-
Elementi elektroenergetskih sistema
Klimatski uslovi merodavni za proraun nadzemnih
vodovaTemperatura
Dodatno optereenje usled leda, inja ili mokrog snegaUticaj vetra
na nadzemni vod
Jednaina stanja provodnika
Jednaina promene stanja za umerene raspone
-
2.1.3 Klimatski uslovi merodavni
za proraun nadzemnih vodova
Temperatura
Dodatno optereenje usled leda, inja ili mokrog snega
Uticaj vetra na nadzemni vod
-
2.1.3.1 Temperatura
Temperature prema kojima se vri proraun provodnika i zatitne
uadi su sledee:
- minimalna temperatura -20C
- maksimalna temperatura +40C - maksimalna temperatura +40C
- temperatura pri kojoj se hvata led -5C
Vidi se da postoji razlika izmeu 40C i maksimalne temperature od
80C koju smo definisali kod odreivanja minimalnog preseka voda i
termiki dozvoljene struje. Razlika ugiba za uobiajene raspone za
Ale provodnike i temperature 40C i 80C je:
-
2.1.3.1 Temperatura
10 kV Do 0.5m
35 kV 0.75 1m
110 kV 1.25 1.5m
220 kV 1.5 1.75
-
2.1.3.1 Temperatura
Meutim ipak se pri izraunavanju koristi temperatura +40C iz
sledeih razloga: Dogaaji koji bi se morali istovremeno desiti da
doe do preskoka:
- vod bi morao biti strujno vrlo visokog optereenja
- temperatura okoline morala bi iznositi +40C
- ne bi smelo biti ni daka vetra
- ispod najnie take voda moralo bi biti neko kritino- ispod
najnie take voda moralo bi biti neko kritino
priblienje.
Sada je uobiajena praksa da se vodovi projektuju za
temperature
+40C, a vri se provera na mestima ukrtanja sa vanijim objektima
na
80C (sa aspekta sigurnosnih visina). Neki vodovi su projektovani
za
60C, to nije pogreno, na strani je sigurnosti, ali je skuplje
(vii stubovi).
-
2.1.3.2 Dodatno optereenje
Pri projektovanju provodnika i zatitne uadi uzima se da se na
njima stvara dodatno optereenje usled leda, inja ili mokrog
snega.
Dodatno optereenje deluje vertikalno nanie i dodaje se teini
provodnika i zatitnog ueta.teini provodnika i zatitnog ueta.
Za normalno dodatno optereenje uzima se najvee dodatno
optereenje koje se javlja svakih 5 godina, ali ne manje od:
, gde je d dato u mm.
=m
daNdgdod 18.0
-
2.1.3.2 Dodatno optereenje
Optereenju, ,odgovara minimalna normalna dodatna specifina
teina:
, gde je s presek provodnika
izraen u mm2.
dodg
=
2
18.0
mmm
daN
s
dnd
izraen u mm .
Ako se proceni na osnovu iskustva, da jemogue optereenje usled
leda u oblastigde prolazi trasa novog dalekovoda vee od ,uzima se
kao dodatno optereenje usleda leda:
- normalna dozvoljena specifina teina usled leda, gde je k
koeficijent leda.
minnd
minndnd k =
-
2.1.3.2 Dodatno optereenje
Zona leda 1 2 3 4
k 1 1.6 2.5 4
Znai rezultantno optereenje provodnika je sledee:
r - rezultantno specifino optereenje provodnika
(teina + led) ndr += - izuzetna dodatna specifina teina usled
leda
-
2.1.3.2 Dodatno optereenje
Za izuzetno dodatno optereenje usled leda uzima se najvee
dodatno optereenje koje se javlja svakih 20 godina, isto vai i za
dodatne specifine teine:
ndidid = 2min . Znai moe biti i vee od nd2
-
2.1.3.3 Uticaj vetra na nadzemni
vod
Optereenje od vetra je:
Sila vetra: sin= VVVV pscF
= napadni ugao vetra ( = 90 )1sin =
c = aerodinamiki koeficijent:cV = aerodinamiki koeficijent:- za
provodnike cV = 1- za stubove (iz propisa)
=Vp pritisak vetra
2m
daN
16
2vpV = , gde je v izraeno u
s
m
v= maksimalna brzina vetra koje se na istom potezu trase
pojavljuje proseno svakih pet godina, a za vodove 400 kV i duem
periodu.
