Пример расчета опоры ЛЭП по методу предельных состояний
- С возможностью продолжения эксплуатации, но с ограничениями.
- С запретом на дальнейшую эксплуатацию из-за потери устойчивости.
Возникновение предельного состояния возможно при изменении разных параметров опоры:
- Механических свойств металла, из которого изготовлена опора.
- Физических свойств грунта, выступающего основанием для столба.
- Условий работы конструкции.
- Характера и величины нагрузок.
Примером предельного состояния, при котором нельзя продолжать эксплуатацию конструкции, выступает ее падение, поскольку в таком случае теряется устойчивость конструкции.
Расчет опоры ВЛ может выполняться с разными целями, к примеру, для проектирования фундамента, определения количества столбов, вычисления критических пролетов, прочности и жесткости провода. В зависимости от конкретных задач для расчета можно использовать следующие документы:
- СТО 56947007-29.120.95-049-2010. Стандарт по проектированию поверхностных фундаментов для опор ВЛ и ПС.
- СП 20.13330.2016. Свод правил с общими правилами и требованиями по назначению нагрузок, воздействий и их сочетаний.
- СТО 70238424.29.240.20.003-2011. Стандарт организации с нормами и требованиями к созданию воздушных линий напряжением 35-750 кВ.
- Пособие к СНиП П-23-81* по проектированию стальных конструкций опор ЛЭП.
- Правила устройства электроустановок (ПУЭ-7), издание седьмое.
Какие исходные данные необходимы
Чтобы выполнить расчеты ЛЭП, необходимо иметь следующие исходные данные:
- Марка и модель исполнения опоры с чертежами.
- Класс напряжения линии электропередач.
- Характеристики существующего провода.
- Климатические условия региона (район по гололеду и ветровой нагрузке, высшая, низшая и среднегодовая температуры, а еще температура гололедообразования).
- Место расположения точки подвеса кабеля.
Сбор нагрузок на опору ЛЭП
Расчет параметров ЛЭП происходит для разных режимов работы опоры:
- нормального,
- аварийного,
- монтажного.
В каждом случае на столб ЛЭП, как и на опору освещения, действует комплекс разных нагрузок. В нормальном режиме это:
- Gоп – собственный вес опоры.
- Gг – вес изоляторов.
- Gп – вес проводов.
- Gт – вес тросов без гололеда.
- ΔT – нагрузка от натяжений проводов.
- ΔTт – нагрузка от тросов.
На рисунке схема нагрузок для промежуточной двухцепной (а) и анкерной (б) опор.
Это список постоянных нагрузок (в случае с опорой освещения в перечень войдет и вес светильников). Еще на опору действуют кратковременные силы: давления ветра Qп, троса Qт и опоры, а еще вес от гололеда на проводах и тросах.
Ветровая нагрузка на сам столб, провода и тросы, а также нагрузка от тяжения проводов и тросов, давление ледяной корки – это горизонтальные силы. Поскольку опора ЛЭП большую часть времени работает в нормальном режиме, перечисленные нагрузки называют основным сочетанием.
Следующий режим – аварийный, т. е. при обрыве проводов и тросов. В таком режиме столб работает сравнительно недолго, поэтому при расчете нагрузки и натяжения проводов умножаются на коэффициенты. На рисунке приведены схемы работы в аварийном режиме промежуточной одноцепной и анкерной опор.
Порядок расчета опоры ЛЭП
На примере расчета опоры ЛЭП можно проследить последовательность вычислений:
- Определение нормативных постоянных и кратковременных нагрузок.
- Вычисление расчетных нагрузок путем умножения нормативных значений на коэффициент перегрузки в нормальных и аварийных режимах.
- Суммирование отдельно вертикальных и горизонтальных нагрузок.
- Расчет изгибающих моментов от внешних нагрузок, действующих вдоль и перпендикулярно траверсе, а также расчетного крутящего момента от натяжения проводов (силы и моменты изображают на эпюрах, как на рисунке ниже).
- Сравнение полученных значений с допустимыми – вывод о возможности подвеса проектируемого кабеля или провода.
Расчет опор ЛЭП с учетом правил и требования нормативных документов позволяет гарантировать безопасность функционирования и снижение риска чрезвычайных ситуаций.
