Transcript
TEHNIČKI FAKULTET
SVEUČILIŠTA U RIJECI
Sveučilišni diplomski studij elektrotehnike
PRIJENOS I DISTRIBUCIJA ELEKTRIČNE ENERGIJE
1. KONSTRUKCIJSKI RAD
„Mehanički proračun nadzemnog voda“
zadatak broj:
Rijeka, siječanj 2011.
PRIKUPLJANJE PODATAKA O VODIČU I SMJEŠTAJU ZATEZNOG POLJA
Vodič: HRN N.C1.351 Al/Fe 25/4
Maksimalno radno naoprezanje (N/mm2): 90
Faktor normalnog dodatnog tereta. 1,0
a1[m] a2[m] a3[m] a4[m] h1[m] h2[m] h3[m] h4[m] h5[m]73,3 77,2 86,4 81,6 74,4 63,2 72,7 68,8 80,2
Tablica 1. Podaci vodiča HRN N.C1.351 Al/Fe 25/4
Podaci vodiča Al/Fe 25/4Nazivni presjek (mm2) 25/4Računski presjek A (mm2) 27,8Promjer vodiča d (mm) 6,8Uzdužna masa m1 (kg/m) 0,097Modul elastičnosti E (N/mm2) 81 000Koeficijent linearnog toplinskog istezanja β (1/ºC) 19,1·10-6
Normalno dozvoljeno naprezanje σd (N/mm2) 110Iznimno dozvoljeno naprezanje σi (N/mm2) 210Uzdužni srednji električni otpor r (Ω/km) 1,2028
Prema sljedećoj slici definirane su veličine koje ćemo odrediti, a to su rasponi, denivelacije i
spojnice ovjesišta.
RASPONI:
a1 = 73,3 m
a2 = 77,2 m
a3 = 86,4 m
a4 = 81,6 m
DENIVELACIJE OVJESIŠTA:
h12 = h2 – h1 = 63,2 – 74,4 = - 11,2 m
h23 = h3 – h2 = 72,7 – 63,2 = 9,5 m
h34 = h4 – h3 = 68,8 – 72,7 = - 3,9 m
h45 = h5 – h4 = 80,2 – 68,8 = 11,4 m
SPOJNICE OVJESIŠTA:
a1' =
a2' =
a3' =
a4' =
1. ODREĐIVANJE DODATNOG TERETA I REDUCIRANE TEŽINE VODIČA
Reducirana težina odnosno specifična težina nezaleđenog vodiča iznosi:
g0 =
Reducirana težina leda:
Reducirana težina zaleđenog vodiča koja je jednaka zbroju reducirane težine leda i nezaleđenog
vodiča:
gz = g0 + gl = 0,03423 + 0,16563 = 0,19986
2. ODABIR MAKSIMALNOG RADNOG NAPREZANJA σmax
Maksimalno radno naprezanje je iznosa zadanog zadatkom:
σmax = 90
3. IZRAČUNAVANJE KRITIČNOG RASPONA
Kritični raspon nam je potreban kako bismo ga mogli usporediti sa idealnim rasponom (sljedeća
točka proračuna) i time utvrditi početne uvjete:
4. IZRAČUNAVANJE IDEALNOG RASPONA
Preko idealnog raspona se se nadomještaju pojedini rasponi unutar zateznog polja i ujedno kao
što smo već napomenuli u predhodnoj točki proračuna, početni uvjeti nadzemnog voda ( bez
dodatnog opterećenja ledom ili sa dodatnim opterećenjem ledom ) nakon usporedbe sa kritičnim
rasponom.
