实际环境下的架空导线弧垂及跨越限距工程计算
架空线路交跨及对地距离测量规程
架空线路交跨及对地距离测量规程1 目的规范测量架空线路对交叉跨越物及对地距离的作业方法,确保架空线路交叉跨越距离及对地距离测量作业的安全和测量数据的准确。
2 引用标准下列标准所包含的条文,通过引用而构成本作业指导书的条文。
本书出版时,所示版本均为有效。
所有标准都会被修改,使用本书的各方,应探讨使用下列标准最新版本的可能性。
DL409-91 《电业安全工作规程》(电力线路部分)DL/T 741-2001 《架空送电线路运行规程》DL/T 5146-2001 《35kV~220kV架空送电线路测量技术规程》3 技术术语3.1 交叉跨越指架空电力线路的路径通道内有铁路、公路、电力线路、通讯线等障碍物,导地线从障碍物上方跨越或从障碍物下方穿过。
4 安全措施4.1 测量带电线路导线的垂直距离(导线弧垂、交叉跨越距离)时,严禁使用皮尺、线尺(夹有金属丝者)。
4.2 在测量带电线路导线对各类交叉跨越物的安全距离时,确保测量标尺与带电设备保持安全距离。
4.3 如需登杆测量时,杆上人员应系安全带,人体与带电体保持足够的安全距离,应办理工作许可手续。
4.4危险点及控制措施5 作业准备5.1 人员准备测工1 名,要求能熟练掌握经纬仪;杆上作业人员1名;辅助测工2 名,记录数据及立标尺等。
5.2 机具准备根据工作现场实际情况确定作业方法,准备相应的工具。
5.2.1 采用直接测量法,准备测绳(绝缘)一条,登杆工具一副,个人安全工具,尺子一把或测高仪一台。
5.2.2 采用间接测量法,准备经纬仪一台及塔尺、钢尺各一把。
6 作业周期新架设线路投入运行一年后测量一次,以后根据线路巡视情况安排和线路运行通道环境的变化进行检测。
7 作业流程8 作业项目、工艺要求及质量标准8.1 作业项目8.1.1 直接测量法检查导线对地及交叉跨越物的距离,可以采用比较直观的直接测量法,用测绳(或绝缘绳)抛挂在导线上直接测量出导线对地或交叉跨越物的距离,也可采用测高仪直接测读出导线对地或交叉跨越物的距离。
架空线路交叉跨越距离
架空线路交叉跨越距离 The manuscript was revised on the evening of 2021五、架空线路交叉跨越距离(一)对地距离1.导线与地面的距离、在最大弧垂情况下,不应小于表8-4的规定。
表8—4 导线与地面的最小距离(m)2.导线与山坡、峭壁、岩石之间的净空距离,在最大风偏情况下,不应小于表8-5的规定。
8—5 导线与山坡、峭壁、岩的石的最小净空距离(m)3. 10KV及以上的线路,不应跨越屋顶为易燃材料做成的建筑物。
对耐火屋顶的建筑物,应尽量不跨越,如需跨越,应与有关部门协商并得到同意。
导线与建筑物之间的垂直距离,在最大弧垂情况下,不应小于表8-6的规定。
表8—6 导线与建筑物之间的最小垂直距离线路电压(kV)1以下6~10最小距离(m) 3线路边导线与建筑物之间的距离,在最大风偏情况下,不应小于表8-7规定。
表8—7 边导线与建筑物之间的最小距离线路电压1以下6~10 35 110 220(二)交叉跨越距离1.架空电力线路与弱电线路交叉,交叉角应符合表8-8。
表8—8 电力线路与弱电线路的交叉角2.架空电力线路与弱电线路交叉的垂直距离,不应小于表8-9规定。
表8—9 电力线路与弱电线路交叉的最小垂直距离弱电线路与电力线路同杆架设时,弱电线路应架设在电力线路的下方,与电力线路最下层的横担距离不应小于2m。
3.线路与铁路、道路交叉的垂直距离,不应小于表8-10的规定。
表8—10 线路与铁路、道路的最小垂直距离(m)4.同级电压线路相互交叉或与低电压线路交叉时,两交叉线路导(地)线的最小垂直距离不应小于表8-11的规定。
表8—11同级电压线路相互交叉或与低电压线路交叉最小垂直距离5. 10KV及以下的线路,导线与街道人行道树之间的距离,不应小于表8-12的规定。
表8—12 导线与街道行道树之间的最小距离(m)6.线路与管道交叉、平行、应避开管道的检查孔。
交叉、接近的最小垂直距离及最小水平距离,应符合下列数值:1)最小垂直距离:200kV 5m35~110kV 4m10kV及以下3m2)最小水平距离:35~220kV ≥最高杆(塔)的高度(开阔区)10kV 2m(路径受限制地区)1kV以下(路径受限制地区)7.线路与各种设施交叉时,线路的导线不应有接头。
10kV架空线路弧垂设计要点分析
1电 力 技 术 与 管 土 l 皇
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d l e c t r t c i t y t e c h n o l o g y a n d ma n a g e me n t
1 0 k V架空线路弧垂设计要点分析
朱一强 ,吴瑞民 ,王克俭 ( 国网山东单县供 电公 司,山 东菏泽 2 7 4 3 0 0) 摘 要 :弧垂设计是 架空线路 中最重要 的组成部分 ,弧垂检测 同样 也是空架线路安全运行 的重要 保证依据 。弧 垂设计的每一 个环 节直接 制约着整个电 网的安全 ,所 以本 文通过 对胡垂设计 中的要点加 以分析从而更好 的掌握设计
中的 重 点 。
关键词 :弧垂计算 ;档 内角度法 ;设计
中图分类号 :T M7 2 6 . 3
文献标识码 :A
文章编号 :1 6 7 4 - 7 7 1 2 ( 2 0 1 4 ) 0 6 — 0 0 7 1 — 0 1
设计时候应 该考 虑到每个方面 的因素对 于架空线路 的影 响。 每个地 区的架 空线路在实际安装运行 的过程 中会受到各种 不 稳定 的因素 加以干扰 。如果 当地 的风速 较多应该考虑 到架空 线路 的松弛度 。当线路太松弛强风天气 不仅可能会 引起架 空 线路之 间短 路同时还会造成线 路垂直安全距离 的变化 。很容 易造成人 员伤亡 或者是投 资的浪费。所 以在进行实 际的线路 设计过 正中要考虑好 当地 的每 个因素,在降低投 资的基础上 满足弧垂角度的大小从而更好 的保障线路 的安全 。 ( 二)路中的机 电设计对 弧垂的影 响。在对线路 进行设 计的时候应该考虑到每个影 响因素。( 1 ) 外界环境的变化影响。 很 多时候 1 0 k V架空线路在安装过程 中遇到 的外界环境也各行 同,对于不 同的外界环境应该测量出相应 的外界风速 、温度 、 雷雨次数等 。根据相应的计算采 取相应的设计 办法 。 ( 2 )导 线制造技术的设计。 为了更好的满足实际架空线路的设计需求 , 针对每个地区的弧垂设计时应 当采用不同性能的导线 。