Дмитрий Петров
" ["~DETAIL_TEXT"]=> string(10417) "Расчет опоры ЛЭП: документы, особенности, общая последовательность
Опоры ЛЭП (линий электропередач) – разновидность силовых опор, служащих для передачи и распределения энергии по проводам, которые на нее подвешиваются. Чтобы столбы выполняли свои функции, их необходимо правильно рассчитать. Расчет опоры ЛЭП – достаточно трудоемкий процесс, связанным с вычислением большого количества параметров. Их определяют с учетом сил, действующих на столб, которые называют нагрузками. Вычисления производятся по тому же принципу, что и расчет нагрузки на опору освещения.
В основе расчета – метод предельных состояний, при которых конструкция перестает удовлетворять предъявляемым к ней требованиям. Существует 2 типа предельных состояний:
- С возможностью продолжения эксплуатации, но с ограничениями.
- С запретом на дальнейшую эксплуатацию из-за потери устойчивости.
Возникновение предельного состояния возможно при изменении разных параметров опоры:
- Механических свойств металла, из которого изготовлена опора.
- Физических свойств грунта, выступающего основанием для столба.
- Условий работы конструкции.
- Характера и величины нагрузок.
Примером предельного состояния, при котором нельзя продолжать эксплуатацию конструкции, выступает ее падение, поскольку в таком случае теряется устойчивость конструкции.
Расчет опоры ВЛ может выполняться с разными целями, к примеру, для проектирования фундамента, определения количества столбов, вычисления критических пролетов, прочности и жесткости провода. В зависимости от конкретных задач для расчета можно использовать следующие документы:
- СТО 56947007-29.120.95-049-2010. Стандарт по проектированию поверхностных фундаментов для опор ВЛ и ПС.
- СП 20.13330.2016. Свод правил с общими правилами и требованиями по назначению нагрузок, воздействий и их сочетаний.
- СТО 70238424.29.240.20.003-2011. Стандарт организации с нормами и требованиями к созданию воздушных линий напряжением 35-750 кВ.
- Пособие к СНиП П-23-81* по проектированию стальных конструкций опор ЛЭП.
- Правила устройства электроустановок (ПУЭ-7), издание седьмое.
Какие исходные данные необходимы
Чтобы выполнить расчеты ЛЭП, необходимо иметь следующие исходные данные:
- Марка и модель исполнения опоры с чертежами.
- Класс напряжения линии электропередач.
- Характеристики существующего провода.
- Климатические условия региона (район по гололеду и ветровой нагрузке, высшая, низшая и среднегодовая температуры, а еще температура гололедообразования).
- Место расположения точки подвеса кабеля.
Сбор нагрузок на опору ЛЭП
Расчет параметров ЛЭП происходит для разных режимов работы опоры:
- нормального,
- аварийного,
- монтажного.
В каждом случае на столб ЛЭП, как и на опору освещения, действует комплекс разных нагрузок. В нормальном режиме это:
- Gоп – собственный вес опоры.
- Gг – вес изоляторов.
- Gп – вес проводов.
- Gт – вес тросов без гололеда.
- ΔT – нагрузка от натяжений проводов.
- ΔTт – нагрузка от тросов.
На рисунке схема нагрузок для промежуточной двухцепной (а) и анкерной (б) опор.
Это список постоянных нагрузок (в случае с опорой освещения в перечень войдет и вес светильников). Еще на опору действуют кратковременные силы: давления ветра Qп, троса Qт и опоры, а еще вес от гололеда на проводах и тросах.
Ветровая нагрузка на сам столб, провода и тросы, а также нагрузка от тяжения проводов и тросов, давление ледяной корки – это горизонтальные силы. Поскольку опора ЛЭП большую часть времени работает в нормальном режиме, перечисленные нагрузки называют основным сочетанием.
Следующий режим – аварийный, т. е. при обрыве проводов и тросов. В таком режиме столб работает сравнительно недолго, поэтому при расчете нагрузки и натяжения проводов умножаются на коэффициенты. На рисунке приведены схемы работы в аварийном режиме промежуточной одноцепной и анкерной опор.
Порядок расчета опоры ЛЭП
На примере расчета опоры ЛЭП можно проследить последовательность вычислений:
- Определение нормативных постоянных и кратковременных нагрузок.
