Mạng cao áp và trạm điện kéo pgs ts đàm quốc trụ, 164 trang

PGS TS M QUC TR (CH BIấN) TS Lấ MNH VIT MNG CAO P &TRM IN KẫO DNG CHO CHUYấN NGNH TRANG B IN IN T CễNG NGHIP V GIAO THễNG VN TI NH XUT BN GIAO THễNG VN TI H NI 2008 * Thụng tin v cỏc tỏc gi H v tờn : m Quc Tr Nm sinh ; 1936 C quan cụng tỏc : + i hc Giao thụng Vn ti (1968-1998) + Khoa C-in i hc Kinh doanh v Cụng ngh (1998 -hin ): Email : damquoc_tru@yahoo.com H v tờn : Lờ Mnh Vit Nm sinh ; 1949 C quan cụng tỏc : B mụn Trang b ủin.Khoa in -ủin t i hc Giao thụng Vn ti (1971-hin ) Email : bmtbd@uct.edu.vn *Phm vi v ủi tng s dng giỏo trỡnh 1/Giỏo trỡnh cú th dựng tham kho cho cỏc ngnh : Giao thụng ủin khớ hoỏ ủng di v ủụ th Thụng tin tớn hiu ũng st cao tc Vn ti ng st in khớ hoỏ Cung cp ủin cho giao thụng cao tc v ủụ th ng hm v Mờtro Kinh t Vn ti ng st cao tc C khớ chuyờn dựng vố u mỏy v toa xe iu khin Vn ti ng st ủin khớ hoỏ Kinh t xõy dng giao thụng ủng st Xõy dng cụng trỡnh Giao thụng ng st 2/ /Giỏo trỡnh cú th dựng cỏc trng : -i hc giao thụng Vn ti -i hc giao thụng Thnh ph H Minh -Tt c cỏc trng Cao ủng v Giao thụng v Vn ti ng st 3/ Yờu cu kin thc trc hc hoc ủc tham khỏo giỏo trỡnh ny : - Lý thuyt Mch ủin - C ng dng - Mỏy ủin - Cung cp ủin Tra cu theo t khoỏ B C Biu ủ ủin th mch ray 127- Cỏc dng giao thụng ủin Cõu hi ụn ,kim tra ủỏnh giỏ chng 13 Cõu hi ụn ,kim tra ủỏnh giỏ chng 30 Cõu hi ụn ,kim tra ủỏnh giỏ chng 73 Cõu hi ụn ,kim tra ủỏnh giỏ chng 94 Cõu hi ụn ,kim tra ủỏnh giỏ chng 131 Cõu hi ụn ,kim tra ủỏnh giỏ chng 155 Cỏc s ủ cung cp ủin phớa ngoi Cỏc phng phỏp tớnh toỏn dũng ủin ngn mch Cỏc s ủ cung cp ủin phớa cho giao thụng ủin dũng ủin mt chiu Cỏc s ủ mng ủin kộo dõy Cỏc s ủ cung cp ủin phớa cho giao thụng ủin dũng ủin xoay chiu 1752212224- MCA&TK D Cỏc s ủ trm ủin kộo Cỏc s ủ mng ủin kộo Cỏc phng phỏp tớnh toỏn mng ủin kộo Cc my bin p trm ủin ko dng ủin xoay chiu Cc b bin ủi ca trm ủin ko dng ủin chiu Cỏc ủi lng ủin ủc trng s lm vic ca cỏc h thng cung cp ủin cho giao thụng ti Dũng ủin v phỏt núng Dũng ủin rũ mch ủng ray Dũng ủin rũ v cỏc tớnh cht: Dõy dn tip xỳc Dõy cỏp ủ, cỏp mang Dõy cỏp tng cng in ỏp v tn tht ủin ỏp tin cy cỏc kt cu h thng cung cp ủin 2427106 79 80 9797 125126137138138 10029 P Phõn loi v cỏc s ủ cu trỳc TK Phõn loi TK Phng phỏp ph ti dũng phõn b ủu Phng phỏp phõn tớch tng hp K Khỏi quỏt Kho sỏt s ủ cu trỳc