-
2.1.3.3 Uticaj vetra na nadzemni
vod
16
2vpV = , gde je v izraeno u
s
m
v= maksimalna brzina vetra koje se na istom potezu trase
pojavljuje proseno v= maksimalna brzina vetra koje se na istom
potezu trase pojavljuje proseno svakih pet godina, a za vodove 400
kV i duem periodu.
-
2.1.3.3 Uticaj vetra na nadzemni
vod
Izraunato pV se poveava na prvu veu vrednost iz tabele:
Visinska zona=visina objekta [m] Pritisak vetra [daN/m2]
0 15 50 60 75 90 110
15 40 60 75 90 110 130
40 80 75 90 110 130 150
sV=povrina projekcije tela na vertikalnu ravan (upravnu na
pravac duvanja vetra)
-
2.1.3.3 Uticaj vetra na nadzemni
vod
sL
pdL
mmm
daN
sL
F VVV
=
=
sin1
2- dodatno specifino optereenje usled vetra, gde je
L
FV - sila po jedinici duine, a s - popreni presek
provodnika.
pd V= , gde je d izraeno u [m], Vp izraeno u
daN
i s izraeno u [mm2], s
pd VV
= , gde je d izraeno u [m], Vp izraeno u m
i s izraeno u [mm2],
pa sledi da je V izraeno u
2mmmdaN
Rezultantno specifino optereenje (specifina teina) usled
vetra:
22VrV +=
Ako se dogodi da je iridrV =+> - dobijeno usled izuzetnog
dodatnog optereenja=leda
-
2.1.3.3 Uticaj vetra na nadzemni
vod
Ako je na vodu ili delu njegove trase rezultantna sila pritiska
vetra i teine provodnika bez dodatnog optereenja vea od teine
provodnika sa izuzetnim dodatnim optereenjem, treba za izuzetnu
dodatnu specifinu teinu usvojiti vrednosti iz:usvojiti vrednosti
iz:
Znai za izuzetno dodatno optereenje se usvaja vea vrednost,
usled leda (ee) ili usled vetra (retko).
( ) +== 22 VrVid
-
2.1.4 Jednaina stanja provodnika
Zbog promene temperature ambijenta i strujnog optereenja, menja
se temperatura provodnika:
t(raste), (opada), L(raste) i fmax(raste)
-
2.1.4 Jednaina stanja provodnika
Za formiranje jednaine stanja provodnika moraju se definisati
dva stanja provodnika:
1 stanje = indeks 02 stanje = bez indeksa
0 1 stanje: , gde je: L poetna duina provodnika0 1 stanje: , gde
je: L0 poetna duina provodnikat0 poetna temperatura provodnika0
poetna specifina teina provodnika0 poetna horizontalna
komponenta
naprezanja provodnika
Pretpostavlja se da je stanje 0 poznato.
-
2.1.4 Jednaina stanja provodnika
2 stanje: ,,,tL
a=const., h=const. - zadatak jednaine stanja je da povee ova dva
stanja
Duina provodnika menja se usled promene temperature i usled
promene naprezanja: L=L + Lpromene naprezanja: L=Lt + L
L ukupno izduenje provodnikaLt izduenje usled temperatureL
izduenje uslovljeno promenom naprezanja specifina teina provodnika
horizontalna komponenta naprezanja provodnika
-
2.1.4 Jednaina stanja provodnika
( ) ( )E
LLttLL 00000 +=
, gde je: =koeficijent temperaturnog istezanjaE=modul
elastinosti
Kada ovu jednainu podelimo sa L0, dobija se: ( ) 1000
+
+=E
ttL
L
ako se u gornji izraz zameni:
+=
24 2
2
2 ashhL - taan izraz za L
dobija se: ( )
+
+=+
+
0
022
0
202
22
22
00
2
4
2
4
1
ashh
ashh
Ett - apsolutno taan izraz,
primenjuje se za jako velike raspone i to =f(t).