- Вычисление расчетных нагрузок путем умножения нормативных значений на коэффициент перегрузки в нормальных и аварийных режимах.
- Суммирование отдельно вертикальных и горизонтальных нагрузок.
- Расчет изгибающих моментов от внешних нагрузок, действующих вдоль и перпендикулярно траверсе, а также расчетного крутящего момента от натяжения проводов (силы и моменты изображают на эпюрах, как на рисунке ниже).
- Сравнение полученных значений с допустимыми – вывод о возможности подвеса проектируемого кабеля или провода.
Расчет опор ЛЭП с учетом правил и требования нормативных документов позволяет гарантировать безопасность функционирования и снижение риска чрезвычайных ситуаций.
Дмитрий Петров
" ["DETAIL_TEXT_TYPE"]=> string(4) "html" ["~DETAIL_TEXT_TYPE"]=> string(4) "html" ["PREVIEW_TEXT"]=> string(0) "" ["~PREVIEW_TEXT"]=> string(0) "" ["PREVIEW_TEXT_TYPE"]=> string(4) "text" ["~PREVIEW_TEXT_TYPE"]=> string(4) "text" ["DETAIL_PICTURE"]=> bool(false) ["~DETAIL_PICTURE"]=> NULL ["ACTIVE_FROM"]=> NULL ["~ACTIVE_FROM"]=> NULL ["LIST_PAGE_URL"]=> string(6) "/blog/" ["~LIST_PAGE_URL"]=> string(6) "/blog/" ["DETAIL_PAGE_URL"]=> string(74) "/blog/raschet-opory-lehp-dokumenty-osobennosti-obshchaya-posledovatelnost/" ["~DETAIL_PAGE_URL"]=> string(74) "/blog/raschet-opory-lehp-dokumenty-osobennosti-obshchaya-posledovatelnost/" ["LANG_DIR"]=> string(1) "/" ["~LANG_DIR"]=> string(1) "/" ["CODE"]=> string(67) "raschet-opory-lehp-dokumenty-osobennosti-obshchaya-posledovatelnost" ["~CODE"]=> string(67) "raschet-opory-lehp-dokumenty-osobennosti-obshchaya-posledovatelnost" ["EXTERNAL_ID"]=> string(5) "22036" ["~EXTERNAL_ID"]=> string(5) "22036" ["IBLOCK_TYPE_ID"]=> string(19) "vbf_incorp2_content" ["~IBLOCK_TYPE_ID"]=> string(19) "vbf_incorp2_content" ["IBLOCK_CODE"]=> string(16) "vbf_incorp2_blog" ["~IBLOCK_CODE"]=> string(16) "vbf_incorp2_blog" ["IBLOCK_EXTERNAL_ID"]=> string(19) "vbf_incorp2_blog_s2" ["~IBLOCK_EXTERNAL_ID"]=> string(19) "vbf_incorp2_blog_s2" ["LID"]=> string(2) "s2" ["~LID"]=> string(2) "s2" ["NAV_RESULT"]=> bool(false) ["DISPLAY_ACTIVE_FROM"]=> string(0) "" ["IPROPERTY_VALUES"]=> array(8) { ["SECTION_META_KEYWORDS"]=> string(103) "Пример расчета опоры ЛЭП по методу предельных состояний" ["SECTION_PAGE_TITLE"]=> string(103) "Пример расчета опоры ЛЭП по методу предельных состояний" ["ELEMENT_META_KEYWORDS"]=> string(103) "Пример расчета опоры ЛЭП по методу предельных состояний" ["ELEMENT_PAGE_TITLE"]=> string(103) "Пример расчета опоры ЛЭП по методу предельных состояний" ["ELEMENT_META_TITLE"]=> string(92) "Расчет опоры ЛЭП по методу сопредельных состояний" ["ELEMENT_META_DESCRIPTION"]=> string(276) "Как происходит расчет опоры ЛЭП: исходные данные, методы вычисления. Сбор постоянных и