输电线路杆塔荷载设计计算
电线杆受力计算书
电线杆受力计算书1. 引言电线杆是电力输送和分配系统中的重要组成部分，承载着输电线路的重量以及外界风力等荷载。
为了保证电线杆的安全可靠运行，需要进行受力计算，以确定电线杆的结构参数和材料选择，以及合理的杆塔基础设计。
本文档旨在提供一份电线杆受力计算方法的指导，用于工程师和设计师进行电线杆受力计算与设计。
2. 受力计算方法2.1. 受力分析电线杆受力主要包括以下几种类型的荷载：垂直荷载、水平荷载、弯矩和剪力。
2.1.1. 垂直荷载垂直荷载是指电线杆本身重量以及通过电缆所承受的重量。
一般情况下，电线杆的垂直荷载可以通过以下公式计算：$$P_{vertical} = G_{pole} + G_{cable}$$其中，$P_{vertical}$为垂直荷载，$G_{pole}$为电线杆本身的重量，$G_{cable}$为通过电缆传递给电线杆的重量。
2.1.2. 水平荷载水平荷载是指电线杆所受到的风力荷载。
根据风压力的计算，可以得到水平荷载的大小。
常用的计算公式如下：$$P_{horizontal} = K_{wind} \cdot A_{ref} \cdot Q \cdot C$$其中，$P_{horizontal}$为水平荷载，$K_{wind}$为风压力系数，$A_{ref}$为参考面积，$Q$为风速，$C$为抗风系数。
2.1.3. 弯矩和剪力弯矩和剪力是根据电线杆所受到的水平荷载和垂直荷载计算得出的。
根据结构力学理论，可以得到弯矩和剪力的大小。
2.2. 结构参数和材料选择在进行受力计算时，需要确定电线杆的结构参数和材料选择。
结构参数包括杆塔的高度、截面尺寸、腿与地基的连接方式等。
材料选择主要包括电线杆的材质和强度等级。
2.3. 杆塔基础设计杆塔基础设计是确定电线杆安装在地面基础上的方式。
基础设计需要考虑地质条件、杆塔类型、荷载大小等因素，以保证基础的稳定性和可靠性。
3. 示例计算以一根高度为20米的电线杆为例，假设其受力情况为：垂直荷载为5000N，水平荷载为3000N，弯矩为2000N·m，剪力为1000N。
输电线路结构设计要点
冰荷载: 轻冰区一般按无冰、5mm、10mm设计，中冰区一般按15mm、20mm
设计，重冰区一般按20mm、30mm、40mm、50mm等设计。 必要时
不均匀覆冰工况
轻冰区
所有导地线同时同向有不平衡张力，使杆塔承受最大弯矩
所有导地线同时同向有不平衡张力，使杆塔承受最大弯矩
中重冰区
所有导地线同时不同向有不平衡张力，使杆塔承受最大扭矩
不平衡张力取值
不平衡张力（最大使用张力的百分数） 冰 区 导 线 悬垂塔 地 线 导 线 耐张塔 地 线
10mm轻冰区
于27m/s。
杆塔风荷载标准值
������ ������ = W0 ∗ μz ∗ μs ∗ ������ ∗ As ∗ βz
导、地线风荷载标准值
2 ������ ������ = α ∗ W0 ∗ μz ∗ μsc ∗ βc ∗ d ∗ Lp ∗ ������ ∗ sin θ
B：覆冰风荷载增大系数，如下表所示。
可变荷载：风和冰（雪）荷载；导线、地线及拉线的张力；安装 检修的各种附加荷载、结构变形引起的次生荷载以及各种振动动
力荷载。
杆塔荷载一般分解为：横向荷载、纵向荷载和垂直荷载。 2.荷载工况
各类杆塔均应计算线路正常运行情况、断线情况、不均匀覆
冰情况、安装情况和验算工况下的荷载组合，必要时尚应验算地 震等稀有情况下的荷载组合。
为优化；
b)、三相导线位于同一水平线，塔重指标最 优；
c)、设计、加工、运行经验丰富。
酒杯型铁塔
优点：
第十一章杆塔荷载计算
（3）垂直档距 按经验一般取(1. 25-1. 7) Lh,或按水平档距加大（50-100) m （4）代表档距 代表档距与导线张力有关，随电压等级和地形条件而 变化。根据设计经验220kV线路，在平地上代表档距可取 200-350m，山地可取200-600m。另外根据实际工程的统计 分析，约有80%左右的代表档距小于标准杆塔高的标准档 距，且为杆高标准档距的0. 7-0. 9倍左右，另外有10%20%的代表档距大于杆高标准档距，其值为杆高标准档距 的1. 2- 1. 5倍左右。
