输电线路不平衡和断线张力计算与分析
输电线路的地线不平衡张力计算研究
１ ． ３ 不均 匀覆 冰 及 断线 的 求 解 条 件 在整个耐张段内 ， 不 均 匀覆 冰 时 档 距 增 量 之 和 为 ０ ， 即第 ｎ
线塔倒塔事故 ， 极端条 件下 的气象 、 档距 和高 差组合 将加 剧这
０ 引 言
导地线架线时一般保持耐张段 内各档纵 向水平应 力相 同， 受气温变化 、 不均匀覆 冰和断 线 的作 用 ， 各档 的应力将 产生 不
同步 变 化 ， 直 线 塔 上 会 出 现 纵 向 不 平衡 张力 ， 严 重 时 会 造 成 直
式中 ， Ａ 为地线的计 算截面 积（ ｍｍ２ ） ； Ｇ 为悬垂 串串重 （ Ｎ） ； ｈ
—
（ ２ ）利 用 式 （ ２ ） 逐次 由 ｉ 档 计算 ｉ ＋ １档 应 力 ， 当ｌ
ｌ ≥
时， 利用二分法调整试凑档 的初值 ａ ｌ 、 应力下限 ｎ 、 应力上限
≤ 一 … （ ６ ）
１ ＿ ２ 应 力 的显 式 方程
＇
若不考虑悬垂串偏 移引起地线悬挂点高 差的变化 ， 则根据 第基直线塔上悬垂串顺线路 的水 平偏移 一
种不利影 响。
基塔上导线悬挂点的偏距 为 ０ ：
一 Ａｌ 一 ０ （ ３ ）
根据文献［ １ —３ ］ 的研究 结论 ， 悬 垂 串 串长越 短、 档 距 越大
时， 直线塔的覆冰不平衡张力 越大 ， 故 对于特 高压输 电线 路 ， 地 线 的不平衡张力 系数和发生事故概率要大 于同条 件的导线。对
ｉ ＋ １档应 力 的 显式 方 程 ｌ ６ ］ ：
一
， 可求 出第
（ ３ ）当 ６ ≤ ＋ｌ Ｏ ｅ ｐ ｓ 时， 表明试凑 档已接近精度极 限 ， 需重
架空输电线路连续档不平衡张力计算
架空输电线路连续档不平衡张力计算摘要：在电网运行中，不平衡张力是影响输电线路安稳运行的根本，直接影响了电网运行的可靠性。
而不平衡张力的形成，主要由不均匀覆冰导致。
不均匀覆冰，使得直线塔两端出现不平衡张力，铁塔受到弯矩与扭矩影响，为直线塔带来一定损坏。
对此，文章结合架空输电线路的地形、覆冰特点等，从耐张段的连续档数量、档距大小、挂点高差、断面模型、悬垂串等多方面，对架空输电线路连续档的不平衡张力展开计算，准确把握杆塔受力情况，避免不平衡张力带来的浪费与风险，提高杆塔设计的合理性与经济性了，推动电网可持续运行。
关键词：架空输电线路；连续档；不平衡张力；计算前言：实际上，气象变化是导致架空输电线路出现不平衡张力的主要因素。
如：某地区冰雪灾害，导致架空输电线路大规模断线倒塔，导致该灾害的原因在于：导地线出现严重覆冰，线路档距或高差不等，各档输电线水平张力存在差异，杆塔承受了大量的不平衡张力，最终倒塔[1]。
对此，为保障架空输电线路的安全性，提高居民用电可靠性，在架空输电线路建设时，应根据实际情况，对不平衡张力进行计算，提高杆塔的抗扭能力与抗弯能力，避免连续倒塔事故发生。
1、架空输电线路连续档不平衡张力产生原因在架空输电线路竣工时，可以认为，悬垂绝缘子位于铅锤位置，各直线杆塔并不承受张力差。
但是，在实际输电线路运行中，却会出现下列状况，导致耐张段张力相差悬殊，直线杆塔承受了较大的不平衡张力，甚至因此倾斜、倒塔等，导致规模性断电。
