TÍNH TOÁN cơ học ĐƢỜNG dây tải điện TRÊN KHÔNG

TÍNH TỐN CƠ HỌC ĐƢỜNG DÂY TẢI ĐIỆN TRÊN KHƠNG 3.1 KHÁI NIỆM CHUNG VỀ ĐƢỜNG DÂY TRÊN KHÔNG 3.1.1 Cấu tạo chung 3.1 KHÁI NIỆM CHUNG VỀ ĐƢỜNG DÂY TRÊN KHÔNG 3.1.2 Dây dẫn -Dây Pháp: Dây hợp kim nhơm dùng Pháp có tên Almelec tiêu chuẩn ký hiệu AGS/L -Dây Nga: ký hiệu chữ chữ số: +Chữ dùng vật liệu làm dây M: đồng, A: nhơm, AC: nhôm lõi thép, ACY: nhôm lõi thép tăng cường, ПC: thép +Chữ số tiết diện dây dẫn (mm2) -Dây Mỹ: đơn vị đo lường Mỹ khác với đơn vị đo lường quốc tế +Circular mil (CM) dùng làm đơn vị tiết diện dây, tiết diện tròn có đường kính mil hay 0,001inch 1CM=05,067x10-4mm2=5x10-4mm2 Bội số CM MCM, 1MCM=1000CM≈0,5mm2 +VD: Dây ACSR 759MCM=759x0,5=379x0,5mm2 tương đương với dây ACO400 hay ACY400 Nga 02 Jan 2011 3.1 KHÁI NIỆM CHUNG VỀ ĐƢỜNG DÂY TRÊN KHƠNG 4.1.1 Cấu tạo dây dẫn khơng  ACSR (Aluminum Conductors Steel Reinforced)  AAC (All-Aluminum Conductor)  AAAC (All-Aluminum-Alloy Conductor)  ACAR (Aluminum Conductor Aluminum – Alloy Reinforced)  ACCC (Aluminum Condutor composite Core)  GTACSR (Gap type thermal-resistant aluminum alloy condutor steel reinforced)  GZTACSR (Gap type super thermal-resistant aluminum alloy condutor steel reinforced) 3.1 KHÁI NIỆM CHUNG VỀ ĐƢỜNG DÂY TRÊN KHÔNG 4.1.1 Cấu tạo dây dẫn không  GTACSR  GZTACSR 3.1 KHÁI NIỆM CHUNG VỀ ĐƢỜNG DÂY TRÊN KHÔNG 4.1.1 Cấu tạo dây dẫn không  ACCC 3.1 KHÁI NIỆM CHUNG VỀ ĐƢỜNG DÂY TRÊN KHÔNG 4.3 Dây dẫn Dây dẫn đồng nhiều sợi Tiết diện định mức chuẩn (cm2) Số sợi đƣờng kính dây (cm) Đƣờng Trọng kính ngồi lƣợng (cm) km (kg) Điện trở km 200C (Ω) Lực căng đứt dây (kg) 0,161 3/0,264 0,569 147,5 1,0870 689,5 0,322 3/0,374 0,805 294,5 0,5440 1324,5 0,374 7/0,264 0,795 344,0 0,4060 1605,7 0,484 7/0,295 0,889 428,0 0,3745 1973,1 0,645 7/0,345 1,036 590,0 0,2725 2662,6 0,968 7/0,422 1,265 877,0 0,1825 3869,1 1,290 19/0,295 1,473 1168,0 0,1385 5261,7 1,613 19/0,327 1,664 1490,0 0,1085 6622,4 3.1 KHÁI NIỆM CHUNG VỀ ĐƢỜNG DÂY TRÊN KHÔNG 4.3 Chọn dây dẫn Dây dẫn nhôm lõi thép Tiết diện tƣơng đƣơng đồng định mức (cm2) Số sợi đƣờng kính Đƣờng Điện Trọng kính trở lƣợng (cm) km (Ω) km 200C (kg) Lực căng dây dẫn tổng hợp (kg) Nhôm (cm2) Thép (cm2) 0,161 6/0,236 1/0,236 0,708 1,0891 106,2 954,8 0,322 6/0,335 1/0,335 1,005 0,5400 214,0 1864,3 0,374 6/0,365 1/0,365 1,097 0,4550 255,0 2204,5 0,484 6/0,409 1/0,409 1,227 0,3640 318,0 2742,0 0,645 6/0,472 1/0,157 1,417 0,2720 395,0 3311,2 0,645 