pag 3 - 102

100
Ipoteze de calcul LEA 20 kV cu conducto are fasciculare torsadate 3 CUPRINS A. ÎNDRUMAR DE PROIECTARE A LEAT 20 kV I. OBIECTUL LUCRARII ........................................................................................... 7 II. IPOTEZE DE CALCUL ……………………………………………………………..  8 1. Încărcări, gruparea încărcărilor .................. ......................................................... ........... 8 1.1. Condiţii climato   meteorologice ........................................................................ 8 1.2. Caracteristicile fizice ale conductoarelor ........................................................... 12 1.3. Gruparea încărcărilor ......................... ........................................................ .......... 21 1.4. Determinarea încărcărilor unitare normate ........................................................ 21 1.4.1. Încărcări unitare no rmate datorate maselor proprii şi a depunerilor de chiciură. ............................................................ .......... 21 1.4.2. Încărcări unitare normate datorate acţiunii vântului....................... .......... 22 1.4.3. Încărcări unitare norma te cum ulate ‚dato rate mase lor proprii, a depunerilor de chiciură şi a vitezei vântu1ui. ................................. .......... 25 1.5. Determinarea încărcărilor unitare de calcul ........................................... ........... 26 1.5.1. Încărcări unitare de calcul datorate maselor proprii şi a depunerilor de chiciură. ..................................... ... .............................. 26 1.5.2. Încărcări unitare de calcul datorate ac ţiunii vântu lui  …………………...  27 1.5.3. Încărcări unitare de calcul cumulate ‚datorate maselor proprii, a depunerilor de chiciură şi a vitezei vântului. ............. .............................. 27 1.6. Determinarea încărcărilor specifice normate şi de calcul. ...................... ........... 28 1.7. Încărcările totale provenite din masa şi de punerile de chiciură   pe elemente le liniei …………………………………………………………..  36 1.8. Îcărcările totale p rovenite din ac ţiunea vântului pe elementele liniei ….. . .......... 36 1.9. Încărcări datorate tracţiunii din conductoare …………………………... .......... 37 2. Stabilirea eforturilor în conductor ............................................................................... 38 2.1. Ecuaţia de stare ......................................................................................... ......... 38 2.2. Deschiderea cr itică ..................................................................................... .......... 39 2.3. Calculul tracţiunii orizontale la starea care dimensionează ................. ........... 46 3. Determinarea săgeţii conductorului .............................................................................. 59 3.1. Conductor cu punctele de suspensie la acelaşi nivel ........................... .......... 59 3.2. Conducto r cu punctele de suspensie denivelate .............................................. 60 3.3. Influenţa fenomenului de fluaj asupra săgeţii conductorului .................... .......... 64 4. Stâlpi ............................................................................................................................... 70 4.1. Ipoteze de calcul ................................................................................................. 70 4.2. Regim normal de funcţi onare …………………………………………... .......... 71 4.3. Regim de avarie ......................................... ........................................................ 74 5. Fundaţii  .......................................................................................................................... 75 III . DETERMINAREA DOMENIILOR DE UTILIZARE ……………………………...  76 1. Calculul deschiderii maxime la vânt (A v ) ................................................................. 76 2. Calculul deschideri nominale (A n ) ............................................................................ 80 3. Calculul deschiderii la sarcini verticale (A g ) ............................................................ 85 4. Calculul unghiului de colţ (2) ..................................................................................... 87 5. Calculul stâlpilor în colţ, ancoraţi ................................................................... .......... 89 6. Stabilirea tracţiunii în ancorã în momentul reîntinderii ................................. .......... 95 7. Verificarea la avarie a stâlpului ................................................................................. 102

Upload: remayho

Post on 16-Oct-2015

206 views

Category:

Documents


11 download

DESCRIPTION

indrumar electrica2

TRANSCRIPT

  • Ipoteze de calcul

    LEA 20 kV cu conductoare fasciculare torsadate

    3

    CUPRINS

    A. NDRUMAR DE PROIECTARE A LEAT 20 kV

    I. OBIECTUL LUCRARII ........................................................................................... 7

    II. IPOTEZE DE CALCUL .. 8 1. ncrcri, gruparea ncrcrilor ...................................................................................... 8

    1.1. Condiii climato meteorologice ........................................................................ 8 1.2. Caracteristicile fizice ale conductoarelor ........................................................... 12 1.3. Gruparea ncrcrilor ........................................................................................... 21 1.4. Determinarea ncrcrilor unitare normate ........................................................ 21

    1.4.1. ncrcri unitare normate datorate maselor proprii i a depunerilor de chiciur. ......................................................................

    21

    1.4.2. ncrcri unitare normate datorate aciunii vntului................................. 22 1.4.3. ncrcri unitare normate cumulate datorate maselor proprii, a depunerilor de chiciur i a vitezei vntu1ui. ...........................................

    25

    1.5. Determinarea ncrcrilor unitare de calcul ...................................................... 26 1.5.1. ncrcri unitare de calcul datorate maselor proprii

    i a depunerilor de chiciur. ......................................................................

    26

    1.5.2. ncrcri unitare de calcul datorate aciunii vntului ... 27 1.5.3. ncrcri unitare de calcul cumulate datorate maselor proprii, a depunerilor de chiciur i a vitezei vntului. ...........................................

    27

    1.6. Determinarea ncrcrilor specifice normate i de calcul. ................................. 28 1.7. ncrcrile totale provenite din masa i depunerile de chiciur

    pe elementele liniei ..

    36

    1.8. crcrile totale provenite din aciunea vntului pe elementele liniei ............. 36 1.9. ncrcri datorate traciunii din conductoare ............. 37 2. Stabilirea eforturilor n conductor ............................................................................... 38

    2.1. Ecuaia de stare .................................................................................................. 38 2.2. Deschiderea critic ............................................................................................... 39 2.3. Calculul traciunii orizontale la starea care dimensioneaz ............................ 46

    3. Determinarea sgeii conductorului .............................................................................. 59 3.1. Conductor cu punctele de suspensie la acelai nivel ..................................... 59 3.2. Conductor cu punctele de suspensie denivelate .............................................. 60

    3.3. Influena fenomenului de fluaj asupra sgeii conductorului .............................. 64 4. Stlpi ............................................................................................................................... 70

    4.1. Ipoteze de calcul ................................................................................................. 70

    4.2. Regim normal de funcionare ............. 71 4.3. Regim de avarie ................................................................................................. 74

    5. Fundaii .......................................................................................................................... 75 III. DETERMINAREA DOMENIILOR DE UTILIZARE ... 76 1. Calculul deschiderii maxime la vnt (Av) ................................................................. 76

    2. Calculul deschideri nominale (An) ............................................................................ 80

    3. Calculul deschiderii la sarcini verticale (Ag) ............................................................ 85

    4. Calculul unghiului de col (2) ..................................................................................... 87

    5. Calculul stlpilor n col, ancorai ............................................................................. 89 6. Stabilirea traciunii n ancor n momentul rentinderii ........................................... 95 7. Verificarea la avarie a stlpului ................................................................................. 102

  • Ipoteze de calcul

    LEA 20 kV cu conductoare fasciculare torsadate

    4

    IV. CONDIII DE COEXISTEN A LINIILOR ELECTRICE AERIENE CU CONDUCTOARE FASCICULARE TORSADATE (LEAT) CU ELEMENTE

    NATURALE, OBIECTE, CONSTRUCII, INSTALAII ETC. DIN VECINTATE .

    103

    1. Vecintatea i traversarea cilor ferate i a altor ci rigide pentru vehicule ghidate pe cablu

    2. Traversri i apropieri fa de drumuri .

    103

    110

    3. Traversri i apropieri fa de terenuri normale i terenuri accidentate . 116 4. ncruciri i apropieri fa de linii electrice aeriene .. 117

    5. ncruciri i apropieri fa de mijloacele de transport pe cablu suspendat 120

    6. Traversri i apropieri fa de liniile de telecomunicaii .. 123 7. Traversri i apropieri fa de conducte supraterane .. 124

    8. Trecerea LEAT prin zone cu circulaie frecvent .. 128

    9. Trecerea LEAT prin zone de culturi pe spaliere metalice i peste ngrdiri metalice ..

    130

    10. Traversri i apropieri fa de cldiri ... 131 11. Traversri, treceri i apropieri fa de poduri, baraje, diguri . 135 12. Traversri i apropieri fa de ape i cursuri de ap 141 13. Traversri si apropieri fa de benzi transportoare .. 142 14. Traversri i apropieri fa de depozite i cldiri cu substane inflamabile, cu pericol de explozie sau incendiu

    143

    15. Traversri i apropieri fa de aeroporturi .. 144 16. Traversri i apropieri fa de instalaiile de emisie i recepie de telecomunicaii

    prin nalt frecven .

    144

    17. Traversri i apropieri fa de terenurile de sport . 144 18. Traversri i apropieri fa de parcaje auto construite pe platforme n aer liber .. 144 19. Traversari i apropieri fa de conducte subterane . 145 20. Traversri i apropieri fa de instalaii de extracie de petrol i gaze naturale ... 146 21. Traversri i apropieri fa de livezi, pduri, zone verzi . 147 22. Traversri i apropieri fa de instalaii de mbuntiri funciare . 148 V. CRETEREA GRADULUI DE SIGURAN A LINIILOR ELECTRICE AERIENE TORSADATE DE MEDIE TENSIUNE PRIN

    UTILIZAREA DISPOZITIVELOR CU ALUNGIRE CONTROLAT .....

    154

    1. Influena variaiei factorilor de mediu asupra unei linii electrice aeriene 154 2. Dispozitive pentru limitarea eforturilor n conductoarele torsadate, la depuneri de chiciur peste valorile impuse de norme ..........

    172

    VI. DOMENII DE UTILIZARE STLPI, LINII ELECTRICE AERIENE

    TORSADATE SIMPLU CIRCUIT ...........

    179

  • Ipoteze de calcul

    LEA 20 kV cu conductoare fasciculare torsadate

    5

    B. NDRUMAR DE EXECUIE A LEAT 20 kV 1. GENERALITI

    1.1. Domeniul de aplicare 1.2. Organizarea antierului 1.3. Pregtirea lucrrii 1.4. Executarea lucrrilor 1.5. Msuri de tehnic a securitii muncii la executarea lucrrilor tehnologice 1.6. Asigurarea calitii lucrrilor

    2. ELEMENTELE CONSTRUCTIVE ALE LINIILOR 2.1. Conductoare 2.2. Armturi

    2.3. Stlpi 2.4. Fundaii

    3. EXECUIA FUNDAIILOR 3.1. Generaliti

    3.2. Fundaii tip coloan n groap forat 3.2.1. Descrierea i componentele forezei 3.2.2. Executarea fundaiei forate

    3.3. Fundaii tip coloan introduse prin vibropresare 3.3.1. Descrierea componentelor agregatului 3.3.2. Execuia fundaiei vibropresate

    3.4. Fundaii turnate 3.4.1. Trasarea gropilor 3.4.2. Sparea gropilor 3.4.3. Turnarea radierului i cofrarea 3.4.4. Prepararea i turnarea betonului 3.4.5. Decofrarea i executarea complectrilor de beton dup ridicarea

    stlpilor

    3.4.6. Turnarea betonului n gropi cu nfiltrri de ap 3.4.7. Executarea lucrrilor de betonare pe timp friguros

    3.5. Fundaii burate 3.6. Norme de protecie a muncii la executarea fundaiilor

    4. MANIPULAREA I TRANSPORTUL STLPILOR I TAMBURELOR CU CONDUCTOARE FASCICULARE TORSADATE

    4.1. Generaliti

    4.2. Manipularea stlpilor i tamburelor cu conductoare izolate cu ajutorul automacaralei.

    4.3. ncrcarea i descrcarea manual a stlpilor (beton, lemn, metal) i a tamburelor cu conductoare, cu ajutorut unul plan nclinat.