кратковременных нагрузок, примеры схем, основные этапы расчета." ["SECTION_META_TITLE"]=> string(91) "Все об опорах: полезная информация в статьях КСО-1 " ["SECTION_META_DESCRIPTION"]=> string(250) "Все об опорах от КСО-1: светотехническая продукция и металлоконструкции. Вся полезная и нужная информация собрана здесь. Читайте статьи. " } ["FIELDS"]=> array(4) { ["TAGS"]=> string(0) "" ["DATE_ACTIVE_FROM"]=> NULL ["SHOW_COUNTER"]=> string(4) "5806" ["TIMESTAMP_X"]=> string(19) "27.09.2024 09:13:27" } ["PROPERTIES"]=> array(1) { ["GALLERY"]=> &array(36) { ["ID"]=> string(3) "441" ["TIMESTAMP_X"]=> string(19) "2022-12-21 15:12:28" ["IBLOCK_ID"]=> string(2) "82" ["NAME"]=> string(14) "Галерея" ["ACTIVE"]=> string(1) "Y" ["SORT"]=> string(3) "500" ["CODE"]=> string(7) "GALLERY" ["DEFAULT_VALUE"]=> string(0) "" ["PROPERTY_TYPE"]=> string(1) "F" ["ROW_COUNT"]=> string(1) "1" ["COL_COUNT"]=> string(2) "30" ["LIST_TYPE"]=> string(1) "L" ["MULTIPLE"]=> string(1) "Y" ["XML_ID"]=> string(2) "92" ["FILE_TYPE"]=> string(0) "" ["MULTIPLE_CNT"]=> string(1) "5" ["TMP_ID"]=> NULL ["LINK_IBLOCK_ID"]=> string(1) "0" ["WITH_DESCRIPTION"]=> string(1) "N" ["SEARCHABLE"]=> string(1) "N" ["FILTRABLE"]=> string(1) "N" ["IS_REQUIRED"]=> string(1) "N" ["VERSION"]=> string(1) "1" ["USER_TYPE"]=> NULL ["USER_TYPE_SETTINGS"]=> NULL ["HINT"]=> string(0) "" ["PROPERTY_VALUE_ID"]=> bool(false) ["VALUE"]=> bool(false) ["DESCRIPTION"]=> bool(false) ["VALUE_ENUM"]=> NULL ["VALUE_XML_ID"]=> NULL ["VALUE_SORT"]=> NULL ["~VALUE"]=> bool(false) ["~DESCRIPTION"]=> bool(false) ["~NAME"]=> string(14) "Галерея" ["~DEFAULT_VALUE"]=> string(0) "" } } ["DISPLAY_PROPERTIES"]=> array(0) { } ["IBLOCK"]=> array(92) { ["ID"]=> string(2) "82" ["~ID"]=> string(2) "82" ["TIMESTAMP_X"]=> string(19) "01.10.2024 10:57:32" ["~TIMESTAMP_X"]=> string(19) "01.10.2024 10:57:32" ["IBLOCK_TYPE_ID"]=> string(19) "vbf_incorp2_content" ["~IBLOCK_TYPE_ID"]=> string(19) "vbf_incorp2_content" ["LID"]=> string(2) "s2" ["~LID"]=> string(2) "s2" ["CODE"]=> string(16) "vbf_incorp2_blog" ["~CODE"]=> string(16) "vbf_incorp2_blog" ["API_CODE"]=> NULL ["~API_CODE"]=> NULL ["REST_ON"]=> string(1) "N" ["~REST_ON"]=> string(1) "N" ["NAME"]=> string(8) "Блог" ["~NAME"]=> string(8) "Блог" ["ACTIVE"]=> string(1) "Y" ["~ACTIVE"]=> string(1) "Y" ["SORT"]=> string(3) "500" ["~SORT"]=> string(3) "500" ["LIST_PAGE_URL"]=> string(6) "/blog/" ["~LIST_PAGE_URL"]=> string(6) "/blog/" ["DETAIL_PAGE_URL"]=> string(46) "#SITE_DIR#/blog/#SECTION_CODE#/#ELEMENT_CODE#/" ["~DETAIL_PAGE_URL"]=> string(46) "#SITE_DIR#/blog/#SECTION_CODE#/#ELEMENT_CODE#/" ["SECTION_PAGE_URL"]=> string(31) "#SITE_DIR#/blog/#SECTION_CODE#/" ["~SECTION_PAGE_URL"]=> string(31) "#SITE_DIR#/blog/#SECTION_CODE#/" ["CANONICAL_PAGE_URL"]=> string(30) "https://blog/vbf_incorp2_blog/" ["~CANONICAL_PAGE_URL"]=> string(30) "https://blog/vbf_incorp2_blog/" ["PICTURE"]=> NULL ["~PICTURE"]=> NULL ["DESCRIPTION"]=> string(0) "" ["~DESCRIPTION"]=> string(0) "" ["DESCRIPTION_TYPE"]=> string(4) "text" ["~DESCRIPTION_TYPE"]=> string(4) "text" ["RSS_TTL"]=> string(2) "24" ["~RSS_TTL"]=> string(2) "24" ["RSS_ACTIVE"]=> string(1) "Y" ["~RSS_ACTIVE"]=> string(1) "Y" ["RSS_FILE_ACTIVE"]=> string(1) "N" ["~RSS_FILE_ACTIVE"]=> string(1) "N" ["RSS_FILE_LIMIT"]=> NULL ["~RSS_FILE_LIMIT"]=> NULL ["RSS_FILE_DAYS"]=> NULL ["~RSS_FILE_DAYS"]=> NULL ["RSS_YANDEX_ACTIVE"]=> string(1) "N" ["~RSS_YANDEX_ACTIVE"]=> string(1) "N" ["XML_ID"]=> string(19) "vbf_incorp2_blog_s2" ["~XML_ID"]=> string(19) "vbf_incorp2_blog_s2" ["TMP_ID"]=> string(32) "42bce02cf273aea57f5cf2be0ae08868" ["~TMP_ID"]=> string(32) "42bce02cf273aea57f5cf2be0ae08868" ["INDEX_ELEMENT"]=> string(1) "Y" ["~INDEX_ELEMENT"]=> string(1) "Y" ["INDEX_SECTION"]=> string(1) "Y" ["~INDEX_SECTION"]=> string(1) "Y" ["WORKFLOW"]=> string(1) "N" ["~WORKFLOW"]=> string(1) "N" ["BIZPROC"]=> string(1) "N" ["~BIZPROC"]=> string(1) "N" ["SECTION_CHOOSER"]=> string(1) "L" ["~SECTION_CHOOSER"]=> string(1) "L" ["LIST_MODE"]=> string(0) "" ["~LIST_MODE"]=> string(0) "" ["RIGHTS_MODE"]=> string(1) "S" ["~RIGHTS_MODE"]=> string(1) "S" ["SECTION_PROPERTY"]=> string(1) "Y" ["~SECTION_PROPERTY"]=> string(1) "Y" ["PROPERTY_INDEX"]=> string(1) "N" ["~PROPERTY_INDEX"]=> string(1) "N" ["VERSION"]=> string(1) "1" ["~VERSION"]=> string(1) "1" ["LAST_CONV_ELEMENT"]=> string(1) "0" ["~LAST_CONV_ELEMENT"]=> string(1) "0" ["SOCNET_GROUP_ID"]=> NULL ["~SOCNET_GROUP_ID"]=> NULL ["EDIT_FILE_BEFORE"]=> string(0) "" ["~EDIT_FILE_BEFORE"]=> string(0) "" ["EDIT_FILE_AFTER"]=> string(0) "" ["~EDIT_FILE_AFTER"]=> string(0) "" ["SECTIONS_NAME"]=> string(14) "Разделы" ["~SECTIONS_NAME"]=> string(14) "Разделы" ["SECTION_NAME"]=> string(12) "Раздел" ["~SECTION_NAME"]=> string(12) "Раздел" ["ELEMENTS_NAME"]=> string(12) "Статьи" ["~ELEMENTS_NAME"]=> string(12) "Статьи" ["ELEMENT_NAME"]=> string(12) "Статья" ["~ELEMENT_NAME"]=> string(12) "Статья" ["EXTERNAL_ID"]=> string(19) "vbf_incorp2_blog_s2" ["~EXTERNAL_ID"]=> string(19) "vbf_incorp2_blog_s2" ["LANG_DIR"]=> string(1) "/" ["~LANG_DIR"]=> string(1) "/" ["SERVER_NAME"]=> string(0) "" ["~SERVER_NAME"]=> string(0) "" } ["SECTION"]=> array(1) { ["PATH"]=> array(1) { [0]=> array(31) { ["ID"]=> string(3) "118" ["~ID"]=> string(3) "118" ["CODE"]=> string(5) "opory" ["~CODE"]=> string(5) "opory" ["XML_ID"]=> NULL ["~XML_ID"]=> NULL ["EXTERNAL_ID"]=> NULL ["~EXTERNAL_ID"]=> NULL ["IBLOCK_ID"]=> string(2) "82" ["~IBLOCK_ID"]=> string(2) "82" ["IBLOCK_SECTION_ID"]=> NULL ["~IBLOCK_SECTION_ID"]=> NULL ["SORT"]=> string(3) "500" ["~SORT"]=> string(3) "500" ["NAME"]=> string(10) "Опоры" ["~NAME"]=> string(10) "Опоры" ["ACTIVE"]=> string(1) "Y" ["~ACTIVE"]=> string(1) "Y" ["DEPTH_LEVEL"]=> string(1) "1" ["~DEPTH_LEVEL"]=> string(1) "1" ["SECTION_PAGE_URL"]=> string(12) "/blog/opory/" ["~SECTION_PAGE_URL"]=> string(12) "/blog/opory/" ["IBLOCK_TYPE_ID"]=> string(19) "vbf_incorp2_content" ["~IBLOCK_TYPE_ID"]=> string(19) "vbf_incorp2_content" ["IBLOCK_CODE"]=> string(16) "vbf_incorp2_blog" ["~IBLOCK_CODE"]=> string(16) "vbf_incorp2_blog" ["IBLOCK_EXTERNAL_ID"]=> string(19) "vbf_incorp2_blog_s2" ["~IBLOCK_EXTERNAL_ID"]=> string(19) "vbf_incorp2_blog_s2" ["GLOBAL_ACTIVE"]=> string(1) "Y" ["~GLOBAL_ACTIVE"]=> string(1) "Y" ["IPROPERTY_VALUES"]=> array(8) { ["SECTION_META_KEYWORDS"]=> string(10) "Опоры" ["SECTION_PAGE_TITLE"]=> string(10) "Опоры" ["ELEMENT_META_TITLE"]=> string(10) "Опоры" ["ELEMENT_META_KEYWORDS"]=> string(10) "Опоры" ["ELEMENT_META_DESCRIPTION"]=> string(10) "Опоры" ["ELEMENT_PAGE_TITLE"]=> string(10) "Опоры" ["SECTION_META_TITLE"]=> string(91) "Все об опорах: полезная информация в статьях КСО-1 " ["SECTION_META_DESCRIPTION"]=> string(250) "Все об опорах от КСО-1: светотехническая продукция и металлоконструкции. Вся полезная и нужная информация собрана здесь. Читайте статьи. " } } } } ["SECTION_URL"]=> string(12) "/blog/opory/" ["META_TAGS"]=> array(5) { ["TITLE"]=> string(103) "Пример расчета опоры ЛЭП по методу предельных состояний" ["ELEMENT_CHAIN"]=> string(103) "Пример расчета опоры ЛЭП по методу предельных состояний" ["BROWSER_TITLE"]=> string(92) "Расчет опоры ЛЭП по методу сопредельных состояний" ["KEYWORDS"]=> string(103) "Пример расчета опоры ЛЭП по методу предельных состояний" ["DESCRIPTION"]=> string(276) "Как происходит расчет опоры ЛЭП: исходные данные, методы вычисления. Сбор постоянных и кратковременных нагрузок, примеры схем, основные этапы расчета." } }Расчет опоры ЛЭП: документы, особенности, общая последовательность
Опоры ЛЭП (линий электропередач) – разновидность силовых опор, служащих для передачи и распределения энергии по проводам, которые на нее подвешиваются. Чтобы столбы выполняли свои функции, их необходимо правильно рассчитать. Расчет опоры ЛЭП – достаточно трудоемкий процесс, связанным с вычислением большого количества параметров. Их определяют с учетом сил, действующих на столб, которые называют нагрузками. Вычисления производятся по тому же принципу, что и расчет нагрузки на опору освещения.
В основе расчета – метод предельных состояний, при которых конструкция перестает удовлетворять предъявляемым к ней требованиям. Существует 2 типа предельных состояний:
- С возможностью продолжения эксплуатации, но с ограничениями.