地 区的 不 一样 自然导线 的相对 性能也会存在一 定的区别。在正确掌 握 当地风速 、温度等 以后选取更适合当地气候的导线 。针对这 样 的外界环境导线的设计参数以及所承受 的拉应力都要增强 。 ( 3 )导线 的安装过程对 弧垂 的影响。1 0 k V的线路杆塔结构和 导线的不同型号都影响着导线的安装。有的时候 为了实现 导线 的最大断线拉力和最大负荷只是安装单串的绝缘子串。有的时 候档距 变大导线安装 以后 安全 距离也就相应 的变 低为了能够 保证安全距离只能增加杆塔的高度或者是相应的导线拉力 。 ( 4 ) 防止导线震动 。在风速较大 的地区风速变化的时候很容易引起 导线所承受的拉应力也发生变化 。当导线拉应力变化的时候安 全距离不断变化的同时也引起 了弧垂的改变 。弧垂的变化直接 给架空线路的安全带来 了隐患。所以要想掌握好弧垂的设计就 应该设计好导线在风速较大地 区的加固措施设计。 ( 三 )线路杆塔的设计对弧垂 的影响。一般 的线路杆塔 的 形式包括;直线杆塔、耐张杆塔 、转角杆塔和终端杆塔。直线 杆塔一般是承受压力最小的杆塔 ,通常是只是承 受导线的垂直 方 向上的重力而不承当导线的水平拉应力。在实际的设计安装 过程中杆塔的要求材质以及高度都会对弧垂大小有一定的影响。 杆塔太高造成资金上的浪费 同时也增大了弧垂的大小。同时, 杆塔在水平上承受的导线拉应力随着外界的变化也会相应 的变 化 ,所 以针对杆塔的材质也有相应的设计要求。假如杆塔 的材 质 要 求 不足 可 能会 引起 杆 塔 的倾 斜 直 接 带来 弧 垂 的改 变 。所 以 想要更好的保证弧垂的稳定应该确保杆塔 的材质设计需求 。 三、结束语 在实际 的运行 过程 中影 响 1 0 V架空线弧 垂改变的原 因有 很 多因素 。所 以要想 更好 的保证弧垂 的设计 就应该到每个 因 素对 其造成 的影 响及危 害。本 文通过 以上几种 影响因素加 以 分析更好的 了解架空线路弧垂设计 中应该考虑到的设计要点 。 参考文献: 『 1 1 李博之 . 压 架空线输 电线路技 术施 工手册 [ M] . 北京 : 中国电力出版社 , 1 9 9 8 . 【 2 2 ] 王璋奇 . 电线路 杆 塔 设 计 中的几 个 问题 Ⅱ 】 . 电力 建
架空线常用计算公式和应用举例_图文
架空线常用计算公式和应用举例前言在基层电力部门从事输电线路专业工作的技术人员,需要掌握导线的基本的计算方法。
这些方法可以从教材或手册中找到。
但是,教材一般从原理开始叙述,用于实际计算的公式夹在大量的文字和推导公式中,手册的计算实例较少,给应用带来一些不便。
本书根据个人在实际工作中的经验,摘取了一些常用公式,并主要应用Excel工作表编制了一些例子,以供相关人员参考。
本书的基本内容主要取材于参考文献,部分取材于网络。
所用参考文献如下:1. GB50545 -2010 《110~750kV架空输电线路设计规程》。
2. GB50061-97 《66kV及以下架空电力线路设计规范》。
3. DL/T5220-2005 《10kV及以下架空配电线路设计技术规程》。
4. 邵天晓著,架空送电线路的电线力学计算,中国电力出版社,2003。
5. 刘增良、杨泽江主编,输配电线路设计, 中国水利水电出版社,2004。
6.李瑞祥编,高压输电线路设计基础,水利电力出版社,1994。
7.电机工程手册编辑委员会,电机工程手册,机械工业出版社,1982。
8.张殿生主编,电力工程高压送电线路设计手册,中国电力出版社,2003。
9.浙西电力技工学校主编,输电线路设计基础,水利电力出版社,1988。
10.建筑电气设计手册编写组,建筑电气设计手册,中国建筑工业出版社,1998。
11.许建安主编,35-110kV输电线路设计,中国水利水电出版社,2003。
由于个人水平所限,书中难免出现错误,请识者不吝指正。
四川安岳供电公司李荣久 2015-9-16目录第一章电力线路的导线和设计气象条件第一节导线和地线的型式和截面的选择一、导线型式二、导线截面选择与校验的方法三、地线的选择第二节架空电力线路的设计气象条件一、设计气象条件的选用二、气象条件的换算第二章导线(地线)张力(应力)弧垂计算第一节导线和地线的机械物理特性与单位荷载一、导线的机械物理特性二、导线的单位荷载第二节导线的最大使用张力和平均运行张力一、导线的最大使用张力二、导线的平均运行张力第三节导线张力弧垂的精确计算一、导线的悬链线解析方程式二、导线的张力、弧垂与线长三、导线的允许档距和允许高差四、导线悬挂点等高时的张力弧垂计算五、架空线的等效张力(平均张力)第四节导线张力弧垂的近似计算一、导线的抛物线解析方程式二、导线的张力、弧垂与线长第五节水平档距和垂直档距一、水平档距和水平荷载二、垂直档距和垂直荷载第六节导线的状态方程式一、孤立档的状态方程式二、连续档的状态方程式和代表档距第七节临界档距一、用斜抛物线状态方程式求临界档二、用临界档距判别控制条件所控制的档距范围第八节导线张力弧垂计算步骤第九节导线应力弧垂分析一、导线和地线的破坏应力与比载二、导线的悬链线公式三、导线应力弧垂的近似计算四、水平档距和垂直档距五、导线的斜抛物线状态方程式六、临界档距第三章特殊情况导线张力弧垂的计算第一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和张力二、导线强度及对地或交叉跨越物距离的校验第二节孤立档导线的计算一、耐张绝缘子串的单位荷载二、孤立档导线的张力和弧垂三、孤立档的临界档距第三节导线紧线时的过牵引计算一、紧线施工方法与过牵引长度二、过牵引引起的伸长和变形三、不考虑耐张绝缘子串的导线过牵引计算四、孤立档考虑耐张绝缘子串的导线过牵引计算第四节连续倾斜档的安装计算一、连续倾斜档导线安装时的受力分析二、连续倾斜档观测弧垂的确定三、悬垂线夹安装位置的调整四、地线的安装第五节耐张绝缘子串倒挂的校验第六节悬垂线夹悬垂角的计算第四章导线和地线的防振计算第一节防振锤和阻尼线一、防振锤的安装二、阻尼线的安装第二节分裂导线的防振第五章架空线的不平衡张力计算第一节刚性杆塔固定横担线路不平衡张力的计算一、线路产生不平衡张力时的几种关系二、不均匀覆冰或不同时脱冰时的不平衡张力求解方法三、断线张力求解方法四、导线从悬垂线夹松落时的不平衡张力第二节固定横担线路考虑杆塔挠度时不平衡张力的计算一、线路产生不平衡张力时的几种关系二、不均匀覆冰或不同时脱冰时考虑杆塔挠度的不平衡张力求解方法三、考虑杆塔挠度时的断线张力求解方法第三节转动型横担线路断线张力的计算一、断线张力的求解方程二、断线张力的计算机试凑求解方法第四节相分裂导线不平衡张力的计算一、计算分裂导线的不平衡张力的公式二、计算公式中几个参数的取值与计算三、不平衡张力的求解方法四、用Excel工作表进行计算的方法第五节地线支持力的计算一、电杆的刚度和刚度系数二、电杆的挠度三、地线支持力的计算四、地线支持力的计算机试凑求解方法第六章架空线弧垂观测计算第一节弧垂观测概述一、观测档的选择二、导线初伸长的处理三、弧垂的观测方法四、弧垂的调整与检查五、观测弧垂时应该注意的问题第二节均布荷载下的弧垂的观测参数计算一、用悬链线法求弧垂观测参数二、弧垂观测角的近似计算公式三、用异长法和等长法观测弧垂时a、b与弧垂f的关系第三节观测档内联有耐张绝缘子串时弧垂的观测参数计算一、观测档弧垂的计算公式二、用等长法和异长法观测弧垂三、用角度法观测弧垂架空线常用计算公式和应用举例 安岳供电公司 李荣久第一章 电力线路的导线和设计气象条件第一节导线和地线的型式和截面的选择一、导线型式常用导线的型号和名称如表1-1-1。