具体如下：在架空输电线路上，耐张段各档距的长度，高差出现较大差异时，一旦气象条件发生较大变化，如：大风、大雪等，就会导致各档的张力偏差，不平衡张力因此产生；在寒冷的冬季，若耐张段各档出现不均匀覆冰、不均匀脱冰等现象，将直接导致各档比载不同，不平衡张力产生；在线路检修时，多采用先松某悬挂点，后挂某悬挂点的方式，使两档合为一档，导致相邻档位间的张力不平衡；另外，在耐张段，若某档进行飞车、绝缘爬梯等工作，集中荷载也是引发不平衡张力的重要原因[2]。
第十章 架空线的断线张力和不平衡张力
查曲线Ⅱ中相应曲线 i，得到△Ti，算出Ti+1=Ti−△Ti。
如此类推下去，直至算出断线相邻档的Tk，由Tk查曲线Ⅰ 中相应曲线k，得到△lk，算出δk=△lk+δk−1，由δk查曲线Ⅱ中相
应曲线k，算出△Tk。
如果Tk=△Tk，或者说δk的线段末端P正好落在曲线Ⅱ中 相应曲线k上，则假定的T1正确，Tk 即为所的断线张力。否 则应重新假定T1，重复上述步骤直至Tk=△Tk 为止。
4、确定方法
（1）设计杆塔时：规定断线张力取最大使用张力 的百分数作为杆塔校验荷载。（具体杆塔设计课程 中讲述）
（2）计算电气间距时：依据实际档距、高差、 杆塔结构和气象条件，采用公式具体计算。（重点研 究）
第二节 固定横担固定线夹下 单导线的断线张力
断线张力的特点
1、断线张力是断线冲击过程稳定后的已经衰减了的 “残余张力”。
3、产生的原因
断线：大多发生于小截面架空线。
表10−1
断线事故原因统计表
原因 雷击 外力破坏 覆冰
次数 115
113
29
百分比 24％ 23.5％ 6％
大风 21 4％
振动 压接管抽签 不明
21
17
164
4％ 3.5％ 35％
不平衡张力：
（1）高差悬殊的连续档气象条件变化； （2）不均匀脱覆冰； （3）集中荷载； （4）改建中的档距变化。
如果Tk＞△Tk，或者说δk线末端P点未到达曲线Ⅱ中相应 曲线k，表明T1设大了。如果Tk＜△Tk，或者说δk线末端P点 超过曲线Ⅱ中相应曲线 k，表明T1设小了。
三、断线档的选择原则 为保证交叉跨越在断线事故情形下，满足规范规定的跨 越限距要求，断线档应选在跨越档的相邻档，不同档距分布 下的断线档选定原则见下表。
输电线路孤立档平衡开断计算及施工
第37卷第2期2020年6月ANHUI ELECTRIC POWER在输电线路张力架线施工中，孤立档进行平衡开断时，往往采取空中比划法进行划印割线，此种方法施工程序多，工效低，施工安全风险大；如能采用计算的方法确定割线长度，像常规的平衡开断那样直接进行开断，不仅方便施工，提高工效，减少空中作业量，还可降低施工安全风险。
如果能够建立数学模型，编辑孤立档平衡开断割线长度计算公式，就可解决孤立档平衡开断割线长度计算的技术难题；由于孤立档两端均为转角塔，相对位置有多种情况，可能有两个转角塔转角方向都为左转或右转，也可能一个为左转，另一个为右转等情况，对应关系比较复杂，不能按常规直线塔对应转角塔那样建立坐标系计算割线长度，只有将两转角塔之间的位置关系有机联系在一起，建立数学模型，才能为孤立档耐张塔平衡开断割线长度提供依据。
