Miskolci Egyetem Gépészmérnöki és Informatikai Kar Elektrotechnikai-Elektronikai Intézeti Tanszék Villamosmérnöki szak Villamos energetikai szakirány Oh-Kisvárda és Oh-Tiszalök kétrendszerű 220 kv-os távvezeték átépítése Szakdolgozat Vámos Azár Attila XM4DD1 2015
Eredetiségi nyilatkozat 5/2. melléklet Alulírott Vámos Azár Attila (neptun kód: XM4DD1) a Miskolci Egyetem Gépészmérnöki és Informatikai Karának végzős szakos hallgatója ezennel büntetőjogi és fegyelmi felelősségem tudatában nyilatkozom és aláírásommal igazolom, hogy a Oh-Kisvárda és Oh-Tiszalök kétrendszerű 220 kv-os távvezeték átépítése című komplex feladatom/ szakdolgozatom/ diplomamunkám 1 saját, önálló munkám; az abban hivatkozott szakirodalom felhasználása a forráskezelés szabályi szerint történt. Tudomásul veszem, hogy plágiumnak számít: - szószerinti idézet közlése idézőjel és hivatkozás megjelölése nélkül; - tartalmi idézet hivatkozás megjelölése nélkül; - más publikált gondolatainak saját gondolatként való feltüntetése. Alulírott kijelentem, hogy a plágium fogalmát megismertem, és tudomásul veszem, hogy plágium esetén a szakdolgozat visszavonásra kerül. Miskolc, 1 Megfelelő rész aláhúzandó 2
5/3. melléklet Bizalmas kezelési kérelem (titkosítási kérelem) Dr. Blága Csaba egyetemi docens, tanszékvezető Miskolci Egyetem Gépészmérnöki és Informatikai Kar Elektrotechnikai-Elektronikai Intézeti Tanszék Alulírott Molnár László kérem az MVM OVIT Országos Villamostávvezeték Zrt. nevében Vámos Azár Attila (neptun kód: XM4DD1) hallgató által a cégünknél készített Oh-Kisvárda és Oh-Tiszalök kétrendszerű 220 kv-os távvezeték átépítése című dolgozatának bizalmas kezelését, az abban szereplő cégre vonatkozó hivatalos, külső kommunikációra nem használható adatok miatt. A szakdolgozat/diplomaterv titkosítását a következő időtartamra kérem: 0 év 1 A szakdolgozat/diplomaterv védésének titkosítását (zártkörű lefolytatását) kérem: igen/nem 2 Együttműködését megköszönve: Ph. Molnár László tervező senior mérnök Miskolc, A kérelmét elfogadom/ nem fogadom el 3 Ph. Dr. Blága Csaba egyetemi docens tanszékvezető Miskolc, 1 Legfeljebb öt év. 2 A nem kívánt rész törlendő. 3 A nem kívánt rész törlendő. 3
5/4. melléklet Záródolgozat saját munka igazolás (külső konzulens esetén) Alulírott Molnár László, mint tervező senior mérnök igazolom, hogy Vámos Azár Attila, (neptun kód: XM4DD1), villamosmérnök szakos hallgató a(z) MVM OVIT Országos Villamostávvezeték Zrt.-nél készített komplex feladatában/ szakdolgozatában/ diplomamunkájában 1 a saját munka terjedelmi részaránya minimum 80 %, és a dolgozatban a vállalattól kapott adatok megfelelő hivatkozással szerepelnek. Miskolc, Vámos Azár Attila Molnár László tervező senior mérnök 1 Megfelelő rész aláhúzandó 4
Tartalomjegyzék 1 Bevezetés... 6 2 Szakirodalom kutatás... 8 3 Új oszlopkiosztási terv készítése a feszítő oszlopok helyének megtartásával... 9 4 Az új alapok állékonyságának, kiborulás elleni biztonságának ellenőrzése... 13 4.1 A stabilizáló nyomaték kiszámítása... 14 4.2 A destabilizáló nyomaték kiszámítása... 19 5 Szabadvezetéki számítások... 24 5.1 Belógás számítási paraméterekeinek meghatározása... 24 5.1.1 A pótteher és a zúzmarás térfogatsúly meghatározása... 25 5.2 Kritikus értékek kiszámítása a belógás számításához... 26 5.2.1 A közepes oszlopköz kiszámítása... 26 5.2.2 A kritikus oszlopköz kiszámítása... 27 5.2.3 A mértékadó oszlopköz... 28 5.2.4 Felső kritikus hőmérséklet... 28 5.3 Szerelési táblázat adatainak számítása... 29 5.3.1 A vezeték belógásának meghatározása... 29 5.3.2 A legnagyobb belógás kiszámítása +40 C -on... 30 5.3.3 A vezető belógásának kiszámítása +30 C -on... 35 5.3.4 A vezető belógásának kiszámítása +20 C on... 37 5.3.5 A vezető belógásának kiszámítása +10 C-on... 38 5.3.6 A vezető belógásának kiszámítása 0 C-on... 39 5.3.7 A vezető belógásának számítása -10 C on... 40 5.3.8 A belógás kiszámítása -20 C on... 41 5.3.9 A belógás kiszámítása -5 C-on pótteherrel... 42 5.4 Az áttervezett feszítőköz szerelési táblázata... 45 6 Összefoglalás... 47 7 Summary... 48 8 Köszönetnyilvánítás... 49 9 A Szakdolgozatban alkalmazott szabványok és rendeletek... 50 10 Irodalomjegyzék... 51 11 Ábrajegyzék... 52 12 Mellékletek... 53 5
1 Bevezetés Napjainkban nagyon fontos, hogy kiemelt figyelmet fordítsunk a villamos energia ellátásra. Magyarország tagja az UCTE-nek, az egységes európai villamos rendszernek, így nemzetközi távvezetékeken keresztül lehetősége van villamos energia adására és vételére, valamint üzemzavarok esetén kölcsönös megsegítésre. Magyarországon, az átviteli hálózaton a legelterjedtebb a hurkolt kialakítású 400 kv feszültségszintű hálózat. Ezen kialakítással növelhető a fogyasztók üzembiztonsága, valamint megoldható a megfelelő mennyiségű villamos energia szállítása. A növekvő energia igények és a magas fokú biztonságra való törekvés miatt, több távvezeték nyomvonal megépítésére, valamint átépítésére is sor került. Az átviteli hálózat tulajdonosának és üzemeltetőjének egyértelmű törekvése a 400 kv-os feszültségszint további erősítése az üzembiztonság és a gazdaságosság szem előtt tartásával. A 220 kv-os hálózat aránya az átviteli hálózaton belül napjainkra csökkent több 220 kv-os vezeték nyomvonalán is új 400 kv-os összeköttetések épültek ugyanakkor a nemzetközi kapcsolatok miatt egyes vezetékek szerepe jelentős. Ilyen távvezeték az Országhatár (OH) Kisvárda és Országhatár (OH) Tiszalök kétrendszerű távvezeték. Az Ukrán Magyar határ mellett, a Beregi vízgazdálkodási-vízkárelhárítási rendszer részeként létesül a Lónyai árapasztó fióktárazó. A távvezeték 2., 3., 4., 5., 7., 8., 9., és 10. sz. tartó, valamint a 1. és 6. sz. feszítő oszlopai a tervezett fióktározó belsejébe kerülnek. A vidékfejlesztés és ezen belül a vízgazdálkodási rendszer továbbfejlesztése miatt időszakosan vízzel elárasztott területté változik az OH-Kisvárda és OH-Tiszalök kétrendszerű 220 kv-os távvezeték nyomvonalának egy szakasza. Azon idő alatt, ameddig víz alatt lennének a fent megjelölt feszítő és tartó oszlopok, fokozott korrózió veszélynek lennének kitéve. Ez roncsolhatja az acélszerkezetű oszlopokat és azok vasbeton alapjait is, így csökkenne az élettartalmuk és az üzembiztonságuk. A megoldás az, hogy a meglévő oszlophelyek közelében új kiemelt ártéri lemezalapok készülnek, ezekre kerülnek áthelyezésre a jelenleg is meglévő oszlopok. A téma kiválasztásának oka, hogy ezen megvalósítandó vállalati projekt komplex szakmai ismereteket, valamint gyakorlati szemléletmódot követel. Az MSZ 151-1 szabvány 2013. áprilisától már nincs érvényben, de megrendelési kérésre mivel évtizedekkel ezelőtt a teljes távvezetéki kapcsolat e szabvány előírásai 6
szerint létesült a továbbiakban a számítások és tervezési feladatok kidolgozásakor ezen szabvány előírásait veszem figyelembe. 7
2 Szakirodalom kutatás A tervezési feladat megfelelő elvégzéséhez szükség van bizonyos kulcsfontosságú adatok ismeretére, mint például az távvezeték jelenlegi oszlopközeinek mérete, az oszlopok típusa és annak jellemző tulajdonságai, a helyszín terepi adottságai, a meglévő és új alaptestek befoglaló méretei, illetve a jelenleg alkalmazott (megmaradó) sodronyok jellemzői stb., amelyeket az MVM OVIT Országos Villamostávvezeték Zrt. Távvezeték Tervezési és Technológiai Osztálya bocsájtott rendelkezésemre. A feladatom, amit meg kell oldani nem klasszikus villamos probléma. A feladatban számos mechanikai és statikai számítási feladat van. Tekintve, hogy képzésünk alatt ezekkel a számításokkal keveset foglalkoztunk a szakirodalomban kellett kutatni. A konzulensem ajánlására szereztem be a Bartolits István okleveles villamosmérnök által lektorált Perneczky Géza okleveles gépészmérnök írta Szabadvezetékek feszítése című könyvet. Ez a könyv nemcsak beható elméleti tudást tartalmaz, hanem számos mintafeladatot, nagyon részletesen bemutatva a mechanikai számításokat. Ez a könyv nagy segítségemre volt a szakdolgozatom elkészítése során. 8
3 Új oszlopkiosztási terv készítése a feszítő oszlopok helyének megtartásával Az új tartóoszlopok alapjait úgy kell kialakítani, hogy a fesztő oszlopok helyét megtartjuk. A terv elkészítésénél figyelembe kell vennünk a tereptárgyakat (pl.: utak, más feszültség szintű hálózat stb.). A térségben tereptárgyként egy patakot (Egercse-csatorna) is figyelembe kell venni a tervezés során. Ez a patak a 4. számú és 5. számú tartó oszlop között helyezkedik el. A nyomvonalon az oszlopok típusa Soroksár OT+0. Ismernünk kell a névleges oszlopközt, a súlyoszlopközt és a széloszlopközt. Érdemes megjegyezni, hogy nem új oszlopok kerülnek az új alapokra, hanem a már telepített oszlopokat helyezik át a régi alapokról az újakra. A tervezés során használt fogalmak közül ismernünk kell az alábbi fogalmak MSZ 151-1 szabványban meghatározott definícióit: Névleges oszlopköz: sík terepen, azon oszlopköz, amely esetében a+0 típusú oszlopok alkalmazása mellett szabályos föld feletti szabad magasság még biztosított Súlyoszlopköz: a vezetőnek az oszlop két oldalán lévő legmélyebb pontjai között mért vízszintes távolság. Széloszlopköz: az oszlop két oldalán lévő oszlopközök felezőpontjainak egymástól mért vízszintes távolsága. Feszítőköz: a szabadvezeték két egymást követő feszítőoszlopa közötti oszlopközök összege. Feszítő köz: 1.-6. Feszítőköz hossza: 1700,64 m Névleges oszlopköz: 350 m Széloszlopköz: 350 m Súlyoszlopköz: 350 m Fontos szempont, hogy a lehető legkisebb távolságra legyenek az új és a régi alapok. A megfelelő távolság kiszámításához ismernünk kell az alapok geometriai adatait, de jelen tervezési lépésnél elég csak közelítőleg megadni azokat. A számításnál az oszlop alapjának a középpontját kell kiinduló pontnak tekinteni. (1. ábra) Az alaptest alja 9
négyzetes alakú, a szélessége kb. 7 m és a földben kb. 2 m mélyen van az alsó síkja. Figyelembe kell venni a kiszakadó földtömeg területét, amely fontos szerepet játszik az oszlop stabilitásának biztosításában, ezért azt az oszlop körül meg kell hagyni. Feltételezzük, hogy a föld 45 -os szögben akarna kiszakadni (oszlop kiborulás esetén), ezért az alapozási mélységgel megegyező szélességű sávot kell az oszlop alapjának szélétől felmérni. A felszínen mérve ez kb. 2 m távolságot jelent. Biztonsági megfontolásból el kell hagynunk további 1m-t a régi és az új alap között. Tehát számoljuk ki az oszlopok alapjainak középpontjaiból kiindulva a megengedhető legkisebb távolságot. Az alapok középpontjától az alapok széléig a távolság 2x3,5m. A kiszakadó föld miatt az alapok belső szélei között legkevesebb 2m-t kell hagyni. A biztonsági ráhagyás miatt pedig további 1 m-t. 1. ábra Tehát a számítás: 3,5 + 2 + 1 + 2 + 3,5 = 12 A megengedett legkisebb távolság tehát a régi és új alapok között 12 m. Ezen adatok alapján, úgy kell meghatároznunk az új oszlopközöket, hogy a tartóoszlop két oszlopközének (a i és a j ) számtani közepét kiszámoljuk, de ez maximum a névleges oszlopközzel lehet egyenlő, ezen küszöbszám alatt mi választhatjuk meg az oszlopközt Tehát a következő összefüggést írhatjuk fel: ; Ellenőrizzük le, hogy ezzel a 12 m-rel módosítható-e az alapok helye a fenti összefüggés teljesülése mellett. Tegyük az összes oszlopot nyugati irányba, legyen ez 10
