导线的力学计算
400导线300米档距的弧垂水平张力
弧垂是指架空导线由于受到重力作用而形成的一种弯曲状态，通常是指导线在两个支柱之间形成的下垂状态。
在电力输电线路中，弧垂是一个重要的技术指标，合理的弧垂设计能够确保导线的稳定性和安全性。
本文将重点介绍400导线300米档距下的弧垂水平张力，以及相关的计算方法和影响因素。
1. 弧垂水平张力的定义在架设电力输电线路时，导线会受到多种力的作用，包括水平张力、垂直张力、风荷载等。
弧垂水平张力是指导线在弧垂状态下在水平方向上所受到的张力。
它是保证导线弧垂稳定的重要参数，也是计算弧垂形态、导线挠度等的关键数据之一。
2. 400导线300米档距的弧垂水平张力计算方法弧垂水平张力的计算方法可以采用静力学原理来确定。
首先需要考虑导线本身的参数，比如导线的线性质量、弹性模量等。
还需要考虑支柱的间距和高度差，以及导线所受的外部荷载（比如风荷载、冰荷载等）。
在400导线300米档距的情况下，弧垂水平张力的计算是比较复杂的，需要综合考虑导线自重、外部荷载和支柱结构的影响。
3. 影响弧垂水平张力的因素弧垂水平张力受到多种因素的影响，主要包括以下几个方面：- 导线的线性质量和弹性模量- 支柱的间距和高度差- 外部荷载，比如风荷载、冰荷载等- 导线的悬垂点和安装方式- 支柱的结构和材料影响因素繁多，需要综合考虑，才能准确计算弧垂水平张力。
4. 弧垂水平张力的优化设计针对400导线300米档距下的弧垂水平张力，如何优化设计是一个重要的工程问题。
在实际工程中，可以通过以下途径来优化设计：- 合理选择导线的线性质量和弹性模量，以及支柱的间距和高度差，来减小弧垂水平张力。
- 采用合理的导线悬垂点和安装方式，来增加弧垂水平张力的稳定性。
- 考虑导线的外部荷载，比如风荷载、冰荷载等，来确定弧垂水平张力的安全性。
通过优化设计，可以最大程度地保证导线的安全稳定运行。
5. 结束语400导线300米档距下的弧垂水平张力是电力输电线路设计中一个重要的技术参数，合理的设计能够保证导线的安全稳定运行。
比载计算
计算比载公式1．自重比载导线本身重量所造成的比载称为自重比载，按下式计算（2-1）式中：g1—导线的自重比载，N/m.mm2；m0一每公里导线的质量，kg/km；S—导线截面积，mm2。
2．冰重比载导线覆冰时，由于冰重产生的比载称为冰重比载，假设冰层沿导线均匀分布并成为一个空心圆柱体，如图2－1所示，冰重比载可按下式计算：（2-2）式中：g2—导线的冰重比载，N/m.mm2；b—覆冰厚度，mm；d—导线直径，mm；S—导线截面积，mm2。
图2-1覆冰的圆柱体设覆冰圆筒体积为：取覆冰密度，则冰重比载为：3．导线自重和冰重总比载导线自重和冰重总比载等于二者之和，即g3＝g1+g2（2-3）式中：g3—导线自重和冰重比载总比载，N/m.mm2。
4．无冰时风压比载无冰时作用在导线上每平方毫米的风压荷载称为无冰时风压比载，可按下式计算：（2-3）式中：g4—无冰时风压比载，N/m.mm2；C—风载体系数，当导线直径d< 17mm时，C=1.2；当导线直径d≥17mm时，C=1.1；v—设计风速，m/s；d—导线直径，mm；S—导线截面积，mm2；a—风速不均匀系数，采用表2－1所列数值。
作用在导线上的风压（风荷载）是由空气运动所引起的，表现为气流的动能所决定，这个动能的大小除与风速大小有关外还与空气的容重和重力加速度有关。