为此，我们按建立数学模型推导计算割线长度公式、割线有关规定和注意事项等三个方面进行研究，圆满解决了孤立档平衡开断施工计算的技术难题。
1建立数学模型推导计算公式1.1两耐张塔挂线点割线长度推导原理割线长度公式推导首先需要确定应用原理，根据原理进行公式推导。
根据两转角塔的相互位置关系建立三维空间坐标系（X，Y，Z），以其中一基转角塔中心为坐标原点，建立坐标系，确定两基杆塔中心的（X，Y，Z）参数，根据三维空间两点间距离公式，计算紧线后两转角塔挂孔投影在导地线上的划印点直线段长度与两转角塔挂孔的直线段长度差值，然后计算平衡开断割线长度；由于紧线已结束，开断前和挂线后导地线张力基本一致，不考虑其对线长的影响，但两端耐张串对导地线张力的影响在割线时须计算并考虑到割线长度里。
1.2坐标系建立假定小号侧转角塔转角方向为左转，转角度输电线路孤立档平衡开断计算及施工C alculation and Construction of Balance Break of Isolation Stall陈永贵（安徽送变电工程有限公司，安徽合肥230601）摘要：输电线路张力架线施工中，在耐张杆塔进行平衡开断紧挂线是一个比较成熟的施工技术，割线长度通过计算确定，划印后即可量取计算好的割线长度进行开断施工；但在孤立档进行平衡开断时，由于不能按一般耐张塔平衡开断计算公式进行开断尺寸计算，往往采取比划法进行开断施工，这样就会增加施工难度，费时、工效低。
第十章 架空线的断线张力和不平衡张力
表10−3 档距分布形式
断线档选取原则一览表
档距特点
断线档选择
选在档距较多的一 各档档距大致相等
侧断线。
跨越档两侧的档距
分 别 为 一 大 一 小 ， 选在大档距内断线。
即l３＞l5。
跨越档两侧的档距 先选在较大档距l5
内断线，若计算结
一侧较大，一侧很
果裕度不大，需再
小，且小档距的邻
选在小档距内断线
，重GJ，第 k 档相导线断线后尚剩 n’ 根次导线。
当一相内有次导线断裂时，一般认为断线档内的间隔棒 被拉脱或损坏，故不承受张力差，即张力差全部作用在悬挂 点上。
断线后断线档的档距及剩余n‘ 根次导线的张力均要增加， 其它档的档距及张力均减小。设断线后第 i 档每根次导线的 张力Ti ，档距变化量△li与每根导线张力Ti 的关系，仍可用式 （10−2）表示。
4500 1.076 8500 0.187
5000 0.856 9500 0.100
5500 0.690 11004.75
0
（2）作δ=f（△T）曲线Ⅱ 因各档距基本相等，垂直档距lv 等于水平档距lh，悬垂点的垂直荷载为
（N）
将有关数值代入式（10−3），得
（m）
给出不同的△T，求出相应的悬点偏移量δ，如表10−5。 利用该组数值作出图10−4中的曲线Ⅱ。
（1）作T=f（△l）曲线Ⅰ：
给出不同的T，可求得相应的△l，数据示于表10−4中，曲 (m) 线Ⅰ绘制于图10−4中。
T（N） △l（m） T（N） △l（m）
2500 3.501 6000 0.560
3000 2.454 6500 0.456
3500 1.807 7000 0.371
重覆冰输电线路不平衡张力计算及影响因素分析
