Аннотация 2
Введение 4
1. Общие положения 6
1.1. Деревянные опоры ЛЭП 8
1.2. Металлические опоры ЛЭП 9
1.3. Железобетонные опоры ЛЭП 9
1.4. Композитные опоры ЛЭП 10
1.5. Особенности монтажа опор из композитных материалов 14
2. Постановка задачи 21
3. Исследование напряженно-деформированного состояния
композитной опоры ЛЭП 22
3.1. Общая часть 22
3.2 Указания по применению 24
3.3 Создаем модель опоры с классом напряжения 220 кВ 25
3.4. Нагрузки действующие на опору ЛЭП 27
3.5. Результаты и анализ расчета опоры 32
3.6. Расчет железобетонной опоры ПБ-220-1 35
3.7. Сравнение характеристик композитной и железобетонной опор... 40
4. Анализ анкерной стеклопластиковой опоры ЛЭП при изменении
ее поперечного сечения 45
4.1. Создание модели анкерной опоры и ее расчет 47
4.2. Анкерная опора овального сечения 51
Заключение 55
Список литературы 56
В современном мире насущный вопрос использования композитных материалов для быстровозводимых и легких опор воздушных линий электропередачи становится все более актуальным с каждым годом. В связи со множеством исследований и прогрессом в производстве конструкций из композитных материалов, применение их в различных сферах деятельности человека набирает все большие обороты. Основными материалами, из которых изготавливались опоры линий электропередачи, долгое время являлись дерево, железобетон, а также металл. Композитные опоры обладают рядом бесспорных преимуществ, а также не имеют части недостатков бетонных и деревянных конструкций. Так, наиболее значимым свойством композитных опор является их малый вес, что оказывает важное влияние на их монтаж и дальнейшую эксплуатацию. Благодаря модульной конструкции большинства композитных опор, обеспечивается высокая скорость сборки и установки. Также модульность и легкость конструкций упрощает логистику, для перевозки сборных частей композитных опор не требуется большегрузная техника, что облегчает транспортировку опор в труднодоступные регионы. Опора воздушной линии - это не только строительная конструкция, но и элемент, который принимает на себя воздействие токов молнии, токов короткого замыкания, а также комбинированные воздействия электрического и механического характера. При разработке и дальнейшем использовании опор из композитных материалов необходимо учитывать различие их электрических параметров и параметров железобетонных и металлических опор. Опоры из традиционных материалов (не считая деревянных) являются проводниками. И по этой причине существует ряд особенностей, которые связанны с координацией изоляции линии электропередачи и распределением её индуктивности, а также емкости. Траверсы и грозозащитные тросы необходимо заземлять, при этом к самому заземлителю предъявляются высокие требования. Опоры, которые выполняются из таких композитных материалов как базальтопластик, стеклопластик или органопластик, представляют собой диэлектрики. Плохие погодные условия не влияют на диэлектрические свойства опор из композитных материалов. Поэтому можно значительно упростить схему изоляции воздушной линии электропередачи, кроме того, в случае низких классов напряжения есть возможность абсолютно отказаться от использования изоляторов. Линия электропередачи с использованием композитных опор имеет гораздо меньшую ёмкость «провод-провод» и «провод-земля», по сравнению с линией на традиционных опорах. Еще одним преимуществом является отсутствие нужды в заземлении траверсы опоры. Также возможно уменьшение габаритов воздушной линии, в связи с тем, что сближение проводов с траверсой при использовании композитных опор не столь опасно. Благодаря этому компенсируется увеличение габаритов линии, которое необходимо из-за повышенной гибкости композитных опор. Необходимо отметить, что в настоящий момент опыт по эксплуатации композитных опор на территории РФ довольно мал. В связи с чем отечественные разработки в данном направлении во многом опираются на опыт зарубежных компаний.
Целью настоящей работы являлось исследование напряженно-
деформированного состояния опор из композитных материалов. Для рассмотрения этого вопроса был проведен ряд расчетов и построение компьютерных моделей с их дальнейшим исследованием и анализом.
В качестве примера были рассчитаны несколько различных типов композитных опор.
Первая часть работы включает в себя расчет и сравнение характеристик композитной опоры ПК220-1 и железобетонной опоры ПБ220-1. Полученные результаты говорят в пользу использования стеклопластиковых опор, несмотря на их высокую стоимость по сравнению с железобетонными, так как они не требуют дальнейшего обслуживания и их срок службы в 2 раза дольше, чем у железобетонных опор.
Во второй части, были проведены исследование анкерной композитной опоры ВЛ 20 кВ, с заменой ее поперечного сеченая с двух стоек, связанных раскосом на стойку овальной формы. Расчеты показали, что производство овальных опор не целесообразно в связи с тем, что несущая способность не изменяется, а затраты на производство значительно увеличиваются.