实际环境下的架空导线弧垂及跨越限距工程计算
验证 ,计算结果与现场测量结果相比仅 有少许的误差 ,由此证 明 了所提方法是可行的。
关键 词 : 架 空导 线 ;跨 越 ;弧 垂 ; 应 力 ; 气 象条 件
Ca c a i n o a nd Re t i to l ul to fS g a s r c i n
o pa fOve he dLi sunde a v r nm e t n S no r a ne rRe l En io n
TA0 Ka i, LU Yi
( c o l f l t c o e, o t hn nv ri f eh oo y Gu n z o 1 6 0 C ia S h o e r w rS uhC i U i s yo c n lg , a g h u5 4 , hn ) o E c iP a e t T 0
立 架 空 导 线 的状 态 方程 ,并 通过 牛 顿 一拉 夫 逊 迭代 求得 导 线 的 应 力 , 而推 导 出弧 垂 和 限距 计 算 方法 提 出 了在 实际 环 进 境下计算和校验 导线弧垂 变化 以及对地跨越物 限距 变化的方法。该 方法在广 东电网某 实际运行 的 2 0 V 线路上进行 了 2k
导 线 的限距 和弧垂 呈现 出此 消彼长 的关 系 ,因 此考核 限距 实际 上就是 考 核弧垂 。导线 的弧 垂 主要 受载 流量 、环境 温度 、风 速 以及 导线 材质等 因素 的 影 响 。S e e . hn等人在 文献 l1 h l yL C e l 1的基础 上做 了 大量关 于弧垂模 型的研究 , 并在 2 0 0 3年提 出 了基 于 环境 温 度 和 电 流 的导 线 弧 垂 计 算 模 型 。之 后 , j Wenc e ii s ri d le 等人 又提 出了基 于多导体 自然模 h V lr 型( trlMo e) Na a u d s ̄论 的实时架 空 高压线 路 弧垂计
架空输电线路重要跨越施工方案研究
架空输电线路重要跨越施工方案研究摘要:加强对输电线路的跨越施工管理可以提升工程质量和安全性。
文章分析了架空输电线路施工规划要点,围绕跨越高速公路、跨越高速铁路、跨越航道探究了3种重要的跨越施工方案,旨在更好地进行线路施工,为输电线路建设人员提供技术指导,提升线路施工质量和效率。
关键词:架空输电线路;跨越施工;跨越航道前言输电线路负责输送电能,联合发电厂和变电站一同运行,实现电力系统联网。
架空输电线路距离较长、路径复杂,线路新建、改造、拆除与架空导地线有关,会遇到多种跨越问题,如树木、建筑物、铁路等。
依据跨越物的形状、影响和施工难易度,可以分为重要跨越和一般跨越,重要跨越的具体方案是文章主要探究的内容。
1.架空输电线路施工规划要点1.1杆塔设计要点杆塔负责支撑架空输电线路的导线与地线,使其满足电气绝缘的安全标准。
不同杆塔运行安全和占地面积具有差异性,因此应结合具体区域的气候和地貌明确杆塔的基础型式。
在工程规划设计中,主要以成熟杆塔、典型设计杆塔为主,若使用新式杆塔,需要提前试验,避免出现安全问题。
1.2线路规划要点设计人员在规划输电线路时,应提前做好可行性研究,保证输电线路设计的经济性和合理性。
通过现场选线和图上选线的方式,明确施工跨越位置的气象、地质、交通资料,结合实际情况调整设计方案。
1.3导线选择架空输电线路中导线是关键部分,因为线路长期在外部环境中工作,会经常受外界因素影响,如温度、光照等,设计人员在选择导线时,主要按照机械强度、电气性能要求等要素进行选择。
当前,钢芯铝绞导线十分普遍,性能良好,可以广泛使用。
1.4防雷设计防雷工作是电力系统的重点工作,架空输电线路的防雷设计需要结合地区雷电情况、土壤导电率等要素综合考虑。
杆塔上的避雷线一般采用铝包钢绞线、钢绞线,保证避雷线的防雷保护角;接地装置主要采用圆钢射线状敷设在土壤内,或采用深井接地和加降阻剂、接地模块等方式保证接地电阻符合电气性能要求。
城市架空电力线路接近或跨越建筑物的安全距离
线路经过地区 线路电压(Kv )城市架空电力线路接近或跨越建筑物的安全距离第附录B.0.1条 在导线最大计算弧垂情况下, 1-330kV 架空电力线路导线与建筑物之间垂直距离不应小于附表 B.0.1的规定值。
1-330kV 架空电力线路导线与建筑物之间的垂直距离第附录B.0.2条城市架空电力线路边导线与建筑物之间,在最大计算风偏情况下的安全距 离不应小于附表B.0.2的规定值。
附录C 城市架空电力线路导线与地面、街道行道树之间最小垂直距离第附录C.0.1条 在最大计算弧垂情况下,架空电力线路导线与地面的最小垂直距离应符合附表C.0.1的规定。
架空电力线路导线与地面间最小垂直距离 (m )(在最大计算导线弧垂情况下)附表c.0.1架空电力线路边导线与建筑物之间安全距离 (在最大计算风偏情况下)附表B.0.2(在导线最大计算弧垂情况下)附表注:1.居民区:指工业企业地区、港口、码头、火车站、城镇、集镇等人口密集地区;2.非居民区:指居民区以外的地区,虽然时常有人、车辆或农业机械到达,但房屋稀少的地区;3.交通困难地区:指车辆、农业机械不能到达的地区。
第附录C.0.2条架空电力线路与街道行道树(考虑自然生长高度)之间最小垂直距离应符合附表C.0.2的规定。
架空电力线路导线与街道行道树之间最小垂直距离(考虑树木自然生长高度)附表C.0.2附录D直埋电力电缆之间及直埋电力电缆与控制电缆、通信电缆、地下管沟、道路、建筑物、构筑物、树木之间安全距离直埋电力电缆之间及直理电力电缆与控制电缆、通信电缆、地下管沟、道路、建筑物、构筑物、树木之间安全距离附表D安全距离(m)注:1.表中所列安全距离,应自各种设施(包括防护外层)的外缘算起;2.路灯电缆与道路灌木丛平行距离不限;3.表中括号内数字,是指局部地段电缆穿管,加隔板保护或加隔热层保护后允许的最小安全距离;4.电缆与水管,压缩空气管平行,电缆与管道标高差不大于0.5m时,平行安全距离可减小至0.5m。
