Содержание материала

Шинные конструкции, состоящие из жестких шин, укрепленных на опорных изоляторах, рассчитывают на механическую прочность в нормальных и аварийных режимах (при КЗ).
Механические усилия, передающиеся при КЗ жесткими шинами на опорные и проходные изоляторы, должны составлять в случае применения одиночных изоляторов не более 60% соответствующих гарантийных значений наименьшего разрушающего усилия, а при спаренных опорных изоляторах - не более 100% разрушающего усилия одного изолятора.
Наибольшие напряжения в материале жестких шин не должны превосходить 0,7 временного сопротивления по ГОСТ.
На динамическую стойкость к токам КЗ проверяют шинные конструкции, состоящие из жестких шин, укрепленных на опорных изоляторах. Ввиду сложности форм выполнения шинных конструкций, сложности учета сил, действующих при КЗ, наличия собственных механических колебаний шин 110 кВ и выше, как правило, выполняется с применением ЭВМ.
Ниже приводится упрощенная методика расчета шин как многопролетных балок, свободнолежащих на жестких опорах и находящихся под действием равномерно распределенной нагрузки, применяемая при расчете жесткой ошиновки РУ напряжением до 20 кВ.
Рассматривая шину как многопролетную балку, свободнолежащую на опорах с равномерно распределенной нагрузкой, наибольший действующий на нее изгибающий момент, Нм, определяем по формуле

где l - расстояние между опорными изоляторами шинной конструкции; см; f - сила, Н/м, приходящаяся на единицу длины для средней фазы и определяемая по формуле
в которой i —максимальное значение ударного тока, кА; а - расстояние между шинами, м.
Максимальное расчетное напряжение в материале шины составит


Рис. 5.1. Различное расположение шин

Рис. 5.2. Крепление шины на опорном изоляторе
где W - момент сопротивления шины относительно оси, перпендикулярной направлению действия силы, см3.
Для шин прямоугольного сечения момент сопротивления, см3, равен: при расположении шин по рис. 5.1, а

при расстоянии шин по рис. 5.1, б

где b, h - размеры шин, см.
Для шин круглого сечения диаметром d момент равен

Напряжение в материале не должно превосходить допустимого для данного материала, т. е.

Допустимое напряжение можно принять: для меди - 140, для алюминия - 70, для стали - 160 МПа.
Нагрузка, действующая на опорные изоляторы, поддерживающие жесткую ошиновку напряжением до 20 кВ, может быть определена с достаточной для практики точностью по формуле

где l - расстояние между изоляторами, м; f- сила, приходящаяся на единицу длины, Н/м.
Изоляторы считаются динамически стойкими к токам КЗ, если соблюдено условие
где Fpазр - наименьшее разрушающее усилие изолятора по каталогу; hm - высота изолятора; hш- расстояние от верхнего фланца изолятора до центра тяжести шины (рис. 5.2).