5. ODABIR OSNOVNOG STANJA JEDNADŽBE STANJA
ak = 37,9992 m
aidealno = 80,0773 m
aidealno > ak početno stanje je -5ºC uz dodatno opterećenje ledom
Početno stanje definiraju sljedeće veličine:
g1 = gz = 0,19986
σ1 = σmax = 90
6. IZRAČUN HORIZONTALNOG NAPREZANJA ZA ZATEZNO POLJE ZA
ODABRANE TEMPERATURE
Obzirom da postoje denivelacije ovjesišta u zateznom polju, računamo nadomjesno maksimalno
naprezanje preko sljedećih relacija:
te nakon sređivanja:
Prema dobivenoj relaciji nadomjesno maksimalno naprezanje je sljedećeg iznosa:
Sljedwći korak koji nam sljedi je izračun nadomjesnih naprezanja za temperature od do prema
jednadžbi stanja za kosi raspon:
1)
2)
3)
4)
5)
6)
7)
8)
Stvarno naprezanje za pojedinu temperaturu:
1)
2)
3)
4)
5)
6)
7)
8)
Provjes idealnog raspona za pojedinu temperaturu računati ćemo prema sljedećoj relaciji:
1)
2)
3)
4)
5)
6)
7)
8)
Horizontalnu silu za idealni raspon računamo prema sljedećeoj relaciji:
1)
2)
3)
4)
5)
6)
7)
8)
-20 -10 0 10 20 30 40 -5+LED
32,3867 27,0931 23,3517 20,6419 18,6101 17,0345 15,7763 90
0,847146 1,01267 1,17492 1,32916 1,47427 1,61063 1,73908 1,78
900,350 753,188 649,177 573,843 517,361 473,560 438,582 2502
Tablica 2. Rezultati proračuna za idealni raspon
7. IZRAČUNAVANJE PROVJESA ZA POJEDINE RASPONE I ODABRANE
TEMPERATURE (f, f')
Zbog nehorizontalne trase voda ( postoje razlike u visinama ovjesišta stupova ) stvarni raspon f'
računati ćemo prema sljedećoj visini za svaki raspon i tempraturu:
RASPON BROJ 1
t= -20
t= -10
t= 0
t= 10
t= 20
t= 30
t= 40
t= -5+LED
RASPON BROJ 2
t= -20
t= -10
t= 0
t= 10
t= 20
t= 30
t= 40
t= -5+LED
RASPON BROJ 3
t= -20
t= -10
t= 0
t= 10
t= 20
t= 30
t= 40
t= -5+LED
RASPON BROJ 4
t= -20
t= -10
t= 0
t= 10
t= 20
t= 30
t= 40
t= -5+LED
8. ODREĐIVANJE KRITIČNE TEMPERATURE
Stanje u kojem nastupa najveći provjes određujemo na temelju kritične temperature. Ona se
određuje prema sljedećem izrazu:
Postoje dvije mogućnosti prema kojima će doći do najvećeg provjesa:
a) < +40 - najveći provjes na +40,
b) > +40 - najveći provjes na -5.
Prema našem izračunu dobili smo da je kritična temperatura > +40 te će prema tome najveći
provjes nastupiti pri -5.
9. MONTAŽNA TABLICA PROVJESA I NAPREZANJA ZA SVE TEMPERATURE I RASPONE
VODIČ: HRN N.C1.351 Al/Fe – 25/4
Zatezno polje. stup br. 1 – stup br. 5
Maksimalno radno naprezanje: 90 (N/mm2)
Faktor normalnog dodatnog tereta k: 1,0
Idealni raspon
aidealno = 80,0773 m
Montaža pri temperaturi ()
-20
-10
0
10
20
30
40
-5+LED
Provjes vodiča (m)
0,847146
1,01267
1,17492
1,32916
1,47427
1,61063
1,73908
1,78000
Horizontalno naprezanje (N/mm2)
32,3867
27,0931
23,3517
20,6419
18,6101
17,0345
15,7763
90
Horizontalna sila (N)
900,350
753,188
649,177
573,843
517,361
473,560
438,582
2502
stup br.
raspon a (m)
visinska razlika h (m)
Provjes za stvarne raspone (m)
1
73,3
-11,2
0,7181
0,8584
0,8859
1,1270
1,2500
1,3650
1,4740
1,5090
2
77,2
9,5
0,7933
0,9483
1,1000
1,2450
1,3810
1,5080
1,6290
1,6670
3
86,4
-3,9
0,9872
1,1800
1,3690
1,5490
1,7180
1,8770
2,0270
2,0740
4
81,6
11,4
0,8882
1,0620
1,2320
1,3940
1,5460
1,6890
1,8230
1,8660
5
10. PROGRAMSKI PAKET UGIBI
ZA
ZA
ZA
ZA
ZA
ZA
ZA
top related