LÝ THUY T TÍNH TOÁN Ế
C H C Đ NG DÂY T I ĐI N TRÊN KHÔNGƠ Ọ ƯỜ Ả Ệ
I. Khái ni m chung v đ ng dây trên khôngệ ề ườ
II.Ph ng trình treo dây gi a hai đi m có đ cao b ng nhau đ i v i nh ngươ ữ ể ộ ằ ố ớ ữ
kho ng c t bình th ngả ộ ườ
III.Thành l p ph ng trình tr ng thái c a dây d nậ ươ ạ ủ ẫ
IV. Ph ng pháp ng d ng c a kho ng c t t i h n vào l p đ th quan h ngươ ứ ụ ủ ả ộ ớ ạ ậ ồ ị ệ ứ
su t, đ võng cho phép và kho ng c t.ấ ộ ả ộ
V. Tính kho ng c t tính toán ltt và v đ ng cong treo dây m u SABLONả ộ ẽ ườ ẫ
VI.Tính toán kho ng v t l nả ượ ớ
I. Khái ni m chung v đ ng dây trên khôngệ ề ườ
1. Đ ng dây trên không ườ
1.1. Khái ni mệ
- Đ ng dây trên khôngườ bao g m các dãy c t đi n, trên đó có các xà và dây d nồ ộ ệ ẫ
đ c treo vào các xà qua s cách đi n. C t đi n đ c chon xu ng đ t b ng cácượ ứ ệ ộ ệ ượ ố ấ ằ
móng v ng ch c, làm nhi m v đ dây trên cao so v i m t đ t. Trên c t có thữ ắ ệ ụ ỡ ở ớ ặ ấ ộ ể
treo dây ch ng sét đ sét không đánh tr c ti p vào dây d n.ố ể ự ế ẫ
- Kho ng c tả ộ : là kho ng cách gi a 2 đi m treo dây.ả ữ ể
- Kho ng néoả: là kho ng cách gi a 2 c t néoả ữ ộ
- Kho ng v tả ượ : khi đ ng dây v t qua ch ng ng i nh đ ng dây đi n, đ ngườ ượ ướ ạ ư ườ ệ ườ
dây thông tin hay song r ng thì ta có kho ng v t.ộ ả ượ
- Các thông s đ ng dây dùng trong tính toán thi t kố ườ ế ế:
+ Mô dun đàn h i E, kg/mm2; daN/mm2ồ
+ H s dãn n dài ệ ố ở
α
, 1/0C
+ Đ ng kính ch u gió d,mmườ ị
+ Ti t di n dây d n S, mm2ế ệ ẫ
+ Tr ng l ng riêng P, kg/m,daN/mọ ượ
+ ng su t đ t Ứ ấ ứ
, / 2
d
daN mm
σ
+ ng su t bão Ứ ấ
0,4. / 2
b d
daN mm
σ σ
=
+ ng su t l nh Ứ ấ ạ
0,4. / 2
l d
daN mm
σ σ
=
+ ng su t TB Ứ ấ
0,25. / 2
tb d
daN mm
σ σ
=
1.2. C tộ
- C t néo và néo gócộ: c t néo đ gi ch c đ u dây n i vào c t thông qua chu i sộ ể ữ ắ ầ ố ộ ỗ ứ
néo; c t néo góc dùng, khi đ ng dây đ i h ng.ộ ườ ổ ướ
- C t đ và đ gócộ ỡ ỡ : làm nhi m v đ dây d n b ng chu i s đ . C t đ có 2 lo iệ ụ ỡ ẫ ằ ỗ ứ ỡ ộ ỡ ạ
là c t đ th ng và c t đ góc. Khi đ ng dây đ i h ng góc t 10 đ n 20ộ ỡ ẳ ộ ỡ ườ ổ ướ ừ ế 0
Thì dùng c t đ góc , n u góc l n h n thì dùng c t néo góc . N u dùng c t đ góc thìộ ỡ ế ớ ơ ộ ế ộ ỡ
th ng treo them t cân b ng đ chu i s không b l ch quá.ườ ạ ằ ể ỗ ứ ị ệ
- C t cu iộ ố dùng đ u đ ng dây và cu i đ ng dây.ở ầ ườ ố ườ