-
2.1.4 Jednaina stanja provodnika
Oblik zavisnosti je dat na slici. Kod prethodnog izvodjenja
predpostavljeno je da je:
Zavisnost naprezanja od temperature
-
2.1.4 Jednaina stanja provodnika
Izduenje provodnika (L) zavisi samo od horizontalne komponente
naprezanja (), a ne od ukupnog naprezanja (F). Izraz za F je
komplikovan, jer se F menja od take do take du linije provodnika.
Korekcija: uvodi se du linije provodnika. Korekcija: uvodi se
SREDNJE NAPREZANJE koje izaziva isto izduenje kao stvarno
naprezanje.
a
Lsr =
-
2.1.4 Jednaina stanja provodnika
Izmene u jednaini stanja provodnika:
za dug raspon umestoE
0 , treba, Ea
LL
00
pa se tada dobija:
24 a
( )
+
+=+
+
0
022
0
202
22
22
000
2
4
2
4
1
ashh
ashh
Ea
LLtt - taan izraz za duge raspone
-
2.1.4.1 Jednaina promene stanja
za umerene raspone
Ako se u relaciji , ( )
+
+=+
+
0
022
0
202
22
22
00
2
4
2
4
1
ashh
ashh
Ett , duina izrazi pomou
23 cos +=aa
L224
cos
cos
+=aa
L
(1) ( ) ( )E
LLttLL 00000 +=
(2) 2
23
24
cos
cos
+=aa
L (za L i L0)
(3) umereno kos raspon: umesto E
0 treba
cos
0
E
-
2.1.4.1 Jednaina promene
stanja za umerene raspone
=
=
Ea
LL
Ea
LL
cos12
0000
cos0
E
(3) Ovo uvaava injenicu da ukupno izduenje usled naprezanja (L),
zavisi od ukupnog naprezanja F, a ne samo usled horizontalne
komponente .
(2) i (3) (1)
( )
+
+=
2
0
220
020
20
2
23
24
cos
cos
1
cos24
cos
a
aE
tta
za umerene raspone je
2
0
02
-
2.1.4.1 Jednaina promene
stanja za umerene raspone
( )
cos24
cos 002
0
20
2
222
+=
Ett
a- jednaina stanja za kose raspone:
a
-
2.1.4.1 Jednaina promene
stanja za umerene raspone
Kako se u zadacima koristi neki od gornjih izraza:
poznato: sve sa indeksom 0 ; , , a, E
nepoznato: , t
Za konkretnu primenu jednaine stanja provodnika Za konkretnu
primenu jednaine stanja provodnika
neophodno je odrediti poetne uslove. Za poetnuvrednost
naprezanja treba usvojiti najvee dozvoljeno naprezanje:
0=(mr)=nd
Za poetnu vrednost temperature treba usvojiti vrednost na kojoj
se javlja poetno naprezanje.
-
2.1.4.1 Jednaina promene
stanja za umerene raspone
U principu se moe uzeti bilo koji par (, t) u opsegu (-20C
do
+40C), da se ne prekorai nd (maksimalna vrednost naprezanja).
Kod
izbora poetne temperature javlja se tekoa jer se maksimalno
naprezanje
moe pojaviti pri:
(-20C) bez dodatne specifine teine usled leda
(-5C) sa dodatnom specifinom teinom usled leda
Kod koje e se od ove dve temperature javiti vee naprezanje
zavisi od
raspona. Da bi se mogla odrediti poetna temperatura, mora se
prethodno
odrediti kritini raspon.