    4.4. Depozitarea stlpilor

    5. ECHIPAREA I PLANTAREA STLPILOR 5.1. Pregtirea stlpilor 5.2. Echiparea stlpilor 5.3. Plantarea stlpilor

    5.3.1. Ridicarea stlpilor cu automacaraua 5.3.2. Ridicarea stlpilor cu catargul fix i tractorul 5.3.3. Ridicarea stlpilor cu capr mobil i tractor 5.3.4. Orientarea corect a stlpilor 5.3.5. Alinierea i verificarea verticalitii stlpilor

  • Ipoteze de calcul

    LEA 20 kV cu conductoare fasciculare torsadate

    6

    5.3.6. Fixarea stlpilor n fundaii 5.3.7. Ancorarea stlpilor

    ANEXE ....................................................................................................

  • Ipoteze de calcul

    LEA 20 kV cu conductoare fasciculare torsadate

    7

    I. OBIECTUL NDRUMARULUI

    n aceast lucrare se prezint modul de calcul pentru determinarea domeniilor de utilizare a stlpilor din beton, metalici zbrelii (metalici tubulari cu seciune poligonal) i lemn folosii n construcia liniilor electrice aeriene de medie tensiune, echipai cu conductore izolate n fascicol torsadat cu sau fr conductor purttor.

    Ipotezele de calcul sunt conforme cu :

    NTE 003/04/00 : Normativ pentru construirea liniilor aeriene de energie electric cu tensiuni peste 1000 V;

    SR EN 50341-1 : Linii electrice aeriene peste AC 45 kV . Partea 1: Cerine generale - Specificaii comune

    SR EN 50423-1 : Linii electrice aeriene peste 1 kV c.a. pn la 45 kV c.a. inclusiv. Partea 1: Cerine Generale - Specificaii Comune

    Pentru o mai bun nelegere a relaiilor i a modului de calcul, se prezint exemple de calcul n conformitate cu normativul NTE 003/04/00

    Pentru o mai bun aprofundare a modului cum se determin deschiderea nominal i cea la faz, care depind de sgeata conductorului, implicit de traciunea n conductor, se prezint la pct. 2.1.2, i 2.1.3 modul cum se calculeaz traciunile i sgeile conductoarelor, n ipoteza unor deschideri fr denivelri. Calculul mecanic al conductoarelor face obiectul unei alte lucrri; din acest motiv nu se insist n aceast lucrare asupra modului de calcul al sgeilor de montaj i finale reale ale conductoarelor care depind de caracteristicile panoului analizat (deschideri inegale,

    denivelri etc.). n lucrare se prezint i modul de calcul pentru rentinderea ancorelor existente n

    exploatare.

    Lucrarea nu are ca obiect dimensionarea fundaiilor. Fundaiile se vor dimensiona la momentul de exploatare de calcul al stlpului la nivelul ncastrrii.

  • Ipoteze de calcul

    LEA 20 kV cu conductoare fasciculare torsadate

    8

    II. IPOTEZE DE CALCUL

    1. ncrcri, gruparea ncrcrilor

    1.1. Condiii climato - meteorologice

    La proiectarea i construcia LEA se ine seama de intensitatea i frecvena de manifestare a principalilor factori climato - meteorologici :

    temperatura aerului ;

    viteza vntului;

    depunerile de chiciur . Din acest punct de vedere teritoriul rii noastre se mparte n cinci zone

    meteorologice (fig.1.1.), care difer din punct de vedere al intensitii i al frecvenei de manifestare a principalilor factori climato - meteorologici

    La determinarea ncrcrilor normate pentru calculul mecanic al LEA se vor considera condiiile prevzute n tabelele 1.1. i 1.2. pentru zona meteorologic respectiv

    n cazul LEA avnd circuite cu tensiuni diferite, se vor adopta condiiile prevzute n tabelul 1. pentru tensiunea cea mai mare.

    n anumite zone cu caracter local n care se constat condiii meteorologice mai grele dect cele prevzute n tabelul 1.1. se pot adopta valori mai mari . Aceste valori trebuie s fie justificate prin date statistice furnizate de INMH sau rezultate din statisticile de exploatare a liniilor

    aeriene de energie electric i de telecomunicaii din zonele respective i s aib frecvena de apariie de cel mult o dat la 10 ani.

    Presiunile dinamice ale vntului prevzute n tabelul 1.1. sunt corespunztoare vitezei mediate pe dou minute la nlimea de 10 m deasupra terenului

    Pentru elementele componente ale liniilor situate la nlimi diferite fa de sol

    presiunile de baz din tabelul 1.1. se vor majora prin nmulirea cu coeficienii de rafal c prevzui n diagrama 1.1., iar pentru stlpi i izolatoare se vor majora prin nmulirea cu

    coeficienii de rafal s, iz, prevzui n diagrama 1.2.

  • Ipoteze de calcul

    LEA 20 kV cu conductoare fasciculare torsadate

    9

    Figura 1. 1. ROMNIA Zonarea teritoriului din punct de vedere al

    condiiilor climato meteorologice

  • Ipoteze de calcul

    LEA 20 kV cu conductoare fasciculare torsadate

    10

    Tabelul 1.1. Presiunea dinamic de baza dat de vnt (corespunztoare vitezei mediate pe dou minute) la nlimea de 10 m deasupra terenului i grosimea stratului de chiciur pe conductoarele LEA

    Zona

    meteo

    Altitudinea

    (m)

    Presiunea dinamic de baz, P

    (daN/m2)

    Grosimea stratului de

    chiciur ,bch3,4)

    (mm)

    Vnt maxim

    fr chiciur Vnt simultan

    cu chiciur Un

  • Ipoteze de calcul

    LEA 20 kV cu conductoare fasciculare torsadate

    11

    Diagrama 1.1. Variaia coeficientului de rafal i neuniformitate al vntului pe conductor c, n funcie de nlimea deasupra solului H, deschiderea a i tipul de amplasament.

    Diagrama 1.2. Variaia coeficientului de rafal pentru stlpi s, i lanuri de

    izolatoare iz, n funcie de nlimea deasupra solului H.

  • Ipoteze de calcul

    LEA 20 kV cu conductoare fasciculare torsadate

    12

    1.2. Caracteristicile fizice ale conductoarelor

    Din punct de vedere al materialelor i al alctuirii constructive la construirea LEA se vor utiliza conductoare funie din aluminiu aliaje de aluminiu oel, precum i conductoare funie din oel-aluminiu i oel aliaje din aluminiu.

    Condiiile tehnice generale dimensiunile i caracteristicile fizico-mecanice ale conductoarelor LEA trebuie s corespund standardelor sau normelor interne ale productorilor.

    n cazul unor tipuri noi sau speciale de conductoare nestandardizate sau fr norme interne se vor considera pentru caracteristicile fizico-mecanice ale materialelor componente, valorile din tabelul 1.3.a.

    Tabelul 1.3. a. Caracteristicile fizico-mecanice al srmelor componente

    ale conductoarelor funie pentru LEA.

    Material

    Rez

    isti

    vit

    ate

    a

    elec

    tric

    n c

    ure

    nt

    con

    tin

    uu

    Coef

    icie

    ntu

    l d

    e

    tem

    per

    atu

    r a

    l

    rezi

    sten

    ei

    elec

    tric

    e

    Gre

    uta

    tea

    volu

    mic

    (gre

    uta

    te sp

    ecif

    ic

    )

    Coef

    icie

    ntu

    l d

    e

    dil

    ata

    re t

    erm

    ic

    lin

    iar

    Mod

    ulu

    l d

    e

    elast

    icit

    ate

    Rez

    iste

    na

    la r

    up

    ere

    mm2/m 0C daN/dm

    3 0C

    -1 daN/mm

    2 daN/mm

    2

    Aluminiu

    SR CEI 61089:1996

    0,028264 0,0040 2,649 0,0000230 5500 15,8-19,0

    Alcoro (aliaj de Al)

    Norm intern SF 35-A2/2007

    0,032800 0,0036 2,649 0,0000230 5600 29,40

    Oel categoria A SR CEI 60888/1994

    0,1818-0,1885

    pt. 1,15-3,0 mm

    0,0045 7,701 0,0000115 18800 37,22

    Oel categoria B SR CEI 60888/1994

    0,2510-0,2493

    pt. 1,45-3,2 mm

    0,0045 7,701 0,0000115 19600 117,60

    Oel categoria C SR CEI 60888/1994

    0,2510-0,2493

    pt.1,45-3,2 mm

    0,0045 7,701 0,0000115 19600 137,30

    Seciunile minime admisibile ale conductoarelor din considerente mecanice sunt : - 25 mm2 pentru conductoarele funie de oel-aluminiu, oel-aliaje de aluminiu i

    aliaje de aluminiu

    - 16 mm2 pentru conductoarele funie de oel. Pentru poriunile speciale de traseu (traversri, apropieri de construcii etc.), seciunile

    minime ale conductoarelor vor fi de

    - 35 mm2 pentru conductoarele funie de oel-aluminiu, oelaliaje de aluminiu i aliaje de aluminiu.

    - 50 mm2 pentru conductoarele funie de oel. Srmele de oel utilizate la realizarea conductoarelor funie de oel i a prii (inimii) de

    oel a conductoarelor de oel-aluminiu i oel-aliaje de aluminiu vor fi protejate mpotriva coroziunii cu un strat subire de zinc (conform SR CEI 60888:1994)

  • Ipoteze de calcul

    LEA 20 kV cu conductoare fasciculare torsadate

    13

    Conductoare fasciculare torsadate (cabluri torsadate) tip TA2X(FL)2Y-OL cu conductor

    purttor de oel 6/10 kV, 12/20 kV i 18/30 kV

    Cablurile care fac obiectul prezentului ndrumar sunt construite n conformitate standardele

    specificate mai jos i sunt destinate pentru constructia liniilor electrice aeriene de medie tensiune n zone mpdurite, zone greu accesibile, zone urbane sau n alte zone n care nu se pot construi linii electrice aeriene cu conductoare neizolate sau cu conductoare parial izolate.

    Cablurile se pot monta pe stlpi, pe fatada cldirilor, sau n pmnt (la montarea n pmnt se vor lua msuri pentru protejarea cablului mpotriva strivirii).

    .

    Standarde de referin SR CEI 60502-2 Cabluri de energie cu izolaie extrudat i accesoriile lor pentru tensiuni

    nominale de la 1 kV (Um=1,2 kV) pn la 30 kV (Um=36 kV). Partea 1: Cabluri pentru tensiuni nominale de la 6 kV (Um=7,2 kV)

    pn la 30 kV (Um=36 kV)

    SR EN 60228 Conductoare pentru cabluri izolate SR EN 60811-1-1

    Metode de ncercri comune pentru materiale de izolaie i de manta ale cablurilor electrice.Partea 1: Metode cu aplicare general. Seciunea1: Msurarea grosimilor i a dimensiunilor exterioare. Determinarea proprietilor mecanice

    SR EN 60811-1-2 Metode de ncercri comune pentru materialele de izolaie i de manta ale cablurilor electrice.Partea1: Metode cu aplicare generala.