由物理学中证明，每立方米的空气动能（又称速度头）表示关系为：，其中q —速度头（N／m2）,v—风速（m/s），m—空气质量（kg/m3），当考虑一般情况下，假定在标准大气压、平均气温、干燥空气等环境条件下，则每立方米的空气动能为实际上速度头还只是个理论风压，而作用在导线或避雷线上的横方向的风压力要用下式计算:式中：P h—迎风面承受的横向风荷载（N）。
式中引出几个系数是考虑线路受到风压的实际可能情况，如已说明的风速不均匀系数α和风载体型系数C等。
另外，K表示风压高度变化系数，若考虑杆塔平均高度为15m时则取1；θ表示风向与线路方向的夹角，若假定风向与导线轴向垂直时，则θ＝90°；F表示受风的平面面积（m2），设导线直径为d(mm)，导线长度为L（m），则F=dL×10-3。
输电线路知识及典型例题解析
转向内角
线路转角
顺线方向拉力
转角杆塔
跨越杆塔位于线 路跨越河流、 山谷、铁路、 公路等地方
换位杆塔
相邻两基杆塔中心线之间的 水平距离L称为档距
• 相邻两基承力杆塔之间的几 个档距构成一个耐张段 • 如果耐张段中只有一个档距 称为孤立档
直线杆
耐张杆
耐张段
孤立档 档距
金具
基础
底盘——防止电杆下沉 拉线——提高杆塔的强度，承担外 部荷载对电杆作用力，将电线杆固 定在地面上，以保证杆塔不发生倾 斜和倒塌的作用。
输电线路
一、架空输电线路的结构概述
2避雷线
1导线
杆塔：直线杆塔、直线转角杆塔、直线跨越 杆塔和直线换位 耐张型杆塔：耐张杆塔、转角杆塔、跨越杆塔和终 端杆塔
直线型杆塔在正常时只承 受导线和避雷线的自重、 冰重和风力，不承受顺线 路方向的水平张力，故强 度要求低。 特点：直线型杆塔的绝缘 子串垂直悬挂
二、输电线路绝缘子计算
依据GB50545-2010、DL/T5222-2005 步骤：1、按操作、雷电过电压选，然后 作塔高修正（注意、查表数据均为标准 高度，如不是需折算）； 2、爬电比距法计算片数；（注意 λ是对应线/相电压or最高/额定电压） 3、选大者作海拔修正。（优选 GB50545方法，可选GB311.1或 DL/T5222方法）
考虑到整个档距的风速不可能一样大，且导线所 受风压与其体形有关，所以计入风速不均匀系 数和风载体形系数，则作用于1m长度导线上风 压为：g4=0.625ט2 dαμscx10-3。 则无冰时风压比载为：
0.625 טdsc x10 4 A
2
3
γ4
2、覆冰时导线风压比载
变电站导线力学计算软件设计
变电站导线力学计算软件设计杨 震,张 前(内蒙古电力勘测设计院,内蒙古呼和浩特 010020) 摘 要:本文简单介绍了导线拉力计算对变电站设计中的重要性,原有导线拉力计算软件的不足。
详细分拆了新版导线拉力计算软件的设计过程及技术特性。
对新版导线拉力计算软件的使用作了详尽的说明。
关键词:导线力学;数据库;计算数据;可视化界面 中图分类号:T M301.2 文献标识码:A 文章编号:1006—7981(2012)14—0068—02 随着内蒙古电力技术的不断提高,大量500kV 、220kV变电站拔地而起,标志着内蒙古电力事业的蓬勃发展。
从变电站建设初期变电站中架构力学计算就成为一个不可缺少的环节,目前大多设计的计算软件依旧采用“电力工程电气设计手册-电气一次部分”中计算程序,用微机软件相对于用手工具计算具有快速、准确的特点,所以该软件广泛应用于变电站中架构力学的计算。
1 导线力学程序在变电站设计中的应用导线拉力计算程序适用于单根导线、分裂导线和组合导线等软导线在等高或不等高跨距的力学计算,引下线数量包括跳线在内,最多为6个,电压等级为35～500kV,气象条件为典型气象区,计算状态包括:最高温度、最大荷载、最大风速、最低温度、三相上人检修和单相上人检修等6种状况。