ủon ủng st h thng dũng ủin chiu, ủin ỏp 3,3 kv Kt cu ni vi ct v cỏc ph kin ca h thn treo dõy tip xỳc Khỏi quỏt v tớnh toỏn h treo dõy Khỏi nim,phõn loi h thng mng dõy tip xỳc L Loi dõy treo trờn khụng M Mng ủin kộo dũng ủin chiu Mng ủin kộo dũng ủin xoay chiu , Mng tip xỳc trờn ray N Nhng yờu cu chung v ủ tin cy ca h thng cung cp ủin Nhng nguyờn tc d tr cỏc phn t ca h thng cung cp ủin Ngn mch h thng pha dũng ủin xoay chiu Ngn mch pha h thng vi trung tớnh tip ủt Ngn mch pha li ủin vi trung tớnh tip ủt v cỏch ly Ngn mch pha li ủin vi trung tớnh tip ủt v cỏch ly Ngn mch mng ủin kộo H H dõy treo ủn gin H dõy treo phc hp 3131110113120 35139142 131 131121125 136 292946464951120141141- P Phõn tớch h thng dõy tip xỳc Phõn tớch h dõy treo Ph ti tớnh toỏn ủn dõy dn v cỏp ca h treo dõy tip xỳc Phng trỡnh ủ vừng ca dõy dn S S ủ tng th cung cp ủin S ủ cu trỳc trm ủin kộo chiu S ủ cu trỳc TK dũng xoay chiu trờn ủng st chy ủin S ủ cung cp ủin xoay chiu 15 kv tn s thp 16 2/3 Hz 27 S ủ cung cp ủin cho giao thụng ủin ủng st xoay chiu 27,5 kV S ủ cu trỳc ca TK dựng cho xe ủin ngm(metro) S ủ cu trỳc TK tu ủin bỏnh st v xe ủin bỏnh hi S cỏch ủin S lc v giao thụng ủin T Tớnh toỏn h treo mt xớch Tng quan v h thng cung cp ủin cho giao thụng ủng st Tỏc ủng ủin ủng ca dũng ủin ngn mch Tỏc dng nhit ca dũng ủin ngn mch Trm ủin ko tu ủin ngm Tớnh toỏn c hc ca h treo dõy tip xỳc Trm ủin ko ca giao thng thnh ph Trm ủin ko dng ủin xoay chiu Trm ủin ko dng ủin mt chiu Tớnh ủi xng ca pha v cỏc súng hi li ủin Tng quan chung v cỏc phng phỏp Tớnh toỏn cung cp ủin keú trờn c s lch chy tu h thng mng dõy Tng quan cỏc phn t 137 Tớnh toỏn ủn hi ca li tip xỳc Tớnh toỏn chu giú bóo ca h thng li dõy tip xỳc TK dũng chiu 3,3 kV trờn ủng st, ủng chung chuyn ủin ỏp 110 kV, 220 kV X Xõy dng cỏc ủng cong dũng ủin tiờu th bi ủon tu v lch chy tu V Vt liu s dng mng ủin kộo v cỏc ủc tớnh ủin v c ca chỳng 139139 139 145 16 213334384043138 7149 14636785 142 89 74 76 103106106tip xỳc 15215431107 94- MCA&TK LI NểI U Giỏo trỡnh Mng cao ỏp v Trm ủin kộo ủc vit trờn c s ni dung mụn hc cựng tờn dựng cho chuyờn ngnh Trang b ủinủin t Cụng nghip v Giao thụng ti ca Khoa inin t,Trng i hc Giao thụng ti v ủó ủc Hi ủng ngnh thụng qua Ni dung giỏo trỡnh gm chng bao quỏt ht cỏc ni dung chớnh v H thng cao ỏp phõn phi vũng ngoi v cỏc kin thc chung nht v Trm ủin