    Seciunea 2- Metode de mbtrnire termic. SR EN 60811-1-3 Metode de ncercri comune pentru materialele de izolaie si de

    manta ale cablurilor electrice.Partea1: Metode cu aplicare general. Sectiunea 3- Metode de determinare a densitii - ncercri de absorbie

    de ap- ncercare de contracie

    SR EN 60811-1-4 Metode de ncercri comune pentru materialele de izolaie i de manta ale cablurilor electrice.Partea 1 Metode cu aplicare general . Sectiunea 4 ncercri la temperatur joas

    SR EN 60811-2-1 Metode de ncercri comune pentru materiale de izolaie i de manta ale cablurilor electrice. Partea 2: Metode specifice pentru

    amestecuri elastomerice. Seciunea 1- ncercare de rezisten la ozon ncercare de alungire la cald - ncercare de rezistena la ulei

    SR EN 60811-3-1 Metode de ncercri comune pentru materiale de izolaie i de manta ale cablurilor electrice. Partea 3: Metode specifice pentru

    amestecuri elastomerice. Seciunea 1- ncercare de presare la cald. ncercri de rezisten la fisurare

    SR EN 60811-4-1 Metode de ncercri comune pentru materiale de izolaie i de manta ale cablurilor electrice. Partea 4: Metode specifice pentru amestecuri

    elastomerice. Sectiunea 1- Rezistena la fisurare datorit solicitrilor mediului nconjurtor-ncercare de nfurare dup mbtrnire termic n aer -Msurarea indicelui de fluiditate la cald-Msurarea coninutului de negru de fum i/sau de umpluturi minerale din PE. ncercare de presare la cald ncercri de rezisten la fisurare

  • Ipoteze de calcul

    LEA 20 kV cu conductoare fasciculare torsadate

    14

    Cablurile torsadate de medie tensiune se executa pentru tensiunea nominala U0/U(Um) de

    6/10 (12) kV, 12/20 (24) kV si 18/30 (36) kV.

    unde:

    U0 este tensiunea efectiva ntre un conductor oarecare i pmnt (nveli metalic al cablului);

    U este tensiunea efectiv ntre oricare doua conductoare ale unui cablu multiconductor sau ale unui sistem de cabluri cu un conductor;

    Um este valoarea efectiv a tensiunii celei mai mari a sistemului n care poate fi utilizat Cablul.

    Temperaturi admise :

    temperatura maxim admis pe conductor pentru funcionarea de durata: ............ +90 oC. temperatura maxima admisa pe conductor la scurtcircuit (max. 5 s): ....................+250 oC temperatua minima admisibila (masurata pe manta) :

    - la instalare : ..................................... -20 oC

    - in exploatare : .................................. -40 oC

    Raza minima de curbura este = 15 D

    unde :

    D este diametrul exterior mediu al cablului monopolar.

    n cazul unei singure indoiri, de exemplu la intrarea n cofrete, dulapuri, este permis o raz de doua ori mai mica, cu condiia c ndoirea s se fac cu atentie, la o temperatura cuprins ntre

    10 30 oC, utiliznd un ablon.

    Forma constructiv a cablurilor este indicat n figura 1.2.a.

    Fig.1.2.a. Conductor torsadat de medie tensiune tip TA2X(FL)2Y-Ol 1.- conductor purttor de oel; 2.- conductor de aluminiu multifilar; 3.- ecran semiconductor extrudat; 4.- izolaie XLPE; 5.- ecran semiconductor extrudat; 6.- band semiconductoare gonflabil;7.- band de aluminiu cu polimer, aderent la manta; 8.- manta de PE de medie densitat

  • Ipoteze de calcul

    LEA 20 kV cu conductoare fasciculare torsadate

    15

    TA2X(FL)2Y-Ol 3x70 + 50 Ol

    T - cabluri torsadate;

    A - conductor de aluminiu;

    2X - izolatie de polietilen reticulat ; (FL) - cablu cu blocare longitudinal i transversal la propagarea apei; 2Y - manta de polietilen termoplastic ; Ol - purttor de otel.

    Tabelul 1.3.b. Caracteristicile fizico-mecanice ale conductoarelor torsadate, cu fir purttor din oel tip TA2X(FL)2Y-Ol

    Tip

    Dia

    met

    ru c

    on

    du

    cto

    r.

    Gro

    sim

    e n

    om

    ina

    l

    izo

    lati

    e

    Diametru

    conductor

    izolat

    G

    rosi

    me

    no

    min

    al

    ma

    nta

    Diametru exterior

    Masa

    fascicul

    (inf.)

    Sec

    iu

    ne

    ecra

    n a

    lum

    iniu

    cab

    lu m

    on

    op

    ola

    r, (

    inf.

    )

    min. max.

    Cablu

    monopolar Fascicul

    min. max.

    mm mm mm mm mm mm mm mm kg/km mm2

    6/10 kV

    3x35+50 Ol 6,9 3,4 14,6 16,3 1,8 20,2 23,9 53 1730 10,2

    3x50+50 Ol 8,0 3,4 15,7 17,5 1,8 21,3 25,3 55 1930 10.9

    3x70+50 Ol 9,8 3,4 17,3 19,2 1,8 23,0 2,4 59 2220 12,0

    3x95+50 Ol 11,4 3,4 19,0 21,0 1,8 24,5 29,1 62 2520 12,8

    3x120+50 Ol 12,9 3,4 20,5 22,6 1,8 25,9 30,8 65 2840 13,7

    3x150+50 Ol 14,1 3,4 21,9 24,1 1,9 27,3 32,4 68 3160 14,4

    12/20 kV

    3x35+50 Ol 6,9 5,5 18.8 20,8 1,8 24,2 28,7 62 2190 12,6

    3x50+50 Ol 8,0 5,5 20,2 21,9 1,8 25,3 30,1 64 2410 13,3

    3x70+50 Ol 9,8 5,5 21,5 23,6 1,9 27,3 32,4 68 2770 14,4

    3x95+50 Ol 11,4 5,5 23,2 25,4 1,9 28,7 34,1 71 3100 15,4

    3x120+50 Ol 12,9 5,5 24,7 27,0 2,0 30,3 36,0 74 3470 16,1

    3x150+50 Ol 14,1 5,5 26,1 28,5 2,0 31,5 37,4 76 3790 16,8

    18/30 kV

    3x50+50 Ol 8,0 8,0 24,9 27,2 2,0 30,5 36,3 74 3150 16,3

    3x70+50 Ol 9,8 8,0 26,5 28,9 2,0 32,3 38,3 78 3520 17,4

    3x95+50 Ol 11,4 8,0 28,2 30,7 2,1 33,9 40,2 81 3920 18,1

    3x120+50 Ol 12,9 8,0 29,7 32,3 2,1 35,3 42,0 84 4300 19,1

    3x150+50 Ol 14,1 8,0 31,1 33,8 2,2 36,7 43,5 87 4680 19,8

    Caracteristici conductor purttor : - construcie: 7 x 3,0 mm; - seciune conductor : 50 mm2;

    - diametrul exterior, cu izolaie: 11,3 12,2 mm; - grosime izolatie: 1,2 mm; - fora nominal de rupere: 6480 daN; - modul de elasticitate: 19000 daN/mm2; - coeficient de dilatare liniar: 11,5x10-6 0C-1

  • Ipoteze de calcul

    LEA 20 kV cu conductoare fasciculare torsadate

    16

    Tabelul 1.3.c. Cureni admisibili n aer

    Seciune conductor

    mm2

    Tensiune nominal,

    6/10 kV 12/20 kV 18/30 kV

    Curent, A

    35 153 154 -

    50 183 185 187

    70 228 231 232

    95 278 280 282

    120 321 323 325

    150 364 366 367

    Not : Valorile din tabelul 1.3.c.sun valabile la : - temperatura aer: 30

    oC

    - temperatura conductor: 90 oC

    Pentru temperaturi ale aerului diferite de 30 oC curentul admisibil se inmulteste cu

    coeficientul din tabelul de mai jos:

    Tabelul 1.3.d. Factorii de corecie pentru alte temperaturi ale aerului

    Temperatura, oC 10 15 20 25 30 35 40 45 50

    Coeficient 1,15 1,12 1,08 1,04 1 0,96 0,91 0,97 0,82

    Tabelul 1.3.e. Curenti de scurtcircuit maxim admisibili

    Sectiune conductor

    mm2

    Curent de scurtcircuit (1 s)

    kA

    35 3,3

    50 4,7

    70 6,6

    95 8,9

    120 11,3

    150 14,1

    Not : - temperatura conductor la inceputul scurtcircuitului: 90

    oC;

    - temperatura limita la scurtcircuit: 250 oC;

    - durata scurtcircuit: 1 s;

    - pentru durate de scurtcircuit diferite de 1 s curentul de scurtcircuit Isc se determina cu

    relatia:

    t

    IIsc

    unde :

    I - curentul de scurtcircui, pentru 1 s;

    t - durata de scurtcircuit, s (max. 5 s)

  • Ipoteze de calcul

    LEA 20 kV cu conductoare fasciculare torsadate

    17

    Cablu trifazat universal (cablu universal) pentru linii aeriene de medie tensiune, 12/20 kv

    UA2XE2Y 3x70/16

    U - cablu universal;

    A - conductor de aluminiu;

    2X - izolatie de polietilena reticulata ;

    E - ecran;

    2Y - manta de polietilena termoplastica;

    3x70 - trei conductoare cu seciunea de 70 mm2; 16 - seciunea ecranului, n mm2.

    Fig.1.2.b. Cablu trifazat universal de medie tensiune tip UA2XE2Y 12/20 kV 1.- conductor de aliaj de aluminiu Al59, multifilar, rotund, compactizat, clasa 2 conform SR EN 60228 ; 2.- ecran semiconductor extrudat;

    3.- izolaie XLPE caracteristici conform SR CEI 60502-2, grosime redusa; 4.- ecran semiconductor extrudat; 5.- ecran de sarme de cupru stanate ;

    6.- strat separator de folie sintetica; 7.- manta de PE de medie densitate.

    Temperaturii admise :

    Temperatura maxim admis pe conductor pentru funcionarea de durat: ..............+90 oC. Temperatura maxim admisa pe conductor la scurtcircuit (max. 5 s): ..................... +250 oC Temperatua minim admisibil (masurat pe manta) :

    - la instalare : ............................-20 oC

    - n exploatare : ........................ -40 oC

    Raza minima de curbura este = 12 D1

    unde :

    D1 este diametrul exterior mediu al cablului monopolar.

    n cazul unei singure indoiri, de exemplu la intrarea n cofrete, dulapuri, este permis o raz de doua ori mai mica, cu condiia c ndoirea s se fac cu atentie, la o temperatura cuprins ntre

    10 30 oC, utiliznd un ablon.

    Forta de tragere la montare pe stalpi este de max. 40 x S [N]

    unde :

    S - seciunea total a celor 3 conductoare, n mm2.

  • Ipoteze de calcul

    LEA 20 kV cu conductoare fasciculare torsadate

    18

    Tabelul 1.3.f. Caracteristicile fizico-mecanice ale cablurilor trifazate universale, tip

    UA2XE2Y

    Tip

    Dia

    met

    ru c

    on

    du

    ctor

    (in

    f.)

    Gro

    sim

    e n

    om

    inal

    izola

    ie

    Gro

    sim

    e n

    om

    inal

    man

    ta

    Diametru exterior

    Mas cablu

    (inf.)

    Sec

    iu

    ne

    ecr

    an

    Fora de

    rupere

    cond.