作用方向
（1）横向水平荷载：顺横担方向作用的 水平荷载，导、地线的风荷载、杆塔身 风荷载和导地线的角度合力。
（2）纵向水平荷载：垂直于横担方向的 水平荷载，导、地线的不平衡张力、断 线张力及杆塔、导线、地线的纵向风荷 载，安装时的紧线张力。
（3）垂直荷载：指垂直于地面方向作用 的荷载，包括导、地线及附件自重、杆 塔、横担自重、覆冰重及拉线下压力、 安装检修时人员、工器具重力。
4、设计档距初值的确定
标准挡距 与杆塔的经济呼称高相应的挡距，称为标准挡距
(2) 水平档距 平原地区线路，可取杆高标准档距Lb的1. 05-1. 1倍。
丘陵和山地线路，水平档距的变动范围较大，一般按地 形分段、分级取值。如110线路一般可将水平档距Lh分 级为450, 600, 750, 900m，按不同级的水平档距设计若干 种高度的杆塔以适应地形复杂地区的需要。
11.1. 3荷载系数
为了采用同一标准进行受力的比较和尺寸选择，用荷载 系数kH来表征各种情况的荷载对杆塔安全可靠性的要求。
11. 2各种挡距的确定
计算杆塔荷载时，常用到三个设计档距:垂直档距,水平 档距和代表档距 1、水平档距：
输电线路杆塔结构设计(第二章)
1 间隙圆图
塔度（瓶口）的影响，在 子导线的下导线处增加垂直下偏量和水平偏移量，然后在此基础上 绘制间隙圆。各塔型的垂直下偏量和水平偏移量应根据各塔型的具 体规划条件经计算合理确定。
裕度选取
220-500kV铁塔在外形布置时，结构裕度对应于角钢准线选取，塔 身部位300mm，其余部位200mm；110kV铁塔结构裕度取150mm。 110kV钢管杆在外形布置时，结构裕度对应于钢管杆构件外缘选取， 为150mm。钢管杆结构裕度对塔身取500mm、对横担取300mm。
2 风偏角计算
悬垂绝缘子串摇摆角计算
2）导线风荷载（P）可按规范10.1.18 条（10.1.18-1）和（10.1.18-2） 式计算。 3）杆塔水平档距（LH）的选取；规划塔头间隙圆图时，可根据地形及 拟规划杆塔的档距使用范围，确定相应的水平档距。应该说明，杆塔荷 载规划使用的水平档距，应采用拟规划杆塔水平档距使用范围的上限， 而塔头规划使用的水平档距，则应使其所规划的塔头尺寸能满足该型塔 的水平距适用范围。在a、T等参数一定时，往往选用拟规划杆塔水平档 距使用范围的下限（或接近下限的某一水平档距），否则摇摆角偏小。 因此，杆塔荷载规划用的水平档距与塔头规划用的水平档距往往是不一 致的。
小于15°。
Ⅳ、Ⅴ级落雷密度区域的保护 角相应减少5°。
我国福建和浙江等地区均处于III 级以上落雷密度区域，标准化设计 地线均按双地线设计，220kV的双 回路地线按对导线-5°、跳线0°保 护角设计。福建省单回路也采用负 保护角设计。
4 导地线联塔金具
直线塔导线悬垂串采用I串时，分别按照单挂点和双挂点进行 设计，制图时分别绘制两套挂点详图。采用V串时，采用单挂点 或双挂点。
式中 T +40 —— +40℃时导线张力，N； T ——雷电、操作或工频条件下的导线张力，N； W1、a符号的含义同式（2-1）。
输电线路杆塔设计
三峡大学电气与新能源学院输电线路35KV电杆设计说明书学期:专业：输电线路工程课程名称：输电杆塔及基础设计班级学号：姓名：指导老师：文中《输电线路杆塔设计》课程设计一、设计题目：35KV门型直线电杆设计（自立式带叉梁）二、设计参数：电压等级：35kV避雷线型号：GJ一35电杆锥度：1/75电杆根部埋深：3m顶径：270mm气象条件：Ⅳ级绝缘子：7片×一4.5地质条件：粘土，γs=16 kN/m3，α=20°，β=30°，三、设计成果要求:1．设计说明书一份（1.5万字,含设计说明书插图）2．