Projektowanie elektroenergetycznych linii napowietrznych wymaga wielodyscyplinarnej wiedzy, obejmującej zagadnienia czysto elektryczne, ale też zagadnienia z zakresu mechaniki. Na ogół projektantami linii energetycznych są elektrycy, posiadający dużą wiedzę o zagadnieniach elektrycznych, ale mniejszą z zakresu mechaniki. Dlatego tej tematyce poświęcona została niniejsza książka. Jej zawartość daje podstawową wiedzę techniczną z zakresu mechaniki przewodów i słupów, a także omawia szczegółowo niektóre problemy związane z budową i rozbudową linii napowietrznych.
Zgodnie z Prawem budowlanym (DzU z 2000 r., nr 106, poz. 1126) „obiekt budowlany należy projektować, budować, użytkować i utrzymywać zgodnie z przepisami, w tym techniczno-budowlanymi, obowiązującymi Polskimi Normami oraz zasadami wiedzy technicznej”. Następnie Ustawa o normalizacji (DzU z 2002 r., nr 169, poz. 1386) z 12 września 2002 r., zniosła obowiązek stosowania norm, dając projektantom większą swobodę tworzenia, ale przeniosła na nich pełną odpowiedzialność za wykonany projekt.
Znajomość norm można uznać za element wiedzy technicznej, więc projektanci zawsze będą się nimi posługiwać, choćby ze względu na to, że są one sankcjonowane przez firmy energetyczne i odniesienie się do nich w projekcie zawsze stanowi „żelazny argument” na jego obronę. Dlatego projektanci posługują się normami i gotowymi katalogami różnych firm nie zastanawiając się, skąd wzięły się zawarte w nich wzory i zalecenia. A powinni to wiedzieć, aby być pewnym swojej pracy. Do tej pory w tej dziedzinie stosowane były normy PN-E-05100-1 i SEP-E-003.
Obecnie zastępowane są normami europejskimi. Dla sieci 110 kV obowiązuje norma PN-EN 50341-1:2005, z kolei dla sieci 15 kV – norma PN-EN 50423 1:2007, obie normy posiadają uzupełnienia krajowe. Nowe normy jak na razie nie obejmują linii o napięciu mniejszym niż 1 kV. Być może, kiedy ukaże się ta książka, będą obowiązywały już inne normy. Wybór właściwej normy należy do projektanta. Niezależnie od tego, jakie one będą, do ich zrozumienia konieczna jest odpowiednia wiedza techniczna.
I tę wiedzę pragnę Czytelnikowi przekazać. Podstawą jej jest fizyka. Starałem się opisać wszelkie zjawiska fizyczne, jakie występują w liniach napowietrznych. Chciałbym, aby z książki mogli skorzystać wszyscy zainteresowani tą tematyką, niezależnie od wykształcenia i umiejętności matematycznych. Dlatego część wzorów wyprowadziłem za pomocą prostej matematyki. Niestety, niektóre zagadnienia wymagają minimalnej znajomości rachunku różniczkowego i całek.
Czytelnicy mniej wprawni w tej dziedzinie muszą uwierzyć, ale aby ich przekonać, zaproponowałem kilka łatwych do powtórzenia doświadczeń. Zachęcam też innych do ich wykonania, przede wszystkim młodszych Czytelników. Pozwalają bowiem nabrać pewnego wyczucia inżynierskiego, które przyda się im w życiu zawodowym. Wyczucie to trudniej nabyć analizując suche zapisy wzorów matematycznych. Nie oznacza to jednak rezygnacji z teorii i jej matematycznych rezultatów, ponieważ pozwalają one zweryfikować naszą intuicję.
Ponieważ te same wielkości fizyczne mają w wielu opracowaniach i normach różne oznaczenia, aby terminologia była dla wszystkich jednoznaczna, do opisu zjawisk fizycznych przyjąłem oznaczenia z typowego podręcznika do fizyki. Natomiast w przypadku powołania się na wzory zaczerpnięte z norm, podaję ich oryginalną postać, a więc i oznaczenia wielkości fizycznych.