kộo,mng cung cp ủin kộo cựng li dõy tip xỳc cho giao thụng ủin quc gia v ủụ th.Giỏo trỡnh v c bn mang tớnh cht ủnh tớnh lý thuyt,tuy vy cỏc kin thc vi ủy ủ nhng cụng thc lý thuyt v thc nghim ủó ủc kim chng,nú cho phộp ỏp dng vo cỏc bi toỏn nh: bi ln,thit k mụn hc v ủ ỏn tt nghip.Hn th na,phm vi ng dng cũn rt rng,ủú l cỏc nghiờn cu,thit k,khai thỏc, hnh h thng cung cp ủin cho Giao thụng ủin ủin khớ hoỏ Cỏc tỏc gi da trờn nhng kinh nghim thc tin v ging dy ủo to chuyờn ngnh in giao thụng thnh ph nhng nm 7080 ca th k trc ca Trng i hc Giao thụng ng st,ủng b (Tờn Trng i hc Giao thụng Vn ti lỳc by gi), cựng vi nhng nghiờn cu hin ti da trờn cỏc ti liu mi nht ( nc ngoi) v lnh vc ny, ủ vo giỏo trỡnh nhng ni dung c bn v hin ủi nht Vi tinh thn hng ti vic ủo to i hc theo tớn ch,giỏo trỡnh ủc th hin vi cỏc ni dung trỡnh by tht rừ rng cho ngi ủc v ngn gn khỳc trit cho tng ni dung.Nhiu bng biu mang tớnh cụng ngh ủc dn ủ mong mun giỳp cho ủc gi d dng ng dng cỏc bi toỏn thc t Cỏc s liu tham kho,trớch dn ủc s dng t nhiu sỏch v ủó cụng b cụng khai trờn th trng v mng internet (nh phn ti liu ủó nhc ti), nhng chỳng ủó ủc la chn nghiờn cu,phõn tớch cho mc ủớch phc v ni dung ca giỏo trỡnh yờu cu Vi ln ủu biờn son hon cnh: nc ta hin cha cú mt km ủng giao thụng ủin no (mc dự H ni trc ủõy cú tu ủin v tu ủin bỏnh hi, m than Qung ninh cú goũng chy ủin t thi Phỏp thuc ủn ngy nay)v cng cha cú mt ti liu no v ni dung ny Vit nam,cho nờn chc chc giỏo trỡnh ny cũn nhiu thiu sút v c ni dung v hỡnh thc Giáo trình PGS-TS Đàm Quốc Trụ chủ biên viết chơng 1,2, TS Lê Mạnh Việt viết chơng 3,5,6 hiệu chỉnh, hoàn thiện toàn giáo trình Cỏc tỏc gi v Hi ủng ngnh mong mun nhn ủc mi s gúp ý ca cỏc bn ủc,nht l cỏc ủng nghip hoc cỏc cỏn b k thut,chuyờn gia liờn quan ti lnh vc ny Mi ý kin xin ủc gi v: Hi ủng nghnh inủin t Khoa inin t Trng i hc Giao thụng Vn ti H Ni,xin chõn thnh cm n Cỏc tỏc gi Chng TNG QUAN V CUNG CP IN CHO GIAO THễNG IN 1.1 S LC V GIAO THễNG IN Cỏc lnh vc s dng giao thụng ủin bao gm: giao thụng ủng st cú ủu mỏy ủin kộo cỏc toa xe ch hng hoc ch khỏch, ủon tu gm cỏc toa xe gn mụt ủin thng dựng ch khỏch trờn cỏc ủng ngoi ụ cỏc thnh ph ln; giao thụng thnh ph cú tu ủin bỏnh st, xe ủin bỏnh hi, tu ủin ngm; giao thụng cụng nghip cú ủu mỏy ủin kộo cỏc xe goũng ch than cỏc hm lũ, ủu mỏy ủin kộo cỏc toa xe ch nguyờn vt liu v cụng nhõn