图纸若干（1）电杆尺寸布置图（2）电气间隙效验图（2）正常运行情况下的抵抗弯矩图（3）事故时的弯矩图目录一、整理设计用相关数据 (1)1 任务书参数 (1)2 气象条件列表 (1)3 导线LGJ-150/35相关参数表 (1)4 导线比载计算 (1)5 地线相关参数 (3)6 地线比载计算 (3)7 绝缘子串和金选择 (3)8 地质条件 (4)9 杆塔结构及材料 (4)二、电杆外形尺寸的确定 (4)1 杆的呼称高度 (4)2 导线水平距离 (5)3 间隙圆校验 (5)4 地线支架高度确定 (6)5 杆塔总高度 (7)三、杆塔荷载计算 (7)1 标准荷载 (7)2 设计荷载 (9)四、电杆杆柱的强度验算及配筋计算 (11)1 配筋计算 (11)2 主杆弯矩计算 (11)3 事故情况下的弯矩计算 (12)4 裂缝计算 (13)5 单吊点起吊受力计算 (13)五、基础设计 (14)1 土壤特性 (14)2 抗压承载力计算 (15)3 底盘强度计算 (15)八、参考文献 (16)九、附图附图1尺寸布置图 (17)附图2间隙圆校验图 (18)附图3正常运行最大风情况下的抵抗弯矩图 (19)附图4事故时弯矩图 (20)m MPa /1087.65310)75.117512.36()0,5(333--⨯=⨯+=γ)/(1012.5361062.1810665.89.267610)0,0(3331m MPa Aqg ---⨯=⨯⨯=⨯=γ)/(1075.117102.6181)5.517(5728.27)0,5(332m MPa --⨯=⨯+⨯=γ)/(10625.0),0(324m MPa Av d v sc f -⨯=μαγmMpa /1024.66102.618110.5171.10.1625.0)10,0(3324--⨯=⨯⨯⨯⨯⨯=γm Mpa /1079.111102.618115.5171.175.0625.0)15,0(3324--⨯=⨯⨯⨯⨯⨯=γ一、 整理设计用相关数据1、任务书所给参数：2、 气象条件列表：3、 根据任务书提供导线LGJ-150/35的参数，（参考书二）整理后列下表：4、 计算导线的比载: （1）导线的自重比载：（2）冰重比载：（3）垂直总比载：（4） 无冰风压比载：假设风向垂直于线路方向0.1v 110;190sin ,90==︒==c K βθθ线路可以得出下式：1） 外过电压，安装有风：v=10m/s, f α=1.0,sc μ=1.12） 内过电压 v=15m/s, f α=0.75,sc μ=1.1m Mpa /102.19351062.18125.5171.185.0625.0)25,0(3324--⨯=⨯⨯⨯⨯⨯=γm Mpa /1056.225102.618125.5171.161.0625.0)25,0(3324--⨯=⨯⨯⨯⨯⨯=γm Mpa /1056.311102.618110)52.517(2.10.1625.0)10,5(3325--⨯=⨯⨯⨯+⨯⨯⨯=γ3) 最大风速 v=25m/s,设计强度时，f α=0.85,sc μ=1.14）最大风速 v=25m/s,计算风偏时，f α=0.61,sc μ=1.1（5）覆冰风压比载计算： v=10m/s,计算强度和强度时，f α=1.0,sc μ=1.2 （6）无冰综合比载1) 外过电压，安装有风：m Mpa v /10108.3710624.6512.3600,0)10,0(332224216--⨯=⨯+=+=），（）（γγγ 2) 内过电压 ：m Mpa /1015.8381079.111512.36)15,0(33226--⨯=⨯+=γ3) 最大风速计算强度时：m Mpa /10711.501092.135512.36)25,0(33226--⨯=⨯+=γ4）最大风速计算风偏时：m Mpa /1096.3441056.225512.36)25,0(33226--⨯=⨯+=γ（7）覆冰综合比载：m Mpa /1075.8541056.31187.65310,50,5)10,5(332225237--⨯=⨯+=+=）（）（γγγ 将有用比载计算结果列表：表 4 - 2 单位：5、计算比值0/σγ，将计算的结果列入下表：由于最大风速和覆冰有风比载和气温都相同，故比载小的不起控制作用。
10KV电杆承载力计算
10kV 电杆校验计算说明书一、工程概况本工程为10kV 3回架空电力线路工程，采用单杆直线电杆，电杆高度15m ，由上下两节组成，上面一节长9m ，下面一节长为6m ，埋深2m ，导线采用JKLGYJ-185/10型，档距为70m ，主杆顶径为0190D mm =，底径为390H D mm =,壁厚为50mm 。