架空线常用计算公式和应用举例
架空线常用计算公式和应用举例前言在基层电力部门从事输电线路专业工作的技术人员,需要掌握导线的基本的计算方法。
这些方法可以从教材或手册中找到。
但是,教材一般从原理开始叙述,用于实际计算的公式夹在大量的文字和推导公式中,手册的计算实例较少,给应用带来一些不便。
本书根据个人在实际工作中的经验,摘取了一些常用公式,并主要应用Excel工作表编制了一些例子,以供相关人员参考。
本书的基本内容主要取材于参考文献,部分取材于网络。
所用参考文献如下:1. GB50545 -2010 《110~750kV架空输电线路设计规程》。
2. GB50061-97 《66kV及以下架空电力线路设计规范》。
3. DL/T5220-2005 《10kV及以下架空配电线路设计技术规程》。
4. 邵天晓著,架空送电线路的电线力学计算,中国电力出版社,2003。
5. 刘增良、杨泽江主编,输配电线路设计, 中国水利水电出版社,2004。
6.李瑞祥编,高压输电线路设计基础,水利电力出版社,1994。
7.电机工程手册编辑委员会,电机工程手册,机械工业出版社,1982。
8.张殿生主编,电力工程高压送电线路设计手册,中国电力出版社,2003。
9.浙西电力技工学校主编,输电线路设计基础,水利电力出版社,1988。
10.建筑电气设计手册编写组,建筑电气设计手册,中国建筑工业出版社,1998。
11.许建安主编,35-110kV输电线路设计,中国水利水电出版社,2003。
由于个人水平所限,书中难免出现错误,请识者不吝指正。
四川安岳供电公司李荣久2015-9-16目录第一章电力线路的导线和设计气象条件第一节导线和地线的型式和截面的选择一、导线型式二、导线截面选择与校验的方法三、地线的选择第二节架空电力线路的设计气象条件一、设计气象条件的选用二、气象条件的换算第二章导线(地线)张力(应力)弧垂计算第一节导线和地线的机械物理特性与单位荷载一、导线的机械物理特性二、导线的单位荷载第二节导线的最大使用张力和平均运行张力一、导线的最大使用张力二、导线的平均运行张力第三节导线张力弧垂的精确计算一、导线的悬链线解析方程式二、导线的张力、弧垂与线长三、导线的允许档距和允许高差四、导线悬挂点等高时的张力弧垂计算五、架空线的等效张力(平均张力)第四节导线张力弧垂的近似计算一、导线的抛物线解析方程式二、导线的张力、弧垂与线长第五节水平档距和垂直档距一、水平档距和水平荷载二、垂直档距和垂直荷载第六节导线的状态方程式一、孤立档的状态方程式二、连续档的状态方程式和代表档距第七节临界档距一、用斜抛物线状态方程式求临界档二、用临界档距判别控制条件所控制的档距范围第八节导线张力弧垂计算步骤第九节导线应力弧垂分析一、导线和地线的破坏应力与比载二、导线的悬链线公式三、导线应力弧垂的近似计算四、水平档距和垂直档距五、导线的斜抛物线状态方程式六、临界档距第三章特殊情况导线张力弧垂的计算第一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和张力二、导线强度及对地或交叉跨越物距离的校验第二节孤立档导线的计算一、耐张绝缘子串的单位荷载二、孤立档导线的张力和弧垂三、孤立档的临界档距第三节导线紧线时的过牵引计算一、紧线施工方法与过牵引长度二、过牵引引起的伸长和变形三、不考虑耐张绝缘子串的导线过牵引计算四、孤立档考虑耐张绝缘子串的导线过牵引计算第四节连续倾斜档的安装计算一、连续倾斜档导线安装时的受力分析二、连续倾斜档观测弧垂的确定三、悬垂线夹安装位置的调整四、地线的安装第五节耐张绝缘子串倒挂的校验第六节悬垂线夹悬垂角的计算第四章导线和地线的防振计算第一节防振锤和阻尼线一、防振锤的安装二、阻尼线的安装第二节分裂导线的防振第五章架空线的不平衡张力计算第一节刚性杆塔固定横担线路不平衡张力的计算一、线路产生不平衡张力时的几种关系二、不均匀覆冰或不同时脱冰时的不平衡张力求解方法三、断线张力求解方法四、导线从悬垂线夹松落时的不平衡张力第二节固定横担线路考虑杆塔挠度时不平衡张力的计算一、线路产生不平衡张力时的几种关系二、不均匀覆冰或不同时脱冰时考虑杆塔挠度的不平衡张力求解方法三、考虑杆塔挠度时的断线张力求解方法第三节转动型横担线路断线张力的计算一、断线张力的求解方程二、断线张力的计算机试凑求解方法第四节相分裂导线不平衡张力的计算一、计算分裂导线的不平衡张力的公式二、计算公式中几个参数的取值与计算三、不平衡张力的求解方法四、用Excel工作表进行计算的方法第五节地线支持力的计算一、电杆的刚度和刚度系数二、电杆的挠度三、地线支持力的计算四、地线支持力的计算机试凑求解方法第六章架空线弧垂观测计算第一节弧垂观测概述一、观测档的选择二、导线初伸长的处理三、弧垂的观测方法四、弧垂的调整与检查五、观测弧垂时应该注意的问题第二节均布荷载下的弧垂的观测参数计算一、用悬链线法求弧垂观测参数二、弧垂观测角的近似计算公式三、用异长法和等长法观测弧垂时a、b与弧垂f的关系第三节观测档内联有耐张绝缘子串时弧垂的观测参数计算一、观测档弧垂的计算公式二、用等长法和异长法观测弧垂三、用角度法观测弧垂架空线常用计算公式和应用举例安岳供电公司李荣久第一章电力线路的导线和设计气象条件第一节导线和地线的型式和截面的选择一、导线型式常用导线的型号和名称如表1-1-1。
架空送电线路导线电气距离的公式计算方法
架空送电线路导线电气距离的公式计算方法摘要:建立架空送电线路导线空间曲线方程的方式,运用微积分等数学理论对点与导线、直线与导线、导线与导线之间的最小电气距离的公式求解方法进行了系统推导,所得计算方法与以往工程设计中通常采用的作图法、解析法及穷举法相比.具有计算简单、结果精确、适用范围广等优点。
关键词:架空送电线路;电气距离公式;计算方法1前言在架空线路设计中,对导线电气距离的计算是一项非常重要的内容。
如导线对交叉跨越物或设备的安全距离校核、导线风偏后对危险点的电气距离校核、导线与杆塔和拉线之间的电气间隙计算、导线换相后的线间距离验算等。
以往工程设计中通常采用作图法、解析法及穷举法来进行电气距离或电气间隙的计算,这些方法不仅工作量大、精度差,而且有时需对某些参数模型作近似处理。
并且对导线与交叉跨越物、危险点、杆塔、拉线等的电气距离或电气间隙的计算需采用不同的作图方法和计算方法。
