特殊情况导线张力弧垂计算

《特殊情况导线张力弧垂计算》由会员分享，可在线阅读，更多相关《特殊情况导线张力弧垂计算（42页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、81第三章第三章 特殊情况导线张力弧垂的计算特殊情况导线张力弧垂的计算第一节 概述第二章所述的导线的张力弧垂计算公式都是在导线上为均匀分布荷载的情况下导出的。在实际工程 中，导线、地线上还会出现非均匀分布的荷载，一般在以下几种情况出现。 山区线路施工时，由于道路交通不便，运输极为困难，往往采用滑索运输。 在超高压、特高压线路上，由于采用了分裂导线，施工人员在安装分裂导线的间隔棒时采用飞车作 业。 运行检修人员修补档距中损坏导线，检测档距中压接管等，往往用绝缘爬梯挂在导线上进行高空带 电作业。 国外在超高压、特别是在特高压线路上，我国在某些山区线路中，为了降低线路投资，采用镀锌钢绞线或钢丝绳制成

2、的软横担，如图 3-1-1 所示。图 3-1-1 特高压线路采用的软横担 在变电站户外架空母线上，悬挂引线与开关、变压器等所用的连接线。 以上介绍的几种情况，都属于档距中有集中荷载的情况。 在孤立档中，特别是档距较小时，如线路终端杆塔至变电站门型架，变电站户外母线。由于耐张绝 缘子串单位长度重力和导线的单位长度重力相差很大，特别是小导线的情况。而且由于孤立档档距较小 时，耐张绝缘子串在一档中所占的比重较大，因此必须考虑耐张绝缘子串的影响。 在孤立档施工紧线时，锚塔处有耐张绝缘子串，而在紧线塔处没有，如图 3-1-2 所示。导线张力、弧 垂应按一端有耐张绝缘子串而另一端没有的架线情况进行计算。

3、在架空线路施工已架好导线或线路处于运行情况时，孤立档两端均有耐张绝缘子串，如图 3-1-3 所示。 此时，导线张力、弧垂应按两端有耐张绝缘子串情况进行计算。图 3-1-2 孤立档施工紧线 图 3-1-3 孤立档竣工运行 显然，以上两种情况的张力、弧垂大小计算结果是不同的。 在中性点直接接地的电力网中，长度超过 100km 的线路均应换位。换位循环长度不宜大于 200km。 目前换位方式有直线换位塔，耐张换位塔等。也可采用在一般直线杆塔上悬空换位方式，如图 3-1-4 所示，它是在每相导线上串接一组承受相间电压的耐张绝缘子串，通过两根短跳线 A 相换至 B 相，B 相82换至 C 相，一根长跳线

4、 C 相换至 A 相。这种换位方法在瑞典、芬兰等国用的较多。我国辽宁、山西等省 也采用过。由于在档距中串接了许多耐张绝缘子，因此，在导线张力、弧垂计算中，也应考虑串接耐张 绝缘子串的影响。 图 3-1-4 直线杆塔悬空换位第二节 档距中有一个集中荷载时导线张力弧垂的计算一、档距中有一个集中荷载的弧垂一、档距中有一个集中荷载的弧垂 图 3-2-1(1)中，导线悬挂点 A、B 等高，导线单位荷载为 p(N/m)。若距悬挂点 A 为 x 处悬挂一个集中 荷载 Q（N） ，必然将曲线拉的直一些。因此，可将导线近似的看成是一个弦三角形 AcB 来代替悬链 线。Ac 边重力是 px，Bc 边重力是 p(l

5、-x)，它们的合力作用点分别在 Ac、Bc 边中点处。因此，可根 据弦多边形原理，将 Ac、Bc 边重力的一半各移至 A、c、B 三点上，则 c 点集中力 G 为() 222pxp lxplGQQ图 3-2-1(1) 档距中有一个集中荷载曲线(1) 图 3-2-1(2) 档距中有一个集中荷载曲线(2)用 T1表示 Ac 边拉力，T2表示 Bc 边拉力，三角形 AcB 在以上各力作用下仍处于静止状态，作用于 c 点的水平分力为 T2cos2- T1cos1=0，T2cos2=T1cos1= T0，从而可求出， （3-2-1）0 1 1cosTT0 2 2cosTT作用于 c 点的垂直分力为 T1

6、sin1+T2sin2-G=0，其中 G=Q+pl/ 2，则 T1sin1+T2sin2=G （3-2-2）将式（3-2-1）代入式(3-2-2） ，得 T0(tan1+tan2)=G （3-2-3） 由图 3-2-1 看出 tan1= fx /x，tan2= fx /(l- x)。代入式（3-2-3）得 T0fx /x+fx /(l-x)=G0()2xxlxplT fQx lx 由此得档距中任意一点有一个集中荷载时的弧垂公式为83（3-2-4）000()()()2 22xx lx px lx Qx lxQfpTT lTl（）若集中荷载 Q 位于档距中央时，即 x=l/2，又得档距中央有一个集

7、中荷载时的弧垂 f 为（3-2-5）20084plQlfTT若集中荷载为动荷载，如飞车或滑索运输，Q 应按实际重量乘 1.3 的冲击系数计算。 二、档距中有一个集中荷载的张力二、档距中有一个集中荷载的张力 图 3-2-1(2)表示当集中荷载 Q 位于距 A 杆 x 处时，弧垂 fx由式（3-2-4）为00()()2xpQfx lxx lxTT l同理可求出距 A 杆任意点 x1处导线弧垂 y1为 （3-2-6）111 00()()2pQyx lxlx xTT l亦可求出距 B 杆任意点 x2处导线弧垂 y2为 （3-2-7）2222 00()2pQyx lxxxTT l曲线上微小的长度 222

