При выборе изоляторов по механической прочности необходимо учитывать установленные ПУЭ коэффициенты запаса прочности изоляторов при разных режимах работы линий электропередачи. Коэффициентом запаса прочности изоляторов называется отношение минимальной разрушающей нагрузки штыревых и опорных изоляторов или гарантированной электромеханической нагрузки подвесных изоляторов Рг к наибольшей расчетной (нормативной) нагрузки изоляторов:
(3-16)
В табл. 3-16 приведены Кз.п линейных изоляторов (подвесных и штыревых), штырей и крюков для штыревых изоляторов согласно ПУЭ при различных режимах работ линий.
Выбор изоляторов по механической прочности для вновь проектируемой линии электропередачи производится по каталогам на основании заданных расчетных механических нагрузок на изоляторы с учетом вышеприведенных.
Для линий 6—10 кВ па деревянных опорах применяются стеклянные штыревые изоляторы типа ШСС-10 и ШССЛ-10 на 1 400 кгс минимальной разрушающей нагрузки, для линий на металлических и железобетонных опорах — изолятор типа ШЖБ-10с.
Более сложным является выбор подвесных изоляторов по механической прочности, так как в этом случае могут быть приняты различные варианты, учитывая ассортимент этих изоляторов.
При отсутствии в каталогах подвесных изоляторов требуемой прочности необходимо выдать задание на конструирование изоляторов для поддерживающих и натяжных гирлянд.
В этом случае необходимо рассчитать механическую нагрузку на проектируемые изоляторы. Методы таких расчетов предлагаются ниже на основе опыта работ Электросетьпроекта.
Расчетная механическая нагрузка на поддерживающую гирлянду подсчитывается по формуле [Л. 22]
где n — число проводов в фазе; s — сечение провода j/.ii2; lветр — ветровой пролет, лг; lвес—весовой пролет, кг, lветр—ветровая нагрузка на 1 м провода, кгс/м; рвес — весовая нагрузка на 1 м провода от массы провода с гололедом, кгс/м; σ — напряжение в проводе, кгс/см; β— угол поворота трассы ЛЭП; Q — масса гирлянды, кг.
При отсутствии угла поворота β формула (3-17) принимает вид:
(3-18)
Для аварийного режима нагрузка на оставшуюся гирлянду составит:
кгс, (3-19)
где N — редуцированное тяжение по проводу, кгс; Q — вес гирлянды, кгс; h — длина куска провода, равная высоте опоры, м.
При отсутствии углов поворота трассы расчетная нагрузка на поддерживающую гирлянду составит:
(3-20)
где I — длина провода в пролете, км; q — вес 1 км провода, кгс/км; p1 — вес гололеда на 1 км провода кгс/км; Р2 — давление ветра, кгс/см; рГ — вес гирлянды с арматурой, кгс.
При этих же условиях расчетная нагрузка на натяжную гирлянду составит:
(3-21)
где N — нагрузка от тяжения по проводу, кгс.
Приведенные формулы действительны также при выборе штыревых изоляторов, но исключается вес гирлянды, т. е. формула (3-21) для изолятора на анкерной или угловой опоре принимает вид:
(3-22)
и для промежуточной опоры