cỏc xớ nghip Tt c cỏc loi giao thụng ủin s dng cỏc lnh vc nờu trờn cú chung mt c s nguyờn lý lm vic v cú th biu th khỏi quỏt quỏ trỡnh lm vic bng s ủ sau ủõy: Hỡnh 1.12 C Trờn s ủ: 10 Hỡnh 1.1 Nh mỏy ủin Trm bin ỏp ng dõy cao ỏp pha Trm ủin kộo Dõy cung cp (phớa mng tip xỳc) Dõy v (ni ủt, ni ray) H thng dõy tip xỳc u mỏy ủin Cn tip ủin MCA&TK 10 ng ray Tt c cỏc loi giao thụng ủin (trờn ủng ray) s dng cỏc lnh vc nờu trờn ủu dựng ủng c ủin kộo Vic truyn ti nng lng ủin t nh mỏy ủin ti cỏc ủng c ủin kộo ủt trờn cỏc ủu mỏy hoc cỏc toa xe ủc thc hin nh cỏc trm bin ỏp, cỏc ủng dõy cao ỏp vi cỏc cp ủin ỏp khỏc v cỏc trm ủin kộo Trong cỏc trm ủin kộo ủin nng ủc bin ủi theo tng loi dũng ủin v ủin ỏp phự hp vi loi ủng c ủin kộo trờn ủu mỏy, sau ủú theo h thng dõy tip xỳc ủin ủc cung cp ủn cỏc ủng c ủin kộo ng c ủin kộo lm vic v theo h truyn ủng lm chuyn ủng cỏc bỏnh xe ca ủu mỏy (mch vũng ca dũng ủin l ủi theo ủng ray tr v trm) Tu ủin bỏnh st H Ni ủc s dng t nhng nm 1920, ủng thi cng khong thi gian ủú ủu mỏy ủin ủc ỏp dng ủ ch than t cỏc hm lũ ủn bn Ca ễng (Qung Ninh) v cỏc ủu mỏy ủin ch goũng khai thỏc than di hm lũ Ngút 70 80 nm Vit Nam giao thụng ủin m than Qung Ninh cng nh H Ni ủó ủc khai thỏc ú l cỏc h thng ủin mt chiu, ngun ủin l cỏc mỏy phỏt ủin mt chiu, cũn ủng c ủin kộo l ủng c ủin mt chiu kớck t ni tip T sau ngy gii phúng (1954) ủn ủó sa cha v ủi mi nh thay cỏc trm phỏt ủin bng cỏc trm chnh lu bỏn dn, riờng thnh ph H Ni thỡ h thng giao thụng ủin ủó quỏ c v b xoỏ b hon ton t nm 1980 p dng giao thụng ủin ngnh ủng st, giao thụng thnh ph v ti cụng nghip cú nhng u vit sau: Giao thụng ủin cho phộp nõng cao cụng sut kộo ca ủu mỏy tng ủi d dng nh cụng sut ln, tc ủ ln nờn kh nng chuyờn ch v kh nng thụng qua nhanh Hiu sut ca giao thụng ủin ln Nu khụng tớnh ủn tn hao ủin nng h thng cung cp ủin cng nh tn hao nh mỏy ủin (nhit ủin) thỡ hiu sut bng 29,5 33,4%, ủú giao thụng ủiờzen cú tr s hiu sut l 22,8 23,8% Nh vy hiu sut ca ủu mỏy ủin cao hn ca ủu mỏy ủiờzen khong t (6,7 9,6%) Trờn ủu mỏy ủin khụng cú cỏc b phn lm vic nhit ủ cao v chuyn ủng tnh tin qua li nh ủu mỏy ủiờzen, vy ớt sa cha, gim chi phớ khai thỏc Do ủc tớnh c ủin, ủu mỏy ủin cú gia tc ln hn ủu mỏy ủiờzen, ủú s dng ủu mỏy ủin ủon ủng nhiu ch ủ rt thun li Vỡ vy ngi ta thng dựng ủu mỏy ủin chy cỏc khu vc ngoi ụ thnh ph ủ chuyờn ch hnh khỏch ng c