alól kivétel az 5. számú tartóoszlop, az Egercse-csatorna miatt ezt az oszlopot keleti irányba helyezzük 12 m-rel. Az átnézeti rajzból (1. melléklet) kiszámíthatóak az új lehetséges oszlopközök. 2. ábra Annak eldöntésére, hogy az oszlopokat át lehet-e helyezni 12m-rel, ellenőrizzük le az oszlopközökre vonatkozó követelmény meglétét az alábbiak szerint: A feltétel teljesül A feltétel teljesül A feltétel teljesül 333,72 A feltétel teljesül 11
A feltételek mindenhol teljesülnek, így az új oszlopközök az első feszítőtől rendre a következők: a 1 = 351,91 m a 2 = 338,07 m a 3 = 341,97 m a 4 = 315,04 m a 5 = 352,39 m Az új oszlopok alapjai nyomvonalban maradnak, és az összes oszlopot nyugati irányban 12 m-rel lesznek áthelyezve. Kivétel ez alól az 5. számú tartó oszlop a patak folyásirányának jobb oldalán, mert ezt az oszlopot keleti irányba toljuk el 12-m-rel. 12
4 Az új alapok állékonyságának, kiborulás elleni biztonságának ellenőrzése Az áthelyezett oszlopok új alaptestekre kerülnek, amelyekről feltétlenül igazolni kell, hogy minden lehetséges mechanikai hatással szemben megőrzik állékonyságukat. Első lépésként meg kell vizsgálni, hogy a távvezeték oszlopra ható terhek közül, melyek azok, amelyek egyszerre működnek és az alapozás szempontjából a legkedvezőtlenebbek. Ezeknek a terheknek a szerkezet tervezett élettartama alatt előforduló legnagyobb értékét figyelembe véve és azt biztonsági tényezővel növelve kell meghatározni, hogy az alaptest alkalmas-e arra a feladatra, hogy ezeket a terheket biztonsággal el tudja viselni és azokat továbbítani tudja a talajra, anélkül, hogy bármilyen károsodást szenvedne az oszlop vagy annak valamely része. Távvezeték oszlopok esetében az alaptestek legjellemzőbb tönkremeneteli módja a helyzeti állékonyság elvesztése, azaz az oszlop úgynevezett kiborulása, mivel az oszlopok súlya viszonylag csekély, azonban a rájuk ható vízszintes irányú erők (pl. szél erő) igen nagyok lehetnek. Lehetséges tehát, hogy az oszlopra olyan nagy vízszintes irányú erő hat, hogy az általuk kifejtett forgató nyomatékot a függőleges irányú erők (többnyire súlyerők) nem tudják ellensúlyozni és az oszlop kiborul. A kiborulás elkerülése érdekében az alaptest elülső éle körüli elbillenést kell vizsgálni és a következőt kell igazolni: M stab M destab M stab M destab az alapra ható, a billenést akadályozó erők, ill. erőkomponensek nyomatékának biztonsági tényezővel csökkentett értéke, az alapra ható, a billenést okozó erők, ill. erőkomponensek nyomatékának biztonsági tényezővel növelt értéke. 13
4.1 A stabilizáló nyomaték kiszámítása A stabilizáló eredő erő összetevői (3. ábra): 3. ábra ΣG = G alap + G föld + 6 * G vezető + G védő 14
Ez még nem a stabilizáló nyomaték. Ahhoz, hogy megkapjuk a nyomatékot, a fent kiszámított erőt még be kell szorozni egy biztonsági tényezővel, amelynek értéke γ = 0,9. Az így kapott erőt megszorozva az elbillenés pontja és a súlyerők erdője közötti távolsággal (erőkarral), megkapjuk a stabilizáló nyomatékot. Mivel feltételezzük, hogy az elbillenés az alap elülső éle körül történne, ezért a stabilizáló erők karja az alaptest szélességének felével egyezik meg (B/2=3,57 m). A stabilizáló nyomaték: M stab = γ * ΣG * B/2 Az erők a kiszámítása a következő: G alap = V alap * 24 kn/m 3 Ahhoz, hogy ezt ki tudjuk számítani, ismernünk kell az alap(az alap tervezése nem része a szakdolgozatnak) térfogatát. Az alap térfogatát pedig egyszerű geometriai számításokkal meg tudjuk határozni. A számításokhoz az alap alaprajzából nyerhetők ki a szükséges adatok (4. ábra). 15
4. ábra V alap = 0,45 * 7,14 * 7,14 + 4 * 1,25 * 1,25 * 0,5 + 4 * 0,65 * 0,65 * 2,25 = 29,87 m 3 G alap = 29,87 * 24 = 716,88 kn 16
Az alaptest feletti föld stabilizáló ereje: G föld = V föld * 19 kn/m 3 A föld térfogatát is meg kell határozni. Ezt hasonlóan az előzőhöz, geometriai számításokkal könnyen meghatározhatjuk. V föld = (1,7 * 7,14 * 7,14) (0,45 * 7,14 * 7,14 + 4 * 1,25 * 1,25 * 0,5 + 4 * 0,65 * 0,65 * 0,75) = 59,33 kn G föld = 59,33 * 19 = 1127,27 kn A vezető stabilizáló erejét egy olyan képlettel számolhatjuk ki amihez szükségünk van a legnagyobb súlyoszlopközre. Ezt pedig úgy kell számítani, hogy két szomszédos oszlopköz számtani közepét képezzük. A súlyoszlopközök számítása: a 12 súly = = = 344,99 m a 23 súly = = = 326,52 m a 34 súly = = = 328,51 m a 45 súly = = = 333,72 m Látható, hogy az a 1 és az a 2 oszlopközök esetén adódik a legnagyobb súlyoszlopköz. A vezető stabilizáló erejének számítása: Látható, hogy az a 12 a legnagyobb súlyoszlopközünk. Így ezzel kell számolni az alábbi képletben: G vezető = G vezető = 344,99 * 1,351 * 10 = 4660,81 N = 4,66 kn A sodrony típus (350/50 ACSR) ismeretében sodronykatalógusból kikereshető az m 0, azaz a sodrony adott hosszegységre vonatkoztatott tömege. 17