自动判断所计算导线最大弧垂发生的状态。
自动找出受力情况最严重的上人检修的引下线位置。
根据输入的电压等级,自动决定上人检修的附加荷重。
电压等级在500kV以上,附加荷重为200kg 和350kg;500kV以下,附加荷重为100kg和150kg。
程序运行中,生成运算分析报告文件,记录了运算过程每一步的计算信息。
需要时,可打印出来用于检查。
输出施工安装曲线数据,包括了+40℃～-30℃之间各种环境温度下导线的精确长度,供施工安装时参考。
2 新版导线力学计算软件的主要特点新版导线力学计算软件是基于VC++软件开发平台加入Matlab工程软件编写的具有人机交互、简化软件的数据输入方式及可视化界面的计算软件。
孤立档弧垂计算公式
孤立档弧垂计算公式孤立档弧垂计算公式是电力线路设计中常用的计算方法之一，用于确定电力线路上的导线在各种情况下的弧垂值。
通过准确计算弧垂，可以确保导线的安全运行，避免导线因弧垂过大或过小而引发的问题。
孤立档弧垂计算公式是根据力学原理和电力线路特性推导出来的，其计算过程较为复杂，但可以通过简化的公式进行近似计算。
一般来说，孤立档弧垂计算公式包括两个方面的因素：导线的自重和外力的作用。
首先讨论导线的自重对弧垂的影响。
导线的自重是导线在重力作用下所产生的垂直力，导致导线产生一定的弧垂。
根据力学原理，可以得到导线的自重与弧垂之间的关系公式。
具体而言，导线的自重可以表示为导线的线密度乘以导线的长度，即自重=线密度×长度。
而导线的弧垂则可以表示为自重与张力之间的平衡关系，即自重=张力×弧垂。
综合这两个公式，可以得到导线弧垂的计算公式为：弧垂=自重/张力。
接下来讨论外力对弧垂的影响。
在电力线路中，导线除了自重外还会受到风力的作用。
风力会使导线产生横向偏移，从而改变导线的弧垂。
根据力学原理，可以得到导线受到的风力与弧垂之间的关系公式。
具体而言，导线受到的风力可以表示为风压力乘以导线的投影面积，即风力=风压力×投影面积。
而导线的弧垂则可以表示为风力与张力之间的平衡关系，即风力=张力×弧垂。
综合这两个公式，可以得到导线弧垂的计算公式为：弧垂=风力/张力。
综合考虑导线的自重和外力的影响，可以得到孤立档弧垂的综合计算公式。
具体而言，孤立档弧垂的计算公式为：弧垂=（自重+风力）/张力。
其中，自重=线密度×长度，风力=风压力×投影面积。
在实际计算中，线密度、长度、风压力、投影面积和张力都是已知的参数，可以根据电力线路的具体情况进行测量或估计。
需要注意的是，孤立档弧垂计算公式是在一定的假设条件下推导出来的，其适用范围有一定的限制。
在实际应用中，需要根据具体情况进行合理的修正和调整。
安培力的计算
安培力的计算
安培力的计算是在物理学中用来测量电流的相关概念。
安培力，也称为洛伦兹力，是由电流在磁场中所产生的力。
根据安培定则，当电流通过一个导线时，会产生磁场，而这个磁场会与外部磁场相互作用，从而产生力的作用。
安培力的计算
可以通过以下公式来进行：
F = BILsinθ
其中，F代表安培力的大小，B是磁场的强度，I是电流的大小，L是导线的长度，θ是电流方向与磁场方向之间的夹角。
这个公式可以帮助我们确定安培力的大
小以及其对物体的作用方向。
此外，在计算安培力时，还需要考虑导线的形状和方向。
如果导线是直线的，可以使用上述公式进行计算。
而如果导线呈弯曲形状，需要将导线分割成小段，并计算每个小段的安培力，然后将它们的矢量和求出来，从而得到整个导线的安培力。
需要注意的是，安培力的计算也会受到电流方向、磁场方向以及导线所处的位置等因素的影响。
