Определение физико-механических характеристик провода

Согласно [2, табл. 2.5.8] для провода АС 120/27 с отношением

α = 19,8·10^-6 град^-1 – температурный коэффициент линейного удлинения

Е = 7,7 · 10⁴ Н/мм - модуль продольной упругости.

По [2, табл. 2.5.7] производим определение:

σ_нб = 153 Н/мм - механическое напряжение при воздействии на провод наибольшей удельной механической нагрузки;

σ_{__} = 153 Н/мм - механическое напряжение при воздействии на провод низшей температуры t;

σ_сэ = 102 Н/мм - механическое напряжение при воздействии на провод среднегодовой температуры t_сг.

Вариант 1

Исходные условия – возникновение наибольшей механической удельной нагрузки.

Определим, как измениться напряжение в проводе в зависимости от изменения длины пролета при возникновении наибольшей удельной нагрузки:

Н/мм²

Таким образом, среднеэксплуатационное механическое напряжение в проводе при условии возникновения наибольшей нагрузке будет изменяться в пределах от 42,438 Н/мм до 137,906 Н/мм.

 

Определим значение среднеэксплуатационного механического напряжения, решив неполное кубическое уравнение методом Ньютона:

Таблица 3

Результаты расчета уравнения состояния провода при условии возникновения наибольшей механической нагрузки, даН/мм²

Длина пролета	А	Б	№ итерации
	127,27		137,906	130,802	130,02	130,011
	115,95		130,011	121,695	120,562	120,54
	102,581		120,54	111,524	110,108	110,075
	87,147		110,075	100,799	99,242	99,199
	69,654		99,199	90,243	88,76	88,722
	50,104		88,722	80,661	79,48	79,455
	28,496		79,455	72,68	71,895	71,88
	4,83		71,88	66,509	66,039	66,03
	-20,894		66,03	61,877	61,613	61,612
	-48,67		61,612	58,423	58,276	58,276
	-78,516		58,276	55,817	55,733	55,733
	-110,413		55,733	53,806	53,756	53,756
	-144,369		53,756	52,23	52,199	52,199
	-180,38		52,199	50,965	50,946	50,946

 

Вариант 2

Исходные условия - действует низшая температура окружающей среды. Искомые условия - среднеэксплуатационные:

Таким образом, среднеэксплуатационное механическое напряжение при условии действия низшей температуры будет изменяться в пределах от 69,299 Н/мм² до 153 Н/мм²

Рассчитанные значения механического напряжения при длинах пролетов от 100 до 360 м представлены в табл. 5.

Таблица 5

Результаты расчета уравнения состояния провода при условии установившейся наинизшей температуры окружающей среды, даН/мм²

Длина пролета	А	Б	№ итерации
	67,32		62,299	82,516	76,383	75,476
	66,45		75,476	77,642	77,544	77,544
	65,42		77,544	79,811	79,711	79,711
	64,233		79,711	82,007	81,91	81,91
	62,88		81,91	84,192	84,102	84,101
	61,38		84,101	86,358	86,275	86,275
	59,72		86,275	88,48	88,406	88,406
	57,9		88,406	90,462	90,493	90,493
	55,92		90,493	92,575	92,514	92,514
	53,78		92,514	94,529	94,474	94,474
	51,488		94,474	96,429	96,38	96,38
	49,034		96,38	98,259	98,215	98,215
	46,42		98,215	100,03	99,99	99,99
	43,651		99,99	101,736	101,7	101,7

 

 

Рис. 2. Изменение напряжения в проводе при среднеэксплуатационных условиях в зависимости от длины пролета: 1 – значение напряжения рассчитаны при исходных климатических условиях наибольшей механической нагрузки; 2 – то же, но исходные условия соответствуют установившейся наинизшей температуре окружающей среды

 

Прямая σ_сэ = 102 Н/мм² пересекает зависимость напряжения в проводе от длинны пролета при наибольшей нагрузке в точке при длине пролета 157 м, а зависимость напряжения в проводе от длинны пролета при низшей температуре – при 360 м.

 

 

Так как первый пролет – мнимый, то существует только второй и третий критические пролеты.

l = 350 м > l_2к = 170 м, то расчетным режимом будет второй режим – режим наибольших нагрузок.