- C t v tộ ượ : là c t cao ho c r t cao s d ng khi đ ng dây qua ch ng ng i caoộ ặ ấ ử ụ ườ ướ ạ
ho c r ng.ặ ộ
- Còn có các c t dùng đ chuy n v các dây pha (ộ ể ể ị c t đ o phaộ ả ) và c t đ n i v i cácộ ể ố ớ
nhánh r ( ẽc t rộ ẽ). Cũng có các c t đ c bi t trên đó đ t dao cách ly, t bù…ộ ặ ệ ặ ụ
1.3. Kho ng c t ả ộ
- Kho ng c t tính toán lả ộ tt : là kho ng cách dài nh t gi a hai c t k nhau khi đ ngả ấ ữ ộ ề ườ
dây đi trên m t ph ng, th a mãn các đi u ki n:ặ ẳ ỏ ề ệ
+ Kho ng cách an toàn t i đ t c a dây th p nh t trong tr ng thái nóng nh t v aả ớ ấ ủ ấ ấ ạ ấ ừ
b ng kho ng cách yêu c u b i quy ph m.ằ ả ầ ở ạ
+ ng su t x y ra trong các tr ng thái làm vi c l nh nh t, bão và nhi t đ trungỨ ấ ả ạ ệ ạ ấ ệ ộ
bình năm ph i nh h n ng su t cho phép trong các tr ng thái đó.ả ỏ ơ ứ ấ ạ
- Kho ng c t tr ng l ngả ộ ọ ượ : là chi u dài đo n dây hai bên kho ng c t mà tr ngề ạ ả ộ ọ
l ng c a nó tác đ ng lên c t. M i lo i c t đ u đ c tính toán cho kho ng c tượ ủ ộ ộ ỗ ạ ộ ề ượ ả ộ
tr ng l ng tiêu chu n lọ ượ ẩ TLTC =1,25. ltt
- Kho ng c t gióả ộ : là chi u dài đo n dây hai bên c t mà áp l c gió lên đo n dây nàyề ạ ộ ự ạ
tác đ ng lên c t .ộ ộ
1.4. Thi t b ch ng quá đi n ápế ị ố ệ
Đ ch ng quá đi n áp trên đ ng dây ng i ta s d ng các bi n pháp sau:ể ố ệ ườ ườ ử ụ ệ
- Dùng dây ch ng sétố
- N i đ t các c t đi nố ấ ộ ệ
- Đ t ch ng sét ngặ ố ố
- T o khe h phóng đi nạ ở ệ
2. Các tr ng thái làm vi c c a đ ng dây trên không ạ ệ ủ ườ
2.1. Tr ng thái bình th ngạ ườ : Dây d n bình th ng + nhi t đ không khí + t c đẫ ườ ệ ộ ố ộ
gió
a- Tr ng thái nhi t đ th p nh tạ ệ ộ ấ ấ : Dây d n b co l i, gây ng su t trong dây l n nh t.ẫ ị ạ ứ ấ ớ ấ
Dây b co l i có th gây l c kéo ng c s và nh c t. Kho ng cách gi a các pha vàị ạ ể ự ượ ứ ổ ộ ả ữ
dây ch ng sét b thu h p.ố ị ẹ
b- Tr ng thái bãoạ: Tr ng thái dây d n ch u t i tr ng l n nh t, ng su t trong dây l nạ ẫ ị ả ọ ớ ấ ứ ấ ớ
nh t và dây b l ch kh i ph ng th ng đ ng.ấ ị ệ ỏ ươ ẳ ứ
c- Tr ng thái nhi t đ trung bình:ạ ệ ộ Đây là tr ng thái làm vi c lâu dài c a dây d n.ạ ệ ủ ẫ
Dây d n ch u s rung đ ng th ng xuyên c a gió gây m i dây và gây nguy c đ tẫ ị ự ộ ườ ủ ỏ ơ ứ
các s i dây các ch k p dây.ợ ở ỗ ẹ
d- Tr ng thái nhi t đ không khí cao nh t: ạ ệ ộ ấ Dây d n b giãn ra nhi u nh t làm choẫ ị ề ấ