杆柱混凝土为C30级，钢筋采用φ12的Ⅰ级光圆钢筋。
二、结构计算依据（1）《输电杆塔及基础设计》（祥和、在国） （2）《架空输电线路设计》（孟遂民、孔伟） （3）《66kV 及以下架空电力线路设计规》（GB50061-2010）三、结构荷载取值1. 导线的计算参数JKLGYJ-185/10型导线的截面面积：210.93mm 2，单位质量 1016.37kg/km2. 导线无冰风压综合比载：3147.210a/m d MP γ-=⨯； 3. 导线垂直综合比载：3492.4710a/m d MP γ-=⨯；四、结构静力计算分析1、荷载分析（1）运行情况：直线杆塔第一种荷载组合情况为最大设计风速、无冰、未断线。
a 、导线重力：-3147.210210.9370696.9D D D G A L N γ==⨯⨯⨯=b 、导线风压：3492.4710210.93701365.3D D D P A L N γ-==⨯⨯⨯=(2) 断线情况：断一根导线的荷载组合情况为无冰、无风。
导线重力：未断导线相： s =0.7μ 断上导线相： '1348.452D D D A LG N γ==断线力：JKLGYJ-185/10型导线计算拉断力为 45020P T N =, 故导线最大使用力为 max 45020180082.5P T T N K === 导线最大使用力百分比为35％，则max 35%180080.356302.8D T T N =⋅=⨯=（3）安装情况Ⅰ：起吊上导线，荷载组合情况为有相应风，无冰。
输电线路风荷载的全方位计算
输电线路风荷载的全方位计算摘要：在高压架空送电线路设计中，最不利风向时的风荷载常决定着杆塔内力大小或基础作用力的大小。
本文将通过几个工程实例详细说明在高压架空送电线路设计中，如何确定几种特殊情况下最不利风向时的风荷载计算，以确保高压架空送电线路的安全运行。
关键词：全方位;基础作用力;运行情况;不平衡张力;风荷载Abstract: In the project design of overhead transmission lines, the most unfavorable wind direction, wind load often determines the internal force of tower or base force size. This article will through several engineering examples in detail in the overhead transmission line design, how to determine some special situations the most unfavorable wind direction wind load calculation, to ensure the high voltage overhead power transmission line safe operation.Key words: all-around; base forces; operation; unbalanced tension; wind load1 引言在高压架空送电线路设计中，杆塔荷载的计算应执行《110～750kV架空输电线路设计规范》（以下简称《规程》）中第10条“杆塔荷载及材料”。
其中正常运行情况下，应计算的荷载组合是：1 基本风速、无冰、未断线；2 设计覆冰、相应风速及气温、未断线3 最低气温、无冰、无风、未断线（适用于终端和转角杆塔）本文主要针对上述第一种情况，在正常运行大风情况下计算铁塔内力或基础作用力时可能出现的漏洞。
输电线路导、地线张力弧垂及杆塔荷载计算程序用户使用说明书
“输电线路导、地线张力弧垂及杆塔荷载计算程序”使用说明书江苏省电力设计院2008年10月11日前言杆塔承受的电线荷载，就是电线通过悬挂点施加到杆塔上的力。
