряжением 0,38 кВ, выполненных самонесущими изолированными проводами (СИП) по условиям механической прочности минимально допустимые сечения проводов на магистралях и линейных ответвлениях должны быть:

СИП без отдельного несущего элемента

· в I районе по гололеду – 25 мм²;

· во II и выше районе по гололеду– 35 мм²;

СИП с несущей жилой

· в I районе по гололеду – сечение несущей жилы 35 мм²;

· во II и выше районе по гололеду – сечение несущей жилы 50 мм²..

Пример:

Приведем расчет участка первой конфигурации сети, где необходимо линию выполнить разными сечениями. Расчет производится по приведенному ранее алгоритму.

Найдем реактивную составляющую потери напряжения

Активную составляющую потери напряжения определяем по формуле:

∆Uа=∆Uдоп–∆U_р=0,6 – 0,104= 0,496 кВ.

Поскольку линию необходимо выполнить разными сечениями то расчет ведется следующим образом:

Из таблицы П3.1 справочника находим наиближайшее стандартное значение сечения провода и выбираем марку провода. Для участка ТП2-ТП3 провод необходимо выполнить маркой АС 25/4,2.Далее находим допустимый ток, из той же таблицы (I_доп= 145 А).

Участки ТП1–ТП2 и ПС1–ТП1необходимо выполнить марками проводов АС 35/6,2 и АС 50/8 соответственно. Допустимые токи равны 175 А и 210 А.

Проверим пропустят ли наши сечения токи нагрузки:

I < I_доп

По допустимому току нагрузки выбранные сечения подходят. Теперь необходимо рассчитать наибольшую потерю напряжения по формуле 3.7:

=0,594 кВ.

Найдем потерю напряжения по формуле 3.8:

U= Uпс – ∆Uнб =10,5 – 0,594 = 9,905 кВ

Найдем допустимы отклонения от номинального:

Также необходимо проверить подходит ли выбранное сечение для работы сети в послеаварийном режиме. Для этого надо учитывать полную мощность нагрузки для духтрансформаторной подстанции.

Ток, проходящий по проводникам значительно меньше допустимого, значит выбранные сечения могут работать как в нормальном так и послеаварийном режимах.

Пример:

Произведем расчет сети, выполненной из одного сечения:

Найдем реактивную составляющую потери напряжения

Активную составляющую потери напряжения:

∆Uа=∆Uдоп–∆U_р=0,6 – 0,0,245= 0,5754 кВ.

Поскольку линию необходимо выполнить одним сечением, то:

Из справочника находим наиближайшее стандартное значение сечения провода и выбираем марку провода. Поскольку по механической прочности принято выполнять сечениям АС 25/4,2и больше, то участок ПС1-ТП6 провод необходимо выполнить маркой АС 25/4,2. Далее находим допусти-мый ток I_доп= 145 А. Проверим пропустят ли наши сечения токи нагрузки:

I < I_доп

По допустимому току нагрузки выбранные сечения подходят. Теперь необходимо рассчитать наибольшую потерю напряжения:

Найдем потерю напряжения:

U= Uпс – ∆Uнб =10,5 – 0,167 = 10,333 кВ

Найдем допустимы отклонения от номинального:

Также необходимо проверить подходит ли выбранное сечение для работы сети в послеаварийном режиме. Для этого надо учитывать полную мощность нагрузки для двух трансформаторной подстанции.

Ток, проходящий по проводникам значительно меньше допустимого, значит выбранные сечения могут работать как в нормальном так и послеаварийном режимах.