    (inf.)

    cablu1)

    izolat

    min. max. D1 D2

    mm mm mm mm mm mm mm kg/km mm2 kN

    6/10 kV

    3x35/16 7,2 3,4 2,3 14,8 16,3 38,5 41,1 1110 16 25

    3x50/16 8,0 3,4 2,4 16,0 17,5 40,7 43,5 1310 16 35

    3x70/16 9,9 3,4 2,5 17,7 19,2 44,3 47,4 1590 16 48

    3x95/25 11,4 3,4 2,6 19,3 20,8 47,5 50,8 1970 25 64

    12/20 kV

    3x35/16 7,2 4,5 2,4 18,0 19,5 43,1 46,1 1260 16 26

    3x50/16 8,0 4,5 2,5 19,2 20,7 45,3 48,4 1465 16 36

    3x70/16 9,8 4,5 2,6 20,9 22,4 48,9 52,3 1760 16 49

    3x95/25 11,4 4,5 2,8 22,5 24,0 52,3 55,9 2180 25 66

    18/30 kV

    3x50/16 8,0 7 2,9 25,2 26,7 56,1 60,0 1860 16 38

    3x70/16 9,8 7 3,0 26,9 28,4 59,7 63,9 2200 16 51

    1) D1 - diametru cablu, D2- diametrul cercului circumscris

    Parametri mecanici:

    - modul de elasticitate: .................................................55000 (N/mm2)

    - coeficient de dilatare liniara: ..................................... 23 x 10-6

    (1/oC)

    Conductoarele sunt din sarme de aliaj de aluminiu, multifilare (clasa 2) conform SR EN

    60228, rotunde, compactizate, iar izolaia conductoarelor este de polietilen reticulat (XLPE).

    Tabelul 1.3.g. Rezistena electric ale cablurilor trifazate universale, tip UA2XE2Y

    Seciune nominal

    Rezistena electric n curent continuu la 20

    oC, max.

    mm2 /km

    conductoare de aluminiu

    35 0,868

    50 0,641

    70 0,443

    95

    ecran metalic

    16 1,24

    25 0,795

  • Ipoteze de calcul

    LEA 20 kV cu conductoare fasciculare torsadate

    19

    Tabelul 1.3.h. Cureni admisibili n aer

    Seciune conductor Curent

    mm2 A

    35 138

    50 165

    70 206

    95 249

    Not : Valorile din tabelul 1.3.g.sunt valabile la : - temperatura aer: ...................................30

    oC

    - temperatura conductor: ........................90 oC

    Tabelul 1.3.i. Factorii de corecie pentru alte temperaturi ale aerului

    Temperatura, C 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50

    Factor corecie 1,22 1,19 1,15 1,12 1,08 1,04 1,0 0,96 0,91 0,87 0,82

    Tabelul 1.3.j. Factorii de corecie pentru alte temperaturi ale conductorului

    Temperatura, oC 80 70 60 50

    Factor corecie 0,93 0,84 0,74 0,62

    Tabelul 1.3.k. Curenii de scurtcircuit maxim admisibili

    Sectiune conductor Curent de scurtcircuit (1 s)

    mm2 kA

    35 3,3

    50 4,7

    70 6,6

    95 8,9

    Not : - temperatura conductor la inceputul scurtcircuitului: 90

    oC;

    - temperatura limita la scurtcircuit: 250 oC;

    - durata scurtcircuit: 1 s;

    - pentru durate de scurtcircuit diferite de 1 s curentul de scurtcircuit Isc se determina cu

    relatia:

    t

    IIsc

    unde

    I - curentul de scurtcircuit, pentru 1 s;

    t - durata de scurtcircuit, s (max. 5 s)

  • Ipoteze de calcul

    LEA 20 kV cu conductoare fasciculare torsadate

    20

    Exemplu de calcul

    1. S considerm cablul torsadat tip : TA2X(FL)2Y-Ol 3x70 + 50 Ol

    Seciunea real a conductorului purttor n (mm2)

    Scp = 50 (mm2)

    Modulul de elasticitate a conductorului purttor, n (daN/mm2)

    Ec= 19600 (daN/mm2)

    Coeficient de dilatare liniar a conductorului purttor, n (0C-1 )

    = 0,0000115 (0C-1 )

    Tabelul 1.4.a. Caracteristicile mecanice ale cablului exemplificat

    Cablu torsadat

    Scp

    Dia

    met

    rul

    fasc

    icol

    tors

    ad

    at

    For

    a d

    e ru

    per

    e

    Mod

    ul

    de

    elast

    icit

    ate

    con

    d. p

    urt

    to

    r

    Coef

    . d

    e

    dil

    ata

    re li

    nia

    r

    con

    d.

    pu

    rtto

    r

    Masa

    mm2

    mm daN daN/mm2 0

    C-1

    daN/m

    TA2X(FL)2Y-Ol 3x70 + 50 Ol 50 68 6480 19600 0,0000115 2,77

    2. S considerm cablul universal tip : UA2XE2Y 3x70/16

    Seciunea real a conductorului purttor n (mm2)

    Sc = (3,14D2/4)3 = (3,149,82/4)3= 226,29 (mm2)

    Tabelul 1.4.b. Caracteristicile mecanice ale cablului universal exemplificat

    Cablu universal

    Sc

    Dia

    met

    rul

    fasc

    icol

    tors

    ad

    at

    For

    a d

    e ru

    per

    e

    Mod

    ul

    de

    elast

    icit

    ate

    con

    d. p

    urt

    to

    r

    Coef

    . d

    e

    dil

    ata

    re li

    nia

    r

    con

    d.

    pu

    rtto

    r

    Masa

    mm2

    mm daN daN/mm2 0

    C-1

    daN/m

    UA2XE2Y 3x70/16 226,29 52.3 4900 5500 0,000023 1,76

  • Ipoteze de calcul

    LEA 20 kV cu conductoare fasciculare torsadate

    21

    1.3 . Gruparea ncrcrilor

    La calculul i dimensionarea elementelor componente ale LEA se vor lua n considerare urmtoarele grupri ale ncrcrilor, datorate factorilor climato-meteorologici, ca ipoteze de ncrcare :

    a) temperatura minim vntul i chiciura lipsesc ; b) temperatura medie vntul i chiciura lipsesc ; c) temperatura medie viteza vntului de 10 m/s chiciura lipsete ; d) temperatura medie viteza maxim a vntului chiciura lipsete ; e) temperatura maxim vntul i chiciura lipsesc ; f) temperatura de formare a chiciurii i depuneri de chiciur pe elementele componente

    ale liniei vntul lipsete ; g) temperatura de formare a chiciurii vnt simultan cu chiciur i depuneri de chiciur pe

    elementele componente ale liniei

    1.4 . Determinarea ncrcrilor unitare normate

    1.4.1. ncrcri unitare normate datorate maselor proprii

    i a depunerilor de chiciur.

    ncrcrile unitare provenite din masa conductoarelor i a depunerilor de chiciur se determin dup cum urmeaz :

    Greutatea proprie a conductorului :

    g(1,n) = gc (daN/m)

    n care :

    gc - masa unitar a conductorului (n daN/m)

    Greutatea chiciurii :

    g(2,n) = 3,14 bch (dce + bch) ch 0,001 (daN/m)

    n care :

    dc - diametrul conductorului fr izolaie (n mm) ; dce - diametrul echivalent al cablului torsadat sau universal (n mm) ; bch - grosimea stratului de chiciur (n mm) ;

    ch - greutatea specific a chiciurii (n daN/dm3).

    Greutatea conductorului acoperit cu chiciur

    g(3,n) = g(1,n) + g(2,n) (daN/m)

  • Ipoteze de calcul

    LEA 20 kV cu conductoare fasciculare torsadate

    22

    1.4.2. ncrcri unitare normate datorate aciunii vntului.

    ncrcrile unitare provenite din aciunea vntului se determin cu ajutorul presiunii

    dinamice de baz p se va lua din tabelul 2.1 sau se va determina cu relaia :

    3,16

    vp

    2

    (daN/m2)

    unde :

    v viteza vntului (n m/s.)

    In funcie de nlimea de aplicare a forelor, presiunea dinamica de baz se va majora

    cu coeficientul de rafal c din diagrama 1.1., care nu depinde de valorile vitezei vntului.

    Coeficientul c coeficient de rafal i neuniformitate al vntului pe conductor depinde de turbulena vntului i de rspunsul dinamic al conductorului include efectul combinat al variaiei vitezei vntului att cu nlimea, ct i cu mrimea deschiderii (neuniformitatea vntului pe deschidere)

    ncrcri rezultate din presiunea vntului pe conductor, neacoperit cu chiciur

    001,0dpCg cevctcn)(4, max (daN/m)

    n care : c - coeficient de rafal i neuniformitate al vitezei vntului (diagrama 1.1.) ;

    Ctc - coeficient de rezisten frontal (coeficient aerodinamic) al conductorului(tab.1.5.)

    ncrcri rezultate din presiunea vntului pe conductor, acoperit cu chiciur n regim normal de funcionare

    001,0dpCgchvctcn)(5,

    (daN/m)

    )b2d(d chce

    unde :

    d - diametrul cilindrului circumscris cablurilor acoperite cu chiciur, (n mm); bch - grosimea stratului de chiciur (n mm)

    ncrcarea din vnt pe conductoarele torsadate acoperite cu chiciur se va face separat

    pentu cablu purttor i pentru cablu torsadat, dac distana de separare e mai mare dect 2bch. Pentru cablul torsadat, d se consider egal cu diametrul cilindrului circumscris cablurilor acoperite cu chiciur, conform reprezentrilor din fig.1.3.

    n cazul distanelor mai mici dect 2bch, diametrul cilindrului circumscris d, va include i cablul purttor acoperit cu chiciur, poziia 3 (cablu torsadat) i 4 (cablu universal) din fig.1.3.

  • Ipoteze de calcul

    LEA 20 kV cu conductoare fasciculare torsadate

    23

    Figura 1.3. Diametrul conductorului torsadat acoperit cu chiciur : 1.- cablu purttor distanat fa de conductoarele torsadate active; 2 .- cablu purttor apropiat fa de conductoarele torsadate active; 3.- cablu purttor torsadat mpreun cu conductoarele active; 4.- cablu universal, fr cablu purttor.

    IPOTEZE NORMALE IPOTEZE CU

    CHICIURAIPOTEZE CU VANT IPOTEZE CU VANT SI

    CHICIURA

    TIP

    TORSADAT

  • Ipoteze de calcul

    LEA 20 kV cu conductoare fasciculare torsadate

    24

    ncrcri rezultate din presiunea vntului pe conductor, acoperit cu chiciur n regim de avarie

    001,0dpCgchvctc

    n

    an)(8,

    (daN/m)

    n care : n,a coeficieni pariali de siguran (tabelul 6.)

    Tabelul 1.5. a. Valorile coeficientului aerodinamic pentru conductoare Ctc

    Specificaia Ctc

    Fr chiciur Diametrul conductorului 20 mm 1,10

    Diametrul conductorului < 20 mm 1, 20

    Cu chiciur, indiferent de diametrul conductorului 1, 20

    ncrcrile unitare provenite din aciunea vntului pe stlpi, stv

    g , se calculeaz

    cu relaia:

    ps

    tsc

    vg

    st

    (daN/m2)

    unde:

    cts este coeficientul aerodinamic al stlpului, determinat n figura 1.4 pentru stlpii metalici zbrelii i n tabelul 1.5.b pentru stlpii din beton centrifugat, lemn, metalici tubulari sau din eav;

    s este coeficientul de rafal pe stlp, depinznd de turbulena vntului (n funcie de rugozitatea terenului) i de rspunsul dinamic al structurii. Include efectul variaiei vntului cu nlimea.

    Figura 1.4. Variaia coeficientului aerodinamic, cts, n funcie de coeficientul de umplere, , pentru stlpii LEA din zbrele corniere.