该力在无风情况下通常分解为相互垂直的三个分量，即竖向垂直荷载TG、纵向张力荷载TQ（顺线路方向的水平张力）、横向张力荷载TS（垂直于线路方向的水平张力，包括通过电线传递的风荷载）。
电线荷载一般需计算5种工况(覆冰、大风、不均匀脱冰、事故、安装)下的荷载，对于钢管塔还需考虑大风上拔，必要时杆塔设计还要校验验算工况。
在各种工况下组合垂直荷载、纵向荷载、横向荷载是一个很繁琐的过程，简单的靠人工或电子表格计算工作量大，且很容易出错。
“输电线路导、地线张力弧垂及杆塔荷载计算程序”集成了导地线张力及弧垂计算和杆塔荷载计算的功能，只需输入最原始的设计参数，计算结果可直接的以图形或表格的方式输出，直观且提高工作效率。
根据《110~750kV架空输电线路设计规范》（国标报批稿）、《架空送电线路杆塔结构设计技术规定》（DL/T 5154-2002），并参照《电力工程高压送电线路设计手册》（第二版，以下简称《手册》）和我院原“500kV杆塔荷载计算程序”的有关公式，结合杆塔设计的经验，编制了本程序。
其特点如下：1．与导地线张力计算绑定编程，避免了开列杆塔荷载时导地线参数和气象条件的多次重复输入，无需借助于其它软件便可独立完成导地线的张力及荷载计算；2．设置了导地线、气象区及绝缘子串型数据库；3．具有计算数据自动保存和读取Excel荷载计算书中设计参数的功能，如要修改原荷载中某数据，只需操作“读取杆塔数据”按钮，修改某数据后再进行计算，无需再次输入全部数据，操作方便、快捷；4．荷载表中列出了导地线参数、气象条件、绝缘子、金具、线路参数及中间数据，同时在Excel上设有自校验功能，可从中获取荷载的详细计算公式，便于校核；5．可同时计算6组导、地线力学特性和架线弧垂表，生成的CAD图表可直接出版；6．可计算三层导线及地线，双回路塔的荷载可一次性开列完成。
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输电线路杆塔荷载设计计算陈斌;盖永志;陈鹏;宋志昂【摘要】Base on 5B2 module of the transmission line generaldesign,complied with the code for design of 110kV ~ 750kV overhead transmission line,this paper discussed the calculation of tower load in the design of high voltage overhead transmission lines,and offered the parameters of work condition that are in reference wind speed and design ice thickness.This paper also provided technological reference on planning and design of pole-towers.%依据5B2模块输电线路通用设计,结合GB 50545-2010《110～750 kV架空输电线路设计规范》国家标准的实施,重点讨论高压架空输电线路设计中的杆塔荷载计算问题,给出基本风速、设计覆冰等工况下风压和张力的参数取值,同时可为杆塔规划设计提供技术参考。
【期刊名称】《山东电力技术》【年(卷),期】2011(000)006【总页数】5页(P18-22)【关键词】通用设计;杆塔荷载;工况【作者】陈斌;盖永志;陈鹏;宋志昂【作者单位】山东电力工程咨询院有限公司,山东济南250013;山东电力工程咨询院有限公司,山东济南250013;山东电力工程咨询院有限公司,山东济南250013;山东电力工程咨询院有限公司,山东济南250013【正文语种】中文【中图分类】TM7530 引言2005年，国家电网公司组织编制了“110～500 kV输电线路通用设计”，并在系统内推广应用，取得了良好的效果。
2008年1月，我国华中、华东部分地区出现长时间、大范围的低温雨雪冰冻天气，导致输电线路发生倒塔、断线、舞动、覆冰闪络和脱冰跳跃等多种灾害。
随着GB 50545-2010《110～750 kV架空输电线路设计规范》的颁布，2010年新的铁塔通用设计工作展开，山东电力工程咨询院承担了500 kV 5B2模块的设计，在通用设计统一原则的基础上，结合山东省内设计及运行经验，探讨分析相关工况下杆塔荷载计算时的取值。
1 杆塔荷载的分类杆塔荷载分为永久荷载和可变荷载，导地线、绝缘子及附件、杆塔结构等属于固定荷载，风和冰荷载、导地线张力、安装检修的附加荷载等属于可变荷载。
杆塔设计时的荷载分类主要是从作用方向角度来分的，一般分为水平荷载、垂直荷载和纵向荷载。
其中与杆塔规划密切相关的主要为导地线水平荷载、垂直荷载和导地线不平衡张力的取值，结合5B2模块设计条件，具体分析各种荷载的计算取值。
5B2模块为海拔1 000 m以内、设计基本风速27 m/s（离地10 m）、覆冰厚度15 mm，导线4×LGJ-630/55的单回路铁塔，分平地和山区两个系列。
1.1 导地线水平荷载风作用于电线上产生的横向风荷载Wx，并非理论风压于电线受风面之积，还要考虑电线的体型系数μSC、与风速大小有关的风压不均匀系数α、与电压等级和风速大小有关的风荷载调整系数βC、与电线平均高度有关的风压高度变化系数μZ，以及与电线轴线间的夹角θ等影响。
根据GB 50545-2010［1］，导线及地线风荷载的标准值应按下式计算：式中：WO为基准风压标准值，kN/m2，应根据基本风速V（m/s）计算；d为导线或地线的外径或覆冰时的计算外径，分裂导线取所有子导线外径的总和，m；Lp为杆塔的水平档距，m；B2为导线、地线覆冰后风荷载增大系数（10 mm冰区取1.2，15 mm冰区取 1.3，20 mm 及以上冰区取 1.5～2.0）。
1.2 导地线垂直荷载作用于杆塔上的电线垂直荷载Gv为电线单位垂直荷载W1与杆塔垂直档距Lv的乘积。
式中：W2为导线覆冰重量，kg；b为覆冰厚度（密度0.9g/cm3），mm；D 为导线或地线的计算外径，mm；n为导线分裂数；G1为绝缘子串及覆冰重量，kg；G2为附加金具及其覆冰重量，kg。
1.3 纵向荷载线路的纵向荷载包括运行工况（基本风速、设计覆冰、最低气温）、不均匀冰工况、断线和安装工况杆塔承受的顺线路荷载［2］。
当线路架设时，一般要求直线塔上不出现不平衡的水平张力，但当断线或气象条件改变时，由于档距、高差等的不同，均能产生不平衡张力。
耐张塔应能在大风、覆冰及最低气温条件下承受线条的正常运行张力，在安装过程中，承受过牵引和锚线工况的张力。
由上述公式分析，并结合山东省内工程设计和运行经验，可以明确以下几点：1）电线水平荷载由于输电线路电压等级、地区基本风速等方面的不同，影响荷载计算因素较多、参数取值差异较大。
2）当电线型号和规划档距选定后，电线垂直荷载基本固定，计算公式相对单一。
3）对纵向荷载各工况的取值，考虑到其重要性和对杆塔重量的影响，结合国网通用设计的统一要求，需进一步探讨。
针对以上问题，下面详细论述。
2 水平荷载计算的主要参数取值2.1 风压不均匀系数和导地线风荷载调整系数沿整个档距内电线各点的风速不可能都相同，随着档距的增大，其风压的不均匀度会增大。
为考虑整档电线所受风荷载与设计选用整档统一的风速相吻合，需采用一个风压不均匀系数α。
该系数分为计算杆塔荷载用和计算杆塔上导线和悬垂绝缘子串风偏用两种情况。
导地线风荷载调整系数βC是考虑线路因绝缘子串较长、子导线多，有发生动力放大的可能，且随风速增大而加剧。
为提高500 kV及以上线路杆塔安全度而专设的一项增大调整系数α。
根据GB 50545-2010，α和βC取值如表1所示。
表1 风压不均匀系数α基本风速 V/（m·s-1）2 0 2≤V<2 7 2 7≤V<3 1.5 ≥3 1.5 α杆塔荷载计算 1.0 0 0.8 5 0.7 5 0.7 0塔头设计摇摆角计算 1.0 0 0.7 5 0.6 1 0.6 1 β c 杆塔荷载计算 1.0 0 1.2 0 1.2 0 1.3 05B2模块的基本风速27 m/s，荷载计算时导地线的α 取 0.75，βC取 1.2。
2.2 电线体型系数和风向变化系数当风向与电线轴线成正交时，作用与其上的风压需乘以电线体型系数μSC（空气动力系数），即物体体型对风阻力大小的系数。
