NÁZEV PROJEKTU: INVESTICE DO VZDĚLÁNÍ NESOU NEJVYŠŠÍ ÚROK ČÍSLO PROJEKTU: CZ.1.07/1.5.00/34.0521 AUTOR: ING. ZUZANA KERNDLOVÁ TEMATICKÁ SADA: ELEKTROENERGETIKA PRO ŽÁKY 4. ROČNÍKŮ STŘEDNÍ ŠKOLY TÉMA: Namáhání vodičů venkovního vedení ČÍSLO MATERIÁLU: VY_52_INOVACE_03_15_KEZU

Investice do vzdělání nesou nejvyšší úrok Název projektu: Investice do vzdělání nesou nejvyšší úrok Číslo projektu: CZ.1.07/1.5.00/34.0521 Číslo a název šablony: V/2 - Inovace a zkvalitnění směřující k rozvoji odborných kompetencí žáků středních škol Téma sady: Elektroenergetika pro žáky 4. ročníků střední školy Téma: Namáhání vodičů venkovního vedení Číslo materiálu: VY_52_INOVACE_03_15_KEZU Druh učebního materiálu: Prezentace Předmět: Elektroenergetika Ročník: 4 Třída: Z4K Autor: Ing. Zuzana Kerndlová Datum vytvoření: 29.8.2013 Datum ověření: 21.11.2013 Ověřil: Autor Anotace: Materiál je určen pro 4. ročník SPŠEIT. Jedná se o výkladovou prezentaci k problematice venkovního vedení. Studenti se seznámí s jednotlivými způsoby výpočtů namáhání jak vlivem venkovního počasí, tak mechanického namáhání. Klíčová slova: Teplota, námrazek, průhyb, stavová rovnice, závěs,… Doplnit tabulku Investice do vzdělání nesou nejvyšší úrok

Namáhání vodičů venkovního vedení ING. ZUZANA KERNDLOVÁ BRNO 2013

Přenosová soustava české republiky z Obr.1 Přenosová soustava České republiky INVESTICE DO ROZVOJE VZDĚLÁVÁNÍ 4/16

Vodiče pro venkovní vedení Jsou vystaveny klimatickým podmínkám – větru, dešti, námraze, změnám teploty, chemickým vlivům, … Vyplývají protichůdné požadavky: Malá měrná hmotnost vodičů kvůli dopravě a montáži, ale velká, aby nebyly příliš vychylovány větrem Malý průřez vodičů omezující účinky větru, velký proti snížení ztrát korónou Velká mechanická pevnost Odolnost proti chemickým vlivům a změnám teploty Odolnost proti chvění Nízká cena INVESTICE DO ROZVOJE VZDĚLÁVÁNÍ 5/16

Normy vztahující se ke klimatickým podmínkám ČSN 33 3300 předepisuje kontrolu vedení v těchto stavech počasí: -50C, bezvětří,normální námraza. Jedná se o základní počasí. -50C, vítr, bez námrazy.Určuje se namáhání, průhyb a vychýlení vodičů větrem. +400C bez větru.Počítá se maximální průhyb. -300C bez větru, bez námrazy.Určuje se namáhání a síla působící na izolátory. -50C, vítr, normální námraza.Určuje se namáhání a vzdálenost vodičů. -50C, bez větru, zvětšená námraza.Určuje se max. namáhání vodičů při rozpětí větším než 50 m. Pro 1)-4) nesmí namáhání σ fázových vodičů i zemních lan překročit dovolené hodnoty stanovené pro jednotlivé materiály. INVESTICE DO ROZVOJE VZDĚLÁVÁNÍ 6/16

Teplota Změna teploty = změna délky vodiče, a tím i namáhání a průhybu vodiče. Teplota vodiče = teplota okolí s výjimkou zatížení vodiče více než 80% dovoleného proudu. Tehdy se uvažuje ještě oteplení vodiče proudem. V našich podmínkách rozmezí teplot - 300C až +400C. Vysoké napětí/ilustrační fotofoto: HN - JAN SCHEJBAL Obr.2 Vedení vysokého napětí INVESTICE DO ROZVOJE VZDĚLÁVÁNÍ 7/16

námraza Vyskytuje se při teplotní inverzi. Zatěžuje vodiče. Odstraňuje se sklepáváním izolačními tyčemi nebo vyhříváním vodičů proudem. N námraza V vodič R oblast rozpuštění námrazku proudem Velikost námrazku je sledována na měřicí tyči o průměru 30 mm. Zdroj: Rozvodná zařízení, Ing. Jaroslava Orságová, Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií VUT Brno Obr.3 Velikost námrazku pro výpočet mechanického napětí vodičů INVESTICE DO ROZVOJE VZDĚLÁVÁNÍ 8/16

Námrazová mapa české republiky Zdroj:www.tzb-info.cz  Obr. 4 Námrazová mapa České republiky INVESTICE DO ROZVOJE VZDĚLÁVÁNÍ 9/16

Průhyb vodiče Uvažujeme, že pružný a ohebný vodič zavěšený ve dvou bodech tvoří řetězovku. Při výpočtech ji nahrazujeme parabolou s rovnoměrným rozložením tíhy vodiče. a šířka pole c vzdálenost vrcholu řetězovky od počátku souřadnic fmax maximální průhyb fx průhyb vodiče v bodě x Obr.5 Závěsy ve stejné výšce Výpočet maximálního průhybu: INVESTICE DO ROZVOJE VZDĚLÁVÁNÍ 10/16

Závěsy v různé výšce Řetězovka = symetrická křivka, můžeme ji doplnit na případ se závěsy ve stejné výšce. Potom leží vrchol ( V ) v polovině ai . Mohou nastat 3 případy: vrchol leží v nižším závěsném bodě, stožár se musí zakotvit vrchol leží mezi závěsnými body A a B vrchol leží mimo závěsné body A a B Obr.6 Závěsy v různé výšce INVESTICE DO ROZVOJE VZDĚLÁVÁNÍ 11/16

Výpočet průhybu Převýšení m určíme jako rozdíl ymax a yx Z převýšení určíme ideální rozpětí ai Maximální průhyb INVESTICE DO ROZVOJE VZDĚLÁVÁNÍ 12/16

Délka vodiče Délku určíme pomocí speciálního grafu – ABAKU. Druhá možnost je výpočet ze stavové rovnice, vyžadující znalost vyšší matematiky. Stavová rovnice – řeší namáhání při změně stavových veličin. Počáteční stav Konečný stav počáteční délka vedení změna délky vlivem teploty konečná délka Stavová rovnice INVESTICE DO ROZVOJE VZDĚLÁVÁNÍ 13/16

Montážní tabulka Pro přehlednost vlastností vedení se hodnoty namáhání a průhybu zapisují do montážní tabulky: Obr.7 Montážní tabulka INVESTICE DO ROZVOJE VZDĚLÁVÁNÍ 14/16

Použité zdroje http://www.tzb-info.cz/4151-venkovni-vedeni-vvn-ii fei1.vsb.cz/kat420/vyuka/Bakalarske_FS/.../sylab_dimenz_bc%20FS.pdf Projektování v elektroenergetice , Ing ,Petr Baxant, Ph.D. Příklady a úlohy z elektroenergetiky Ing. F.Homolka, Ing.J.Fojt SNTL 1976 INVESTICE DO ROZVOJE VZDĚLÁVÁNÍ 15/16

DĚKUJI ZA POZORNOST Ing. Zuzana Kerndlová zuzana.kerndlova@sspbrno.cz