A soron következő erő, amit ki kell számítani a védővezető stabilizáló ereje. A védővezető sodrony típusa 70AV4, így a sodronykatalógusból az m 0 = 0,535 kp/m. Az alkalmazandó képlet ugyan az, mint a G vezető esetén. G védő = G védő = 344,99 * 0,535 * 10 = 1845,7 N = 1,85 kn A 3.ábrán lévő rajzból tehát minden erőt kiszámoltunk, ami be van jelölve, kivétel az oszlop súly erejét, ami a gravitáció és az oszlop tömegének a szorzata. Azonban ezt a biztonság javára való közelítés érdekében elhanyagoljuk. Ezen erők szummája az eredő erő. ΣG = G alap + G föld + 6 * G vezető + G védő ΣG = 716,88 + 1127,27 + 6 * 4,66 + 1,85 + 65,16 = 1873,96 kn M stab = γ * ΣG * B/2 M stab = 0,9 * 1873,96 * 3,57 = 6021,03 knm 18
4.2 A destabilizáló nyomaték kiszámítása Tapasztalatok szerint, a távvezeték oszlopokra ható vízszintes erők közül a legmeghatározóbb a szél által kifejtett erő. A vezetőre ható szélerők és az általuk keltett kiborító nyomatékok számítását az alábbiakban mutatom be. Mivel a stabilizáló nyomaték meghatározásánál az oszlop súlyát nem vettem figyelembe, ezért (a számítás biztonságos egyszerűsítése érdekében) a destabilizáló nyomaték számításánál az oszlop rács elemeire közvetlenül ható szélerőt el lehet hanyagolni (5. ábra). A destabilizáló erő összetevői az (5. ábra) szerint: M destab = γ Q * ( Q védő * h 4 + 6 * Q vezető * ) Ahol γ Q biztonsági tényező. A vonatkozó szabvány szerint γ Q =1,2. A védővezetőre ható szélteher (Q védő ) kiszámítása: α: a szélerőt annak egyenetlensége miatt csökkentő tényező, a vezetőre ható szélerő számításához értéke 0,75; minden más estben 1. c: a szélnek kitett felület alakjának és minőségének, továbbá szívó- és örvénylő hatásoknak a befolyását kifejező alaki tényező, vonatkozó szabványból. p: a torlónyomás [N/m 2 ],vonatkozó szabványból. A: a szélnek kitett felület [m 2 ] sodronykatalógusból. φ: a szélnek kitett felületnek a szél irányával bezárt szöge. A fenti adatok úgy határozhatóak meg, hogy a szélnek kitett felületet katalógusadatokból, valamint az előzőekben már meghatározott súlyoszlopközből lehet kiszámítani. Ebben a feladatban a széloszlopköz megegyezik a súlyoszlopközzel. A többi adat pedig szabványban rögzített. 19
A védővezető típusa a sodronykatalógus szerint 70 AV4. α = 1 c = 1,2 p = 700 N/m 2 A = d védő * a 12 = (10,5/1000) * 344,99 = 3,62 m 2 φ = 90 A védősodronyra ható erő számítása: Q védő = α * c * p * A * sin φ Q védő = 0,75 * 1,2 * 700 * 3,62 * sin 90 Q védő = 2280,6 N = 2,28 kn A képlet a vezetőre ugyanaz, mint a védővezetőre. Q védő = α * c * p * A * sin φ α = 0,75 c = 1 p = 700 N/m 2 A = d vezető * a 12 = (10,5/1000) * 344,99 = 9,0 m 2 φ = 90 A képletbe helyettesítve: Q vezető = 0,75 * 1 * 700 * 9,0 * sin 90 Q vezető = 4725 N = 4,725 kn 20
A vezetők magasságai: h 1 = 27,45 m h 2 = 33,45 m h 3 = 40,25 m h 4 = 46,45 m M destab = γ Q * ( Q védő * h 4 + 6 * Q vezető * ) M destab = 1,2 * (2,28 * 46,45 + 6 * 4,725 * ) M destab = 1274,13 knm 21
5. ábra 22
Most tudjuk ellenőrizni a kiborulás biztonságot. Írjuk fel megint a feltételt. M stab > M destab 6021,03 knm > 1274,13 knm A feltétel teljesül, tehát az oszlop biztonságos kiborulás szempontjából. 23
5 Szabadvezetéki számítások 5.1 Belógás számítási paraméterekeinek meghatározása A sodronyokat szabvány szerint gyártják, így ezek mechanikai adatai katalógusban rögzítettek. A következő adatokat kell használnunk a számítás során: a: A feszítőköz hossza. A: A vezető tényleges keresztmetszete. A vezetőt alkotó elemi szálak keresztmetszetének az összege. d: A vezető átmérője. ρ: A vezető sűrűsége, azaz a vezető egy térfogategységre vetített súlya. σ max : A sodrony megengedett legnagyobb húzófeszültsége. g: A nehézségi gyorsulás. Értéke hazánkban 9,807 m/s2, azonban jó közelítéssel számolhatunk 10 m/s2-tel. m 0 : A sodrony adott hosszegységre vonatkoztatott tömege. E: A rugalmassági modulus. α: Hőfoktényező. Azt mutatja meg, hogy a vezetőnek a hőmérsékletváltozás hatására, milyen mértékben változik a hossza. 350/50 ACSR sodrony adatai: a = 1700,64 m A = 402,90 mm 2 d = 26,10 mm ρ = 3353 kg/m 3 σ max = 70 N/mm 2 g = 10 m/s 2 m 0 = 1,351 kg/m E = 6,65 * 10 4 N/mm 2 α = 19,3 * 10-6 1/ C 24
5.1.1 A pótteher és a zúzmarás térfogatsúly meghatározása Szabadvezetéki számítások szempontjából a légköri eredetű szilárd halmazállapotú terhelést hívjuk zúzmarának. A zúzmarát pótteherként vesszük figyelembe. A zúzmara fajlagos tömege: m z = 0,325 + 0,025 * d m z = 0,325 + 0,025 * 26,10 m z = 0,9775 kg/m z = m z * g z = 0,9775 * 10 z = 9,775 N/m A tervezéskor figyelembe kell venni a térségre jellemző időjárási tényezőket, amennyiben ez eltér az átlagos időjárástól fokozott biztonsági intézkedéseket kell tennünk. Ebben a térségben a zúzmarásodás átlagos, ezért nem indokolt a fokozott biztonság. A zúzmarás sűrűség meghatározása: ρ z = ρ z = ρ z = 5779 kg/m 3 25
5.2 Kritikus értékek kiszámítása a belógás számításához A külső hőmérséklet és a terhelések változása (szélteher, zúzmarateher) miatt a vezeték igénybevétele állandóan változik, ami hosszváltozást idéz elő a vezetőben. Ez a hosszváltozás kettős folyamat, mivel elsődleges hatásként a vezeték a hőmérsékletváltozás következtében összehúzódik vagy megnyúlik, ami azonban a vezető igénybevételének változását is előidézi. Ez az igénybevétel változás másodlagos rugalmas hosszváltozást okoz, ami az elsődleges hatás ellen dolgozik. Ezt a folyamatot írja le a WEIL féle állapotegyenlet. A fenti egyenlettel kiszámolhatjuk, hogy bizonyos hőmérsékleten történő szerelés esetén a vezetéket milyen erővel kell kifeszítenünk ahhoz, hogy a szabványban meghatározott terhelési és hőmérséklet határok beállta esetén a vezetőben a megengedett igénybevételnél nagyobb ne léphessen fel. Kiszámolhatjuk vele még a maximális belógás értékét is. Az egyenletben a 0 index a kiindulási, az index nélküli a végállapotot mutatja. Kiindulásként meg kell határozni a közepes oszlopközt, a kritikus oszlopközt, a mértékadó oszlopközt és a felső kritikus hőmérsékletet. 