Details

Объект исследования — анкерно-угловая двухцепная металлическая опора для воздушной линии электропередачи номинальным напряжением 110 кВ, спроектированная в виде пространственной решётчатой ферменной конструкции из стальных равнополочных уголков. В данной работе был выполнен статический, динамический расчет и расчет на устойчивость опоры ЛЭП и выданы рекомендации по ее оптимизации. Целью данной работы является обоснование выбора конструкционного материала и рациональных параметров решётчатой ферменной конструкции анкерно-угловой двухцепной опоры и проведение расчетов на прочность и жесткость опоры. Задачи исследования: изучить нормативную базу, регламентирующую проектирование и изготовление металлических опор; провести обзор существующих типов конструкций; обосновать выбор материала и конструкции опоры; провести расчеты на прочность и жесткость, провести оптимизацию рассчитанной конструкции. Методы исследования: метод сравнительного анализа (при обзоре существующих конструкций и материалов), метод нормативного анализа (при изучении требований ПУЭ, ГОСТ, СП), метод компьютерного геометрического моделирования в системе Компас-3D и метод конечных элементов в Ansys Workbench Результаты работы: выбранный вариант оптимизации, а именно выбор марки стали C345 и уменьшение размеров уголков, позволяет снизить массу конструкции на 3377,8 килограмм. Однако оптимальный вариант требует доработки для обеспечения коэффициента запаса при ветровом воздействии, входящего в нормативный допуск. В целом работа демонстрирует эффективность использования конечно-элементного анализа для проектирования и оптимизации ответственных металлоконструкций ЛЭП.

The object of the study is an anchor-angle double-circuit metal support for an overhead power line with a rated voltage of 110 kV, designed as a spatial lattice truss structure made of equal-leg steel angles. This work includes static, dynamic, and stability calculations of the transmission line support, and recommendations for its optimization. The purpose of this work is to justify the choice of structural material and rational parameters for the lattice truss structure of the anchor-angle double-circuit support and to conduct strength and rigidity calculations for the support. Research objectives: To study the regulatory framework governing the design and manufacture of metal supports; to review existing design types; to justify the choice of support material and design; to conduct strength and stiffness calculations; and to optimize the calculated design. Research methods: comparative analysis (for reviewing existing designs and materials), normative analysis (for studying the requirements of the Electrical Installation Code, GOST, and SP), computer geometric modeling in the Kompas-3D system, and the finite element method in Ansys Workbench. Results: The optimized version (S345 steel with reduced cross-sections) significantly reduces weight (by 3,377.8 kg), but requires additional modification of the lattice elements to ensure the required stability margin under wind loads. Overall, the study demonstrates the effectiveness of using finite element analysis for the design and optimization of critical metal structures of transmission lines.

• ВВЕДЕНИЕ
• ГЛАВА 1. Анализ кон струкции опоры и технические требования
  • 1.1. Сравнительный анализ материала
  • 1.2. Обзор существующих конструкций
  • 1.3. Характер виды нагрузок, действующий на опору
  • 1.4. Формирование технических требований
• ГЛАВА 2. Проектирование расчетной модели опоры АУ 110-2
  • 2.1. Подготовка модели в CAD системе
  • 2.2. Импорт модели в Ansys Workbench
• ГЛАВА 3. Расчеты и их результаты
  • 3.1 Статический расчет
  • 3.2 Расчет на устойчивость
  • 3.3 Динамический расчет
  • 3.4 Оптимизация
• ЗАКЛЮЧЕНИЕ
• СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