  • Ipoteze de calcul

    LEA 20 kV cu conductoare fasciculare torsadate

    25

    Tabelul 1.5.b Valorile coeficientului aerodinamic, Cts

    Elementul Cts

    Stlpi tubulari din oel, beton sau lemn cu seciunea circular 0,70

    Stlpi tubulari din oel, beton cu seciunea do-decagonal 0,85

    Stlpi tubulari din oel, beton cu seciunea hexagonal sau octogonal 1,00

    Stlpi tubulari din oel, beton cu seciunea ptrat sau rectangular 1,40

    Stlpi din beton armat n H 1,60

    Stlpi din profile H 1,80

    Stlpi jumelai i stlpi n A din lemn cu seciuni circulare :

    n planul stlpului, pentru partea expus la vnt 0,70

    n planul stlpului, pentru partea mascat la vnt

    a 2dm 0,00

    2dm a 6dm 0,35

    a 6dm 0,70

    perpendicular pe olanul stlpului

    a 2dm 0,80

    a 2dm 0,70

    unde :

    a spaiul dintre doi stlpi tubulari ai aceleiai structuri, la jumtatea acesteia;

    dm media diametrelor stlpilor tubulari ai aceleiai structuri la jumtatea nlimii acesteia.

    1.4.3. ncrcri unitare normate cumulate datorate maselor proprii, a

    depunerilor de chiciur i a vitezei vntu1ui.

    ncrcri rezultate din aciunea simultan a greutii conductorului i a presiunii vntului pe conductor

    2

    )n,4(2

    )n,1(n)(6,ggg (daN/m)

    ncrcri rezultate din aciunea simultan a greutii conductorului acoperit cu chiciur i a presiunii vntului pe conductor n regim normal de funcionare

    2

    )n,5(2

    )n,3(n)(7,ggg (daN/m)

    ncrcri rezultate din aciunea simultan a greutii conductorului acoperit cu chiciur i a presiunii vntului pe conductor n regim de avarie

    2

    )n,8(2

    )n,3(n)(9,ggg (daN/m)

  • Ipoteze de calcul

    LEA 20 kV cu conductoare fasciculare torsadate

    26

    1.5. Determinarea ncrcrilor unitare de calcul

    ncrcrile de calcul se obin prin nmulirea ncrcrilor normate cu coeficienii pariali de siguran din tabelul 1.6. inndu-se seama de gruparea ncrcrilor precizate la. pct.1.3.

    Tabelul 1.6. Coeficienii pariali de siguran pentru LEA 20 kV

    Categorii

    de ncrcri

    ncrcri n a

    Zona

    A, B, C

    Zona

    D, E

    Zona

    A, B, C

    Zona

    D, E

    Permanente Masa proprie conductor,

    cabluri, stlpi, etc.

    1,10

    (0,90)*

    1,10

    (0,90)*

    Variabile

    Presiunea vntului (pe cabluri,

    conductoare, stlpi, etc cu sau

    fr chiciur) 1,30 1,50 0,25 0,45

    Masa chiciurii pe conductoare,

    stlpi, etc.

    1,80

    (1,00)*

    1,80

    (1,00)*

    Traciunea conductoarelor n regim normal de funcionare

    1,30**

    -

    Excepionale Traciunea conductoarelor n regim de avarie

    - 1,10**

    Regim de

    montaj

    ncrcri rezultate din schema de montaj

    1,10 -

    *) Valorile 0,9, respectiv 1,0 se introduc n calcul, dac ncrcrile respective au efect

    defavorabil asupra rezistenei sau stabilitii unor elemente ale stlpului sau fundaiilor la starea limit analizat.

    **) Se refer la determinarea traciunii n conductoare pentru calculul stlpilor i se aplic

    traciunii maxime normate (rezultat din ncrcrile normate).

    1.5.1. ncrcri unitare de calcul datorate maselor proprii

    i a depunerilor de chiciur.

    ncrcri unitare de calcul provenite din masa conductoarelor i a depunerilor de chiciur se determinat dup cum urmeaz :

    Greutatea proprie a conductorului

    c)c,1( g1,1g (daN/m)

    n care gc masa unitar a conductorului (n daN/m)

    Greutatea chiciurii

    001,0)bd(b14,3g chchcchn)c,2( daN/m)

    001,0)bd(b14,38,1g chchcch)c,2( (daN/m)

    n care :

  • Ipoteze de calcul

    LEA 20 kV cu conductoare fasciculare torsadate

    27

    dc - diametrul conductorului (n mm) ; bch - grosimea stratului de chiciur (n mm) ;

    ch - greutatea specific a chiciurii (n daN/dm3)

    Greutatea conductorului acoperit cu chiciur

    )c,2()c,1()c,3( ggg (daN/m)

    1.5.2. ncrcri unitare de calcul datorate aciunii vntului.

    ncrcri rezultate din presiunea vntului pe conductor, neacoperit cu chiciur

    001,0dpCg cvctcn)c,4( max (daN/m)

    n care :

    c - coeficient de rafal i neuniformitate a vitezei vntului ; Ctc - coeficient de rezistenta frontala (coeficient aerodinamic) al conductorului;

    n - coeficient parial de siguran .

    ncrcri rezultate din presiunea vntului pe conductor, acoperit cu chiciura n regim normal de funcionare

    001,0)b2d(pCg chcevctcn)c,5( ch (daN/m)

    ncrcri rezultate din presiunea vntului pe conductor, acoperit cu chiciur n regim de avarie

    001,0)b2d(pCg chcevctcn)c,8( ch (daN/m)

    n care, n este coeficient parial de siguran (tab.1.6.)

    1.5.3. ncrcri unitare de calcul cumulate datorate maselor proprii, a

    depunerilor de chiciur i a vitezei vntului.

    ncrcri rezultate din aciunea simultan a greutii conductorului i a presiunii vntului pe conductor

    2

    )c,4(2

    )c,1(c)(6,ggg (daN/m)

    ncrcri rezultate din aciunea simultan a greutii conductorului acoperit cu chiciur i a presiunii vntului pe conductor n regim normal de funcionare

    2

    )c,5(2

    )c,3(c)(7,ggg (daN/m)

  • Ipoteze de calcul

    LEA 20 kV cu conductoare fasciculare torsadate

    28

    ncrcri rezultate din aciunea simultan a greutii conductorului acoperit cu chiciur i a presiunii vntului pe conductor n regim de avarie

    2

    )c,8(2

    )c,3(c)(9,ggg (daN/m)

    1.6. Determinarea ncrcrilor specifice normate i de calcul.

    ncrcrile specifice normate i de calcul se obin din ncrcrile unitare, normate i de calcul mprite la seciunea real a conductorului.

    Exemplu de calcul :1 TA2X(FL)2Y-Ol 3x70 + 50 Ol

    Pentru exemplificare, vom considera c LEA 20 kV , se afl n zona B meteorologic echipat cu cablu torsadat cu conductor purttor : TA2X(FL)2Y-Ol 3x70 + 50 Ol ..

    Presiunea dinamic de baz dat de vnt (n daN/mm2)

    42pmaxv

    (daN/mm2)

    Presiunea dinamic de baz dat de vnt simultan cu chiciur (n daN/mm2)

    15pvch (daN/mm2)

    Pentru elementele componente ale liniilor situate la nlimi diferite fa de sol,

    presiunile de baz se vor majora prin nmulirea cu coeficientul de rafal c, prevzut n diagrama 1.1.

    c = 1,55

    Grosimea stratului de chiciur (n mm)

    bch = 22 (mm)

    Greutatea specific a chiciurii (n daN/dm3)

    ch = 0,75 (daN/dm3)

    ncrcri unitare normate

    Greutatea proprie a conductorului

    g(1,n) = gc (daN/m)

    gc - masa unitar a conductorului (n daN/m)

    g(1,n) = 2,77 (daN/m)

    Greutatea chiciurii

    g(2,n) = 3,14 b (dce + bch) ch 0,001 (daN/m)

  • Ipoteze de calcul

    LEA 20 kV cu conductoare fasciculare torsadate

    29

    n care :

    dce - diametrul cablului torsadat (universal) echivalent (n mm) ; bch - grosimea stratului de chiciur (n mm) ;

    ch - greutatea specific a chiciurii (n daN/dm3).

    g(2,n) = 3,14 22 (68 + 22) 0,75 0,001 = 4.6653 (daN/m)

    Greutatea conductorului acoperit cu chiciur g(3,n) = g(1,n) + g(2,n) (daN/m)

    g(3,n) = 2.77+4.6653 = 7.4353 (daN/m)

    ncrcri rezultate din presiunea vntului pe conductor, neacoperit cu chiciur

    001,0dpCg cevctc)n,4( max (daN/m)

    8695,4001,0684255,110,1),4( ng (daN/m)

    ncrcri rezultate din presiunea vntului pe conductor, acoperit cu chiciur

    001,0)b2d(pCg chcevctcn)(5, ch (daN/m)

    1248,3001,0)22268(1555,12,1g n)(5, (daN/m)

    ncrcri rezultate din aciunea simultan a greutii conductorului i a presiunii vntului pe conductor

    2

    )n,4(2

    )n,1(n)(6,ggg (daN/m)

    6022,58695,477,2g 22n)(6, (daN/m)

    ncrcri rezultate din aciunea simultan a greutii conductorului acoperit cu chiciura i a presiunii vntului pe conductor

    2

    )n,5(2

    )n,3(n)(7,ggg (daN/m)

    0652,81248,34353,7g 22n)(7, (daN/m)

    ncrcri rezultate din presiunea vntului pe conductor, acoperit cu chiciura la avarie

    )n,5(n

    an)(8, gg

    (daN/m)

    6009,01248,33,1

    25,0g n)(8, (daN/m)

  • Ipoteze de calcul

    LEA 20 kV cu conductoare fasciculare torsadate

    30

    ncrcri rezultate din aciunea simultan a greutii conductorului acoperit cu chiciur i a presiunii vntului pe conductor la avarie

    2

    )n,8(2

    )n,3(n)(9,ggg (daN/m)

    4595,76009,04353,7g 22n)(9, (daN/m)

    ncrcri unitare de calcul

    ncrcrile unitare de calcul se obin prin nmulirea ncrcrilor unitare normate cu coeficientul ncrcrii (conform tab.1.6.)

    Greutatea proprie a conductorului

    g(1,c) = g(1,n) 1,1 = 2,77 1,1 = 3,047 (daN/m)

    Greutatea chiciurii

    g(2,c) = g(2,n) 1,8 = 4,6653 1.8 = 8,3975 (daN/m)

    Greutatea conductorului acoperit cu chiciur

    g(3,c) = g(1,c) + g(2,c) = 3,047 + 8,3975 = 11,4445 (daN/m)

    ncrcri rezultate din presiunea vntului pe conductor, neacoperit cu chiciur

    g(4,c) = g(4,n) 1,3 = 4,8695 1,3 = 6,3303 (daN/m)

    ncrcri rezultate din presiunea vntului pe conductor, acoperit cu chiciura n regim normal de funcionare

    g(5,c) = g(5,n) 1,3 = 3,1248 1,3 = 4,0622 (daN/m)

    ncrcri rezultate din aciunea simultan a greutii conductorului i a presiunii vntului pe conductor

    2

    )c,4(

    2

    )c,1(c)(6, ggg (daN/m)

    0255,73303,6047,3g 22(6,c) (daN/m)

    ncrcri rezultate din aciunea simultan a greutii conductorului i a presiunii vntului pe conductor

    2

    )c,5(

    2

    )c,3(c)(7, ggg (daN/m)

  • Ipoteze de calcul

    LEA 20 kV cu conductoare fasciculare torsadate

    31

    1440,120622,44445,11g 22(7,c) (daN/m)

    ncrcri rezultate din presiunea vntului pe conductor, acoperit cu chiciur n regim de avarie

    )n,5(nchcvctcn)c,8( g001,0)b2d(pCg ch (daN/m)

    7812.01248,325,0),8( cg (daN/m)

    ncrcri rezultate din aciunea simultan a greutii conductorului acoperit cu chiciur i a presiunii vntului pe conductor n regim de avarie

    2

    )c,8(2

    )c,3(c)(9,ggg (daN/m)

    4711,117812,04445,11g 22(9,c) (daN/m)

    ncrcri specifice normate i de calcul

    ncrcrile specifice normate i de calcul se obin din ncrcrile unitare normate i de calcul, mprite la seciunea real a conductorului.

    ncrcri specifice normate

    0554,050

    77,2),1(),1(

    c

    n

    nS

    g (daN/m mm2)

    Tabelul 1.7. ncrcri pentru conductorul torsadat TA2X(FL)2Y-Ol 3x70+50Ol, zona B meteorologic

    ncrcri Normate De calcul

    unitare

    daN/m

    specifice

    daN/mmm2

    unitare

    daN/m

    specifice

    daN/mmm2

    1 Din masa conductorului 2,7700 0,055400 3,0470 0,060940

    2 Din chiciur 4,6653 0,093305 8,3975 0,167949

    3 Din masa conductorului i chiciur 7,4353 0,148705 11,4445 0,228889

    4 Din presiunea vntului maxim 4,8695 0,097390 6,3303 0,126606

    5 Din presiunea vntului simultan cu chiciur 3,1248 0,062496 4,0622 0,081245

    6 Din masa conductorului i presiunea vntului maxim

    5,6022 0,112044 7,0255 0,140509

    7 Din masa conductorului cu chiciur simultan cu vnt

    8,0652 0,161304 12,1440 0,242881

    8 Din presiunea vntului la avarie simultan cu

    chiciur 0,6009 0,012018 0,7812 0,015624

    9 Din masa conductorului cu chiciur i cu vnt la avarie

    7,4595 0,149190 11,4711 0,229422

  • Ipoteze de calcul

    LEA 20 kV cu conductoare fasciculare torsadate

    32

    Exemplu de calcul :2

    Pentru exemplificare, vom considera c LEA 20 kV , se afl n zona B meteorologic echipat cu cablu universal UA2XE2Y 3x70/16 ..