kho ng cách t dây d n th p nh t đ n đ t l n nh t. Đ võng trong tr ng thái này làả ừ ẫ ấ ấ ế ấ ớ ấ ộ ạ
đ võng l n nh t c a dây d n trong th i gian v n hành. Tr ng thái nóng nh t cũngộ ớ ấ ủ ẫ ờ ậ ạ ấ
có th g i là tr ng thái đ võng l n nh t.ể ọ ạ ộ ớ ấ
e- Tr ng thái quá đi n áp khí quy n: ạ ệ ể Còn g i là tr ng thái going sét, x y ra trongọ ạ ả
nh ng gi giông sét. Trong tr ng thái này n u dây d n b gió làm dao đ ng đ n g nữ ờ ạ ế ẫ ị ộ ế ầ
nhau và g n c t thì kh năng gây phóng đi n r t cao, do đó cũng ph i ki m traầ ộ ả ệ ấ ả ể
kho ng cách an toàn.ả
* Nh n xétậ: - Tr ng thái nhi t đ không khí cao nh t dùng đ tính toán treo dây.ạ ệ ộ ấ ể
- Tr ng thái quá đi n áp khí quy n dùng đ tính dây ch ng sét và ki mạ ệ ể ể ố ể
tra đ l ch chu i s . ộ ệ ỗ ứ
Đi u ki n tính toán các tr ng thái trên ph thu c các vùng khí h u đ c phân chiaề ệ ạ ụ ộ ậ ượ
nh sau:ư
Tr ng tháiạĐi u ki n tính toánề ệ
Nhi t đ (ệ ộ 0C) Áp l c gióự
(daN)
T c đ gióố ộ
(m/s)
1. Nhi t đ không khí th pệ ộ ấ
nh tấTheo th c tự ế 0 0
2. Tr ng thái bãoạ25 qvmax V max
3. Nhi t đ không khí trungệ ộ
bình 25 0 0
4. Nhi t đ không khí caoệ ộ
nh tấTheo th c tự ế 0 0
5. Tr ng thái quá đi n áp khíạ ệ
quy nể20
0,1 qvmax nh ngư
6,25
danN/mm2
V
0,3 V max
2.2. Tr ng thái s cạ ự ố: M t dây ho c hai dây b đ t + nhi t đ +t c đ gióộ ặ ị ứ ệ ộ ố ộ
Trong tr ng thái s c , ngoài tác đ ng nh trong ch đ bình th ng, dây d n b lôiạ ự ố ộ ư ế ộ ườ ẫ ị
v m t phía làm tăng đ võng c a dây đ t trong kho ng c t bên c nh, làm l chề ộ ộ ủ ứ ả ộ ạ ệ
chu i s . C t, xà b kéo và b u n. ỗ ứ ộ ị ị ố
3. M t s tiêu chu n thi t k c b n cho đ ng dây trên không trên 1kVộ ố ẩ ế ế ơ ả ườ
3.1. Kho ng cách an toàn gi a ĐDK v i đ t và các công trình lân c n:ả ữ ớ ấ ậ
3.1.1. Kho ng cách d c an toàn nh nh t c a dây d n v i m t đ t: ả ọ ỏ ấ ủ ẫ ớ ặ ấ
U- kV Kho ng cách, mả
Khu v c đôngự
dân cưKhu v c ít dânự
cưKhu v c khóự
qua l i ạKhu v c ng iự ườ
khó đ n ế
110 7 6 5 3
220 8 7 6 4
500 14 10 8 6
3.1.2.Kho ng cách ngang an toàn nh nh t t dây d n ngoài v i ph n nhô ra c aả ỏ ấ ừ ẫ ớ ầ ủ
công trình, nhà c a:ử
U-kV
Kho ng cách, mả
Khu v c ít dân cự ư Khu v c đông dân cự ư
Dây b cọDây tr nầ
22 2 1 2
35 3 1,5 3,5
66 ÷ 110 4 4
220 6 6
500 7 7
3.1.3. Kho ng cách d c an toàn nh nh t c a dây d n v i m t n c:ả ọ ỏ ấ ủ ẫ ớ ặ ướ