重覆冰输电线路不平衡张力计算及影响因素分析摘要不均匀覆冰会导致铁塔两侧产生不平衡张力，严重情况下可能对铁塔的安全性造成一定的风险。
本文通过建立输电线路不平衡张力数值计算模型，分析了连续档数、档距、高差及金具串长度对架空输电线路不平衡张力的影响情况。
通过数值计算分析得出，上述因素均对输电线路不平衡张力产生一定的影响，在实际工程中，可根据不平衡张力影响因素及特点对线路两侧张力进行有针对性的控制，提高输电线路本质安全性。
关键字：重覆冰；架空输电线路；不平衡张力；数值计算；影响因素1引言陡峻山区输电线路所处环境复杂多变，微气象、微地形表现十分突出，同时受地形地质条件限制，大档距、大高差出现十分平凡，因此更易发生不均匀覆冰现象。
由于输电线路不均匀覆冰使得杆塔两侧产生不平衡张力，当不平衡张力超过杆塔承载极限时会发生杆塔塔材变形，甚至严重情况下发生倒塔事故，造成大量的经济损失，威胁电力系统的安全稳定运行。
因此有必要对陡峻山区中重覆冰电线不平衡张力变化规律进行研究，分析输电线路不平衡张力随档距、高差、连续档数、金具串长等条件的变化规律，为后续工程设计提供重要参考。
2输电线路不平衡张力数值计算原理高差变化较大的山区输电线路在经过重冰区时，耐张段各档不均匀覆冰而使得各档比载不同，从而导致杆塔两侧出现不平衡张力。
（1）档距变化与应力的关系假定在耐张段内有几个连续档，架线后无冰、无风，架线气温为t m，导线初伸长尚未放出架线应力为σm时，各直线杆塔上悬垂绝缘子串均处于中垂位置，各档导线水平应力均为σm。
当出现不均匀覆冰时，各档导线的应力不一，直线杆塔导线悬挂点发生偏移，档距发生变化。
第i档档距增量Δl i与档内应力σi之间的关系式为：式中：l和βi分别为耐张段内悬垂串处于中垂位置时第i档的档距，单位m和高i差角，单位(°)。
α、E为导线的温度线膨胀系数，单位1/℃；弹性系数，单位N/mm2。
t、σm、Δt e、γm分别为导线架线时的气温，℃；相应气温下的耐张段内的m架线水平应力，N/mm2；架线时考虑初伸长降低的等效温度，℃；架线时导线的自重力比载，N/(mm2·m)。
高压输电线路的拉线张力分析与控制
高压输电线路的拉线张力分析与控制引言随着现代社会的发展，对电力的需求日益增长。
为了满足人们对电力的需求，电力系统不断扩容，而高压输电线路作为电力系统的重要组成部分，起到了承载和传输电能的关键作用。
高压输电线路中的拉线张力问题一直备受关注。
本文将对高压输电线路的拉线张力进行分析与控制，旨在优化高压输电线路的运行和可靠性。
第一部分：高压输电线路的拉线张力分析1. 高压输电线路的基本结构高压输电线路通常由电线、钢支架和绝缘子等组成。
电线起到电力传输的作用，而钢支架和绝缘子则用于支撑和隔离电线。
2. 拉线张力的重要性拉线张力的大小直接影响到高压输电线路的安全性和可靠性。
如果拉线张力过大，会导致电线材料的疲劳破裂甚至断裂，进而引发事故；如果拉线张力过小，电线容易下垂，影响电力的正常传输。
3. 影响拉线张力的因素（1）电力负荷：输电线路传输的电力负荷大小直接影响到拉线张力的大小。
负荷越大，拉线张力越大。
（2）温度变化：输电线路在不同的温度下，导线的线膨胀系数不同，从而影响到拉线张力。