7/0,439 7/0,193 1,458 0,2700 451,0 4152,6 0,805 30/0,236 7/0,236 1,654 0,2200 605,0 5764,0 0,968 30/0,259 7/0,259 1,814 0,1832 728,0 6883,0 1,125 30/0,279 7/0,279 1,956 0,1572 847,0 7953,0 1,290 30/0,299 7/0,299 2,073 0,1370 975,0 9098,0 1,613 30/0,335 7/0,335 2,347 0,1091 1218,0 1306,0 4.2 Cột Cột gỗ, BTLT, cột thép, Cột néo néo góc: giữ đầu dây nối vào cột qua chuỗi sứ néo; cột néo góc dùng đường dây đổi hướng Cột đỡ đỡ góc: đỡ dây dẫn chuỗi sứ đỡ Khi ĐD đổi hướng từ 100-200 dùng cột đỡ góc Cột cuối: dùng đầu cuối ĐD, cột vượt sử dụng để vượt chướng ngại: sông, ĐD điện, thông tin, … Cột 3.1 KHÁI NIỆM CHUNG VỀ ĐƢỜNG DÂY TRÊN KHÔNG Các đặc trƣng cột a Khoảng cột tính tốn Ltt: khoảng cách dài hai cột kề ĐD mặt phẳng thoả ĐK: - Khoảng cách an toàn đến đất dây thấp trạng thái nóng vừa với khoảng cách yêu cầu quy phạm -Ứng suất xảy trạng thái làm việc lạnh nhất, bão nhiệt độ trung bình năm phải nhỏ ứng suất cho phép trạng thái b Khoảng cột trọng lượng: chiều dài đoạn dây hai bên khoảng cột mà trọng lượng tác động lên cột Mỗi loại cột tính tốn cho khoảng cột lượng tiêu chuẩn LTLTC=1,25LTT c Khoảng cột gió: chiều dài đoạn dây hai bên cột mà áp lực gió lên đoạn dây tác động lên cột KC trọng lượng KC gió hai đại lượng quan trọng để kiểm tra chia cột Các lực kép quan trọng tác động lên cột chia cột phải kiểm tra IV THIẾT KẾ ĐƢỜNG DÂY TRUYỀN TẢI 4.12 Phƣơng trình thông số ĐD không 4.12.2 Dây dẫn treo hai điểm không độ cao Tính a,b ta xác định hệ tọa độ đường căng dây Có thể xảy ba trường hợp điểm O, điểm thấp đường dây căng, là: - Điểm thấp nằm gần khoảng cột (hình 4.3): a  b  ; h  h B  h A - Điểm thấp trùng điểm treo dây (hình 4.4a): b  ; h A  0; h  h B - Điểm thấp nằm ngồi khoảng cột (hình 4.4b): b  a  ; h  h B  h A Hình 4.4 Một số trường hợp căng dây IV THIẾT KẾ ĐƢỜNG DÂY TRUYỀN TẢI 4.12 Phƣơng trình thông số ĐD không 4.12.2 Dây dẫn treo hai điểm không độ cao Trường hợp hình 4.4b khơng có điểm thấp thực tế (khơng tồn tại), điểm giả tưởng Các phương trình (4.14) cho trường hợp Nếu hA>hB điểm thấp gần B, dấu thành phần thứ hai (4.14) thay đổi a>b Độ võng khoảng cột fC (hình 4.3) là:fC  hA  h  yC  4.15  yC độ cao dây xC xC   h  a  o g. Thay xC vào (5.12) ta được: yC    Thay b   x C    o h g.  o  h  2g     4.16   4.17  vào (4.13) ta được: IV THIẾT KẾ ĐƢỜNG DÂY TRUYỀN TẢI 4.12 Phƣơng trình thơng số ĐD không 4.12.2 Dây dẫn treo hai điểm không độ cao  o    o h   o      o h  h  g. h  o h2 hA     