ủin l loi ủng c nht mang tớnh cht bin ủi nng lng thun nghch Vỡ vy ủu mỏy ủin ch ủ kộo nú l ủng c tiờu th ủin nng, ch ủ hóm nú l mỏy phỏt ủin ủin nng tr v li Nh phng phỏp hóm tỏi sinh (thu hi ủin nng) xung dc hoc gim tc ủ, ủu mỏy ủin tr li nng lng ủin cho h thng cung cp ủin nng S dng d dng to ủiu kin ủ ci to k thut, cỏc khõu khỏc nh c khớ hoỏ, t ủng hoỏ, cụng tỏc tu bo dng ủng st, xp d hng hoỏ cỏc kho bói, ủiu khin t ủng v ủiu khin t xa ci thin ủiu kin lao ủng cho cỏn b, cụng nhõn viờn ngnh ủng giao thụng p dng giao thụng ủin trờn ủng st rt cú th kt hp gii quyt ủc vic ủin khớ hoỏ cỏc lnh khỏc ca nn kinh t quc dõn nm khu vc ủng st ủi qua phm vi bỏn kớnh t 30 ủn 60km ( hai phớa ca ủng st) v khong t 50 ủn 100km bỏn kớnh xung quanh trm ủin kộo u mỏy ủin kộo khụng cú mỏy phỏt riờng trờn ủu mỏy cho nờn so vi ủu mỏy iờzen thỡ nú nh hn, r hn v bn hn Cựng cụng sut ủu mỏy, trng lng ủu mỏy ủiờzen gp 1,5 ủn 1,7 ln trng lng ủu mỏy ủin, giỏ thnh cng gn gp ủụi so vi ủu mỏy ủin u mỏy ủin khụng nh hi ủc, khụng cú khúi bi, thun tin cho vic gi gỡn v sinh mụi trng cho hnh khỏch, thnh ph v khu dõn c ủng st ủi qua Nhng nhc ủim ca ủu mỏy ủin so vi ủu mỏy ủiờzen cú th khỏi quỏt bng nhng ủim sau ủõy: p dng sc kộo ủin phi b ủu t ln cho h thng cung cp nng lng ủin nh ủng dõy cao ỏp, trm ủin kộo, h thng dõy tip xỳc (ct, ủng dõy ) Giỏ ca mt ủu mỏy ủin bỡnh quõn ch bng 2/3 giỏ ủu mỏy ủiờzen, nhng ủu t cho mng cung cp ủin gm ủng dõy cao ỏp, trm ủin kộo, h thng dõy tip xỳc (ct, ủng dõy ) cú giỏ thnh bng 2,5 ln giỏ ủu mỏy Nh vy phi cú mt lng chuyn tng ủi ln thỡ ủin khớ hoỏ mi cú kh nng thc hin ủc, vỡ lng chuyn ln cho phộp hon ủu t nhanh Tớnh c ủng ca ủu mỏy ủin yu hn so vi ủu mỏy ủiờzen.Nht l xy chin tranh Vỡ ngoi ủng st, cụng trỡnh ủng st v bn thõn ủu mỏy cũn cú c h thng mng li cung cp ủin nng S dng sc kộo ủin gõy nờn nhng nh hng ủi vi cỏc h thng khỏc nh nh hng ủin t trng ủi vi ủng dõy thụng tin liờn lc, nh hng dũng ủin rũ, phỏ hoi cỏc cụng trỡnh ngm di lũng ủt Cỏc nh hng ủú ủó ủc nghiờn cu v cú cỏc bin phỏp khc phc, gim thiu 1.2 CC DNG GIAO THễNG IN Giao thụng ủin cú th phõn thnh loi ly ủin t mng tip xỳc v loi t hnh Ph bin, phỏt trin nht l loi giao thụng ủin tip xỳc tc nhn ủin nng t dõy dn tip xỳc tc l phi cú mt h thng cung cp ủin kộo bao gm: mng ủin tip xỳc, trm ủin kộo v h thng ủiu khin cung cp ủin Giao thụng ủin t hnh: ủin