第二部分：高压输电线路的拉线张力控制1. 传统控制方法传统的拉线张力控制方法主要是通过调整钢支架和绝缘子的高度来改变拉线张力。
这种方法需要人工不断监测和调节，工作量大且效果有限。
2. 基于智能算法的控制方法近年来，随着智能技术的快速发展，基于智能算法的拉线张力控制方法逐渐受到关注。
这种方法利用传感器实时监测拉线张力，并根据监测数据运用智能算法进行自动调节。
智能算法可以根据不同的工况和要求，自动调整钢支架和绝缘子的高度，从而实现高压输电线路的拉线张力控制。
3. 拉线张力控制的挑战和展望虽然基于智能算法的拉线张力控制方法在一定程度上提高了高压输电线路的安全性和可靠性，但仍然面临着一些挑战。
例如，如何处理不同参数间的相互影响，如何兼顾经济性和可靠性等。
未来，我们可以进一步研究和改进智能算法，以提高拉线张力控制的准确性和效果。
结论高压输电线路的拉线张力是保障电力系统运行安全和可靠的重要因素。
输电线路导线断线试验及数值模拟分析
输 电线路 导线 断线数 值分 析研 究主 要集 中在两 方 面 。一 是基 于等线 长法 编制 静力 计算 程序 Ｌ ， 】 分 ］
值都 发生 在第 ２ 波 ， ２峰值持 续 时间 为０ ５ １ ０ 来 第 ． ～ ．
Ｓ 峰值 与稳定 值 之 比在 １ ９ ～ ２ ７ ， ． ５ ． ４之 间 。
线路 导线 或地 线发 生断线 。输 电线 路 断线会产 生较 大 的纵 向不 平 衡 张力 ， 对 输 电线 路 杆 塔造 成 瞬态 会
力 峰值 及残余静态 张力和钢管杆 横担 、 塔身根 部 的应 变， 并确定 了断线 工况下结构 动力 响应系数 。 中 国 电力科 学 研 究 院进 行 了 ±８ ０ｋ 直线 塔 ０ Ｖ 断线 模拟 试验 ， 线档 和非 断线 档档 距 分别 为 ５ 断 ５ｍ 和 １ ３ｒ。试 验模 型塔 与真 型塔 的几 何 尺寸 比例 为 ０ ｎ
冲 击 ， 输 电杆 塔 的 内力及位 移 响应 明显增 大 ， 使 导致
断 线档 杆 塔 倒塌 甚 至 引起 输 电线 路 串倒 ， 严重 影 响 输 电线 路 的安全运 行 。 因此 ， 电线路 断线 荷载 及断 输 线 工况 下塔 线体 系 的动力分 析 与试验 研究 一直 受到
研 究 及设计 人 员的广 泛关 注 。
中 图分 类 号 ： Ｕ３ １３ ＴＭ７ ３ Ｔ ｌ． ； ５ 文献标识码 ： Ａ 文 章 编 号 ： ０４４ ２ （０ ２ ０— １４０ １ ０ —５ ３ ２ １ ）２０ ５— ７
导线 、 地线断线 ， 得到了不 同工况 下导线 、 地线 断线张
引 言
覆冰、 舞动 和 强风 等 气 象灾 害 均 可 能引 发 输 电
线 工 况 下 的数 值 模 拟 ， 个 断 线 工 况 的残 余 静 态 张 力 和第 １峰 值 张 力 与 试 验 值 基 本 一 致 ， 大 误 差 分 别 为 ５ ６ 和 各 最 ．
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２ 不平衡 张力计算
电线架设 时 保持 连续 档 内各 档水 平 应 力 相 同 ， 但 当运 行 中气象 条件 发生 变化 ，由于档距 或高差 不