5.2.1 A közepes oszlopköz kiszámítása A távvezetékek feszítőközei általában nem csak egy oszlopközből állnak. Azok minden egyes oszlopközét meg kell vizsgálnunk, hogy teljesíti-e a szabványban leírt követelményeket, ezért az állapotegyenlet könnyebb kezelhetősége érdekében bevezették a közepes oszlopköz fogalmát. A közepes oszlopköz alatt egy olyan elméleti oszlopközt értünk, amelyben a terhelés vagy a hőmérséklet változás következtében a húzófeszültség változása közel azonos, mint a feszítőköz tényleges oszlopközeiben. A közepes oszlopköz számítására, vízszintes terep esetén az alábbi képletet használjuk: a k = a k = a k = 339,88 m A továbbiakban ezt az oszlopközt használjuk az igénybevételek meghatározása során. 26
5.2.2 A kritikus oszlopköz kiszámítása A kritikus oszlopköz meghatározására azért van szükség, hogy megállapíthassuk, mikor a legnagyobb a vezető mechanikai igénybevétele. Ehhez két állapotot kell összehasonlítani. Az egyik állapotban -5 C-on pótteherrel vesszük figyelembe a vezetőt, a másikban -20 C-on, de pótteher nélkül. A kedvezőtlenebb eset meghatározásához kell kiszámolni a kritikus oszlopközt. A kritikus oszlopköz kiszámítása. a kr = a kr = a kr = 123,97 m Amennyiben a kr > a k akkor a -20 C és pótteher nélküli állapotban lesz a legnagyobb húzó igénybevétel a vezetőben. Ebben az esetben az állapotegyenletben ρ 0 = ρ. Ha a kr < ak akkor a -5 C-on és a pótteher figyelembe vételével fog a legnagyobb húzó igénybevétel keletkezni a vezetőben. Ebben az esetben az állapotegyenletben ρ 0 = ρ z. Jelen esetben a k = 339,88 m ami nagyobb, mint a kr. Tehát a kedvezőtlenebb állapot -5 C-on pótteherrel következik be. A fentiekből következik, hogy az állapot egyenletben t 0 = - 5 C és ρ 0 = ρ z értékeket kell alkalmazni. 27
5.2.3 A mértékadó oszlopköz A mértékadó oszlopköz megmutatja, hogy az állapotegyenletben számolhatunk-e a megengedett legnagyobb igénybevétellel. A mértékadó oszlopköz kiszámítása: a m = 0,6 * a m = 0,6 * a m = 726 m Amennyiben a m < a abban az esetben a legnagyobb húzófeszültség az oszlopköz felfüggesztési pontjában fog fellépni, ezért az állapotegyenletben számításba vehető maximális húzófeszültség értékét csökkentenünk kell. Ha a m > a akkor lehet a maximális húzófeszültséget kiindulási adatnak venni az állapotegyenletben. Jelen esetben a legnagyobb oszlopközünk a 5 = 352,39 m, ami kisebb a m nél. Tehát az állapotegyenletben σ max =σ h0 = σ hz = 70 N/mm 2 5.2.4 Felső kritikus hőmérséklet A felső kritikus hőmérsékletet azért kell meghatározni, hogy megtudjuk mely hőmérsékleten lesz a vezetőnek legnagyobb a belógása. Ez azért fontos, hogy, be tudjuk tartani a vezető föld feletti magasságát. Ez a legnagyobb belógás -5 C-on pótteherrel vagy + 40 C-on következik be. A számítás: T fkr = T fkr = T fkr = 17,90 C 28
Ha a kapott érték nagyobb, mint + 40 C, akkor a legnagyobb belógás -5 C-on pótteherrel következik be. Azonban a kapott érték kevesebb lett, mint + 40 C, így a legnagyobb belógás ezen a hőmérsékleten következik be. 5.3 Szerelési táblázat adatainak számítása A számítás során a húzófeszültséget vettem kiindulási alapnak. A másik módszer a vezető föld feletti magasságának a vizsgálata lett volna. 5.3.1 A vezeték belógásának meghatározása A vezeték a két tartóoszlop, azaz a két felfüggesztési pont között a rá nehezedő súly (saját súly, ill. jég súlya) hatására íves alakot vesz fel. Vízszintes terepen, a két felfüggesztési pontot összekötő egyenes és a vele párhuzamos érintő közötti függőleges távolságot nevezzük belógásnak. Általában a belógáson az oszlopköz felezőjében mért belógást értjük. Ez a belógás a láncgörbe vagy kötélgörbe egyenlete alapján számítható ki. A belógás függ a vezetőre ható súlyerőktől és a felfüggesztési pontok távolságától. A soron következő számítások elvégzésével meghatározhatjuk a vezeték legnagyobb mechanikailag igénybevételét és az ahhoz tartozó belógásokat. A számítások pontos elvégzése rendkívül bonyolult, ezért bizonyos egyszerűsítések megengedettek. Tehát számolhatunk a közönséges láncgörbe vagy a közönséges parabola egyenletével. Általában elegendő a vezető alakját parabolaként kezelni, azonban vannak olyan esetek is, amikor az egyszerűsítés nem megengedett és a láncgörbét kell használni. 29
6. ábra A belógást meg kell határozni minden oszlopközre. Az egyszerűsített számítási módszer használatának feltétele, hogy a belógás százalékos érteke (β) kevesebb legyen, mint 20 % és a belógásnak kevesebbnek kell lennie, mint 20 m. 5.3.2 A legnagyobb belógás kiszámítása +40 C -on A szerelési táblázat elkészítéséhez ki kell számolni a legnagyobb belógást és a hozzá tartózó erőt, amivel a vezetőt feszíteni kell. Ezt kell kiszámítani +40 C-tól 10 C-os léptékkel -20 C-ig. A WEIL állapotegyenletet felírva: 30
A Perneczky könyv segítségével rendezzük át az egyenletet: Behelyettesítéshez használjuk a dolgozat elején megadott adatokat, kivétel ebből a képletben az oszlopköz, hiszen ilyenkor a közepes oszlopközzel kell számolni. Most helyettesítsünk be az egyenletbe: További rendezéssel: Még tovább rendezve harmadfokú egyenletet kapunk: σ 3 h+40 C + 205,83* σ 2 h+40 C -358553,52= 0 Az egyenlet megoldásához egy internetes kereső programot a Wolfram Alpha-t használtam. A kereső egy rendkívül egyszerűen használható weboldal. A 7. ábrán látható, hogy hová kell beírni az egyenletet. 7. ábra 31