8、 1/2d(d )(d )1 (d /d ) dLxyyxx架空线的弧垂与档距之比都是远小于 1 的，相应的 dy/dx0，a/3*(1+2*COSH(ACOSH(D)/3)，IF(a=-1，a/3*(1-2*COS(ACOS(-D)/3)f(m)18.2346.2142.787=p* l2/8/T2+G*l/4/T2计算结果说明，用飞车作业时，档距为 500m 的一档导线强度安全系数为 0.95*59420/21670.61=2.6052.5，故该耐张段都可以用飞车作业，但要注意校核与跨越物的安全距离。四、长期集中荷载的状态方程式四、长期集中荷载的状态方程式 前面介绍的只适用于临时集中荷载计

9、算。如集中荷载为长期荷载，如 T 接线或柔索横担等，就要求 在运行情况下保证张力不得超过最大使用张力和平均运行张力。则长期集中荷载的状态方程式由式(3-2- 16)得（3-2-2222()()242nDnnn n nnip EAlEAQ Qp lTx lxTT ll2222()()()242mDmmm mnm mmip EAlEAQQp lTx lxEAttTT ll19） 如果集中荷载在档距中央，即 x=l/2，则式（3-2-19）变为（3-2-2222() 248nDnnn n nnip EAlEAlQ Qp lTTTl2222()()248mDmmm mnm mmip EAlEAQ l

10、Qp lTEAttTTl20） 若为孤立档，则式（3-2-20）的li=l，（3-2-2222() 248nnnn n nnp EAlEAQ Qp lTTT2222()()248mmmm mnm mmp EAlEAQQp lTEAttTT21） 若求孤立档的临界档距，将上式中的 l 以 lknm代之，得（3-2-22222 22()() ()()() ()02488nmnnmmnm knmknmnmnm nmnmnmppQ pQ pQQEAEAEAllTTEAttTTTTTT22）令 ，22()() 24nmnmppEAaTT22()8nnmmnmQ pQ pEAbTT22()() ()8nm

11、 nmnm nmQQEAcTTEAttTT得 20knmknmalblc（3-2-23）24 2knmbbacla 在柔索横担计算中，电杆根开一般很小，故可加大其安全系数 K，若使 Tmax1/0.18=5.6，则不会由 Tcp控制，即只有一个最低气温和最大单位荷载的临界档距，式（3-2- 22）中的 Tn=Tm=Tmax，得，22 2 max()24nmEAappT2 max()8nnmmEAbQ pQ pT22 2 max()()8nmnmEAcQQEAttT 柔索横担悬挂的绝缘子串与导线都是随气象情况的变化而变化。因此，在计算柔索横担时，不仅要 考虑横担张力随气象情况变化，而且要考虑悬挂

12、的导线随气象情况的变化，即应考虑以下两个问题。 （1）悬挂导线重力最大时柔索张力。 （2）柔索出现最大使用张力气象情况及其悬挂导线重力。88柔索横担的最大优点是：杆塔造价低，对导线的防振有利。第三节 孤立档导线的计算一、孤立档的使用概况及其特点一、孤立档的使用概况及其特点 由于线路进入变电所或跨越障碍物、解决杆塔上拔以及拥挤地区的连续转角等原因，输电线路导线 往往出现两基耐张杆塔相连的情况，这种两基耐张杆塔自成的耐张段，称为孤立档距。 孤立档距在经济上的消耗较一般档距为大，但在运行上有以下优点： 1.可以隔离本档以外的断线事故。 2.当导线垂直排列时，因两端的挂线点不能移动，当下导线的覆冰脱落

13、时，上下导线在档距中央接近 程度大大减少，故可使用较大的档距。 3.在孤立档距中由于杆塔的微小的挠度，导线、地线即大大松驰，因此杆塔很少破坏。 孤立档两侧的耐张绝缘子串使全档导线承受不均匀荷载，其张力、弧垂计算必须考虑绝缘子串的影 响。尤其对档距较小的孤立档距，绝缘子串的下垂距离将占全部弧垂的一半甚至更多。如果仍按导线本 身的荷载计算张力弧垂，就将使架线张力增加到几倍，甚至达到杆塔或变电所进出线构架破坏的程度。 孤立档距在架线完毕后，两端均有耐张绝缘子串；在紧线观测弧垂时，档内导线仅紧线固定端连有 耐张绝缘子串。后者与连续档距两端的二直线档距的情况相似，但计算上不完全相同。 若将观测弧垂或张力

14、控制在不超过其允许误差限值的 5以内，大于下列档距的孤立档，可不计及绝 缘子串的重量： LGJ300LGJ500 的导线，档距为 225m； LGJ185LGJ240 的导线，档距为 150m； LGJ95LGJ150 的导线，档距为 125m； 当孤立档的档距小于上述数值时，应考虑绝缘子串重量的影响。 二、耐张绝缘子串的单位荷载二、耐张绝缘子串的单位荷载 耐张绝缘子串是一条折线，可近似地将它看成为均匀荷载的悬链线。其单位荷载可按导线的单位荷 载的方法求出。 1. 耐张绝缘子串的自重荷载 pJ1 pJ1=GJ / （N/m） （3-3-1） 式中 GJ耐张绝缘子串重力，N； 耐张绝缘子串长度，m； 2. 耐张绝缘子串冰重荷载 pJ2（N/m） （3-3-2）12 2JbCb Jn Gn Gp或 pJ2=0.015b pJ1 （N/m） (3-3-3) 式中 GJb一片绝缘子覆冰重力，N，见表 3-3-1； GCb单串绝缘子金具串覆冰重力，N，见表 3-3-1； 表 3-3-1 覆冰重力（N）覆