    Presiunea dinamic de baz dat de vnt (n daN/mm2)

    42pmaxv

    (daN/mm2)

    Presiunea dinamic de baz dat de vnt simultan cu chiciur (n daN/mm2)

    15pvch (daN/mm2)

    Pentru elementele componente ale liniilor situate la nlimi diferite fa de sol,

    presiunile de baz se vor majora prin nmulirea cu coeficientul de rafal c, prevzut n diagrama 1.1.

    c = 1,55

    Grosimea stratului de chiciur (n mm)

    bch = 22 (mm)

    Greutatea specific a chiciurii (n daN/dm3)

    ch = 0,75 (daN/dm3)

    ncrcri unitare normate

    Greutatea proprie a conductorului

    g(1,n) = gc (daN/m)

    gc - masa unitar a conductorului (n daN/m)

    g(1,n) = 1,76 (daN/m)

    Greutatea chiciurii

    g(2,n) = 3,14 bch (dce + bch) ch 0,001 (daN/m)

    n care :

    dce - diametrul cablului torsadat (universal) echivalent (n mm) ; bch - grosimea stratului de chiciur (n mm) ;

    ch - greutatea specific a chiciurii (n daN/dm3).

    g(2,n) = 3,14 22 (52,3 + 22) 0,75 0,001 = 3,8514 (daN/m)

  • Ipoteze de calcul

    LEA 20 kV cu conductoare fasciculare torsadate

    33

    Greutatea conductorului acoperit cu chiciur g(3,n) = g(1,n) + g(2,n) (daN/m)

    g(3,n) = 1,76+3,8514 = 5,6114 (daN/m)

    ncrcri rezultate din presiunea vntului pe conductor, neacoperit cu chiciur

    001,0dpCg cevctc)n,4( max (daN/m)

    7452,3001,03,524255,110,1g )n,4( (daN/m)

    ncrcri rezultate din presiunea vntului pe conductor, acoperit cu chiciur

    001,0)b2d(pCg chcevctcn)(5, ch (daN/m)

    6868,2001,0)2223,52(1555,12,1g n)(5, (daN/m)

    ncrcri rezultate din aciunea simultan a greutii conductorului i a presiunii vntului pe conductor

    2

    )n,4(2

    )n,1(n)(6,ggg (daN/m)

    1381,47452,376,1g 22n)(6, (daN/m)

    ncrcri rezultate din aciunea simultan a greutii conductorului acoperit cu chiciura i a presiunii vntului pe conductor

    2

    )n,5(2

    )n,3(n)(7,ggg (daN/m)

    2215,66868,24352,5g 22n)(7, (daN/m)

    ncrcri rezultate din presiunea vntului pe conductor, acoperit cu chiciura la avarie

    )n,5(n

    an)(8, gg

    (daN/m)

    5167,06868,23,1

    25,0g n)(8, (daN/m)

    ncrcri rezultate din aciunea simultan a greutii conductorului acoperit cu chiciur i a presiunii vntului pe conductor la avarie

    2

    )n,8(2

    )n,3(n)(9,ggg (daN/m)

    6352,55167,06114,5g 22n)(9, (daN/m)

  • Ipoteze de calcul

    LEA 20 kV cu conductoare fasciculare torsadate

    34

    ncrcri unitare de calcul

    ncrcrile unitare de calcul se obin prin nmulirea ncrcrilor unitare normate cu coeficientul ncrcrii (conform tab.1.6.)

    Greutatea proprie a conductorului

    g(1,c) = g(1,n) 1,1 = 1,76 1,1 = 1,9360 (daN/m)

    Greutatea chiciurii

    g(2,c) = g(2,n) 1,8 = 3,6752 1.8 = 6,9326 (daN/m)

    Greutatea conductorului acoperit cu chiciur

    g(3,c) = g(1,c) + g(2,c) = 1,936 + 6,9326 = 8,8686 (daN/m)

    ncrcri rezultate din presiunea vntului pe conductor, neacoperit cu chiciur

    g(4,c) = g(4,n) 1,3 = 3,7452 1,3 = 4,8688 (daN/m)

    ncrcri rezultate din presiunea vntului pe conductor, acoperit cu chiciura n regim normal de funcionare

    g(5,c) = g(5,n) 1,3 = 2,6868 1,3 = 3,4928 (daN/m)

    ncrcri rezultate din aciunea simultan a greutii conductorului i a presiunii vntului pe conductor

    2

    )c,4(

    2

    )c,1(c)(6, ggg (daN/m)

    2396,58688,4936,1g 22c)(6, (daN/m)

    ncrcri rezultate din aciunea simultan a greutii conductorului i a presiunii vntului pe conductor

    2

    )c,5(

    2

    )c,3(c)(7, ggg (daN/m)

    5316,94928,38688,8g 22c)(7, (daN/m)

    ncrcri rezultate din presiunea vntului pe conductor, acoperit cu chiciur n regim de avarie

    )n,5(nchcevctcn)c,8( g001,0)b2d(pCg ch (daN/m)

    6717.06868,225,0g )c,8( (daN/m)

  • Ipoteze de calcul

    LEA 20 kV cu conductoare fasciculare torsadate

    35

    ncrcri rezultate din aciunea simultan a greutii conductorului acoperit cu chiciur i a presiunii vntului pe conductor n regim de avarie

    2

    )c,8(2

    )c,3(c)(9,ggg (daN/m)

    894,86717,08686,8g 22c)(9, (daN/m)

    ncrcri specifice normate i de calcul

    ncrcrile specifice normate i de calcul se obin din ncrcrile unitare normate i de calcul, mprite la seciunea real a conductorului.

    ncrcri specifice normate

    007778,029,226

    76,1

    S

    g

    c

    )n,1(

    )n,1( (daN/m mm

    2)

    Tabelul 1.8. ncrcri pentru cablu universal UA2XE2Y 3x70/16, zona B meteorologic

    ncrcri Normate De calcul

    unitare

    daN/m

    specifice

    daN/mmm2

    unitare

    daN/m

    specifice

    daN/mmm2

    1 Din masa conductorului 1,7600 0,007778 1.9360 0.008555

    2 Din chiciur 3,8514 0.017020 6.9326 0.030636

    3 Din masa conductorului i chiciur 5.6114 0.024798 8.8686 0.039191

    4 Din presiunea vntului maxim 3.7452 0.016550 4.8688 0.021516

    5 Din presiunea vntului simultan cu chiciur 2.6868 0.011873 3.4928 0.015435

    6 Din masa conductorului i presiunea vntului maxim

    4.1381 0.018287 5.2396 0.023154

    7 Din masa conductorului cu chiciur simultan cu vnt

    6.2215 0.027493 9.5316 0.042121

    8 Din presiunea vntului la avarie simultan cu

    chiciur 0.5167 0.002283 0.6717 0.002968

    9 Din masa conductorului cu chiciur i cu vnt la avarie

    5.6352 0.024902 8.8940 0.039303

  • Ipoteze de calcul

    LEA 20 kV cu conductoare fasciculare torsadate

    36

    1.7. ncrcrile totale provenite din masa i depunerile de chiciur pe

    elementele liniei

    ncrcri provenite din masa conductoarelor i a depunerilor de chiciur:

    pentru conductoare neacoperite cu chiciur, Gc:

    Gc = g1 ag (daN),

    pentru conductoare acoperite cu chiciur, Gc.ch:

    Gc.ch = g3 ag (daN),

    n care ag este deschiderea la ncrcri verticale, n metri.

    ncrcri normate provenite din masa stlpilor i a depunerilor de chiciur:

    pentru stlpi neacoperii cu chiciur: Gst;

    pentru stlpi (metalici sau din beton) acoperii cu chiciur: Gst.ch = 1,1 . Gst,

    n care Gst este suma maselor elementelor componente ale stlpului.

    Not : ncrcrile provenite din masa acesoriilor de prindere aferente conductoarelor torsadate se neglijeaz n calcul.

    1.8. ncrcrile totale provenite din aciunea vntului pe elementele liniei

    ncrcrile provenite din aciunea vntului pe conductoare, Fc, acionnd normal pe axul conductoarelor, se calculeaz cu relaia:

    2sinv

    avc

    gc

    F (daN),

    unde:

    av este deschiderea la ncrcri din vnt, n [m];

    gvc ncrcarea unitar, cu sau fr chiciur (g4,g5), n daN/m;

    unghiul orizontal dintre direcia dup care acioneaz vntul i direcia conductorului liniei, n [].

    n ipotezele cu vnt acionnd n lungul liniei:

    CVCC fg2F (daN),

    unde:

    fc este sgeata conductorului, n m;

  • Ipoteze de calcul

    LEA 20 kV cu conductoare fasciculare torsadate

    37

    gvc - ncrcarea unitar cu sau fr chiciur (g4,g5) , n daN/m, cu luarea n considerare a

    coeficientului de rafal pe conductor, c, , corespunztor nlimii de prindere n clem a conductorului minus 0,5

    . fc.

    ncrcrile normate provenite din aciunea vntului pe stlpi, Fst,

    se calculeaz astfel:

    n cazul vntului perpendicular pe linie:

    stApC

    stF sts (daN),

    n cazul vntului la 45:

    stA)pC(0,75

    stF sts (daN),

    pentru fiecare din cele dou fee adiacente expuse la vnt, unde:

    Ast aria plinurilor construciei elementelor componente ale stlpului, numai o fa pentru

    vntul perpendicular i fiecare din feele adiacente pentru vntul la 45, n m2.

    Pentru suprafee cilindrice este egal cu seciunea diametral a elementului stlpului. n ipotezele vnt simultan cu chiciur se ia n considerare o suprafa majorat a stlpului

    metalic cu zbrele (sau de beton cu alveole), egal cu 1,5 . Ast.

    La stlpii simplii de beton centrifugat, metalici tubulari sau de lemn nu se ia n considerare

    o cretere a suprafeei stlpului n ipoteza vnt simultan cu chiciur.