通过合理选择计算公式中各个参数的数值，可以进一步研究电
流与磁场之间的相互作用以及电磁现象产生的原理。
总之，安培力的计算是理解电流与磁场相互作用的重要工具，能够帮助人们研究电磁现象并应用于各种实际情况中，如电动机、发电机、电磁铁等。
通过计算
安培力，我们可以更好地理解电磁力学的基本原理，并应用于解决问题和创造出更多的应用。
基于VB的高压架空送电线路的导线力学计算
条线 路架 设竣 工后 ，导线 的应 力 随着 气 象条件 的
变化 而 变化 ，但 线路设 计要 求 ，在任 何可 能 的危 险
对运 行 中 的架 空送 电线 路 常年受 到各 种 自然环
境及 气 象条 件 的影响 。导 线经 常受 到 自重 、覆 冰 ，
气象 条件 下 ，导 线 的应 力都 不超 过 导线所 允许 的应 力 ，即 导线 的最大使 用应 力 ，用公式 表示 为
Ｘｕ Ｈｕａ ｘｕ Ｓ ａｏ Ｗｅ ｌ Ｈ ｅ ｈ ｎｕ
（ ｉ ｕ ｌｃｒｃＰ ｗｅ ｕ ｐ ｙＢｕｅ ｕ Ｂａ ｄｎ ， ｂ ｉ ７ ０） Ｌａｓ ｉ ｅ ｔｉ ｏ ｒＳ ｐ ｌ ｒａ ， ｏ ｉ ｇ Ｈｅ ｅ ４ ｈ Ｅ ０ １ ０
Ａｂｓ ｒ ｃ ｔ ｅ ａ ｐｌｃ ｔｏ ｔ ａ ｔ ｈ ｐ ｉ ａｉ ｎ ｏｆＶＢ ａ ｕ ｇ ｒ ｇ ａ ｍ ｉ ｇ ｔ ｃ ｉ ｖ ｇ ｏ ｔ ｇ ｖｅ ｈ ａ ｏ ｅ ｌｎｇ ａ ｅｐ ｏ ｒ ｍ ｎ ｏ ａ ｈ ｅ ｅｈｉ ｈ ｖ ｌａ ｅｏ ｒ ｅ ｄ ｐ ｗ ｒ
的切 线方 向 。在 应力 作用 下沿 导线 分布 的个 点与两
悬 挂 点 问连 线 出现 了距 离 ，我们 将 导线某 点与 两悬 挂 点 问连线 的垂 直距 离成 为该 点 的弧垂 。本文 的论 述 中导线应 力均 指该 档 中导线最 低 点的水 平应 力 ，
弧垂指 导线 最低 点 的弧垂 ，在 导线 型号确 定 的一档 导线 中 ，在 同一 气象 条件 控制 下应 力和弧 垂 的成 反
Ｋ ｅ ｏ ｄ ： ｍ ｅ ｈ ｎ ｃ ａ ｃ ａｉ ｆｅ ｅ ｔｉａ ｉｅ； ｃ ｉｉａ ｐａ ｙｗ ｒ ｓ ｃ ａ ｉ ｓｃ ｌｕｌｔｏｎ ｏ ｌｃ ｒｃ ｌ ｒ ｗ ｔｃ ｌｓ ｎ； ｓｒ ｓ ； ｓ ｇ ｔｅ ｓ ａ
导线的力学计算讲解
第二章导线应力弧垂分析·导线的比载·导线应力的概念·悬点等高时导线弧垂、线长和应力关系·悬挂点不等高时导线的应力与弧垂·水平档距和垂直档距·导线的状态方程·临界档距·最大弧垂的计算及判断·导线应力、弧垂计算步骤·导线的机械特性曲线［内容提要及要求］本章是全书的重点，主要是系统地介绍导线力学计算原理。
通过学习要求掌握导线力学、几何基本关系和悬链线方程的建立；掌握临界档距的概念和控制气象条件判别方法；掌握导线状态方程的用途和任意气象条件下导线最低点应力的计算步骤；掌握代表档距的概念和连续档导线力学计算方法；了解导线机械物理特性曲线的制作过程并明确它在线路设计中的应用。
第一节导线的比载字体大小小中大作用在导线上的机械荷载有自重、冰重和风压，这些荷载可能是不均匀的，但为了便于计算，一般按沿导线均匀分布考虑。
在导线计算中，常把导线受到的机械荷载用比载表示。
由于导线具有不同的截面，因此仅用单位长度的重量不宜分析它的受力情况。
此外比载同样是矢量，其方向与外力作用方向相同。
所以比载是指导线单位长度、单位截面积上的荷载，常用的比载共有七种，计算公式如下：1．自重比载导线本身重量所造成的比载称为自重比载，按下式计算（2-1）式中：g1—导线的自重比载，N/m.mm2；m0一每公里导线的质量，kg/km；S—导线截面积，mm2。
