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平時(shí)我們?cè)趯?duì)管形母線去進(jìn)行使用時(shí),為了應(yīng)對(duì)使用的環(huán)境等情況,在使用過程中,需要對(duì)他去進(jìn)行一個(gè)嚴(yán)密的計(jì)算,下面就來看下管形母線的計(jì)算方式。
a)緣子串投影到懸點(diǎn)中心距離D1=√L2-1/4D2
=√7.5642-1/4*3.0002
=√57.216-9.000
=√48.214
=6.943(m)
b)懸掛點(diǎn)至鋁管固定點(diǎn)距離S2=√D12-(H-d)2
=√6.9432-4.3002
=√48.214-18.490
=√29.724
=5.452(m)
經(jīng)以上計(jì)算計(jì)算跨距l(xiāng)js1=l′-2S2=15.296(m),因?yàn)橹虚g構(gòu)架管母兩掛點(diǎn)間距離ljs2=2S2+2X0.900=12.704(m),根據(jù)設(shè)計(jì)手冊(cè)“托架長度>4m,跨與跨之間不能傳遞彎矩,對(duì)此結(jié)構(gòu)可作為兩端固定的單跨梁計(jì)算”,因此可按單跨梁進(jìn)行計(jì)算,跨距取ljs1=15.296(m)。
二、較大彎矩和彎曲應(yīng)力的計(jì)算:
采用計(jì)算系數(shù)法進(jìn)行機(jī)械計(jì)算。(內(nèi)力系數(shù)查設(shè)計(jì)手冊(cè)表8-19)
1、常狀態(tài)時(shí)母線所受的較大彎矩Mmax和應(yīng)力σmax的計(jì)算。
正常狀態(tài)時(shí)母線所受的較大彎矩由母線自重產(chǎn)生的垂直彎矩、集中荷載(隔離開關(guān)靜觸頭)產(chǎn)生的垂直彎矩及較大風(fēng)速產(chǎn)生的水平組成。其計(jì)算公式如下
1)管形母線自重產(chǎn)生的垂直彎矩Mcz為:
從表8-19查得均布荷載彎矩系數(shù)為0.125,則彎矩為:Mcz=0.125*q*l2js1*9.8=0.125*16.29*15.2962*9.8=4668.882(Nm)
2)集中荷載產(chǎn)生的垂直彎矩Mcj為:
從表8-19查得集中荷載彎矩系數(shù)為0.250,則彎矩為:
Mcj=0.250*P*ljs1*9.8=0.250*65*15.296*9.8=2435.888(Nm)
3)較大風(fēng)速產(chǎn)生的水平彎矩Msf。取風(fēng)速不均勻系數(shù)av=1,取空氣動(dòng)力系數(shù)Kv=1.2,較大風(fēng)速vmax=30m/s,則風(fēng)壓為:
fv=avKvD1v2max/16=1*1.2*0.2*302/16=13.500(kg/m)
Msf=0.125*fvl2js1*9.8=0.125*13.5*15.2962*9.8=3869.239(Nm)
所以正常狀態(tài)時(shí)母線所承受的較大彎矩及應(yīng)力為:
Mmax=[(Mcz+Mcj)2+M2sf]1/2=[(4668.882+2435.888)2+3869.2392]1/2=8005.513(Nm)
σmax=100*Mmax/W=100*8005.513/275.1=2910.037(N/cm2)
此值小于材料的允許應(yīng)力,故滿足要求。
2、覆冰狀態(tài)時(shí)母線所受的較大彎矩Mbmax和應(yīng)力σbmax的計(jì)算。
覆冰狀態(tài)時(shí)母線所受的較大彎矩由導(dǎo)體自重、集中荷載、冰重及對(duì)應(yīng)于覆冰情況下的風(fēng)速所產(chǎn)生的較大彎矩組成。
覆冰厚度取h=0.01(m),冰密度γb=0.9(g/cm3),管母的覆冰截面面積Sb=[(D1/2+h)2-(D1/2)2]*π=0.007(m2),所以冰重qb=6.300(kg/m3)。
由于無相關(guān)資料,覆冰時(shí)在隔離開關(guān)靜觸頭上的重量取隔離開關(guān)靜觸頭的20%計(jì)算。
1)母線自重及冰重產(chǎn)生的垂直彎矩Mb為:
Mb=0.125*(q+qb)*l2js1*9.8=6474.527(Nm)
2)覆冰時(shí)集中荷載產(chǎn)生的垂直彎矩Mbj為:
Mbj=0.250*(P+20%P)*ljs1*9.8=2923.066(Nm)
導(dǎo)體截面系數(shù)W=275.1(cm3)
隔離開關(guān)采用GW10-550型單柱垂直伸縮式戶外交流高壓隔離開關(guān),其靜觸頭加金具重65kg。
3)構(gòu)架尺寸:
跨距l(xiāng)=28.000m,此距為兩三角形構(gòu)架中心線的距離,絕緣子掛點(diǎn)距三角形構(gòu)架中心0.900m,所以校正跨距為l′=28.000-(2X0.900)=26.200m,下圖為構(gòu)架詳圖,所標(biāo)尺寸均留有一定裕度(計(jì)算結(jié)果均精確到毫米)
V型絕緣子串單邊長度(含金具)L=7.564m。
V型絕緣子串懸掛點(diǎn)間距離D=6.000m。
管母距構(gòu)架橫擔(dān)凈距要求H=4.400m。
后期我們?cè)趯?duì)管形母線進(jìn)行使用時(shí),經(jīng)過嚴(yán)密的計(jì)算之后,需要正常去進(jìn)行使用,做好施工的安全與質(zhì)量。