本文采取建立架空送电线路导线空间曲线方程的方式,运用微积分等数学理论对点与导线、直线与导线、导线与导线之间的最小电气距离或电气间隙的公式求解方法进行系统论述。
2导线空间曲线方程的建立首先,建立空间直角坐标系,确定X轴为横轴,Y轴为纵轴,Z轴为立轴(方向垂直地面向上),坐标原点在以上基础上可以任意确定。
为方便起见,X轴方向可与线路方向一致。
设已知导线2悬点(或起讫点)的坐标为(x1,y1,z1)和(x2,y2,z2),t为参数,则导线2悬点连线的空间曲线参数方程为:设已知导线水平应力为δ0,垂直比载为γ0,水平比载为γ4,则根据《电力工程高压送电线路设计手册》可知,导线任一点(x,y,z)的弧垂按斜抛物线公式为:因此有:导线在有风偏情况下的风偏角为:风偏后弧垂对导线悬点连线的空间直线Z轴方向(垂直地面方向)的变化量为:,风偏后弧垂对导线悬点连线的空间直线X、l,轴方向(水平面方向)的变化量为:。
设导线悬点连线直线与X轴在水平面上的夹角为仅,则:线风偏有向线路左侧(X轴左侧)或向线路右侧(X轴右侧)风偏的2种不同情况,当导线向线路左侧风偏时,风偏后弧垂对导线悬点连线的空间直线X轴方向的变化量为:,Y轴方向的变化量为:当导线向线路右侧风偏时。
观测档弧垂的计算
2011年9月15日
什么是弧垂?
架空线弧垂是指以杆塔为支持物而悬挂起来的,呈弧形状的曲线。架 空线任一点至两端悬挂点连线的铅锤距离,称为架空线该点的弧垂。
架空线弧垂用f表示。架空线内,当两端悬挂点等高时,其最大弧垂处 于档距中点,如图8-1所示;当两端悬挂点不等高时,两悬挂点高差h, 其最大弧垂是指平行于两悬挂点连线的直线A1B1与架空线相切的切点 到悬挂点连线之间的铅锤距离,即平行四边形切点的弧垂,如图8-2所 示。这个切点仍位于档距中央。所以,架空线最大弧垂也称中点弧垂。 f1和f2分别是它小平视弧垂和大平视弧垂。
解:根据题查 中阅 已得 知: 数据
从8图 3安装弧垂曲气 线温 2 中 0C时 查l, 得 p2当 2m5 所对应的
弧f垂 p2.8m 4;导线截 S面 33.3积 3m 1 2 m ,导线比载
gg10.031N 1/2m 8m2 m ;
耐张绝缘 2 .0子 m 4, 3串 重 1 的 1 N 量 ; 6 长 为 度
当线路跨越铁路,公路时,应施测线路中心线与铁路、公路中心线的 交叉角,以及轨顶标高或路面标高,并注明铁路或公路交叉点的里程。
当线路与电力线或弱电线交叉时,除施测被跨越物的标高外,对一、 二级通信线应测交叉角,并将附近通信线杆的位置绘于图上。
iA
D
Hx
B 图5-9 交叉跨越测量
以跨越送电线路为列,如图5-9所示,介绍其施测方法。图中A点为新建送电 线路中心线一测站点,被跨越物是一送电线路,其最高点为一根避雷线,因此, 应测量线路中心线与被跨越避雷线交叉点的避雷线标高。
A
2
f
f
l2g
8
fpllp
架空线路弧垂应力及线长计算
架空线路弧垂、应力及线长计算1、导线的机械特性和荷载 1.1导线的机械特性导线的特性参数是指导线的瞬时破坏应力σp 、弹性系数E 、温度线膨胀系数α以及密度γ等数据。
这些特性参数是对导线进行机械计算的重要依据,一般可从有关资料或手册中得到。
1.1.1导线的瞬时破坏应力σp 。
对导线做拉伸试验时,将测得的瞬时拉断力除以导线的截面积,即得导线的瞬时破坏应力σp ,计算公式为σp =AT p (N/mm 2) (ZY0400201002-1)式中:T p —导线的瞬时拉断力,N ;A —导线的截面积,mm 2。
对于钢芯铝绞线来说,指的是的综合瞬时破坏应力σp ,可以通过下面的经验公式求得σp =sa sps s ap a a A A σA σA η++η(N/mm 2) (ZY0400201002-2)式中:ηa —铝线绞合引起的强度损失系数,37股以下绞线ηa =0.95,37股以上绞线ηa =0.9; ηs —钢绞线绞合引起的强度损失系数,取ηa =0.85; σap —铝单线的抗拉强度,N /mm 2; σsp —钢线的抗拉强度,N /mm 2; A a —铝部的截面积; A s —钢部的截面积。
1.1.2导线弹性系数E 。
是指在弹性限度内,导线受拉力作用时,其应力σ与应变ε的比例系数E 。
钢芯铝绞线的弹性系数是一个综合弹性系数E ,可按下式计算aaE E E ++=1a s (N/mm 2) (ZY0400201002-3)式中:E s —单股钢线的弹性系数,N /mm 2; E a —单股铝线的弹性系数,N /mm 2;a —导线铝和钢的截面比,LGJ 型a =5.3~6.0,LGJQ 型a =8.0,LGJJ 型a =4.3~4.4。
1.1.3导线温度线膨胀系数α。
是指导线温度升高1℃时长度伸长的相对值,用公式表示为α=tΔε(1/℃) (ZY0400201002-4)式中:ε—温度变化引起的导线相对变形量;∆t —温度变化量,℃。
架空绝缘配电线路应力与弧垂计算及应用
收稿日期:20031024作者简介:王向东(1971—),男,工程师,1994年毕业于重庆大学电气工程系。
架空绝缘配电线路应力与弧垂计算及应用王向东(铁道专业设计院水电处 北京 100020) 摘 要:介绍架空绝缘配电线路设计时应力、弧垂的计算及其应用。
关键词:绝缘线路;应力;弧垂 中图分类号:U221 文献标识码:B 文章编号:10042954(2004)030082021 概述为保证架空绝缘配电线路安全可靠运行及适应自然界的各种气象变化,必须保证正确的线路设计。
架空绝缘配电线路设计的前提是导线机械力学计算,其主要是绝缘线路导线应力与弧垂的计算。
该计算是一项复杂、繁琐的工作。
为此,本文介绍一种简洁的计算方法供参考。
同时,编制了一套架空绝缘配电线路导线应力与弧垂计算的程序,该程序能计算出绝缘导线在某种气象条件下及某种档距情况下绝缘线路的应力及弧垂,是进行架空绝缘配电线路应力与弧垂计算的通用软件。
2 导线应力和弧垂设计原则在保证绝缘线安全系数的同时,要求在不利的气象条件下,绝缘线路应力恰好达到最大使用应力或平均运行应力,以充分利用绝缘线的机械强度。
绝缘线的应力与弧垂设计必须首先确定线路在什么气象条件下出现最大应力及所对应的控制应力。
临界档距是确定导线应力出现最大值时的控制气象条件的依据。
为此,在计算临界档距之前,必须确定各控制气象条件及所对应的控制应力,再根据指定的气象条件确定临界档距,根据临界档距即可划分各控制气象条件及其对应的控制应力所控制的档距范围。