一
＆
～ ” … ，
（） ３
或各档外荷载不均匀 （ 如覆 冰、风） 等，将引 ’
式中
Ａ 串长 ； 为
，
第 ｉ 杆 塔 两侧 电线 最 基
电力供 应 中断 ，极 大地干 扰 了经 济社会 发展 和人 民生 活 的正 常秩 序 。 文 中通过对 线路 在 遭遇极 端 天气情 况 时输 电线路杆 塔 的 断线 、不平衡 张 力的 求解 ，来 指导 输 电线路 杆塔 设
计 ，以提 高杆塔 抗 冰雪 能力 ，保证 电网运行 的安全 。
表 ３ 耐张杆塔不平衡张力百分比
不平衡 张力取设计覆 冰时 的张 力减耐张 最后一 档 （ 均匀覆 冰 不
侧 ）的张力 。
［ ］ 中公式进行计算 ，１ ｍ覆 冰时计算 的不平 １ ５ ｍ 衡 张力百 分 比为 １．６ （０ ％ 一 ０ ） 比按 百 ２５ ％ １０ ２％ ， 分 比取 值 １％ 小 ，其 它 亦 如 此 。这 样 ，按 覆 冰 率 ５ 计算不平衡张力就显得多余 。
２… 。 一１ 。
根 据式 （ ） ３ 可 以列 出 ２ １ ，（ ） Ｋ个 方程 ，共 有 ２ （ 中 ＝ ） 个 未 知数 。由 于式 （ ） （ ） Ｋ 其 ０ １ ， ３
皆为非线性方程，直接求解较困难 ，一般采取试凑 迭代法 ，具体 为：选 取第 １档 应 力 仃 ，根据 式 （ ）计算 △ １ 根据式 （ ）计算 ６ ＝＞ １ ｆ＝＞ ２ 根据式 （ ）计算 ２ ３ ＝＞根 据式 （ ） 计 算 △ … ，依 此 １ ｚ…
断线后 ，各档残余张力的大小和档距 的变化情
况 与断线后 剩余 的档数 有关 。断 线后 第 ｉ 档 距 的 档 变化 量为 ：
变万化的线路实际现场情况 。文中采用编制计算机 程序进行迭代 ， 现将计算结果与文献 ［ ］列 出的 １
百分 比进行 对 比 （ 中 以 ４分 裂 的 ５０ Ｖ线 路 直 文 ０ｋ
此外 ，计算时发现档距越大、高差越大、耐张 段档 数多 ，不平衡 张 力也 随之增 大 ，其 中档 距 的影 响显 著 。 计 算过 程 中 ，均未 考虑杆 塔挠 度 的影 响 ，即杆 塔 始终 保持竖 直状 态 。各冰 区 电线 型号 、设 计应 力
和文献 ［ ］ 的条文说 明相 同。 ２
４ 结 论
在覆 冰严 重 时 ，覆 冰时 的受 力 ，特别 是 电线 断 线和 发生 不平 衡 时 ，是 控 制 杆 塔设 计 的 主要 参 数 。 从 计算 中得 知 ，断 线 张力 、不平 衡 张 力都 随档 距 、 高差 、档 数 的增 大 而增 大 ，因 而在 线 路 的设 计 中 ， 对 于覆 冰 严重 的区域要尽 量 控制 档距 、高差 和耐 张 段 的长度 ，特 别是档 距 的控制 。如果 难 以控制 ，可 以对该 区域进行 验算 ，校 核杆 塔 的抗 冰能 力 。