- С запретом на дальнейшую эксплуатацию из-за потери устойчивости.
Возникновение предельного состояния возможно при изменении разных параметров опоры:
- Механических свойств металла, из которого изготовлена опора.
- Физических свойств грунта, выступающего основанием для столба.
- Условий работы конструкции.
- Характера и величины нагрузок.
Примером предельного состояния, при котором нельзя продолжать эксплуатацию конструкции, выступает ее падение, поскольку в таком случае теряется устойчивость конструкции.
Расчет опоры ВЛ может выполняться с разными целями, к примеру, для проектирования фундамента, определения количества столбов, вычисления критических пролетов, прочности и жесткости провода. В зависимости от конкретных задач для расчета можно использовать следующие документы:
- СТО 56947007-29.120.95-049-2010. Стандарт по проектированию поверхностных фундаментов для опор ВЛ и ПС.
- СП 20.13330.2016. Свод правил с общими правилами и требованиями по назначению нагрузок, воздействий и их сочетаний.
- СТО 70238424.29.240.20.003-2011. Стандарт организации с нормами и требованиями к созданию воздушных линий напряжением 35-750 кВ.
- Пособие к СНиП П-23-81* по проектированию стальных конструкций опор ЛЭП.
- Правила устройства электроустановок (ПУЭ-7), издание седьмое.
Какие исходные данные необходимы
Чтобы выполнить расчеты ЛЭП, необходимо иметь следующие исходные данные:
- Марка и модель исполнения опоры с чертежами.
- Класс напряжения линии электропередач.
- Характеристики существующего провода.
- Климатические условия региона (район по гололеду и ветровой нагрузке, высшая, низшая и среднегодовая температуры, а еще температура гололедообразования).
- Место расположения точки подвеса кабеля.
Сбор нагрузок на опору ЛЭП
Расчет параметров ЛЭП происходит для разных режимов работы опоры:
- нормального,
- аварийного,
- монтажного.
В каждом случае на столб ЛЭП, как и на опору освещения, действует комплекс разных нагрузок. В нормальном режиме это:
- Gоп – собственный вес опоры.
- Gг – вес изоляторов.
- Gп – вес проводов.
- Gт – вес тросов без гололеда.
- ΔT – нагрузка от натяжений проводов.
- ΔTт – нагрузка от тросов.
На рисунке схема нагрузок для промежуточной двухцепной (а) и анкерной (б) опор.
Это список постоянных нагрузок (в случае с опорой освещения в перечень войдет и вес светильников). Еще на опору действуют кратковременные силы: давления ветра Qп, троса Qт и опоры, а еще вес от гололеда на проводах и тросах.
Ветровая нагрузка на сам столб, провода и тросы, а также нагрузка от тяжения проводов и тросов, давление ледяной корки – это горизонтальные силы. Поскольку опора ЛЭП большую часть времени работает в нормальном режиме, перечисленные нагрузки называют основным сочетанием.
Следующий режим – аварийный, т. е. при обрыве проводов и тросов. В таком режиме столб работает сравнительно недолго, поэтому при расчете нагрузки и натяжения проводов умножаются на коэффициенты. На рисунке приведены схемы работы в аварийном режиме промежуточной одноцепной и анкерной опор.
Порядок расчета опоры ЛЭП
На примере расчета опоры ЛЭП можно проследить последовательность вычислений:
- Определение нормативных постоянных и кратковременных нагрузок.
- Вычисление расчетных нагрузок путем умножения нормативных значений на коэффициент перегрузки в нормальных и аварийных режимах.
- Суммирование отдельно вертикальных и горизонтальных нагрузок.
- Расчет изгибающих моментов от внешних нагрузок, действующих вдоль и перпендикулярно траверсе, а также расчетного крутящего момента от натяжения проводов (силы и моменты изображают на эпюрах, как на рисунке ниже).
- Сравнение полученных значений с допустимыми – вывод о возможности подвеса проектируемого кабеля или провода.
Расчет опор ЛЭП с учетом правил и требования нормативных документов позволяет гарантировать безопасность функционирования и снижение риска чрезвычайных ситуаций.
Дмитрий Петров