2     4.18       2  2g  2g.  2s   g. g   8 o 2g. 2 o Thay (4.16), (4.17) (4.18) vào (4.15) ta được: g. fC  8 o  4.19  Ta thấy độ võng điểm khoảng cột fC tính giống hai điểm treo dây ngang IV THIẾT KẾ ĐƢỜNG DÂY TRUYỀN TẢI 4.12 Phƣơng trình thơng số ĐD khơng 4.12.3 Phƣơng trình trạng thái dây dẫn Đối với dây dẫn treo lên hai cột với khoảng cột , điêù kiện (t0, tốc độ gió, ) tồn thông số ứng suất ζ, độ võng f, độ dài đường dây L, tỷ tải g tương ứng → điều kiện làm việc thay đổi → thông số thay đổi theo Người thiết kế phải tính tốn lựa chọn cho : - Trong biến đổi thời tiết ứng suất ζ không vượt giá trị ζcp cho phép làm hỏng dây dẫn; - Độ võng không lớn quá, làm cho khoảng cách an tồn dây bị vi phạm Giả thiết trạng thái m ta biết: nhiệt độ θm, dây dẫn có tỷ tải gm, ứng suất độ dài dây dẫn khoảng cột theo công thức (4.11) :  gm2 Lm    24 m2  4.11 Khi nhiệt độ thay đổi từ θmsang θn chiều dài dây dẫn thay đổi lượng bằng: L1  L m  n   m  α: hệ số giãn nở theo nhiệt độ nguyên liệu cấu tạo dây dẫn, đơn vị 1/độ IV THIẾT KẾ ĐƢỜNG DÂY TRUYỀN TẢI 4.12 Phƣơng trình thông số ĐD không 4.12.3 Phƣơng trình trạng thái dây dẫn Tương ứng với trạng thái m sang n ứng suất dây dẫn thay đổi từ ζm sang ζn yêu tố chiều dài bị thay đổi thêm lượng nữa: L  Lm  n   m  E E môđun đàn hồi dây dẫn, đơn vị kg/mm2 hay daN/mm2 Ở trạng thái n, chiều dài dây dẫn khoảng cột theo công thức (4.11) là:  g 2n Ln    24 2n Độ dài Ln tổng độ dài Lm cộng với đoạn dài thêm ∆L1 ∆L2 Vậy ta có :  g  g L  24 n n  24 m m  L m  n   m   m E  n   m  Trong tính gần L m   , tức coi chiều dài dây dẫn khoảng cột chiều dài khoảng cột (ví dụ =400m, f=12 m L=400,96 m); viết: IV THIẾT KẾ ĐƢỜNG DÂY TRUYỀN TẢI 4.12 Phƣơng trình thông số ĐD không 4.12.3 Phƣơng trình trạng thái dây dẫn  g 2n  g 2m     n   m            n m E 24 2n 24 2m  g 2n  g 2m    n   m          n m E 24 2n 24 2m  E, Đặt gọi hệ số kéo dài đàn hồi Chia hai vế phương trình cho  , đồng thời chuyển vế ta được:  gn2  gm2  n      n  m  m 2 24  n 24  m   4.22a  Phương trình (4.22a) gọi PT trạng thái dây dẫn Đó PT quan trọng tính tốn khí dây dẫn Với PT trên, biết thông số trạng thái m  m , g m ,  mthì tính ζn điều kiện với thông số gn, θn IV THIẾT KẾ ĐƢỜNG DÂY TRUYỀN TẢI 4.12 Phƣơng trình thơng số ĐD khơng 4.12.3 Phƣơng trình trạng thái dây dẫn Nếu hai điểm treo dây không độ cao phương trình trạng thái là:  gn2 cos   gm2 cos   n   m    n   m  24  n2 24  m2   4.22b    arctg h  , điều kiện 