    1.9 ncrcri datorate traciunii din conductoare

    ncrcrile unitare provenite din traciunea din conductoare, po, se calculeaz pe baza seciunii reale a conductoarelor i a traciunii orizontale unitare din conductoare, corespunztoare temperaturii i ncrcrilor normate date de masa proprie i suprasarcinile exterioare, potrivit ipotezelor de ncrcare de la art. 1.3, cu ajutorul ecuaiei de stare.

    Calculul mecanic al conductoarelor se efectueaz dup metoda la stri limit, n care rezistenele de calcul sunt stabilite n procente din rezistena de rupere calculat a conductorului, prc.

    ncrcrile datorate traciunii din conductoare se aplic n punctul de prindere al conductoarelor torsadate de stlp i se consider c acioneaz orizontal, n direcia conductoarelor.

  • Ipoteze de calcul

    LEA 20 kV cu conductoare fasciculare torsadate

    38

    2. Stabilirea eforturilor n conductor

    2.1. Ecuaia de stare

    n paragraful de fa nu ne propunem s demonstrm cum s-a determinat ecuaia de stare ci doar forma care este utilizat n calcule

    Se consider c deschiderile cuprinse ntr-un panou al liniei sunt inegale iar variaiile parametrilor mediului ambiant sunt aceleai n toate deschiderile.

    Figura 2.1. Panou de ntindere cu deschideri inegale i denivelate.

    n cazul unei schimbri de stare, alungirea conductorului dintr-o deschidere K este cauzat att de variaia parametrilor mediului exterior ct i de deplasarea punctelor de suspensie.

    )TT(EEp24

    apuE

    p24

    apu mnccc2

    m,o

    2

    c)m(

    2

    med

    m,oc2

    n,o

    2

    n)n(

    2

    med

    n,o

    unde :

    m starea de referin sau de plecare ; n starea corespunztoare unei valori a temperaturii pentru care se calculeaz traciunea

    pon ;

    pom componenta orizontal a traciunii specifice de calcul la starea m, (n daN/mm2) ;

    pon componenta orizontal a traciunii specifice normate la starea n (n daN/mm2) ;

    (m)c ncrcarea specific de calcul a fascicolului de conductoare torsadate la starea de referin (n daN/m.mm2);

    (n)n ncrcarea specific normat a fascicolului de conductoare torsadate corespunztoare strii n, n daN/m.mm2) ;

    Tn temperatura strii pentru care se determin pon i care ia diferite valori ntre -30 oC i

    40 oC, (n

    oC) ;

    Tm temperatura strii de referin (n oC) ;

    u factorul de denivelare mediu ; amed deschiderea medie ( n m);

    c coeficient de dilatare liniar conductor (n oC).

  • Ipoteze de calcul

    LEA 20 kV cu conductoare fasciculare torsadate

    39

    n

    1i

    i

    n

    1i2i

    2i

    i

    a

    ))a2

    h1(a(

    u

    n

    1i

    i

    n

    1i

    i3i

    med

    a

    )cosa(

    a (m);

    2i

    2i

    ii

    ha

    acos

    unde :

    a - deschiderea (n m) ; h - denivelarea (pentru h se adopt notaia (+) dac linia urc i (-) dac linia coboar ) (n m) ;

    - unghiul de pant

    2.2. Deschiderea critic

    Eforturile n conductor se nasc din dou cauze : suprasarcini i variaii de temperatur . n consecin eforturile maxime n conductor pot s apar fie la suprasarcini mari (-50 +ch+v),

    pentru care valoarea maxim a rezistenei de calcul va fi mai mic sau egal cu 0,70 prc, fie la contractarea puternic a conductorului din cauza temperaturii sczute (-30 0C) pentru care valoarea

    maxim a rezistenei de calcul va fi mai mic sau egal cu 0,50 prc. Pentru al proteja contra vibraiilor NTE 003/04/00 recomand ntinderea conductorului

    cu o traciune redus 0,18 din efortul de rupere (prc) cnd deschiderea este mai mare de 120 m i

    conductoarele nu sunt prevzute cu antivibratoare i 0,25 prc, cnd deschiderea este mai mic de 120 m sau cnd conductoarele sunt prevzute cu antivibratoare.

    Cele trei stri care determin solicitarea mecanic a conductorului poart denumirea de stri critice.

    n calculele mecanice se va adopta n mod obinuit ca regim iniial acela care este caracterizat de solicitarea maxim i care va fi cel mult egal cu solicitarea admisibil de calcul.

    Stabilirea regimului iniial ntre dou stri limit, se rezolv n funcie de o serie de parametri : lungimea deschiderii, temperatura, ncrcarea cu suprasarcini, valoarea admisibil de calcul a efortului

    Dac considerm c deschiderile n panou sunt egale fr denivelri forma general a ecuaiei de stare va fi:

  • Ipoteze de calcul

    LEA 20 kV cu conductoare fasciculare torsadate

    40

    )TT(EEp24

    apE

    p24

    ap 12ccc2

    1

    2

    1

    2

    1c2

    2

    2

    2

    2

    2

    unde :

    pl - rezistena admisibil de calcul la starea 1 ; p2 - rezistena admisibil de calcul la starea 2 ;

    Ecuaia poate fi scris sub forma :

    B)Cp(p 222 ;

    unde :

    NaMC 2 ;

    21

    c21

    p24

    EM

    ;

    2aKB ;

    24

    EK c

    22 ;

    )TT(EpN 12cc1

    Pentru a se stabili influena diferiilor factori n ecuaia de stare se consider ca

    variabil independent a, iar p variabil dependent . Se variaz a de la 0 la . De fapt a foarte mic nu permite utilizarea ecuaiei de stare valabil numai pentru

    fire elastice iar a conduce la erori .

    Dac a 0 ecuaia de stare devine :

    )TT(Epp 12cc12

    de unde rezult c temperatura va influena valoarea efortului .

    Dac a ecuaia de stare devine :

    11

    22 pp

    i deci efortul depinde de ncrcare.

    Dac se ridic grafic funcia p = f(a), pot fi ntlnite urmtoarele cazuri :

    Cazul I .

    Ca regim iniial se ia regimul 1, definit de ncrcarea 1, temperatura T1 i efortul p1=constant.

    Celelalte regimuri difer numai prin temperatura T2. Se disting (figura 2.2.) :

    Curba 1 - curba efortului unitar p1= constant , T2 = T1 ;

    Curba 2 - se obine pentru T2 T1 .

  • Ipoteze de calcul

    LEA 20 kV cu conductoare fasciculare torsadate

    41

    La a 0 , N)TT(Epp 12cc12 N p1

    La a , 12

    12 pp

    , 1 = 2 p2 = p1

    Curba 3 - se obine pentru T2 T1 i N 0 .

    La a 0 , N)TT(Epp 12cc12 N p1

    La a , 12

    12 pp

    , 1 = 2 p2 = p1

    Curba 4 - se obine pentru T2 T1 i N = 0 (curba nu prezint minim). Curba 5 - se obine pentru T2 T1 i N 0.

    Figura 2.2. Curbele p = f(a), cazurile I i II

    Cazul II .

    Se consider ca regim iniial regimul de sarcin 1 2 , la temperatura T1 i efortul p1 = constant (ca un caz particular se poate considera regimul de sarcin maxim i, deci, p1 va fi egal cu rezistena admisibil). Se obin tot cele cinci forme de curbe din figura 2.2.

    La a 0 , )TT(Epp 12cc12 ;

    La a , 12

    12 pp

    .

    Cazul III .

    Regimul iniial este acelai ca n cazul II .

    n strile de calcul se menine temperatura, iar sarcina este diferit 1 . n acest caz, n toate regimurile avem :

    a , 112cc1 p)TT(EpN (curba 1, figura 2.3.)

    Pentru 2 1 , curba va fi cea notat cu 3, iar pentru 2 1 , curba va fi cea notat cu 2.

  • Ipoteze de calcul

    LEA 20 kV cu conductoare fasciculare torsadate

    42

    Figura 2.3. Curbele p = f(a), cazul III

    Calculul conductorului monometalic n condiiile efortului maxim de calcul, admisibil

    Efortul maxim poate aprea n conductor la temperatura minim sau la sarcin maxim. Vom urmri curbele p = f(a) n dou cazuri :

    a) Regimul de sarcin maxim 2 , T2 , pornind de la cel de temperatur minim 1 , T1.

    b) Regimul de temperatur minim , pornind de la regimul iniial de sarcin maxim. n primul caz se obin curbele b b1 (figura 2.4.) de forma 3 (figura 2.3.), iar n cazul al doilea curba a a1 (figura 2.4.) de forma 2 (figura 2.3.). n punctul C, eforturile n cele dou regimuri sunt identice i, deci, a = acr, p = pa

    Se definete ca deschidere critic acea valoare a deschiderii a pentru care influena temperaturii i influena sarcinii asupra efortului este aceeai :

    22112222c12cc12

    cr)p()p(E

    24)TT(Eppa

    (m)

    Figura 2.4. Diagramele p = f(a) conductor monometalic (cazul general)

    Poriunile a-c i c-b1 din figura 2.4., care depesc valoarea admisibil, apar deoarece n fiecare caz regimul iniial a fost luat fr a se ine cont de deschidere. Pentru

  • Ipoteze de calcul

    LEA 20 kV cu conductoare fasciculare torsadate

    43

    a nu depi valoarea admis este necesar a alege starea iniial n funcie de deschiderea critic :

    dac a < acr , regimul iniial se ia cel de temperatur minim ; dac a > acr , regimul iniial se ia cel de sarcin maxim . n cazul alegerii corecte a regimului iniial, graficele vor avea forma indicat n

    figura 2.5. , respectiv b, c, d1 i d, c, a1.

    Figura 2.5. Diagramele p = f(a) n cazul unui conductor monometalic

    (graficele de dimensionare)

    Calculul conductoarelor bimetalice cu efort admisibil de calcul, limitat de trei stri de dimensionare

    n figura 2.6. sunt trasate graficele de dimensionare pentru conductorul bimetalic, cnd

    traciunile la temperatura medie depesc pentru anumite deschideri valoarea limit.

    S-au folosit urmtoarele notaii :

    1 - regimul de la -5+ch+v ; 2 - regimul de temperatur minim ; 3 - regimul de temperatur medie .

    S-e observ c pentru deschideri : a) a < acr(1-2) , regimul iniial este cel de temperatur minim ; b) a > acr(2-3) , regimul iniial este cel de temperatur medie ; c) acr(1-2) < a < acr(2-3) , regimul iniial este cel de temperatur medie.

    Apare necesar a defini acr(1-2) ca element de comparaie a regimurilor 1 i 2 i acr(2-3) ca element de comparaie a regimurilor 2 i 3, calculate cu relaiile :

    22c,121c,721cc21c

    )21(crpp

    )TT(EppE24a

    23c,121c,131cc31c

    )31(crpp

    )TT(EppE24a

  • Ipoteze de calcul

    LEA 20 kV cu conductoare fasciculare torsadate

    44

    23c,122c,132cc32c

    )32(crpp

    )TT(EppE24a

    Pentru uurina scrierii relaiilor am folosit urmtoarele notaii :

    p1 = pmax(-5+ch+v) T1= T(-5+ch+v) = -5 (C)

    p2 = pmax(-30) T1= T(-30) = -30 (C)

    p3 = pmax(15) T1= T(15) = +15 (C)

    unde : T(-5+ch+v) - temperatura de formare a chiciurii , (n C) ;

    T(-30) - temperatura minim , (n C) ;

    T(15) - temperatura medie , (n C) .

    n cazul n care toate cele trei valori ale deschiderilor critice sunt egale,

    ncrcarea respectiv (ca valoare relativ) va fi definit ca fiind sarcina relativ critic (qcr) :

    2323cccc

    2

    1cr

    ppTTE

    BAE

    p

    pq

    unde : 213

    213 TT

    p

    pTTA

    21

    2

    3

    213 pp

    p

    pppB

    Figura 2.6. Diagramele p = f(a) n cazul unui conductor cu efort

    admisibil de calcul, limitat de trei stri de dimensionare

  • Ipoteze de calcul

    LEA 20 kV cu conductoare fasciculare torsadate

    45

    Valoarea sarcinii relative critice permite s se stabileasc starea iniial de calcul (figura 2.7.) . Dac se noteaz cu q sarcina relativ :

    c,1

    c,7q

    n care variabil este 1,c , se vede c acr(2-3) este constant n funcie de q . Pentru sarcina relativ critic q = qcr , cele trei curbe se ntretaie :

    dac q qcr , dimensionarea se face dup dou stri critice (starea 1 i starea 2); dac q qcr , dimensionarea se face dup trei stri critice.