U, kV C p k thu t đ ng th yấ ỹ ậ ườ ủ
I II III IV V VI
35 9,5 9,5 9,5 10,5 12,5 13,5
66 ÷ 110 10 10 10 11 13 14
220 11 11 11 12 14 15
500 12 12 12 13 15 16
3.1.4. Kho ng cách gi a hai ĐDK giao chéo ho c đi g n:ả ữ ặ ầ
Có th dùng c t néo ho c trung gian (c t đ ) ch giao chéo.ể ộ ặ ộ ỡ ở ỗ
Đ ng dây đ n 220 kV khi giao chéo v i nhau, ch giao chéo ph i g n c t c aườ ế ớ ỗ ả ầ ộ ủ
đ ng dây phía trên, kho ng cách ngang t c t đ ng dây đ n dây d n c a đ ngườ ả ừ ộ ườ ế ẫ ủ ườ
dây d i không nh h n 6m khi dây l ch nhi u nh t. T c t c a đ ng dây d iướ ỏ ơ ệ ề ấ ừ ộ ủ ườ ướ
đ n dây d n đ ng dây trên không không nh h n 5m. Kho ng cách t đi m giaoế ẫ ườ ỏ ơ ả ừ ể
chéo đ n dây d n đ ng dây trên không nh h n 5m . Kho ng cách t đi m giaoế ẫ ườ ỏ ơ ả ừ ể
chéo đ n c t néo 500kV không nh h n 10m. ế ộ ỏ ơ
Kho ng cách th ng đ ng gi a dây d n ho c dây ch ng sét c a nh ng đ ng dâyả ẳ ứ ữ ẫ ặ ố ủ ữ ườ
giao chéo nhau cho trong b ng d i:ả ướ
Chi u dàiề
kho ngả
c t,mộ
Kho ng cách nh nh t t ch giao chéo đ n c t g n nh t c a đ ngả ỏ ấ ừ ỗ ế ộ ầ ấ ủ ườ
dây trên không (ĐDK),m
30 50 70 100 150 200
ĐDK 500kV giao chéo nhau và giao chéo v i đ ng dây đi n áp th p h nớ ườ ệ ấ ơ
200 5 5 5 5,5 - -
300 5 5 5,5 6 6,5 7
450 5 5,5 6 7 7,5 8
ĐDK 220kV giao chéo nhau và giao chéo v i đ ng dây đi n áp th p h nớ ườ ệ ấ ơ
220 4 4 4 4 - -
300 4 4 5 4,5 5 5,5
450 4 4 4 4 5,5 7
ĐDK 110 ÷ 22kV giao chéo nhau và giao chéo v i đ ng dây đi n áp th p h nớ ườ ệ ấ ơ
200 3 3 3 4 - -
300 3 3 4 4,5 5 -
ĐDK 6 ÷ 10kV giao chéo nhau và giao chéo v i đ ng dây đi n áp th p h nớ ườ ệ ấ ơ
100 2 2 - - - -
150 2 2,5 2,5 - - -
3.1.5. Kho ng cách gi a 2 ĐDK song song và đi g n:ả ữ ầ
Kho ng cách n m ngang gi a các dây d n ngoài cùng khi dây không b l ch khôngả ằ ữ ẫ ị ệ
đ c nh h n kho ng cách an toàn c a hành lang tuy n c a ĐDK đi n áp cao h n. ượ ỏ ơ ả ủ ế ủ ệ ơ
3.1.6. Kho ng cách gi a ĐDK giao chéo v i đ ng dây thông tin và tín hi u( TT &ả ữ ớ ườ ệ
TH):
Đ ng dây đi n ph i đi trên ĐDTT & TH. Ch giao chéo ph i g n c t ĐDK.ườ ệ ả ỗ ả ầ ộ
Kho ng cách ngang t c t ĐDK đ n 220kV đ n dây d n c a ĐDTT & TH khôngả ừ ộ ế ế ẫ ủ
đ c nh h n 6m; t c t ĐDTT & TH đ n dây d n ĐDK đ n 220kV không nhượ ỏ ơ ừ ộ ế ẫ ế ỏ
h n 7m.ơ