2．冰重比载导线覆冰时，由于冰重产生的比载称为冰重比载，假设冰层沿导线均匀分布并成为一个空心圆柱体，如图2－1所示，冰重比载可按下式计算：（2-2）式中：g2—导线的冰重比载，N/m.mm2；b—覆冰厚度，mm；d—导线直径，mm；S—导线截面积，mm2。
图2-1覆冰的圆柱体设覆冰圆筒体积为：取覆冰密度，则冰重比载为：3．导线自重和冰重总比载导线自重和冰重总比载等于二者之和，即g3＝g1+g2（2-3）式中：g3—导线自重和冰重比载总比载，N/m.mm2。
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第二章导线应力弧垂分析·导线的比载·导线应力的概念·悬点等高时导线弧垂、线长与应力关系·悬挂点不等高时导线的应力与弧垂·水平档距与垂直档距·导线的状态方程·临界档距·最大弧垂的计算及判断·导线应力、弧垂计算步骤·导线的机械特性曲线［内容提要及要求］本章就是全书的重点,主要就是系统地介绍导线力学计算原理。
通过学习要求掌握导线力学、几何基本关系与悬链线方程的建立;掌握临界档距的概念与控制气象条件判别方法;掌握导线状态方程的用途与任意气象条件下导线最低点应力的计算步骤;掌握代表档距的概念与连续档导线力学计算方法;了解导线机械物理特性曲线的制作过程并明确它在线路设计中的应用。
第一节导线的比载字体大小小中大作用在导线上的机械荷载有自重、冰重与风压,这些荷载可能就是不均匀的,但为了便于计算,一般按沿导线均匀分布考虑。
在导线计算中,常把导线受到的机械荷载用比载表示。
由于导线具有不同的截面,因此仅用单位长度的重量不宜分析它的受力情况。
此外比载同样就是矢量,其方向与外力作用方向相同。
所以比载就是指导线单位长度、单位截面积上的荷载,常用的比载共有七种,计算公式如下:1.自重比载导线本身重量所造成的比载称为自重比载,按下式计算(2-1)式中:g1—导线的自重比载,N/m、mm2;m0一每公里导线的质量,kg/km;S—导线截面积,mm2。
2.冰重比载导线覆冰时,由于冰重产生的比载称为冰重比载,假设冰层沿导线均匀分布并成为一个空心圆柱体,如图2－1所示,冰重比载可按下式计算:(2-2)式中:g2—导线的冰重比载,N/m、mm2;b—覆冰厚度,mm;d—导线直径,mm;S—导线截面积,mm2。
图2-1覆冰的圆柱体设覆冰圆筒体积为:取覆冰密度,则冰重比载为:3.导线自重与冰重总比载导线自重与冰重总比载等于二者之与,即g3＝g1+g2(2-3)式中:g3—导线自重与冰重比载总比载,N/m、mm2。
4.无冰时风压比载无冰时作用在导线上每平方毫米的风压荷载称为无冰时风压比载,可按下式计算:(2-3)式中:g4—无冰时风压比载,N/m、mm2;C—风载体系数,当导线直径d< 17mm时,C=1、2;当导线直径d≥17mm时,C=1、1;v—设计风速,m/s;d—导线直径,mm;S—导线截面积,mm2;a—风速不均匀系数,采用表2－1所列数值。
表2－1各种风速下的风速不均匀系数a设计风速(m/s) 20以下20-30 30-35 35以上ａ1、0 0、85 0、75 0、70作用在导线上的风压(风荷载)就是由空气运动所引起的,表现为气流的动能所决定,这个动能的大小除与风速大小有关外还与空气的容重与重力加速度有关。
由物理学中证明,每立方米的空气动能(又称速度头)表示关系为:,其中q —速度头(N／m2),v—风速(m/s),m—空气质量(kg/m3),当考虑一般情况下,假定在标准大气压、平均气温、干燥空气等环境条件下,则每立方米的空气动能为实际上速度头还只就是个理论风压,而作用在导线或避雷线上的横方向的风压力要用下式计算:式中:P h—迎风面承受的横向风荷载(N)。