nng cn thit cho vic chuyn ủc sn sinh bi mỏy phỏt ủin ủt trờn ủu mỏy (ủon tu) in nng sinh bi cỏc mỏy phỏt ủin ủc ủn cỏc ủng c ủin kộo MCA&TK Kho sỏt ủc tớnh ca tng dng giao thụng ủin giao thụng ủin tip xỳc v giao thụng ủin t hnh, theo s ủ hỡnh 1.2 Phỏt trin v ph bin nht l giao thụng ủin vi li ủin tip xỳc c bit l giao thụng ủin ti ủng st v ti hnh khỏch thnh ph Trờn ủng st sc kộo dựng ủ dch chuyn ủon tu trờn ủng ray gi l ủu mỏy u mỏy nhn nng lng ủin t mng dõy tip xỳc gi l ủu mỏy ủin u mỏy ủin ch hng dựng ủ kộo cỏc toa xe hng nng cú lc kộo ln nhng tc ủ cc ủi khụng cao (nh hn 110Km/h), ủu mỏy ch khỏch cú tc ủ tng ủi cao (160,180Km/h v cú th ủt 200Km/h v hn na) Giao thụng ủin Tip xỳc ng st u mỏy ủin u tu chy ủin u tu ủin tc ủ cao T hnh Thnh ph ng st Khụng ray Xe ủin bỏnh st Xe ủin bỏnh hi Xe ủin ngm u mỏy iờzen u mỏy chy khớ on tu iờzen Vn ti ủin bỏnh hi Vn chuyn hng bỏnh hi Vn ti ủc bit Hỡnh 1.2 Cỏc dng giao thụng ủin Da vo loi hỡnh sc kộo ủin ủc ỏp dng, ngi ta phõn thnh ủu mỏy ủin chiu, ủu mỏy ủin xoay chiu v ủu mỏy ủin hn hp Phn c ca ủu mỏy bao gm thựng xe v giỏ ủ chuyn ủng Thựng xe gm hoc nhúm ủt trờn gm xe cú hoc trc Trờn ủu ca thựng xe ủt bung lỏi tu Cỏc ủng c ủin kộo ủt trờn giỏ ủ v qua chuyn ủng bỏnh rng chuyn mụ men quay cho trc bỏnh xe Chuyn ủng bỏnh rng cho phộp nhn tc ủ quay ca phn ng ủng c ủin kộo cao hn so vi bỏnh xe dn ủng ủu mỏy iu ủú cú li vỡ vi mt kớch thc nht ủnh cụng sut ca ủng c ủin kộo cng ln bao nhiờu thỡ tc ủ quay ca nú cng ln by nhiờu Kớch thc gii hn ca ủng c ủin kộo ph thuc vo cụng sut ca nú Trờn ủon tu ủc gii hn bi ủng kớnh ca bỏnh xe dn ủng v chiu rng ca ủng ray Vỡ th s dng ủng c ủin kộo chuyn ủng quay nhanh cho phộp nhn lc kộo ln Thụng thng mi mt ủng c ủin kộo lm quay mt cp bỏnh xe dn ủng vỡ th truyn ủng nh vy gi l truyn ủng ủin ụi cú th s dng truyn ủng cm (nhúm), ủú mt ủng c ủin kộo bo ủm lm chuyn ủng quay hoc trc Khi chuyn ủng, dao ủng phn c hc, v trớ dt Hỡnh 621 V trớ cỏc dõy ca h treo na li lim (a,b) v li lim(c,d,e) Dõy tip xỳc; Cỏp mang; Tr ủ; Dõy cng; Trc ủng; Thanh ủnh v; l chiu di ca nhp; A,C tr (ct) Hỡnh 622 S ủ liờn kt nhp ủon cú neo vt bự a,b Cỏc hỡnh chiu theo chiu thng ủng v t trờn xung 1,4 tr neo; dm chỡa ; dõy tip xỳc 2,3 trc ct ngang; ni dc; ln chiu di nhp chuyn tip 150 MCA&TK Cỏc ch ủ nhit ủ ti thiu v bng tuyt ủc s dng ủ kim tra dõy dn cho ủ bn vng,vỡ cỏc ch ủ ny cn ủ cng ln nht Nh cỏc tiờu chun ủc bit (nhp ti hn, ph ti ti hn) cú th s b chn ch ủ no s cho ủ bn chc ca dõy dn v dõy treo Cỏc nghiờn cu ủó xỏc ủnh rng ch ủ giú cc ủi,ủ cng ca dõy dn thng nh hn ch ủ bng tuyt Vỡ th ch ủ giú cc ủi ủc s dng ủ tớnh toỏn h treo cho ủ bn trc giú bóo v xỏc ủnh chiu di nht ca mt nhp 6.4 PHNG TRèNH VếNG CA DY DN Dõy ủng nht mm tuyt ủi kp cht trờn ủim to ủ vừng khụng gian cú tờn l dõy xớch Khi tớnh h treo tip xỳc s dng biu thc ủn gin ủi vi phng trỡnh un vừng dng: (6.1) Y= qx2/(2H) Trong ủú: y giỏ tr un vừng dõy ủim vi to ủ x, m; q ph ti tỏc dng lờn dõy, kN/m; H ủ cng ca dõy, kN S ủ trờn hỡnh (6.23 a) gii thớch phng trỡnh (6.1), trờn hỡnh v ch dõy treo t vi cỏc ủu dõy ủc kp cht ti cỏc ủim A v B ủt trờn cựng mt phng vừng ca dõy tc ủ trựng ln nht ca dõy tng ng ti ủim gia ca nhp Tr s ủ vừng f,m, ủc xỏc ủnh x = l/2: f = ql2/(8H) Trong ủú: l chiu di ca nhp, m Tr s f nhn ủc quan sỏt trờn mt phng, gúc nghiờng (hỡnh 6.23b) ph thuc vo quan h ca lc thng ủng g0 v lc nm ngang (giú) p to thnh ti tng hp g Thnh phn thng ủng ca ủ vừng: fg = f.gn/g Hỡnh 623 S ủ xỏc ủnh ủ vừng f ca dõy (a), trng thỏi thng ủng ca nú c di chuyn ca dõy (b) A,B Cỏc ủim kp ủt dõy; b s chuyn ngang ca dõy; g0 ph ti thng ủng; q ph ti tng hp; l chiu di ca nhp; f ủ vừng mt phng nghiờng; p ph ti ngang(giú); fg thnh phn thng ủng ca ủ vừng; MCA&TĐK 151 D ủim trung gian vi to ủ x v y; gúc nghiờng ca dõy i vi trng hp cỏc ủim treo ca dõy trờn cựng mc, bng cỏch tớnh phn phng trỡnh ủng dõy xớch cú th nhn ủc biu thc xỏc ủnh ủon di ca dõy L nhp, m: L = 2(H/q)Sh(ql/(2H)) (6.2) tớnh toỏn thng s dng cụng thc ủn gin bng tng ca hai thnh phn bc nht cú th phõn thnh chui Macloren: L = l +q2l3/(24H2) (6.3) Tớnh ti cụng thc (6.2) cú th dn phng trỡnh (6.3) v dng L = l + (8f2/(3l)) Dõy dn thay ủi chiu di ca nú ph thuc vo nhit ủ hoc ph ti, ủ cng, ủ vừng ca nú cng thay ủi i vi nhim v thc t cn phi thnh lp s ph thuc gia ph ti ca dõy, nhit ủ v ủ cng ca dõy hai ch ủ khỏc S ph thuc nh th ủc th hin bi phng trỡnh trng thỏi ca dõy: Ta kho sỏt dõy dn ủc kp cht trờn cỏc ủim treo trờn cựng mt mc mt nhp chiu di l, thờm vo ủú tl, ql, Hl, Ll tng ng l nhit ủ(K), ph ti (kN/m), lc cng(kN), v chiu di ca dõy(m) mt nhp mt ch ủ, lỳc ủú tx, qx, Hx, Lx cng l cỏc ủi lng ủú ch ủ khỏc; h s nhit ủ tng chiu di (K1) Nu coi ủ cng ca dõy l khụng ủi, thỡ chiu di ca nú thay ủi ch ủ tớnh ti thay ủi nhit ủ, ủc xỏc ủnh: Lx = Lx0[1+(HxHl)/(ES)] Trong ủú: E Mụ ủun ủn hi ca vt liu ch to dõy dn S Mt ct ngang ca dõy dn, mm2 Vỡ ủ bin dng nhit ủ v ủn hi xy ủng thi nờn cú th vit: Lx = Ll[1+(txtl)][1+(HxHl)/(ES)] Cui cựng ta cú: Lx Ll = L1(txt1)+L1(HxHl)/(ES) Vỡ chiu di nhp l nh khỏc xa chiu di dõy mt nhp L nờn cú th tip nhn biu thc sau: Lx Ll = l(txt1)+l(HxHl)/(ES) (6.4) Trờn c s biu thc (6.3) ủi vi cỏc ch ủ kho sỏt cú th s dng phng trỡnh sau: Lx Ll = (l+qx2l3/(24HX2)) (l+ql2l3/(24Hl2)) (6.5) Cho cõn bng cỏc v phi ca phng trỡnh (6.4) v (6.5) ta ủc phng trỡnh trng thỏi ca dõy di dng: qx2l2/(24HX2) ql2l2/(24Hl2) =(txtl) + (HxHl)/(ES) 152 MCA&TK (6.6) Phng trỡnh trng thỏi gm bin s: cng, ph ti, nhit ủ ủi vi c ch ủ Nu bi cỏc ủiu kin ca mt ch ủ (ba bin s), thỡ, cho hai ủi lng bin ủi ca ch ủ kho sỏt (vớ d, tx, v qx), ta cú th xỏc ủnh bin s th Hx Xem xột trng hp nhp rt ngn tc l> Trong trng hp ny v trỏi ca phng trỡnh (6.6) tin ủn bng v nh hng quyt ủnh ủn ủ cng l nhit ủ Khi nhp rt ngn c dõy dn mt nhp l mt dm ủc kp cht cỏc ủu nh, vy s bin dng theo nhit ủ ủúng vai trũ quan trng Kho sỏt trng hp vi nhp rt di l > Sau chia v trỏi v v phi ca biu thc (6.6) cho l2,giỏ tr v phi ca phng trỡnh tr nờn khụng tn ti Anh hng chớnh ủn ủ cng ca dõy chớnh l hp lc Mụ hỡnh ca dõy mt nhp l dõy dn di mm kp cht hai ủu v nhit ủ khụng nh hng ủn ủ cng ca nú Nh vy chuyn t nhng nhp ngn ủn cỏc nhp di cú th gp trng hp nhp cú chiu di m ủú tr s ln nht ca ủ cng dõy Hmax s xut hin vi ủiu kin thi tit nh ch ủ nhit ủ ti thiu Nhp vi chiu di nh th gi l chiu di nhp ti hn S dng phng trỡnh trng thỏi ca dõy: qr2l2/(24Hmax2) gn2l2/(24Hl2) = (trtmin) (6.7) Trong ủú: qr ph ti hp thnh ch ủ bng tuyt, kN/m; gn Trng lng ca dõy dn ( ch ủ tmin); tr nhit ủ ch ủ bng tuyt, tr = 50C Gii phng trỡnh (6.7) tng ng ủi vi l nhn ủc biu thc cho nhp ti hn: lkp = Hmax [24 (t r t )] /(q r2 g n2 ) Nu nhp tớnh ủc ln hn nhp ti hn l> lkp, thỡ ch ủ ban ủu ly bng ch ủ bng tuyt; l< lkp ch ủ xut phỏt s l ch ủ tmin ly lm tiờu chun chn ch ủ tớnh toỏn, cú th s dng tr s ph ti ti hn Ph ti ti hn l ph ti ca ch ủ bng tuyt m ủú xut hin ủ cng ln nht ca dõy tc bng ủ cng ca nú ch ủ nhit ủ ti thiu Gii phng trỡnh (6.7) ng vi qr v cõn bng gr= gkp, nhn ủc qkp = [24H max (t r t )] /l + g n2 ) Nu ph ti tớnh toỏn q>qkp, thỡ ch ủ bng tuyt ly lm ch ủ ban ủu,nu q