Kho ng nh nh t theo chi u th ng đ ng t dây d n c a ĐDK đ n ĐDTT & THả ỏ ấ ề ẳ ứ ừ ẫ ủ ế
cho trong b ng:ả
Ch đ tính toán ế ộ Kho ng cách(m) theo đi n áp c a ĐDK(kV)ả ệ ủ
10 22 35 66 110 220 500
Ch đ bình th ngế ộ ườ 2 3 3 3 3 4 5
Khi đ t dây kho ng c t kứ ở ả ộ ề
c a Đ DK dùng cách đi n treo ủ ệ 1 1 1 1 1 2 3,5
Khi ĐDK và ĐDTT & TH đi song song, kho ng cách ngang gi a các dây d n ngoàiả ữ ẫ
cùng g n nh t căn c vào tính toán nh h ng nh ng không nh h n chi u cao c tầ ấ ứ ả ưở ư ỏ ơ ề ộ
g n nh t c a ĐDK. nh ng ch h p kho ng cách này không đ c nh h n :ầ ấ ủ Ở ữ ỗ ẹ ả ượ ỏ ơ
U≤ 22kV: 2m U=35÷110kV: 4m
U=22kV : 6m U=500kV :10m
3.1.7. ĐDK giao chéo v i đ ng s tớ ườ ắ
Kho ng cách t chân c t ĐDK đ n biên hành lang c a đ ng s t không nh h nả ừ ộ ế ủ ườ ắ ỏ ơ
chi u cao c t c ng them 3m.ề ộ ộ
Trên nh ng đo n h p cho phép l y kho ng cách không nh h n:ữ ạ ẹ ấ ả ỏ ơ
U≤22kV : 3m U= 35÷110kV: 6m
U=220kV : 8m U= 500kV :12m
Khi giao chéo kho ng cách t dây d n đ n m t ray:ả ừ ẫ ế ặ
U≤22kV : 7,5m U= 35÷110kV: 7,5m
U≤220kV : 8,5m U= 500kV :12m
3.1.8. ĐDK giao chéo v i đ ng oto ớ ườ
Các tr ng h p giao chéo hay đi g n ườ ợ ầ Kho ng cách nh nh t theoả ỏ ấ
đi n áp (kV)ệ
≤22 35÷110 220
1- Kho ng cách th ng đ ng đ n m t đ ngả ẳ ứ ế ặ ườ
a- Trong tr ng thái bình th ngạ ườ
b- Khi đ t m t dây d n kho ng c t k ( đ i v iứ ộ ẫ ở ả ộ ề ố ớ
dây nh h n 185mmỏ ơ 2)
7
5
7
5
8
5,5
2- Kho ng cách ngangả
a- T chân c t đ n l đ ngừ ộ ế ề ườ
b- Nh trên nh ng tuy n h p t b ph n b t kỳư ư ở ế ẹ ừ ộ ậ ấ
đ n l đ ng:ế ề ườ
+ Khi giao chéo đ ng oto c p I, IIườ ấ
+ Khi giao chéo đ ng oto c p khácườ ấ
+Khi đi song song v i đ ng oto kho ng cách l y tớ ườ ả ấ ừ
dây ngoài cùng đ n l đ ng lúc dây b gió làm l chế ề ườ ị ệ
nhi u nh t.ề ấ
B ng chi u cao c t ằ ề ộ
5
1,5
2
5
2,5
4
5
2,5
6
U=500kV: Kho ng cách theo chi u th ng đ ng t dây đ n m t đ ng: 10m, đ nả ề ẳ ứ ừ ế ặ ườ ế
ph ng ti n v n t i 4,5m. Kho ng cách ngang t chân c t đ n mép đ ng b ngươ ệ ậ ả ả ừ ộ ế ườ ằ
chi u cao c t +5m, đo n tuy n h p khi giao chéo và song song 10m. ề ộ ở ạ ế ẹ
3.2. Kho ng cách an toàn nh nh t gi a các dây pha v i nhau và v i dây ch ngả ỏ ấ ữ ớ ớ ố
sét
a- U=35kV tr lên dung s treo, kho ng cách nh nh t gi a các dây d n:ở ứ ả ỏ ấ ữ ẫ
+ Khi b trí trên m t ph ng n m ngang(m) :ố ặ ẳ ằ
0,65
110
U
D f
λ
= + +