式中引出几个系数就是考虑线路受到风压的实际可能情况,如已说明的风速不均匀系数α与风载体型系数C等。
另外,K表示风压高度变化系数,若考虑杆塔平均高度为15m时则取1;θ表示风向与线路方向的夹角,若假定风向与导线轴向垂直时,则θ＝90°;F表示受风的平面面积(m2),设导线直径为d(mm),导线长度为L(m),则F=dL×10-3。
由此分析则导线的风压计算式为:相应无冰时风压比载为:5.覆冰时的风压比载覆冰导线每平方毫米的风压荷载称为覆冰风压比载,此时受风面增大,有效直径为(d+2b),可按下式计算:(2-5)式中:g5—覆冰风压比载,N/m、mm2;C—风载体型系数,取C=1、2;6.无冰有风时的综合比载无冰有风时,导线上作用着垂直方向的比载为g1与水平方向的比载为g4,按向量合成可得综合比载为g6,如图2－2所示:图2-2无冰有风综合比载则g6称为无冰有风时的综合比载,可按下式计算:(2-6)式中,g6—无冰有风时的综合比载,N/m、mm2。
7.有冰有风时的综合比载导线覆冰有风时,综合比载g7为垂直比载g3与覆冰风压比载g5向量与,如图2－3所示,图2-3覆冰有风综合比载可按下式计算:(2-6)式中g7一有冰有风时的综合比载,N/m、mm2。
以上讲了7种比载,它们各代表了不同的含义,而这个不同就是针对不同气象条件而言的,在以后导线力学计算时则必须明确这些比载的下标数字的意义。
[例2-1] 有一条架空线路通过Ⅳ类气象区,所用导线为LGJ一120/20型,试计算导线的各种比载。
解:首先由书中附录查出导线LGJ一120/20型的规格参数为:计算直径d=15、07mm,铝、钢两部分组成的总截面积S=134、49mm2,单位长度导线质量m0=466、8kg/km。
由表1-8查出Ⅳ类气象区的气象条件为:覆冰厚度为b=5mm,覆冰时风速V=10m/s,最大风速V=25m/s,雷电过电压风速V=10m/s,内过电压时风速V=15m/s。
下面分别计算各种比载。
(1)自重比载g1:g1=9、80665 ×m0/S ×10-3=9、80665×466、8/134、49×10-3=34、04×10-3[N/m、mm2](2)覆冰比载g2:g2(5)=27、728×b(d+b) /S ×10-3=27、728×5(15、07+5)/134、49 ×10-3=20、69×10-3[N/m、mm2](3)垂直比载g3:g3(5)=g1+g2(5)=54、73×10-3[N/m、mm2](4)无冰时风压比载g4:由表2-1查出当风速为20～30m/s时,α=0、85,当风速为20m/s以下时,α=1、0,风载体形系数C=1、2,由公式计算g4(10)=0、6128×1、0×1、2×102/134、49×15、07×10-3 =8、24×10-3[N/m、mm2]g4(15)=0、6128×1、0×1、2×152/134、49×15、07×10-3=18、54×10-3[N/m、mm2]g4(25)=0、6128×1、0×1、2×252/134、49×15、07×10-3=43、77×10-3[N/m、mm2](5)覆冰时风压比载g5:由表1-2查出α=1、0,已知C=1、2,则g5(5,10)=0、6128×1、0×1、2(15、07+2×5)×102/S×10-3=13、71×10-3[N/m、mm2](6)无冰时综合比载g6:几种风速下的比载由公式计算,分别为(7)覆冰时综合比载g7:当重力加速度采用9、8值计算时,其结果只就是微小差别。