3 临界档距计算和有效临界档距的判定架空绝缘线路的状态方程为σn -E L 2g 2n24σ2n=σm -E L 2g 2n24σ2m-αE (t n -t m )(1)式中 σn 、g n 、t n ———已知状态下的导线应力(MPa )、比载(N/m ・mm 2)和温度(℃);σm 、g m 、t m ———待求状态下的导线应力(MPa )、比载(N/m ・mm 2)和温度(℃);L ———档距(m ),对直线杆塔的连续档,则为耐张段的代表档距;E ———导线的弹性系数(MPa );α———导线的线膨胀系数(1/℃)。
输电架空线路弧垂及调整分析
输电架空线路弧垂及调整分析摘要:输电架空线路在施工架线和运行中都会碰到观测导线弧垂的工作。
弧垂测量对于控制线路的安全运行起到很重要的作用。
孤垂值如超差,返工处理工作十分困难。
因此,对弧垂进行观测检查和调整,是线路施工中最为重要的—部分。
关键词:输电线路;弧垂观测;调整技术;架空线是输电线路中经常采用的形式。
在温差大的地区弧垂过小,导线的热胀冷缩使导线在低温天气弧垂过小、张力过大而导致导线断股或断裂的现象;弧垂过大在高温季节会使导线垂得很低,出现安全隐患。
另外架空线的放线尺寸如不能精确控制也会导致弧垂大小不一,影响美观。
在架空线施工中,控制合理的弧垂量是保证线路安全运行而又使架空线外形美观的关键问题之一。
架空线档距内,弧垂是指平行于两悬挂点连线的直线与架空线相切的切点到悬挂点连线之问的悬垂距离,一般用f表示。
为了使架空线在任何气象条件下,都能保证线路安全运行及输电导线对地、对被跨越物的距离,符合电气安全技术规范的要求,需确定架空线的适当弧垂。
施工时,根据导线张力设计资料及现场实际情况(主要是气温),按设计要求,计算出观测档的弧垂f值,架线时进行精确的弧垂观测,调整架空线的张力,直至使观测弧垂与计算值相符。
正是由于架线施工的复杂性及现场实际情况的多变性,使架空线的弧垂值或多或少有一定误差,220kV及以上的架空输电线路的弧垂值允许偏差±2.5%。
为保证新投产的线路安全进行,线路投产前验收时,应对架空线弧垂进行检查、复核。
1 弧垂观测1.1 常用角度法观测弧垂计算公式为了保证弧垂的准确性及提高观测弧垂的效率,在输送电施工中,广泛应用了经纬仪观测弧垂,即角度法观测弧垂。
角度法是指用观测架空线弧垂的角度以替代观测垂直距离实现用经纬仪在地面直接控制架空线的弧垂。
其优点是对于大档距,用目视观测架空线切点比较模糊,用经纬仪比较清晰,观测比较准确。
而且等长法、异长法观测弧垂往往需要作业人员登杆观测,角度法可以直接在地面观测,比较安全方便。
13.架空线路导线弧垂设计
架空线路导线弧垂设计1、基本概念导线弧垂的一般定义是指在同一条导线上相邻两基杆塔上导线悬挂点之间的连线与导线最低点之间的垂直距离,称为该档导线的弧垂,用f表示。
导线上任意一点与悬挂点连线的垂直距离称为任意点的弧垂。
fx表示。
若相邻两杆塔悬挂点高差不等时,则弧垂f1、f2分别为悬挂点至导线最低点的垂直距离。
通常所说的“弧垂”是指在档距中点至悬挂点连线的垂直距离,若无特殊说明,即是此弧垂;档距是指相邻两杆塔之间的水平距离,用l表示。
弧垂的大小是否符合设计和使用要求,关系到线路能否安全运行的重要因素。
如果导线弧垂过小,将使导线的运行应力过大以及杆塔受力增加,安全系数降低,容易引起导线断股、拉断导线或倒杆塔事故。
如果弧垂过大,为保证带电导线的对地安全距离,在档距相同的条件下,就必须增加杆塔高度或在相同杆塔高度的条件下缩小档距,结果使线路建设投资成倍增加,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相间短路事故的机会。
所以,对新投入运行以及运行后的线路都要进行弧垂观测和及时调整弧垂,以满足设计和使用要求。
弧垂的大小与档距、温度、导线比载和应力等因素有关。
2.弧垂和应力的关系导线应力是指导线单位横截面积上的内力。
因导线上作用的荷载是沿导线长度均匀分布的,所以在同一档距内,沿导线长度上各点的应力是不相等的,导线悬挂点处的应力最大,导线最低点处的应力最小,但各点应力的方向都是沿导线上各点的切线方向。
因此,一档导线中其最低点应力的方向应是水平的。
在导线弧垂和应力的计算中,除特别说明外,所说的导线应力是指档距中导线最低点的水平应力,用符号表示。
导线应力与弧垂的关系为:弧垂越大,应力越小,但安全系数增加;反之,弧垂越小,应力越大,机械安全性降低。
因此,从导线强度安全角度考虑,应加大弧垂,从而减小应力,以提高安全系数。
在设计线路时,一般是在导线机械强度允许的范围内,尽量减小弧垂,从而最大限度地利用导线机械强度,又降低了杆塔高度,做到既经济合理又运行安全。
第三章特殊情况导线张力弧垂计算
第三章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。
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相换至C相,一根长跳线C相换至A相。
架空输电线路交叉跨越距离检查及计算方法探讨
架空输电线路交叉跨越距离检查及计算方法探讨李盛杰;王琼晶【摘要】The rise and decrease of temperature cause the thermal expansion and contraction of overhead line , which makes the sag and stress have a corresponding change .Using the equation of state to calculate the sag of the running transmission line and to determine the maximum sag during operation can make the calculation result be more accurate , and can calculate the sag of overhead line under different meteorological conditions , which is of important significance for the crossed crossing dis-tance measurement .%气温的升降引起架空线的热胀冷缩,使弧垂、应力发生相应的变化。
采用状态方程式进行在运输电线路弧垂计算、判定运行最大弧垂,可使计算结果更为准确,且能计算出不同气象条件下的架空线弧垂,对交叉跨越距离测量有着重要的意义。