8. ábra A 8. ábrán láthatjuk a megoldását az egyenletnek. A kereső kiszámolja mind a 3 gyökét az egyenletnek, de látható, hogy ebből kettő negatív. Nekünk az egyetlen pozitívra van szükségünk. Tehát a megoldás: σ h+40 C = 38,32 N/mm 2 Az előbb meghatározott húzófeszültségből kiszámítható az az erő, amellyel +40 C-on feszíteni kell a vezetőt, így a belógása akkora lesz, hogy teljesíteni tudja a szabványban előírt követelményeket. F +40 C = σ h+40 C * A F +40 C = 38,32 * 402,90 F +40 C = 15439,13 N 32
5.3.2.1 Az egyes oszlopközök legnagyobb belógásának kiszámítása +40 C-on A húzófeszültség, amit meghatároztunk (σ h+40 C ) innentől használható minden oszlopköz legnagyobb belógásának kiszámításához. Az 1-2 oszlopköz maximális belógásának kiszámítása: a 1 = 351,91 m b +40 C = b +40 C = b +40 C = 13,55 m Ellenőrizzük tehát a számítást a belógás százalékos értékével. β = 100 * β = 100 * β = 3,85 % A feltételeket ellenőrizve β < 20 % és b < 20 m, tehát használhatjuk az egyszerűsített számítási módszereket, nem szükséges a láncgörbe alapján számolni. A 2-3 oszlopköz maximális belógásának kiszámítása: a 2 = 338,07 m b +40 C = b +40 C = b +40 C = 12,50 m 33
Az ellenőrzés a belógás százalékos értékével: β = 100 * β = 100 * β = 3,7% A feltételek teljesülnek, nem szükséges a láncgörbét használni. A 3-4 oszlopköz maximális belógásának kiszámítása: a 3 = 341,97 m b +40 C = b +40 C = b +40 C = 12,79 m Az ellenőrzés a belógás százalékos értékével: β = 100 * β = 100 * β = 3,74% A feltételek teljesülnek, nem szükséges a láncgörbét használni. A 4-5 oszlopköz maximális belógásának kiszámítása: a 4 = 315,04 m b +40 C = b +40 C = b +40 C = 10,86 m 34
Az ellenőrzés a belógás százalékos értékével: β = 100 * β = 100 * β = 3,45% A feltételek teljesülnek, nem szükséges a láncgörbét használni. Az 5-6 oszlopköz maximális belógásának kiszámítása: a 5 = 352,39 m b +40 C = b +40 C = b +40 C = 13,58 m Az ellenőrzés a belógás százalékos értékével: β = 100 * β = 100 * β = 3,85% A feltételek teljesülnek, nem szükséges a láncgörbét használni. 5.3.3 A vezető belógásának kiszámítása +30 C -on A +30 C-hoz tartozó belógáshoz, ismét a WEIL állapotegyenletet kell használnunk. Hasonlóképpen a fentiekhez a közepes oszlopközzel kell számolni. A WEIL állapotegyenletet felírva: 35
Átrendezve az egyenlet: Helyettesítsünk be, ezúttal t = 30 C További rendezéssel: Még tovább rendezve harmadfokú egyenletet kapunk: σ 3 h+30 C + 192,99* σ 2 h+30 C -358553,52= 0 Megoldva: σ h+30 C = 39,29 N/mm 2 Az erő, amivel feszíteni kell a sodronyokat ha +30 C-on szerelünk a következő módon számítható: F +30 C = σ h+30 C * A F +30 C = 39,29 * 402,90 F +30 C = 15829,94 N 36
5.3.4 A vezető belógásának kiszámítása +20 C on A +20 C-hoz tartozó belógáshoz, ismét a WEIL állapotegyenletet kell használnunk. A WEIL állapotegyenletet felírva: Átrendezve az egyenlet: Helyettesítsünk be, ezúttal t = 20 C További rendezéssel: Még tovább rendezve harmadfokú egyenletet kapunk: σ 3 h+20 C + 180,16* σ 2 h+20 C -358553,52= 0 Megoldva: σ h+20 C = 40,33 N/mm 2 37
Az erő, amivel feszíteni kell a sodronyokat ha +20 C-on szerelünk a következő képen számítható: F +20 C = σ h+20 C * A F +20 C = 40,33 * 402,90 F +20 C = 16248,96 N 5.3.5 A vezető belógásának kiszámítása +10 C-on A +10 C-hoz tartozó belógáshoz, ismét a WEIL állapotegyenletet kell használnunk. A WEIL állapotegyenletet felírva: Átrendezve az egyenlet: Helyettesítsünk be, ezúttal t = 10 C További rendezéssel: 38
Még tovább rendezve harmadfokú egyenletet kapunk: σ 3 h+10 C + 167,32* σ 2 h+10 C -358553,52= 0 Megoldva: σ h+10 C = 41,44 N/mm 2 Az erő, amivel feszíteni kell a sodronyokat ha +10 C-on szerelünk a következő képen számítható: F +10 C = σ h+10 C * A F +10 C = 41,44 * 402,90 F +10 C = 16696,18 N 5.3.6 A vezető belógásának kiszámítása 0 C-on A +0 C-hoz tartozó belógáshoz, ismét a WEIL állapotegyenletet kell használnunk. A WEIL állapotegyenletet felírva: Átrendezve az egyenlet: Helyettesítsünk be, ezúttal t = 0 C További rendezéssel: 39
Még tovább rendezve harmadfokú egyenletet kapunk: σ 3 h0 C + 154,49* σ 2 h0 C -358553,52= 0 Megoldva: σ h0 C = 42,65 N/mm 2 Az erő, amivel feszíteni kell a sodronyokat ha 0 C-on szerelünk a következő képen számítható: F 0 C = σ h0 C * A F 0 C = 42,65 * 402,90 F 0 C = 17183,69 N 5.3.7 A vezető belógásának számítása -10 C on A -10 C-hoz tartozó belógáshoz, ismét a WEIL állapotegyenletet kell használnunk. A WEIL állapotegyenletet felírva: Átrendezve az egyenlet: Helyettesítsünk be, ezúttal t = -10 C További rendezéssel: 40
Még tovább rendezve harmadfokú egyenletet kapunk: σ 3 h-10 C + 141,65* σ 2 h-10 C -358553,52= 0 Megoldva: σ h-10 C = 43,95 N/mm 2 Az erő, amivel feszíteni kell a sodronyokat ha -10 C-on szerelünk a következő képen számítható: F -10 C = σ h-10 C * A F -10 C = 43,95 * 402,90 F -10 C = 17707,46 N 5.3.8 A belógás kiszámítása -20 C on A -20 C-hoz tartozó belógáshoz, ismét a WEIL állapotegyenletet kell használnunk. A WEIL állapotegyenletet felírva: Átrendezve az egyenlet: Helyettesítsünk be, ezúttal t = -20 C További rendezéssel: 41