第二节导线应力的概念字体大小小中大悬挂于两基杆塔之间的一档导线,在导线自重、冰重与风压等荷载作用下,任一横截面上均有一内力存在。
根据材料力学中应力的定义可知,导线应力就是指导线单位横截面积上的内力。
因导线上作用的荷载就是沿导线长度均匀分布的,所以一档导线中各点的应力就是不相等的,且导线上某点应力的方向与导线悬挂曲线该点的切线方向相同,从而可知,一档导线中其导线最低点应力的方向就是水平的。
所以,在导线应力、弧垂分析中,除特别指明外,导线应力都就是指档内导线最低点的水平应力,常用σ0表示。
关于悬挂于两基杆塔之间的一档导线,其弧垂与应力的关系,我们知道:弧垂越大,则导线的应力越小;反之,弧垂越小,应力越大。
因此,从导线强度安全角度考虑,应加大导线弧垂,从而减小应力,以提高安全系数。
但就是,若片面地强调增大弧垂,则为保证带电线的对地安全距离,在档距相同的条件下,则必须增加杆高,或在相同杆高条件下缩小档距,结果使线路基建投资成倍增加。
同时,在线间距离不变的条件下,增大弧垂也就增加了运行中发生混线事故的机会。
实际上安全与经济就是一对矛盾的关系,为此我们的处理方法就是:在导线机械强度允许的范围内,尽量减小弧垂,从而既可以最大限度地利用导线的机械强度,又降低了杆塔高度。
导线的机械强度允许的最大应力称为最大允许应力,用σmax表示。
架空送电线路设计技术规程规定,导线与避雷线的设计安全系数不应小于2、5。
所以,导线的最大允许应力为:(2-8)式中［σmax］—导线最低点的最大允许应力,MPa;T cal—导线的计算拉断力,N;S—导线的计算面积, ,σcal—导线的计算破坏应力,MPa;2、5—导线最小允许安全系数。
在一条线路的设计、施工过程中,一般说我们应考虑导线在各种气象条件中,当出现最大应力时的应力恰好等于导线的最大允许应力,即可以满足技术要求。
但就是由于地形或孤立档等条件限制,有时必须把最大应力控制在比最大允许应力小的某一水平上以确保线路运行的安全性,即安全系数K＞2、5。
因此,我们把设计时所取定的最大应力气象条件时导线应力的最大使用值称最大使用应力,用σmax表示,则:(2-9)式中σmax—导线最低点的最大使用应力,MPa;K—导线强度安全系数。
由此可知,当K=2、5时,有σmax＝［σmax］,这时,我们称导线按正常应力架设;当K＞2、5时,则,这时σmax<［σmax］,我们称导线按松弛应力架设。
导线的最大使用应力就是导线的控制应力之一,后边还要进行讨论。
工程中,一般导线安全系数均取2、5,但变电所进出线档的导线最大使用应力常就是受变电所进出线构架的最大允许应力控制的;对档距较小的其她孤立档,导线最大使用应力则往往就是受紧线施工时的允许过牵引长度控制;对个别地形高差很大的耐张段,导线最大使用应力又受导线悬挂点应力控制。
这些情况下,导线安全系数均大于2、5的,为松弛应力架设。
导线的应力就是随气象条件变化的,导线最低点在最大应力气象条件时的应力为最大使用应力,则其她气象条件时应力必小于最大使用应力。
第三节悬点等高时导线弧垂、线长与应力关系字体大小小中大二、平抛物线方程平抛物线方程就是悬链线方程的简化形式之一。
它就是假设作用在导线弧长上的荷载沿导线在x轴上的投影均匀分布而推出的,在这一假设下,图2-6中导线所受垂直荷载变成即用直线代替弧长,从而使积分简化,由此导出平面抛物方程为(2－17)相应导线的弧长方程式为:(2－18)实际上式(2-17)就是式(2-14)取前一项的结果,式(2-18)就是式(2-16)取前两项的结果,这恰说明它就是悬链线方程的近似表达式。