Choć w książce odnoszę się głównie do elektroenergetycznych linii napowietrznych, to z zawartych w niej informacji mogą korzystać projektanci napowietrznych sieci światłowodowych i teletechnicznych, zresztą niektóre materiały zaczerpnąłem z katalogów dotyczących sieci światłowodowych. Mam nadzieję, że książka poszerzy wiedzę techniczną i będzie przydatna w dalszym życiu zawodowym Czytelników. Życzę tego wszystkim czytającym.
Spis treści
1. Wprowadzenie 7
2. Podstawowe pojęcia 8
2.1. Elementy linii napowietrznej 9
3. Siły działające na przewód 12
3.1. Zjawiska fizyczne wewnątrz przewodów 15
4. Konstrukcje przewodów 21
4.1. Własności mechaniczne przewodów 24
4.1.1. Wielkości mechaniczne charakteryzujące przewody 27
5. Krzywa łańcuchowa 32
5.1. Rysowanie krzywej łańcuchowej (rozwiązanie graficzne) 33
5.2. Uogólnienie metody graficznej 37
5.3. Wyprowadzenie wzoru na zwis (sposób pierwszy) 38
5.4. Wpływ rozciągania przewodu 39
5.5. Przęsło poziome 42
5.6. Równanie krzywej łańcuchowej przęsła poziomego 43
5.7. Przęsło pochyłe 47
5.8. Analiza dokładności obliczeń 50
6. Równania stanów 52
6.1. Równanie stanów dla przęsła poziomego 52
6.2. Równanie stanów dla przęsła pochyłego 53
6.3. Równanie stanów dla nierównomiernego obciążenia 53
6.4. Rozwiązywanie równania stanów 56
6.5. Naprężenie przęsła montażowego 58
6.6. Maksymalna długość przęsła 59
6.7. Analiza powstawania naprężeń w przewodzie 61
6.8. Uogólnienie wzoru na naprężenie 63
6.9. Parametry graniczne 66
6.10. Wpływ podatności konstrukcji wsporczej 68
6.11. Tabele zwisów i naciągów 76
7. Analiza wpływu długości sąsiednich przęseł na słup przelotowy 80
7.1. Przypadek jednakowo długich przęseł 80
7.2. Przypadek przęseł o różnej długości 81
7.3. Wpływ sadzi na naprężenia w przęsłach o różnej długości 82
7.4. Przypadek ogólny 82
7.5. Praktyczne sprawdzenie teorii – „spinaczowy” model przęsła 84
7.6. Analiza wpływu postawienia dodatkowego słupa na rozkład sił w słupach skrajnych 88
7.7. Analiza zakłóceniowych warunków pracy 94
7.8. Moment skrętny 94
8. Zagrożenia 96
8.1. Zagrożenie spowodowane przez sadź 96
8.2. Zagrożenie spowodowane działaniem sił skupionych 101
8.2.1. Wyprowadzenie zależności między siłą skupioną a ugięciem przewodu 103
8.2.2. Określenie maksymalnej wytrzymałości przewodu 106
9. Drgania przewodów 114
9.1. Rezonans własny i drgania eolskie 114
9.2. Zasada działania tłumika Stockbridge'a 117
9.3. Zasada działania tłumika spiralnego 122
10. Konstrukcje wsporcze – słupy 124
10.1. Działanie sił na konstrukcję wsporczą 124
10.1.1. Ugięcie słupa 130
10.2. Działanie sił pionowych 133
10.3. Schemat statyczny słupa podczas wyboczenia 141
10.3.1. Wpływ początkowego ugięcia słupa 144
10.4. Przykłady uszkodzeń słupów 145
10.5. Wyboczenia w słupie rozkracznym 148
10.6. Konstrukcje zespolone 153
10.7. Siły i momenty przekrojowe działające na słup 159
10.8. Konstrukcje figurowe 163
10.8.1. Słup ze sprężystym odciągiem 166
10.8.2. Słup rozkraczny – Aowy 169
10.9. Słupowe stacje transformatorowe 173
11. Na zakończenie 178
12. Dodatki 179
adobe algorytmy apache asp autocad asembler bsd c++ c# delphi dtp excel flash html java javascript linux matlab mysql office php samba voip uml unix visual studio windows word
Księgarnia Informatyczna zaprasza.