Még tovább rendezve harmadfokú egyenletet kapunk: σ 3 h-20 C + 128,82* σ 2 h-20 C -358553,52= 0 Megoldva: σ h-20 C = 45,37 N/mm 2 Az erő, amivel feszíteni kell a sodronyokat ha -20 C-on szerelünk a következő képen számítható: F -20 C = σ h-20 C * A F -20 C = 45,37 * 402,90 F -20 C = 18279,57 N 5.3.9 A belógás kiszámítása -5 C-on pótteherrel A zúzmarás állapotban létrejövő belógásokat a legnagyobb húzófeszültség segítségével határozzuk meg. Az 1-2 oszlopköz belógás számításához szükséges adatok: a = 351,91 m ρ = 3353 kg/m 3 ρ z = 5779 kg/m 3 σ hz = 70 N/mm 2 A belógást zúzmarás állapotban meghatározó összefüggés: b = [m] b 1 = b 1 = 12,78 m 42
Az 2-3 oszlopköz belógás számításához szükséges adatok: a = 338,07 m ρ = 3353 kg/m 3 ρ z = 5779 kg/m 3 σ hz = 70 N/mm 2 A számítás: b = b 2 = b 2 = 11,79 m Az 3-4 oszlopköz belógás számításához szükséges adatok: a = 341,97 m ρ = 3353 kg/m 3 ρ z = 5779 kg/m 3 σ hz = 70 N/mm 2 A számítás: b = b 3 = b 3 = 12,07 m Az 4-5 oszlopköz belógás számításához szükséges adatok: a = 315,04 m ρ = 3353 kg/m 3 ρ z = 5779 kg/m 3 43
A számítás: σ hz = 70 N/mm 2 b = b 4 = b 4 = 10,24 m Az 5-6 oszlopköz belógás számításához szükséges adatok: a = 352,39 m ρ = 3353 kg/m 3 ρ z = 5779 kg/m 3 σ hz = 70 N/mm 2 A számítás: b = b 5 = b 5 = 12,81 m Az alábbi táblázatban összehasonlítjuk az egyes oszlopközök zúzmarás belógását a +40 C-os belógással. Ezzel igazolva az 5.2.4. fejezetben tett megállapítást. Oszlopköz a [m] b +40 c [m] b -5 c + ρ z [m] 1-2 351,91 13,55 12,78 2-3 338,07 12,5 11,79 3-4 341,97 12,79 12,07 4-5 315,04 10,86 10,24 5-6 352,39 13,58 12,81 44
A távvezeték tervezése során figyelembe kell venni, hogy a legnagyobb belógás állapotában a vezető bármely pontjának a földtől mért távolsága nem lehet kisebb a szabványban megengedett értéknél. Ez az érték függ a távvezeték alkalmazott feszültségszintjétől, valamint attól, hogy a vizsgált oszlopköz milyen jellegű területen halad. Esetünkben a vezető földtől mért távolsága 7,0 m-nél nem lehet kisebb, mivel a feszültségszint 220 kv és a terület külterületnek minősül. Az egyes oszlopközökben a vezető földtől mért távolságát grafikus módon, a hossz-szelvény rajzok alapján határozzuk meg. Így ellenőrizhetjük, hogy az megfelel-e a szabványnak. 5.4 Az áttervezett feszítőköz szerelési táblázata A szerelési táblázat elkészítéséhez szükséges adatokat a fenti számítások eredményeit felhasználva tudjuk elkészíteni, amelyeket ki kellett számolnunk az összes oszlopközre és a megadott hőmérsékletekre. A számítást csak a maximális húzófeszültség és a húzó erő meghatározásáig mutattam be, az egyes oszlopközökre való számítást csak +40 Cnál, de a számítás menete a többi hőmérsékletre ugyanaz. A táblázatban meg kell adni a számított belógást a különböző hőmérsékletekre és oszlopközökre, valamint az egyes hőmérsékletekhez tartozó húzófeszültséget és az ebből számolható húzó erőt. Oszlopköz a [m] 40 C 30 C 20 C 10 C 0 C -10 C -20 C σ [N/mm 2 ] - 38,32 39,29 40,33 41,44 42,65 43,95 45,37 F [N] - 15439,13 15829,94 16248,96 16696,18 17183,69 17707,46 18279,57 1-2 351,91 13,55 13,21 12,87 12,53 12,17 11,81 11,44 2-3 338,07 12,5 12,19 11,88 11,56 11,23 10,9 10,56 3-4 341,97 12,79 12,47 12,15 11,83 11,49 11,15 10,8 4-5 315,04 10,86 10,59 10,31 10,04 9,75 9,46 9,17 5-6 352,39 13,58 13,25 12,91 12,56 12,2 11,84 11,47 A szerelési táblázat elkészítése a kivitelezés szempontjából lényeges feladat, mivel az alapján állapítja meg kivitelezéskor a szerelő munkacsoport, hogy mekkora belógást kell beszabályozniuk az egyes oszlopközökben, az éppen uralkodó hőmérsékleten. Ez a beszabályozási művelet elengedhetetlen ahhoz, hogy biztosítani tudjuk azt, hogy a vezető belógása, illetve a benne keletkező húzó igénybevétel - a szabványban meghatározott terhelési és hőmérséklet határok beállta esetén - nem fogja meghaladni a maximálisan megengedett értékeket. 45
Az oszlopok áthelyezése során a jelenlegi fázis és védővezető sodronyok megmaradnak. Az oszlopok áthelyezését megelőzően a sodronyokat a földre kell engedni, majd az áthelyezést követően kell azokat az oszlopkarokra visszaemelni. A sodronyokat megfogó ún. lengőszorító szerelvényt a visszaemelést megelőzően nagy átmérőjű (min. 60 cm) kerékre kell cserélni, mely a sodrony mozgását biztosítani tudja. A feszítőköz valamennyi tartó oszlopának áthelyezését követően történhet meg a sodronyok beszabályozása az elkészített szerelési táblázatnak megfelelően. Az előírt belógáshoz tartozó megfelelő sodronyhosszt (ívhossz) a feszítőköz határoló feszítőoszlopánál lehet beállítani, a feszítőláncokban lévő hosszkiegyenlítő elemek beépítési méretének változtatásával, nagyobb mértékű ívhossz változás esetén pedig a sodrony rövidítésével (levágás és új végfeszítő szerelvény préselése) vagy toldásával. 46