ｃ ｎ ｅ ｔｏ ｎ ｎ ａ ａ ｃ ｅ ｓｏ ｆｔａ ｓ ｓ ｉｎ ｌ ｅ ｔ ｗｅ ｎ ｅ ｈ ｏ ｄｉ ｏ ｆ ｅ ｔｅ ａ ｈ ｒ ｈ ｓ ｌ ｒ ｓ ｄ ｔ ｏ ｎ ｃ ｉｎ ａ ｄ ｕ ｂ ｌ ｎ ｅ ｔ ｎ ｉｎ ｏ ｎ ｍｉｓｏ ｉ ｏ ｒｕ ｄ ｒｔ ｅ ｃ ｎ ｔ ｎ ｏ ｘｒ ｍｅ ｗｅ ｔ ｅ ，ｔ ｅ ｒ ｕ ｔ Ｗｅ ｅ ｕ ｅ ｏ ｄ ｒ ｎ ｉ ｅ ｓ ｇ ｉ ｅ ｔ ｅ ｄ ｓｇ ｔ ｎ ａ ｄ ｏ ａ ｓ ｓ ｉｎ ｌ ｅ ｔ ｗｅ ｏ ｗｉ ｓ ｎｄ ｍｏ ｅ ｅ ｃ ｔｒ ａ ｄ ｔ ｅ ｐ ｓ ｆ ｔ ｐ ｒ ｔｏ ｆ ｐ ｗｅ ｕ ｄ ｈ ｅ ｉｎ ｓａ ｄ ｒ ｆｔ ｎ ｍ ｓｏ ｉ ｏ ｒ ｔ ｔ ｔ ｒ ｓ ｖ ｒ ｉｅ ｓｏ ｍ ｒ ｉ ｎ ｈ ａ ｅ ｅ ｎ ｏ ｋ ｅ ａ ｅｙ ｏ ｅ ａｉ ｎ ｏ ｏ ｒ ｄ． Ｋｅ ｒ ｓ ｔａ ｓ ｓｉ ｎ ｆｎ ｓ ｉｃ ｎ ｅ ｔｏ ｅ ｓｏ ｙ ｗｏ ｄ ： ｒ ｎ ｍｉｓ ｏ ｅ ，ｄ ｓ ｏ ｎ ｃｉ ｎ ｔｎ ｉ ｎ，ｕ ｂ ａ ｅ ｄ ｔｎ ｉ ｎ ｉ ｎ ａｎ ｅ ｅ ｓｏ ． ｌ
起各 档应 力 不 相 同 ，使 直 线 杆 塔 上 出 现不 平 衡 张 力 】 。这 时 ，直 线 杆 塔 电线 悬 挂 点 发 生 偏 移 ，如
图 ２所示 。
低点到导线悬挂点的水平距离 ；Ｇ 为绝缘子串的 串重 ；ｎ为分裂数 ；Ａ为 电地线截 面 积 ；０ ａ 和 为 第ｉ 档两 侧 悬 挂 点处 电线 与水 平 线 的夹 角 ，江 １ ，
关键词 ：输 电线路 ；断 线张 力 ；不平 衡 张力
中图分 类号 ：Ｔ ５ Ｍ７ ３
文 献标 识码 ：Ａ
文章 编号 ：１０ －１ ８ ２ ０ ） ３０ ０ －３ ０ ８０ ９ （ ０ ９ ０ －０ ９０
Ｃａｃ ａ ｉ ｎ ａ ｄ ｎ ｌ ｓｓｏ ｂａａ ｃ ｎｄ ｄ ｓ ｏ ｅ ｔｏ ｅ ｉｎ ｌｕｌｔｏ ｎ ａ ａ ｙ ｉ ｆｕｎ ｌ ｎ ｅ ａ ｉｃ ｎｎ ｃｉ ｎ ｔｎｓｏ
ｏ＂ ＋１ ｉ
，
＋ 指平均档距， 下同； ０ ｍ冰区 ５ｒ ａ 相应平均档距为３０ ５ｍ和４０ 。 ５ｍ
从 表 １可知 ，按覆 冰率 计算 的断线 张力百 分 比 比按 文献 ［ ］ 取 值 百 分 比大 ，且 剩 余 档 越 多 越 １
大 ，平 均档 距越 大差别 也越 大 。
（ ￣ ＋ｏ１ ０＋ 孵 ＼ ＋ ’ ～ｎ 。ｌ 暇 ｔｉ ２ ｉ ２ ＋ ａ） ｈ ２１ ｃ Ａ＂ ｃ ｉ ， ８詈 ‘ ／
０ 引 言
输 电线路杆塔承载了导线等输 电设备 ，需要保 证杆塔的在各种气象条件 ，特别是覆冰时的安全性
能 。文献 ［ ］规 定 了杆 塔在 导 地 线 断线 情 况 下 承 １ 受 的断线 张力 ，以及 导地 线 上 的纵 向不 平 衡 张力 ，
［ ］ 没 有给 出 明确 的 规 定 。 因此 ，文 中主 要 讨 论 １ 按覆 冰 率计算 断线及 不 平衡 张力 ，并 和按 最大使 用 张 力百 分 比取值 进行 比较 。
夹时 ，在一侧导线断落后 ，另一侧 同相导线拉力的 作用使绝缘子 串向未断线侧偏移，结果使未断线侧 的其余直线杆塔上的悬垂串也向同一方向倾斜 ， 但
设计。其中，对导地线断线、不平衡张力规定 了 ２ 种取值方法 ，一是按导地线在不 同冰区 （ 或不 同 线路等级） 的覆 冰率来计算 ，另一个是按 导地线 最大使用张力的百分数来计算 ，并且取两者之大者 进行设 计 。而对 于按 覆 冰 率 的计 算 张 力 ，文 献