    Figura 2.7. Variaia deschiderilor critice cu sarcina relativ q

    Regimul iniial se consider conform tabelului 2.1.

    Tabelul 2.1. Stabilirea strii de dimensionare

    Sarcina

    relativ Deschiderea medie

    a Dimensioneaz

    p T

    q qcr a acr(1-2) p2 -30 (C)

    a acr(1-2) p1 -5 (C)

    q qcr sau

    qcr =

    imaginar

    a acr(1-2) acr(2-3) = imaginar p3 +15 (C)

    acr(2-3) 0 a acr(2-3) a acr(2-3)

    p2 -30 (C)

    p3 +15 (C)

    a acr(1-2) acr(1-3) = imaginar p3 +15 (C)

    acr(1-3) 0 a acr(1-3) a acr(1-3)

    p3 +15 (C)

    p1 -5 (C)

  • Ipoteze de calcul

    LEA 20 kV cu conductoare fasciculare torsadate

    46

    2.3. Calculul traciunii orizontale la starea care dimensioneaz

    Traciunea orizontal de calcul se determin cu ajutorul relaiei :

    04

    ahp2p2

    a

    hp

    2m,c

    2

    m,cmm,o2

    22

    m,o

    deci traciunea orizontal de calcul este rdcina ecuaiei de gradul II i este dat de relaia :

    2ah2

    a2ahhp2hp2p

    2m,c

    222m,cmm,cm

    m,o

    n cazul n care denivelarea h este zero, avem :

    2

    a5,0ppp

    2m,c

    22mm

    m,o

    Este de remarcat faptul c la un efort pm dat , efortul po,m este real numai pentru valori pozitive ale discriminantului .

    n cazul n care discriminantul ia valori negative, conductorul se rupe sub

    greutatea proprie ; n acest caz trebuie micorat deschiderea sau se alege un conductor mai puternic.

    Exemplu de calcul : 1

    Cablu torsadat TA2X(FL)2Y-Ol 3x70+50Ol

    Vom considera o LEA 20 kV situat n zona meteorologic B, echipat cu cablu torsadat TA2X(FL)2Y-Ol 3x70+50Ol. Sgeata conductorului impune, n cazul utilizrii unui

    tip de stlp , deschiderea maxim limitat de gabaritul fa de sol An . n funcie de momentul capabil al stlpului , stlpul admite o deschidere maxim Av , deschidere care nu trebuie depit. n situaia n care terenul permite ca ntr-un panou s avem toate deschiderile egale (cazul ideal) deschiderea de calcul este evident pentru determinarea traciunilor i sgeilor n panou. Aceast situaie se ntlnete din ce n ce mai rar, datorit amplasrii stlpilor la limita proprietilor fapt care conduce la deschideri inegale n panou. Calculul exact se poate determina cu programul CALMECO, cnd se cunosc toate datele unui panou.

    n acest ndrumar se pune problema s determinm deschiderea An, Ag i Av cnd deschiderea real (impus de teren) a unui stlp poate varia ntre un minim i un maxim. Se pune problema alegerii deschideri de calcul astfel nct traciunea maxim la clem s satisfac condiiile impuse i anume rezistena mecanic de calcul s nu fie

  • Ipoteze de calcul

    LEA 20 kV cu conductoare fasciculare torsadate

    47

    depit cu mai mult de 5% n punctele de prindere ale conductoarelor n cleme, la diferite stri de funcionare .

    12,12350

    648095,0

    S

    95,0p

    c

    rrc

    (daN/mm2)

    Se vor verifica urmtoarele stri critice :

    Starea 1

    49,8212,12367,0p67,0p rc)vch5max( (daN/mm2)

    C5T1

    Starea 2

    1728,5412,12344,0p44,0p rc)C30max( (daN/mm2)

    C30T2

    Starea 3

    1616,2212,12318,0p18,0p rc)C15max( (daN/mm2)

    C15T3

    22c,121c,721cc21c

    )21(crpp

    )TT(EppE24a

    757,74

    1728,54

    060940,0

    49,82

    242881,0

    )25196000000115,01728,5449,82(19600

    24

    22

    (m)

    23c,1

    2

    1c,7

    31cc31c

    )31(crpp

    )TT(EppE24a

    37,248

    1616,22

    060940,0

    49,82

    242881,0

    )20(196000000115,01616,2249,82(19600

    24

    22

    (m)

  • Ipoteze de calcul

    LEA 20 kV cu conductoare fasciculare torsadate

    48

    23c,1

    2

    2c,1

    32cc32c)32(cr

    pp

    )TT(EppE24a

    imaginar

    1616,22

    06094,0

    1728,54

    06094,0

    )45(196000000115,01616,221728,54(19600

    24

    22

    986,306094,0

    242881,0q

    c,1

    c,7

    2323cccc

    2

    1cr

    ppTTE

    BAE

    p

    pq

    unde : 11,81)305(1616,22

    1728,54)5(15TT

    p

    pTTA 21

    3

    213

    876,1081728,5449,821616,22

    1728,5449,821616,22

    ppp

    pppB

    2

    21

    2

    3

    213

    imaginar

    1728,541616,22)30(15196000000115,0

    876,10811,81196000000115,0

    1728,54

    49,82q cr

    S presupunem c deschiderea real variaz ntre 10 m i 100 m . Vom calcula traciunile orizontale normate i de calcul pentru fiecare deschidere n parte . Rezultatele sunt prezentate n tabelul 2.2. i tabelul 2.3.. Dup cum se poate observa n cazul unor deschideri pn la 250 m dimensioneaz starea 3 de la Tmed .

    2

    a5,0ppp

    2

    m,c

    22

    mm

    m,o

    Considerm deschiderea de calcul 70 m , avem :

  • Ipoteze de calcul

    LEA 20 kV cu conductoare fasciculare torsadate

    49

    058,222

    06094,0705,01616,221616,22p

    222

    m,o

    (daN/mm2)

    )TT(EEp24

    apuE

    p24

    apu mnccc2

    m,o

    2m

    2med

    m,oc2n,o

    2n

    2med

    n,o

    Considerm denivelarea h = 0 u =1

    Tn = -30 0C

    )45(196000000115,019600058,2224

    06094,070058,2219600

    p24

    0554,070p

    2

    22

    2

    )30(,o

    22

    )30(,o

    639,23p )30(,o daN/mm2

    Tn = 15 0C

    19600058,2224

    06094,070058,2219600

    p24

    0554,070p

    2

    22

    2

    )15(,o

    22

    )15(,o

    563,20p )15(,o daN/mm2

    Tn = -50C +ch

    )20(196000000115,019600058,2224

    06094,070058,2219600

    p24

    148705,070p

    2

    22

    2

    )ch5(,o

    22

    )ch5(,o

    275,43p )ch5(,o daN/mm2

    Tn = -5 0C+ch+v

    )20(196000000115,019600058,2224

    06094,070058,2219600

    p24

    161304,070p

    2

    22

    2

    )vch5(,o

    22

    )vch5(,o

    756,45p )vch5(,o daN/mm2

  • Ipoteze de calcul

    LEA 20 kV cu conductoare fasciculare torsadate

    50

    Tabelul 2.2. Tabel de traciuni orizontale specifice [daN/mm2]

    Des

    chid

    erea

    Traciuni normate

    Traciuni de calcul

    Dim

    ensi

    on

    eaz

    Impuse Reale (m) -30 15 40 -5+ch -5+ch+v -30 15 -5+ch+v -5+ch+v Starea

    20 30.876 21.792 17.369 31.479 32.324 54.169 22.153 82.455 37.728 Tmed

    30 29.339 21.470 17.945 34.634 35.912 54.165 22.143 82.410 43.743 Tmed

    40 27.618 21.168 18.412 37.392 39.037 54.159 22.128 82.347 48.926 Tmed

    50 26.006 20.918 18.763 39.721 41.682 54.151 22.109 82.266 53.378 Tmed

    60 24.671 20.720 19.017 41.664 43.901 54.142 22.086 82.167 57.207 Tmed

    70 23.639 20.563 19.200 43.275 45.756 54.131 22.058 82.050 60.506 Tmed

    80 22.860 20.435 19.328 44.609 47.304 54.118 22.027 81.914 63.352 Tmed

    90 22.270 20.327 19.415 45.710 48.592 54.103 21.991 81.760 65.807 Tmed

    100 21.815 20.233 19.472 46.616 49.663 54.087 21.950 81.587 67.926 Tmed

    110 21.455 20.147 19.506 47.359 50.551 54.069 21.905 81.394 69.751 Tmed

    120 21.163 20.066 19.520 47.966 51.283 54.049 21.856 81.182 71.320 Tmed

    130 20.918 19.989 19.519 48.457 51.883 54.028 21.802 80.951 72.666 Tmed

    140 20.708 19.912 19.505 48.849 52.370 54.004 21.743 80.699 73.815 Tmed

    150 20.524 19.835 19.480 49.157 52.760 53.979 21.680 80.428 74.790 Tmed

    160 20.357 19.758 19.445 49.392 53.065 53.953 21.612 80.135 75.612 Tmed

    170 20.204 19.678 19.402 49.564 53.297 53.924 21.539 79.821 76.296 Tmed

    180 20.060 19.596 19.351 49.680 53.465 53.894 21.461 79.485 76.857 Tmed

    190 19.923 19.510 19.292 49.747 53.574 53.862 21.378 79.126 77.308 Tmed

    200 19.789 19.422 19.226 49.769 53.632 53.828 21.289 78.745 77.660 Tmed

    210 19.658 19.330 19.154 49.751 53.643 53.792 21.196 78.339 77.920 Tmed

    220 19.529 19.233 19.075 49.697 53.611 53.755 21.097 77.909 78.097 Tmed

    230 19.399 19.132 18.989 49.608 53.540 53.716 20.992 77.454 78.196 Tmed

    240 19.268 19.027 18.897 49.487 53.432 53.675 20.881 76.972 78.225 Tmed

    250 18.626 18.425 18.315 48.157 52.031 53.632 20.764 76.463 76.463 -5+ch+v

    260 18.376 18.196 18.099 47.693 51.548 53.587 20.641 75.925 75.925 -5+ch+v

    270 18.135 17.974 17.887 47.224 51.060 53.541 20.512 75.357 75.357 -5+ch+v

    280 17.899 17.755 17.677 46.749 50.562 53.492 20.375 74.757 74.757 -5+ch+v

    290 17.668 17.538 17.467 46.265 50.052 53.442 20.232 74.124 74.124 -5+ch+v

    300 17.437 17.321 17.257 45.769 49.527 53.390 20.081 73.456 73.456 -5+ch+v

    Se pune ntrebarea cu care deschidere vom calcula traciunile i sgeile pentru un stlp al crui domeniu de utilizare variaz de la 10 m la 100 m.

    Dac vom alege deschiderea de calcul 40 m (dimensioneaz starea 3) n cazul deschiderilor mai mari de 80 m se va depi traciunea impus la clem la stare