线路设计复习题

第一章

1.输电线路的任务是什么？有几种电压等级？

答：输电线路的任务是：输送电能，并联络各发电厂、变电所使之并列运行，实现电力系统联网。目前我国输电线路的电压等级有35kV、66kV、110kV、（154kV）、220kV、330kV、500kV、750kV、1000kV。

2.架空输电线路主要由哪几部分组成？各部分有何作用？

答：架空输电线路主要由导线、地线、绝缘子（串）、线路金具、杆塔和拉线、基础以及接地装置等部分组成。

1）导线用以传导电流，输送电能；

2）地线又称避雷线，主要作用是防止雷电直击导线，同时在雷击杆塔时起分流作用，对导线起耦合和屏蔽作用，降低导线上的感应过电压；

3）绝缘子用来支持或悬挂导线和地线，保证导线与杆塔间不发生闪络，保证地线与杆塔间的绝缘；

4）线路金具种类繁多，用途各不相同，在输电线路中有连接、保护等作用。通常承受较大的荷载，保证良好的电气性能；

5）杆塔用来支持导线、地线及其它附件，使导线以及地线之间彼此保持一定的安全距离，并保证导线对地面、交叉跨越物或其他建筑物等具有允许的安全距离，拉线用来平衡杆塔的横向荷载和导线张力，减少杆塔根部的弯矩；

6）杆塔基础的作用是支承杆塔，传递杆塔所受荷载至大地；

7）接地装置的作用是导泄雷电流入地，保证线路具有一定的耐雷水平。

第二章

1.何为气象条件三要素？各对架空线路有何影响？

答：气象条件三要素是：风、覆冰和气温。

①风作用于架空线上形成风压，产生水平方向上的荷载。风速越高，风压越大，风载荷也就越大。

②风载荷使架空线的应力增大，杆塔产生附加弯矩，会引起断线、倒杆事故。

③微风可以引起架空线的振动，使其疲劳破坏断线。大风可以引起架空线不同步摆动，特殊条件下会引起架空线舞动，造成相间闪络，甚至产生鞭击。

④风还使悬垂绝缘子串产生偏摆，可造成带电部分与杆塔构件间电气间距减小而发生闪络。

覆冰是一定气象条件下架空线和绝缘子串上出现的冰、霜、雨淞和积雪的通称。

①覆冰增加了架空线的垂直载荷，使架空线的张力增大，同时也增大了架空线的迎风面积，使其所受水平风载荷增加，加大了断线倒塔的可能。

②覆冰的垂直载荷使架空线的弧垂增大，造成对地或跨越物的电气距离减小而产生事故。③覆冰后，下层架空线脱冰时，弹性能的突然释放使架空线向上跳跃，这种脱冰跳跃可引起与上层架空线的相间闪络。

④覆冰还使架空线舞动的可能性增大。

气温的变化引起架空线的热胀冷缩。

①气温降低，架空线线长缩短，张力增大，有可能导致断线。

②气温升高，线长增加，弧垂变大，有可能保证不了对地或其它跨越物的电气距离。

③在最高气温下，电流引起的导线温升可能超过允许值，导线因温度升高强度降低而断

线。

3.湖北某气象台的风速仪高度为10m ，2min 平均最大风速225/v m s =，该地区为B 类地区，试求15米高度处的最大设计风速。

【解】（1）风速的次时换算，即将2min 平均风速2v 换算为自记10min 时距平均风速10v 查表2-5 P38

湖北地区风速的次时换算系数A=0.732，B=7.00

102v Av B =+=0.732×25+7=25.3m/s

（2）风速的高度换算

0()10

z h h

v v αβ==

查表2-6 P39

B 类地区粗糙度指数z =0.16和修正系数β=1.0

0.16015

()1()25.326.996/1010

z h h v v m s β==⨯⨯=

第三章

6.试计算LGJ-150/35钢芯铝绞线的弹性系数、温度线膨胀系数和计算拉断力，并与查表值

进行比较（以相对误差表示）。

【解】：查附录A 得35/150-LGJ （根数30/7）可知：铝部截面积226.147mm A a =，直径mm d a 5.2=；钢部截面积2

36.34mm A s =，直径mm d s 5.2=；计算截面积

262.181mm A =，导线外径17.5d mm =，计算拉断力[]N T j 65020=。

由教材46页式（3-1弹性系数）和47页温度线膨胀系数可知： 钢线的弹性系数为2

200900mm N s E =，钢的线膨胀系数为C

s ︒

-⨯=1

610

5.11α

铝线的弹性系数为2

60300mm N a E =，铝的线膨胀系数为C

a ︒

-⨯=1

610

23α

则铝钢截面比2858.436.3426.147===

S a A A m 钢比2333.026

.14736.341====a S A A m ξ 由公式（3-1）钢芯铝绞线的综合弹性系数为：

25687.868992858

.41603002858.42009001mm N a S m mE E E =+⨯+=++=

由公式（3—2）得钢芯铝绞线的综合温度线膨胀系数为：

C

a s a a s s mE E mE E ︒

---⨯=⨯+⨯⨯⨯+⨯⨯=++=1

6

6

61097.1760300

2858.42009001023603002858.4105.11200900ααα查表3-3、3-4可知：铝单股的绞前抗拉强度为：2

175

mm N a =δ，钢线伸长%1时的应力为

2

1140

%1mm N

=δ，铝线的强度损失系数0.1=a ，由公式（3—3）得钢芯铝绞线的综合拉断

力为：

N A A a T s a a j 9.6494036.34114026.1471750.1%1=⨯+⨯⨯=+=δδ

查表3-1得35/150-LGJ 钢芯铝绞线的弹性系数、温度线膨胀系数的标准值为：

[]2

80000mm

N E =，

[]C ︒

-⨯16108.17＝α。

则[]25687.6899800005687.86899mm N E E E =-=-=∆, []%62.8=∆=

E E

E γ []C

︒

--⨯=⨯-=-=

∆1

6

61017.010)8.1797.17(ααα,[]

%96.0=∆=αα

γα

[]

N T T T j j j 1.79|650209.64940|=-=-=∆，[]

%12.0=∆=

j

j

T T T γ

7.某330kV 线路通过典型气象区Ⅴ区，导线为35/150-LGJ 钢芯铝绞线，试计算各种气象组合下的比载（设风向与线路垂直即︒

=90θ）。

【解】：查附录A 得35/150-LGJ 得到钢芯铝绞线的相关数据：面积2

62.181mm A =，外径2

5.17mm d =，单位长度质量km kg q /2.676=。

查教材45页表2-9得到典型气象区Ⅴ区的有关数据：覆冰厚度mm b 10=，覆冰风速、外过电压和安装有风时的风速为10m/s.，内过电压时的风速15m/s,最大风速为30m/s 。 （1）自重比载为

()()3331676.29.806650,0101036.51210181.62

a qg MP m A γ---⨯=

⨯=⨯=⨯ （2）冰重比载为

()()

m MPa A

d b b 333

210984.411062

.181)

5.1710(10728.2710)

(728

.270,10---⨯=⨯+⨯⨯=⨯+=γ

（3）垂直总比载为

()()()()331210,00,010,078.49610a MP m γγγ-=+=⨯