选取 根据断线位 置估计 ，一般取 ７ ％设计 应力 ， ０
（） ２ １ ，（ ）求得 ，如同断线张力 ，可以列 出 ２ Ｋ个
方程 ，共有 ２ Ｋ个未知数。因为没有断线 ， ＞， ０ 但整个耐张段长度是不会发 生变化 的，即 ＆ ＝ 。 ０ 其计算方法也采用迭代法 ，和断线张力的计算方法
计算不平衡张力时根据不均匀覆冰档数估计 ，一般 取 ９ ％设计应力。上 述计算若采取手工计算 （ ０ 特 别 是 当 Ｋ较 大 时 ） ，工 作 量 繁 重 ，因 而文 献 ［ ］ ３
・
相 同，迭代完成 的标 志是 Ｉ Ｉ＜ 。计算结果见 ｓ 表２ ，表 ３ （ 张段 内有 ７档，前 ３档正 常覆冰 ， 耐
ｏ ｔ ａ ｍ ｉｓｏ ｉ ｅ ｎ ｒ ｎｓ ｓ ｉ ｎ ｌｎ ｓ
Ｚ ＨＯＵ ｎ， Ｐ ＮＧ Ｊａ — ｈ ｎ Ｋｕ Ｅ ｉｎ ｃ ｕ
（ ｕ ａ ｎ ｅｓｙ Ｃ ａ ｇｈ １０ ２ Ｃ ｉａ Ｈ ｎｎＵ ｉ ｒ ｔ， ｈｎｓａ４０ ８ ， ｈｎ ） ｖ ｉ
Ａｂ ｔａ ｔ Ｉ ａ ｕ ｒ ０ ｓｒ ｃ ： ｎ Ｊｎ ａｙ２ ０８， Ｓ ｕｈ Ｃｈｎ ｕ ｅｅ ａｇ —ｃ ｌ ｃ ｉａ ｔｒ ｒｓ ｌｎ ｎ ８ｖ ｌ ｏ ｒ ｄ ｄ ｍａｅ ａ ｄ ｐ ｗｅ ｏ ｔ ｉａ ｓｆ ｒｄ ｌｒｅ ｓａｅ ｉｅｄ ｓｓｅ ， ｅｕｔ ｇ ｉ ｅ ｅｘ ｗｅ ａ ｇ ｎ ｏ ｒ ｉ ￣ｐ
１ 断线 张力计算
直线 杆塔 采 用悬 式绝 缘 子和 固定横 担 、 固定 线
这些数据基本都是按导线的最大张力 的某个百分 比 来取 值 ，忽 略导地 线在 不 同气象 条件 、不 同地 形等 条件 下 断线 张 力 、不 平 衡 张力 的 差 异 。２０ ０ ８年 冰 灾发生后 ，国家 电网公 司颁 布了 《 中重 冰区输 电 线路设计技术规定》 等标 准，用来指导输 电线路
第２ ９卷／ｏ９年 第 ３期 ２ｏ
湖
南
电
力
研 究与 试验
输 电线路不 平衡和断线张力计算 与分析
周 坤 ，彭建 春
（ 南大学，湖南 长沙４ ０８ ） 湖 １０ ２
摘 要 ：２ ０ ０ ８年 １月 ，我 国 南方 地 区遭 遇 大 范 围雨 雪冰 冻 灾 害 天 气 ，电 网严 重 受 损 ，
图 ２ 固定线 夹不均 匀覆 冰时 示意 图
这 时档 距 的变化 和绝缘 子 串 的偏移 量亦 可按 式
循环计算公 式 （ ） 一 （ ） １ ３ ，直 至计 算 出 ，如 果 Ｉ ｌ ８（ 为足够小正数） ，则重新选择 ， 直到 Ｉ Ｉ＜ ，则迭代完成。首次迭代 时 ， 的
｛
［ 一
线杆塔断导线为例 ，下 同） ，断线张力取断线档相
邻档 电线 的张力 ，见 表 １ 。
表 １ 断线 张力百 分 比 ％
（】 ） 甜 ＋
式中 地 线应 力 ；Ｅ 为 电地 线 弹 性 系数 ； ，
㈩
分 别 为
ｌ为第 ｉ ｉ 档档距 ； 为导地 线 比载 ； 为 导
档距发生变化 （ 断线或不均匀脱 冰）前 的导地线 水平应力和比载 ； 为第 ｉ 档高差角。于是第 ｉ 档 绝 缘子 串的偏 移为 ｉ ｚ１ Ｚ２ ・ ｚ ｉ ＝ ｉ ＋ ｉ ＋一 ＋ ｉ ｌ ｌ ｌ （） ２