风与电线轴线间的夹角为θ时，根据试验只能产生正交方向的风压，大小为正交时风压的sin2θ倍，即所谓的风向变化系数。
其实由风的方位不同引起的风压变化也属于体型系数范围，荷载计算时基本风速工况下θ一般按0°、45°、60°、90°组合。
根据 GB 50545-2010，μSC取值如表 2 所示。
表2 电线体型系数电线状况无冰时覆冰时电线外径d/m m d＜1 7 d≥1 7 不论d大小μ SC 1.2 1.1 1.22.3 风压高度变化系数空气在地球表面流动时，由于与地面摩擦而产生摩擦力，这种摩擦力引起与地面相接近的气流方向和速度有很大变化。
随着高度的增加，摩擦对风速的影响逐渐减小，因此，风速随高度而增加，在低气层中增加很快，而当高度很高时则增长逐渐减慢。
从理论上看，风速沿高度的增大与地面的摩擦力（粗糙程度）、高度等因素有关。
当线路杆塔高度或导、地线的平均高度不同于线路规定的基准高度hs时，其不同高处的风速或风压应乘风速或风压高度变化系数。
其风压高度变化系数式中：h为档内电线平均高度，a按一般陆地线路B地区类取0.16。
在设计杆塔时，当杆塔两侧导地线在有风时的平均悬挂高度超过线路基准高度时，需乘以（5）式。
3 垂直荷载计算的主要参数取值影响电线垂直荷载的主要因素为：输电线路所处气象区的覆冰厚度和杆塔规划垂直档距。
导线覆冰通常有三类，即雨凇、雾凇和湿雪层，山东省导线覆冰以雨凇及湿雪层为主，也有雾凇。
调查结果表明，覆冰常常受到地形地物和线路走径的影响。
5B2模块设计覆冰为15 mm中冰区平地、山地两种塔系。
根据国网通用设计［3］的要求，结合省内线路设计经验，5B2模块杆塔荷载计算时对不同塔系采用不同的分配系数：1）山地直线塔Ⅰ、Ⅱ型及平地直线塔垂直荷载前后侧按5：5分配；山区直线塔Ⅲ、Ⅳ型和跨越塔垂直荷载前后侧按4：6分配。
2）山地耐张塔前后挂点垂直荷载按2：8分配，且考虑一侧上拔一侧下压情况，其上拔荷载按照设计垂直档距的50﹪计算，下压荷载按设计垂直档距的80﹪计算；平地耐张塔前后挂点垂直荷载按3：7分配，不考虑上拔情况。
4 纵向荷载计算的主要参数取值4.1 断线工况（含纵向不平衡张力）输电线路的运行经验标明，电线断线事故具有较大的破坏性，断线后常使杆塔倾覆，严重时还会影响被跨越设施的正常运行。
2008年我国电网发生大面积覆冰倒塔（大量串倒）的严重事故，2010年新国标和国网通用设计对断线工况的不平衡张力取值提出了更为具体的要求。
杆塔断线情况对任意冰区、任意回路数的气象条件、垂直荷载及荷载组合取值按表3确定。
表3 杆塔断线工况气象条件垂直荷载（地线不考虑增加5 mm冰）-5℃、有冰、无风 100﹪设计覆冰荷载4.1.1 断线张力的计算模型相分裂导线由数根导线所组成，所以一相断线的概率极小。
针对5B2模块的设计条件，具体计算分裂导线断线所产生的不平衡张力：导线4×LGJ-630/55，导线单重 p=21.66 N/m，导线截面积A=696.22 mm2，弹性模量 E=63 000N/mm2，代表档距取lO=400 m，每根最大使用张力56.506 kN，悬垂绝缘子串长λ=5.5 m，悬垂绝缘子串垂直荷重G=965 N。
图1 导线连续档断线示意图假设耐张段内有连续m档，第k档一相导线内折断一根或数根后剩余的根数为nk，各档档距相等为lO且悬挂点等高，断线后第i档每根导线的张力为TiO。
断线后断线档的档距及剩余nk根的电线张力均要增加，其它档的档距及张力均减小。
断线后第i档档距增长量△li与每根电线水平张力的变化关系式可表示为：不相邻断线档第i基直线塔上悬挂点偏距δi（向大号侧偏移为正值）与两侧每根导线张力差间的关系式为：断线档k两端直线杆塔上悬挂点偏距δk-1、δk与两侧每根导线张力差间的关系为：求解断线后各档张力的边界条件是档距变化量的总和为零，即：断线张力（靠近断线档直线杆塔上的最大断线总张力差）：假设耐张段内有连续7档、第5档发生导线断线，水平和垂直档距分别取400 m、600 m，4分裂导线断一根和数根的断线张力计算结果见表4，其中断线张力系数是指断线张力与一相导线最大使用张力的比值。