【期刊名称】《四川电力技术》【年(卷),期】2015(000)003【总页数】4页(P23-26)【关键词】弧垂检查;最大弧垂计算;悬高测量【作者】李盛杰;王琼晶【作者单位】国网泸州供电公司,四川泸州 646000;国网泸州供电公司,四川泸州 646000【正文语种】中文【中图分类】TM726.3线路运行人员测量架空线路与交叉跨越物的距离常用方法是用测距杆测距或使用经纬仪、全站仪进行悬高测量,得出距离后结合运行经验或查看架线弧垂表估算弧垂变化量判定架空线对交叉跨越物的距离是否满足要求。
架空线路交叉跨越距离
(一)对地距离1.导线与地面的距离、在最大弧垂情况下,不应小于表8—4的规定。
表8—4 导线与地面的最小距离(m)2.导线与山坡、峭壁、岩石之间的净空距离,在最大风偏情况下,不应小于表8-5的规定。
8—5 导线与山坡、峭壁、岩的石的最小净空距离(m)3.10KV及以上的线路,不应跨越屋顶为易燃材料做成的建筑物。
对耐火屋顶的建筑物,应尽量不跨越,如需跨越,应与有关部门协商并得到同意。
导线与建筑物之间的垂直距离,在最大弧垂情况下,不应小于表8-6的规定。
表8—6 导线与建筑物之间的最小垂直距离线路电压(kV)1以下6~10最小距离(m)2。
5 3线路边导线与建筑物之间的距离,在最大风偏情况下,不应小于表8-7规定.表8—7 边导线与建筑物之间的最小距离线路电压(kV)1以下6~10 35 110 220最小距离(m) 1 1。
5 3 4 51.架空电力线路与弱电线路交叉,交叉角应符合表8-8。
表8—8 电力线路与弱电线路的交叉角2.架空电力线路与弱电线路交叉的垂直距离,不应小于表8-9规定。
表8—9 电力线路与弱电线路交叉的最小垂直距离弱电线路与电力线路同杆架设时,弱电线路应架设在电力线路的下方,与电力线路最下层的横担距离不应小于2m。
3.线路与铁路、道路交叉的垂直距离,不应小于表8—10的规定。
表8—10 线路与铁路、道路的最小垂直距离(m)4.同级电压线路相互交叉或与低电压线路交叉时,两交叉线路导(地)线的最小垂直距离不应小于表8-11的规定。
表8—11同级电压线路相互交叉或与低电压线路交叉最小垂直距离5.10KV及以下的线路,导线与街道人行道树之间的距离,不应小于表8-12的规定。
表8—12 导线与街道行道树之间的最小距离(m)6.线路与管道交叉、平行、应避开管道的检查孔。
交叉、接近的最小垂直距离及最小水平距离,应符合下列数值:1)最小垂直距离:200kV 5m35~110kV 4m10kV及以下3m2)最小水平距离:35~220kV ≥最高杆(塔)的高度(开阔区)10kV 2m(路径受限制地区)1kV以下 1.5(路径受限制地区)7.线路与各种设施交叉时,线路的导线不应有接头。
架空导线张力、档距计算
导线张力=导线应力*导线截面积
导线应力=导线计算拉断力/(导线截面积*安全系数)
导线计算拉断力:(由导线的各参数决定的,固有的)
导线额定坑拉力:(由导线的各参数决定的,固有的)
放松系数、允许档距、极限档距
如果某档距架空线弧垂最低点的应力为许用就应力,高悬挂点的应力大于最大允许值时,这时采取放松架空线以降低设计应力。
若放松后悬挂点应力保持最大允许值,此时最低点应力低于许用应力,此时的最低点应力与最低点许用应力的比值叫放松系数。
这种情况下的档距称为该放松系数下的允许档距。
随着放松系数的减小,允许档距也在增大,到一定的时候允许档距不再增大反而减小。
由放松系数所能得到的允许的最大值称为极限档距。
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导线的限距和弧垂呈现出此消彼长的关系,因 此考核限距实际上就是考核弧垂。导线的弧垂主要 受载流量、环境温度、风速以及导线材质等因素的 影响。Shelley L. Chen 等人在文献[1]的基础上做了 大量关于弧垂模型的研究, 并在 2003 年提出了基于 环境温度和电流的导线弧垂计算模型 。之后, Wernich de Villiers 等人又提出了基于多导体自然模 型(Natural Modes)理论的实时架空高压线路弧垂计 算方法, 该方法采用线路载波器 (Power-line Carrier) 频率 50~500 kHz 插入-还原的方法反推出水平排列 20 世纪 90 年代起, 随着经济的飞速 导线的弧垂 。 发展,我国也逐渐开始重视挖掘线路的输电潜能, 并在相关领域做了大量的研究
[46] [3] [2]
具的影响已再不是制约导线运行温度的因素 , 导线 传输能力仍有很大的提升空间[810]。 影响架空导线安全运行的主要因素是导线通过 一定电流后由于发热引起的对地面跨越物限距的变 化。因此,提高架空导线载流量的首要工作便是解 决导线对跨越物的限距计算问题,根据载流量的大 小定量计算出架空导线限距的变化程度,从而为最 大限度提高架空线路载流量提供可靠的依据。 本文在文献[7]和[11]的理论基础上,对限距的 计算公式做进一步简化,提出了在实际环境下计算 和校验导线弧垂变化以及对地跨越物限距变化的方 法, 并在广东电网某实际运行的 220 kV 线路上进行 了验证。
g m li li2 hi2 g m li2 . m 8 fi cos 8 fi
式中 cos
li h l
2 i 2 i
(1)
情况极少。
, li 表示两杆之间的档距, hi
3 控制气象条件判定
求解导线状态方程的关键在于确定导线初始状
108
南方电网技术
第4卷
态 m 下的参数(由 m 态求 n 态) 。对于不同档距的 架空线路,尽管所有的气象条件都会对其应力的大 小产生影响,但决定其 m 态应力 m 的主要气象条 件却不尽相同同,该气象条件一般称之为控制气象 条件。求取控制气象条件,并用它推求其他状态下 的应力才能保证不超过所有的限定条件。 由上所述可知,控制气象条件是导线应力计算 ,可能出现的控制条件作 的出发点。按《99 设规》 以下设定:A 为年平均运行应力,B 为运行遇到最 大风,C 为运行遇到最低温,D 为运行遇到最厚覆 冰。
第5期
陶凯,等:实际环境下的架空导线弧垂及跨越限距工程计算
107
离很大,电线材料的刚性对电线悬挂于空中的几何 形状影响很小,所以可将电线假定为一根处处铰接 的柔软链条。根据这一假定得到的结论是:电线仅 能承受轴向张力而不能承受弯曲力矩 ( 任一点的弯 矩为零)。其次是假定电线上作用的荷载(包括电线 本身的质量 )均指向同一方向且沿电线长度均匀分 布。由上述两点假设我们可以得到关于架空线路呈 “悬链线”状的最基本的假定。但在实际工程计算 中,悬链线方程均包含有双曲线函数,计算比较繁 杂,工程中多采用它的近似形式即平抛物线和斜抛 物线形式[11]。由于实际输电线的弧垂较小,弧垂与 档距的之比一般仅在百分之几以内,因此档内电线 长度仅比悬挂点间距离增加约千分之几,对于计算 档内荷载来说近似假定电线的比载沿悬挂点的连线 均匀分布自然不会产生太大的误差,同时抛物线的 计算公式可以通过悬链线公式运用级数展开然后取 其主要项直接获得,因此该近似等效法则可以用于 常规的工程实际计算。 1.2 比载和应力计算 一般来说,在其他条件不变的情况下通过导线