6 Összefoglalás Ahogyan a bevezetésben is írtam, napjaink legfontosabb energiahordozója a villamos energia. Ez azért van így, mert viszonylag gazdaságos előállítani és könnyű szállítani. A föld lakosságának az energiaigénye növekszik, ezért is fontos fejleszteni a villamos hálózatot. Magyarország villamos hálózata az 1950-es évektől fejlődik, napjainkra szinte teljesen kiépült, de korszerűsíteni és fejleszteni mindig szükséges. Szakdolgozatom egy 220 kv-os hálózatnak a fejlesztéséről szól. A fejlesztés oka, hogy az ukrán határhoz közel fióktározót építenek, amely a Beregi vízgazdálkodási-vízkárelhárítási komplex rendszer része lesz. A tervezett lónyai fióktározó területén halad el az OH-Kisvárda és OH-Tiszalök kétrendszerű 220 kv-os távvezeték. A fióktározó a távvezeték két feszítőközét érinti. Az én feladatom volt az 1-6 oszlopok közötti feszítőköz áttervezése. Mivel a feszítőköz területét időszakosan vízzel fogják elárasztani, ezért oszlopokat nyomvonalban kell áthelyezni új kiemelt ártéri alapokra, a feszítőoszlopok helyének megtartásával. Ennek a feladatnak több lépése volt. Első lépésként az új oszlopok helyét határoztam meg. Itt több fontos szempontot kellett figyelembe venni, többek között a tartóoszlopok geometriai kialakítását, illetve a meglévő és az új alaptest méreteit. A következő lépés az új alapok kiborulás elleni biztonságának ellenőrzése volt, amelynél össze kellett hasonlítani az oszlopra ható terhekből keletkező stabilizáló és a destabilizáló nyomatékokat. A vizsgálattal kiderítettük, hogy a tervezett alaptest helyzeti állékonyság szempontjából megfelel, azaz biztonsággal alkalmazható. Az utolsó, egyben legbonyolultabb része a feladatnak a szerelési táblázat elkészítése volt, amelynél meg kellett határozni a vezeték húzófeszültségének értékeit +40 C-tól 10 C-os léptékkel -20 C-ig, ebből pedig az oszlopközökre a megengedett maximális belógást, illetve a megadott hőmérsékletekre vonatkozó belógásokat. A kapott belógásokat táblázatba rendezve elkészítettem a feszítőköz szerelési táblázatát, amelynek segítségével kivitelezéskor a szerelő munkacsoport be tudja szabályozni a fázisvezetőket. A szakdolgozatom témája nem klasszikus villamosmérnöki probléma, de a távvezeték létesítéssel kapcsolatos. Érdekes és mindenképpen hasznos volt egy ilyen határproblémát megoldani. Úgy gondolom, hogy ez csak hasznomra válhat a későbbi szakmai feladatok megoldásánál. 47
7 Summary As is written in the introduction, today s most relevant energy source is electricity. This is because it is relatively economic to produce and transport. The need for electricity of the global population is on the rise, therefore, it is important to develop the electrical network. Hungary s electrical network has been developing since the 1950s, being by today entirely almost established, yet, it is crucial to modernize and develop it. My thesis covers the development of a 220 kv network. The development aims at creating a reservoir close to the Ukrainian border. This is part of the Bereg water management and water damage prevention complex system. The OH-Kisvárda and OH-Tiszalök 220 kv dual transmission line passes over the territory of the Lónya reservoir. This network has two tension spaces in the region. My task focused on the tension space between poles 1 and 6. The pylons had to be shifted in the track, keeping the strain poles. This task has several steps. The straight-line supports are of Soroksár OT+0-type. This is the moment where several aspects need to be considered. The first step is to determine the location of bases of the new poles. One has to take the nominal pole spacing, weight span, wind span and ripped out soil. The next step is to verify the security of new bases against overturning. In this the stabilizing and destabilizing forces need to be compared. The base is certainly secure, when the stabilizing force is superior to the destabilizing one. The last and at the same time most complex part of the task is the preparation of installation table, where the highest tensile stress of the cables has to be determined starting from +40 C down to -20 C at an increment of 10 C and from this the allowed maximum flambage was derived for the specified temperatures. Using the created installation table then the installation team can adjust the phase conductors. The last step was the completion of the drawing of longitudinal section of the tension space. 48
8 Köszönetnyilvánítás Szeretném megköszönni, Molnár Lászlónak és Csáki Enikőnek, akik külső konzulensekként és Borsody Zoltán egyetemi adjunktusnak, aki belső konzulensként segítette munkámat, továbbá az OVIT ZRt.-nek, ahol a gyakorlatomat végezhettem. 49
9 A Szakdolgozatban alkalmazott szabványok és rendeletek MSZ EN 50182 MSZ 151-1:2000 MSZ 151-4:1989 MSZ 1585:2012 MSZ EN 1997-1:2006 MSZ EN 1997-2:2008 Szabadvezetékek vezetői Erősáramú szabadvezetékek Erősáramú szabadvezetékek. Tartószerkezetek alapozása. Villamos berendezések üzemeltetése Eurocode 7: Geotechnikai tervezés 1. rész: Általános szabályok Eurocode 7: Geotechnikai tervezés 2. rész: Geotechnikai vizsgálatok 2007. évi LXXXVI. tv. Villamos energia törvény (VET) 382/2007. Korm. A VET végrehajtási utasítása rendelet 2/2013. NGM. rendelet A villamosművek, valamint termelői, magán- és közvetlen vezetékek biztonsági övezetéről 1997. évi LXXVIII. tv. Az épített környezet alakításáról és védelméről (Étv.) 1995. évi LIII. tv. A környezet védelmének általános szabályairól 45/2004. BM-KvVM. Az építési és bontási hulladék kezelésének részletes rendelet szabályairól 50
10 Irodalomjegyzék 1. Perneczky Géza Szabadvezetékek feszítése: 1968 2. www.wolframalpha.com 3. Gárdonyi Jenő Szabadvezetékek és kábelek: 1974 4. Sitke Gyula A Magyar villamosenergia-rendszer üzemirányításának története (elektronikus formátumban) 51
11 Ábrajegyzék 1. ábra - A legkisebb oszloptávolság a régi és az új alap között 2. ábra - Nyomvonal rajz 3. ábra - A stabilizáló erők 4. ábra - Az alap rajza 5. ábra - A destabilizáló erők 6. ábra - A belógás szemléltetése 7. ábra - A Wolfram Alpha kezdőképernyője 8. ábra - A Wolfram Alpha eredmény kijelzője 52
12 Mellékletek 53
54