4 架空导线工程计算软件开发
在 Windows XP SP2 操作系统和 VB 6.0 中文版 环境下,结合前述架空线路相关模型及合理假定, 概念,公式等开发出架空导线应力弧垂及限距计算 软件,该软件在应力和跨越限距相关计算方面具有 如下功能:
1) 给定天气条件,求导(地)线应力弧垂; 2) 给定跨越数据,求架空导线对跨越物的限
2010 年 第 4 卷 第 5 期 2010,Vol. 4,No. 5
南方电网技术 SOUTHERN POWER SYSTEM TECHNOLOGY 中图分类号:TM751
实践与经验 Practice & Experience 文献标志码:A
文章编号:1674-0629(2010)05-0106-04
式中,下标 m 表示 m 态下的应力,比载和温度,n 表示 n 态下的应力,比载和温度。E 为导线弹性系 数,lre 为规律档距, re 为规律线胀系数。 通过化简, 上式可改写为:
3 2 F ( n ) n B n D0 .
(5) (6) (7)
其中
B
g l E re E (tn tm ) m , 24 m
2 4
4) 给定天气条件,求载流量由 I1 变化到 I2 时
架空导线对跨越物限距的变化;
5) 给定气象条件,编制架空导(地)线应力,
弧垂表。 软件计算实现所需要的导线 9 个初始参数分别 是:型号,外径,总截面,铝股截面,单位长度重 量,计算破断力,弹性系数,每千米电阻。软件运 行过程中需要的所有中间参数均可以通过上述 9 个 初始参数依照一定的公式计算得出。
实际环境下的架空导线弧垂及跨越限距工程计算
陶凯,卢艺
(华南理工大学 电力学院,广州 510640) 摘要:以导线抛物线模型为基础,根据《110~500 kV 架空送电线路设计技术规程》提出的四种可能气象控制条件,建 立架空导线的状态方程,并通过牛顿-拉夫逊迭代求得导线的应力,进而推导出弧垂和限距计算方法,提出了在实际环 境下计算和校验导线弧垂变化以及对地跨越物限距变化的方法。该方法在广东电网某实际运行的 220 kV 线路上进行了 验证,计算结果与现场测量结果相比仅有少许的误差,由此证明了所提方法是可行的。 关键词:架空导线;跨越;弧垂;应力;气象条件
2 2 D gn lre E 24 .
2 2 m re
该式可采用牛顿-拉夫逊法进行迭代求解。当 求取的是制紧线用的应力弧垂表时 g n 的下标 n=1, 即取自重比载;当求取的是通过 I 电流时的弧垂时 根据是否有风 n 分别取 1 或 6,n=6 即表示无冰综 合比载,本文以广东珠三角地区为例,出现覆冰的
Calculation of Sag and Restriction on Span of Overhead Lines under Real Environment
TAO Kai ,LU Yi
( School of Electric Power, South China University of Technology, Guangzhou 510640, China) Abstract: Based on the parabola model and four kinds of possible weather condition given in “the Design regulations for 110~500 kV overhead Line”, this paper establishes the state equation of transmission lines, computes the working stress through Newton-Raphson iteration, derives the sag and span restriction and hence presents a practical method calculating the sag and restriction on and span of overhead lines under real environment. This method has been verified in a 220 kV transmission line of Guangdong Power Grid, which is putting into operation. The results from the proposed method only have a little error compared with that from on-site measurement. Therefore the feasibility of this method is demonstrated. Key words: overhead lines; span; sag; working stress; weather condition
距;
3) 给定天气条件,求载流量由 I1 变到 I2 时架
A,B 和 C 三类控制条件在任何地区均可能出
空导线弧垂的变化;
现, 在有覆冰出现的地区则可能出现 D 类控制条件。 每两种控制条件以某一临界档距 lcr 为分隔点。对于 覆冰的地区,有 4 种可能控制条件,产生
C 4 3 / 2! 6 个临界档距。每两种控制条件间的
表 1 根据比较函数确定控制条件
Tab. 1 Deciding Dominant Weather Condition according to Comparison Function 属于 E 的 临界档距 lcrE-F lcrE-G lcrE-H 上列中最短者 记作 lcrE , 0≤ lre ≤ lcrE 受气象条件 E 控制 上列中较短者 记作 lcrF , lcrE ≤ lre ≤ lcrF 上列中 lcrG-H 记 作 lcrG , lcrF ≤ lre ≤ lcrG 无条件受气象 条件 H 控制 属于 F 的 临界档距 lcrF-G lcrF-H 属于 G 的 临界档距 lcrG-H 属于 H 的 临界档距 如果前面各列 都有一个无效 lcr , 只剩本控 制条件有效
表示两杆间的高差, fi 表示导线的弧垂。 1.3 导线等效小弧垂 fil 和限距 δh 计算 架空线路的对及导线比载 g m 的函数: