《架空输电线路设计讲座》第9章
《架空输电线路》课后习题答案全
T j = aδ a Aa + δ 1% As = 1.0 × 175 × 147.26 + 1140 × 34.36 = 64940.9 N
查表 3-1 得 LGJ 则 ∆E
− 150 / 35 钢芯铝绞线的弹性系数、温度线膨胀系数的标准值为： [E ] = 80000 N mm2 ， [α ] ＝17.8 × 10 −6
2 2
（6）无冰综合比载 最大风速（计算强度）时有
γ 6 (0,30) = γ 1 (0,0) + γ 4 (0,30) = 36.487 2 + 44.715 2 × 10 −3 = 57.712 × 10 −3 (MPa m ) 最大风速（计算风偏）时有
2 2
γ 6 (0,30) = γ 1 (0,0) + γ 4 (0,30) = 36.487 2 + 36.368 2 × 10 −3 = 51.516 × 10 −3 (MPa m ) 安装有风时有 γ 6 (0,10) = γ 1 (0,0) + γ 4 (0,10) = 36.487 2 + 6.624 2 × 10 −3 = 37.083 × 10 −3 (MPa m )
1
°
C
。
∆E = 8.62% [E ] ∆α ∆α = α − [α ] = (17.97 − 17.8) × 10 −6 = 0.17 × 10 −6 1 ° C , γ α = = 0.96% [α ] ∆T j ∆T j = T j − T j =| 64940.9 − 65020 |= 79.1N ， γ T = = 0.12% Tj = E − [E ] = 86899.5687 − 80000 = 6899.5687 N mm 2 , γ E =
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《架空输电线路设计讲座》
36、“不可能”这个字(法语是一个字 )，只 在愚人 的字典 中找得 到。--拿 破仑。 37、不要生气要争气，不要看破要突 破，不 要嫉妒 要欣赏 ，不要 托延要 积极， 不要心 动要行 动。பைடு நூலகம்38、勤奋，机会，乐观是成功的三要 素。(注 意：传 统观念 认为勤 奋和机 会是成 功的要 素，但 是经过 统计学 和成功 人士的 分析得 出，乐 观是成 功的第 三要素 。
39、没有不老的誓言，没有不变的承 诺，踏 上旅途 ，义无 反顾。 40、对时间的价值没有没有深切认识 的人， 决不会 坚韧勤 勉。
谢谢
11、越是没有本领的就越加自命不凡。——邓拓 12、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。——爱尔兰 13、知人者智，自知者明。胜人者有力，自胜者强。——老子 14、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。——歌德 15、最具挑战性的挑战莫过于提升自我。——迈克尔·F·斯特利
第九章 过电压及其防护措施自学指导书
第九章过电压及其防护措施一、本章学习方法指导通过本章学习，应了解电力系统过电压的基本概念和发电厂变电所典型防雷方案的配置，熟悉大气过电压种类和形成过程，掌握过电压防护器具的工作原理和避雷针保护范围的计算方法。
二、过电压的基本知识电力系统过电压的分类电力系统过电压可分大气过电压和内过电压两类。
大气过电压是由大气中雷云引起的过电压，有直接雷击过电压、感应雷击过电压和反击雷雷击过电压。
内过电压是电力系统内部能量的传递或转化而引起的过电压，过电压幅值与电网额定电压有直接关系。
常见的内过电压有操作过电压、谐振过电压和谐振过电压。
2.雷击的危害(1)雷击时产生很高电的电压，危害电气设备和电力系统安全；(2)雷击时产生很高大的雷电流，在放电通道上产生弧光与高温，损坏设备或造成火灾；(3)雷击时造成人员或牲畜伤亡。
3.电力系统过电压的基本概念(1)行波。
沿导线传播的电压波、电流波统称为行波，其实质是电磁能量沿导线传播。
(2)波速。
行波在架空线路与电缆线路中的传播速度不同。
架空线路的波速υ=3⨯108 m/s，即行波在架空线路中以光速传播。
(3)波阻抗。
在波动过程中，把单方向的电压波与电流波之比定义为波阻抗Z。
/ L0Z= / ──√C0波阻抗与线路长度无关，只与线路的特性有关。
对架空线路而言，220kV及其以下线路的波阻抗为400Ω;330kV线路的波阻抗为310Ω;500kV线路的波阻抗为280Ω。
(4)行波的折射与反射。
行波在波阻抗不同的线路的传播速度不同，在分析过电压时遇到波阻抗不同的元件连接，例如架空线路与电缆线路的连接、母线与变压器连接等情况。
将不同波阻抗元件的连接点称为结点。
两个不同波阻抗的线路连接点为结点。
线路1、2的波阻抗分别为Z1、Z2。
当行波沿线路波阻抗为Z1向线路波阻抗为Z2传播时，结点前后都必须保持单位长度导线的电场能量与磁场能量总合相等；由于Z1≠Z2，故行波到达A点时必然要发生电压、电流的变化，即结点A 处要发生行波的折射与反射。
《架空输电线路设计讲座》第4章
X 0 、x cos 0
Y 0 、 x sin LOC
结 架空线上轴向应力的水平分量处处相等
架空线上任一点轴向应力的垂向分量等于该
论 点到弧垂最低点间线长LOC与比载γ之积
以上二式相除可得
tg
0
LOC
或
dy dx
0
LOC
（4-3）
结论：γ/σ0一定时，架空线上任一点处的斜率与该点至弧垂
ch
(l 2
2 0
x1
)
（4−8）
利用恒等式 ch ch 2sh sh 对上式进行变
换，可以得到
2
2
fx
2 0
sh
x1 2 0
sh
(l x1)
2 0
（4−8‘）
（2）在档距中央（最大弧垂）fm，此时x=0或 x1=l/2，所以
fm
yB
0
(ch
l 2 0
1)
2 0
sh 2
【解】双曲函数可采用下面公式：
shx ex ex 2
chx ex ex 2
(1)公用项计算： 0
63.504 34.047 103
1.8652103
（m）
1
0.5361103
0 1.8652 103
（1/m）
sh
l 2 0
sh
500
0.5361103 2
sh0.13403 0.13443
最低点间的线长成正比。在弧垂最低点O处θ =0。
三、悬链线方程的积分普遍形式
将式（4−3）写成
两边微分
y
0
LOC
dy
0
d(LOC
)
0
(dx)2 (dy)2 0
《架空输电线路设计讲座》第10章
代入（10−2）中，得
2 2 1d U 1d V T m 0 2 Ud x Vd t2
（c）
2 令 a T0 / m，则
2 1d U 1 1 d2 V 2 2 Ud x a Vd t2
（d）
上式左端与 t 无关，右端与 x 无关，因此必等于同一常 数。令这个常数为 ( / a ) 2 ，则
n
将式（10−6）和B=0代入式（f），得主函数为：
n U x )A x （n=1，2，3，…） （10−9） n( nsin l 上式是 n 阶固有频率的振动主模态，在架空线长度方向
上呈正弦曲线变化。所以 n （10−10） y ( x , t ) sin x ( C sin t D cos t ) n n n n n l ,0 ) 0 假设导线的初始位移为零，即当t=0时 yn(x ，代入式 （10−10）得 必有 所以
n T 1 T 0 0 fn n 2 2 l m m
（10−7）
统所决定的，与初始条件无关。对应不同的 2n l ，有不同的频率fn，即固有频率不 （10−8） 是一个值，而是一组值。
其中 λ为振动波波长 从式（ 10−7）可以看出，导线的固有频率只与n、l、T0和m有关，是由系
y y t t 0sin n 0
二、有刚度无阻尼的架空线振动
设架空线的刚度为EJ，水平 张力为T0，单位长度质量为 m 。由于刚度的存在，微元 段dx上有弯矩，如图所示。 列平衡方程有：
整理之，得
2 2 y y Q T m 0 0 2 2 x x t
（a）
（j）
能满足边界条件，将U（x）代入式（g），有
n x n x n x n n 2 EJ sin T sin m sin 0 l l l l l
(完整版)架空输电线路设计考试重点
第一章架空输电线路基本知识1、输电线路的任务是输送电能，并联络各发电厂、变电站使之并列运行，实现电力系统联网。
2、输电线路的分类：输电线路按电压等级分为高压、超高压、特高压线路；按架设方式分为架空线路和电缆线路；按输送电流的性质分为交流线路和直流线路；按杆塔上的回路数目分为单回路、双回路和多回路线路；按相导线之间的距离分为常规型和紧凑型线路。
3、架空输电线路的组成：架空输电线路主要有导线、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。
4、架空线结构及规格：输电线路用架空线基本都由多股圆线同心绞合而成；在现行国家标准中，导线用型号、规格号、绞合结构及本标准号表示。
型号第一个字母均用J，表示同心绞合；例如JG1A-40-19表示19根A级镀层普通强度镀锌钢线绞制成的镀锌钢绞线，相当于40mm²硬铝线的导电性；JL/G1B-500-45/7表示由45根硬铝线和7根B级镀层普通强度镀锌钢线绞制成的钢芯铝绞线，硬铝线的截面积为500mm².5、导线的接截面选择：导线的截面选择应从其电气性能和经济性能两个方面考虑，保证安全经济地输送电能。
一般先按经济电流密度初选导线截面，再按允许电压损失、发热、电晕等条件校验。
大跨越的导线截面宜按允许载流量选择，并应通过技术经济比较确定。
6、地线架设及选择：输电线路是否架设地线，应根据线路电压等级、负荷性质和系统运行方式，并结合当地已有线路的运行经验、地区雷电活动的强弱、地形地貌特点及土壤电阻率高低等来决定。
110kv输电线路宜全线架设地线，在平均雷暴日不超过15日或运行经验证明雷电活动轻微的地区可不架设地线。
无地线的输电线路宜在变电站或发电厂的进线段架设1～2km的地线。
在平均雷暴日超过15日的地区的哦220～330kv输电线路应沿全线架设地线，山区宜采用双地线。
500kv输电线路应沿全线架设双地线。
7、导线的排列方式：单回路的导线常呈三角形、上字形和水平排列，双回路有伞形、倒伞形、六角形和双三角形排列，在特殊地段还有垂直排列、斜三角形排列等。
《架空输电线路设计讲座》第6章
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目 录
• 架空输电线路概述 • 架空输电线路设计基础 • 架空输电线路的电气设计 • 架空输电线路的结构设计 • 架空输电线路的环境保护设计 • 架空输电线路的安全运行与维护
01
架空输电线路概述
定义与特点
定义
架空输电线路是指将电能从发电 厂输送到用户端的传输线路，通 过高压或超高压电力的输送，实 现远距离电能传输。
基础结构设计
根据杆塔荷载和地质勘察资料，进行基础的结构设计，包括基础 的结构形式、尺寸和配筋等。
基础稳定性验算
根据杆塔荷载和地质条件等因素，进行基础的稳定性验算，确保 基础能够承受杆塔传递的荷载并保持稳定。
05
架空输电线路的环境保护设 计
景观协调设计
输电线路路径选择
在路径规划时，应尽量避开自然保护区、风景名胜区等敏感区域， 选择与周围环境景观协调的路径。
动物迁徙通道
在规划输电线路时，应考虑为野生动物留出迁徙 通道，避免影响动物的正常活动。
噪声控制措施
声屏障设计
在输电线路周边存在噪声敏感区域时，应设计声屏障以降低噪声 影响。
减震降噪
在输电线路的施工设计中，应采取减震降噪措施，如采用低噪声设 备、优化施工工艺等。
噪声监测与评估
在输电线路运行过程中，应定期进行噪声监测与评估，确保噪声符 合相关标准要求。
特点
架空输电线路具有输送容量大、 传输距离远、运行可靠、维护方 便、成本低等优点，是现代电力 系统的重要组成部分。
架空输电线路的重要性
1 2
3
保障电力供应
架空输电线路是电力系统的主要组成部分，承担着保障电力 供应的重要任务，对于满足社会生产和人民生活需求具有重 要意义。
第9章 输电线路的防雷保护
输电线路的防雷保护输电线路的防雷保护在整个电力系统的防雷中，输电线路的防雷问题最为突出。
这是因为输电线路绵延数千里、地处旷野、又往往是周边地面上最为高耸的物体，因此极易遭受雷击。
输电线路防雷性能的优劣，工程中主要用耐雷水平和雷击跳闸率两个指标来衡量。
所谓耐雷水平，是指雷击线路绝缘不发生闪络的最大雷电流幅值（单位为kA）。
1. 输电线路上的感应雷过电压雷击线路附近地面时，在线路的导线上会产生感应雷过电压，由于雷击地面时雷击点的自然接地电阻较大，雷电流幅值I一般不超过100kA。
实测证明，感应过电压一般不超过300-400kV，对35kV及以下水泥杆线路会引起一定的闪络事故；对110kV及以上的线路，由于绝缘水平较高，所以一般不会引起闪络事故。
感应雷过电压同时存在于三相导线，故相间不存在电位差，只能引起对地闪络，如果二相或三相同时对地闪络即形成相间闪络事故。
设避雷线和导线悬挂的对地平均高度分别为h g 和h c ,若避雷线不接地，则根据教材公式(8-18)可求得避雷线和导线上的感应过电压分别为和。
ig U ic U S Ih U gg i 25=⋅SIh U c c i 25=⋅于是c gci g i h h U U ⋅⋅=2. 输电线路的耐雷水平我国110kV及以上线路一般全线都装设避雷线，而35kV及以下线路一般不装设避雷线，中性点直接接地系统有避雷线的线路遭受直击雷一般有三种情况：①雷击杆塔塔顶；②雷击避雷线档距中央；③雷电绕过避雷线击于导线，如图8-1所示。
图8-1 有避雷线线路直击雷的三种情况（1）雷击杆塔塔顶时的耐雷水平运行经验表明，雷击杆塔的次数与避雷线的根数和经过地区的地形有关，雷击杆塔次数与雷击线路总次数的比值称为击杆率g，DL/T620—1997标准，击杆率g可采用表8-1所列数据。
表8-1 杆率g避雷线根数12平原1/41/6山丘1/31/4雷击塔顶前，雷电通道的负电荷在杆塔及架空地线上产生感应正电荷；当雷击塔顶时，雷通道中的负电荷与杆塔及架空地线上的正感应电荷迅速中和形成雷电流，如图8-2（a）所示。
《架空输电线路设计讲座》第9章
二、求解断线张力的作图法
利用计算机采用试凑法求解断线张力是很方便的。在无 条件应用时，可采用图解法。具体作法如下：
（1）以δ（△l）为横坐标，T（△T）为纵坐标建立直角 坐标系，如下图。
（2）利用式（9−2），绘制断线后各档档距变化与张力变 化的关系曲线Ⅰ：T=f（△l）
（3）利用式（9−3），绘制断线后直线杆塔上架空线悬挂点偏
架空输电线路设计
第九章 架空线的断线张力 和不平衡张力
第一节 概 述
1、定义 断线张力：因架空线断线，断线档的相邻档架空线所具有的 残余水平张力，称为架空线的断线张力。
不平衡张力：因气象条件变化，在直线杆塔上产生的水平 张力差，称为架空线的不平衡张力。
2、目的
（1）计算杆塔强度； （2）验算架空线与杆塔的电气间隙； （3）校验被跨越物间距； （4）检查转动横担或释放线夹是否能动作。
（4）断线张力的大小与断线后剩余的档数有关。一般 情况当考高虑压架五空档线。路跨越铁路、公路、电车道、弱电线路以及特殊管道时，需
要校验（邻5档）断未线断后导避线雷对线交的叉支跨持越物力的。距离，因而需要计算断线张力。
一、断线张力的有关方程及其求解
1、档距减小量与应力的关系
断线前气温为t，比载γ，各档水平应力为σ0，第 i 档的档距为 li0，高 差角βi0。
k
(Tk1 Tk n / n)
(Pv
GJ 2n
)2
(Tk 1
n n Tk
)2
（9−6）
各档档距改变量△li与悬点偏移量δi 的关系为
li i i1
（9−7）
根据上述各公式即可采用试凑法或图解法求解，方法同上 节。
第四节 线路正常运行中的不平衡张力
第九章 输电线路的防雷保护
第九章输电线路的防雷保护本章要求：输电线路的感应过电压：雷击大地和雷击杆塔时导线上感应过电压的计算输电线路上的直击雷过电压和耐雷水平建弧率及雷击跳闸率的计算。
输电线路防雷措施及作用分析由于输电线路长度大，分布面广，地处旷野，易受到雷击。
输电线路上出现的大气过电压有两种：一种是雷击于输电线路引起的，称为直击雷过电压；（1）雷直击导线，无避雷线的线路最易发生，但即使有避雷线，雷电仍可能绕过避雷线的保护范围而击于导线（绕击）。
（2）雷击杆塔或避雷线强大的雷电流通过杆塔及接地电阻，使杆塔和避雷线的电位突然升高，杆塔与导线的电位差超过线路绝缘子闪络电压时绝缘子发生闪络，导线上出现很高的电压。
这种杆塔电位升高，反过来对导线放电，称为反击。
另一种是雷击线路附近地面而引起的，由于电磁感应所引起的，称为感应雷过电压。
（3）雷击输电线路附近大地雷击导线水平距离65m以外的大地时，由于空间电磁场的急剧变化，在导线上感应出的过电压，称为感应雷过电压。
感应雷过电压的危害：（3-1）引起线路跳闸，影响正常供电由于过电压引起绝缘子闪络，导线对地短路，雷电过电压持续时间短（几十μs），继电保护装置来不及动作，但工频续流沿放电通道继续放电，在形成稳定燃烧的电弧后，则继电保护装置将使断路器跳闸，影响正常送电（3-2）雷电波侵入变电站导线上形成的雷电过电压波，最终将侵入变电站，经复杂的折反射后，在电气设备上出现很高的过电压，危及设备绝缘，造成事故。
输电线路防雷性能的优劣主要由耐雷水平及雷击跳闸率来衡量。
耐雷水平：雷击线路时线路绝缘不发生冲击闪络的最大雷电流的幅值，单位为KA。
线路的耐雷水平越高，线路绝缘发生冲击闪络的机会就越小。
雷击跳闸率：每100km线路每年有雷击所引起的跳闸次数。
是衡量线路防雷性能的综合指标。
线路防雷问题是一个综合的技术经济问题，在确定线路的具体防雷措施时，应根据线路的电压等级、负荷性质、系统运行方式、雷电活动的强弱、地形地貌的特点和土壤电阻率的高低等条件，特别要结合当地原有线路的运行经验通过技术经济比较来确定。
第 9 章 过电压保护和绝缘配合讲解
2)两支不等高避雷针间的保护范围应按单 支避雷针的计算方法，先确定较高避雷针 1 的 保护范围，然后由较低避雷针 2 的顶点，作水 平线与避雷针 1 的保护范围相交于点 3 ，取点 3 为等效避雷针的顶点，再按两支等高避雷针的 计算方法确定避雷针2和3间的保护范围。通过 避雷针2、3顶点及保护范围上部边缘最低点的 圆弧，其弓高应按式(9—2—14)计算，为 f=D//7P (9-2-11) 式中 f——圆弧的弓高，m； D/—— 避雷针 2 和等效避雷针 3 间的距离， m 。
（ 2 ）在被保护物高度 hx 水平面上的保护半径 rx应按下列方法确定： a)当hx≥0.5h时 rx=(h-hx)P (9-2-6) 式中 rx—— 避雷针在 hx 水平面上的保护半 径,m; hx——被保护物的高度，m； ha——避雷针的有效高度，m。 b)当hx0.5h时 rx=(1.5h-2hx)P (9-2-7)
9.2.2.4 雷电过电压的保护设计 (1)高压架空线路的雷电过电压保护见9.5.1。 (2)发电厂和变电所的雷电过电压保护见9.5.2。 (3)配电系统的雷电过电压保护见9.5.3。 (4)旋转电机的雷电过电压保护见9.5.4。
9.2.3 雷电过电压保护装置的选择
9.2.3.1 避雷针和避雷线。 (1)单支避雷针的保护范围(见图9—2—1)。 1)避雷针在地面上的保护半径，应按式(9—2— 1)计算，保护半径r为 r=1.5hP (9-2-5) 式中 r——保护半径，m； h——避雷针的高度，m； P—— 高 度 影 响 系 数 ， h≤30m ， P=1; 30mh≤120m ， P=5.5/(h)0.5; 当 h120m 时，取其等 于120m。
第9章 输电线路的防雷保护
2. 输电线路的直击雷过电压和耐雷水平
若雷电流取为斜角波头，即 iL=at，可得雷击点的最高电
位：
uA
= iZ
⋅ Zb 2
= iL
Z0Zb 2Z0 + Zb
iL = at
UA
=
a×
l vb
×
Z0Zb 2Z0 + Zb
l
2. 输电线路的直击雷过电压和耐雷水平
由于避雷线与导线间的耦合作用，在导线上将产生耦合
输电线路防雷的原则和措施
做好输电线路的防雷工作，不仅可以提高输电线路 本身的供电可靠性，而且还可以使变电所安全运行。
输电线路的防雷保护
架空线路遭受雷击的可能性 10kV、35kV线路
主要是110kV、 220kV，部分 500kV线路
雷击线路附近地面 雷击塔顶及塔顶附近避雷线 雷击档距中央的避雷线 雷击导线
110kV、 220kV、 500kV线路
1、输电线路的感应雷过电压
感应过电压 当雷击线路附近大地时，由于电磁感应，在线路上的
导线会产生感应过电压。
1、输电线路的感应雷过电压
（一）、雷击线路附近大地时，线路上的感应过电压
主放电前 在雷云放电的起始阶段，存在着向大地发展的先导放
电过程，线路正处于雷云与先导通道的电场中，由于静电 感应，沿导线方向的电场强度分量Ex将导线两端与雷云异 号的正电荷吸引到靠近先导通道的一段导线上来成为束缚 电荷，导线上的负电荷则由于Ex的排斥作用而使其向两端 运动，经线路的泄露电导和系统的中性点而流入大地。
（二）、雷击线路杆塔时，导线上的感应过电压
雷击线路杆塔时，由于雷电通道所产生的电磁场迅速变 化，将在导线上感应出与雷电流极性相反的过电压，其计算问 题至今尚有争论，不同方法计算的结果差别很大，也缺乏实践 数据。目前，《规程》建议对一般高度（约40M以下）无避雷 线的线路，此感应过电压最大值可用下式计算
第9章 输电线路的自动重合闸201405
缺点：
需有按相操作的断路器； 需专门的选相元件与继电保护相配合，接线比较复杂； 在单相重合闸过程中，由于非全相运行引起本线路和电网中 其它线路的保护误动作，需要根据实际情况采取预防措施。
潜供电流：当故障相线路自两侧切除后，如图，非故障相与断开相之间 存在有静电（通过电容）和电磁（通过）联系，虽然短路电流已被切断， 但在故障点的弧光通道中仍有： 1）非故障A通过A-C相间的CAC供给的电流； 2）非故障相B通过B-C相间的电容CBC供给的电流； 3）继续运行的两相，由于流过负荷电流IfA和IfB在C相中产生互感电势 EM，此电势通过故障点和该相对地电容产生的电流。
（5）手动合闸于故障线路，继电保护动作使 断路器跳闸后，不重合（多属于永久性故 障）。 （6）用不对应原则启动：一般自动重合闸可 采用控制开关位置与断路器位置不对应原则 启动，对综合重合闸，宜采用不对应原则和 保护同时启动。 （7）与继电保护相配合：在重合闸前或重合 闸后加速继电保护动作，以便更好地与继电 保护相配合，加速故障切除时间，提高供电 可靠性。
1.大大提高供电的可靠性，减少线路停电的次数。
2.在高压输电线路上采用重合闸，可以提高电力系 统并列运行的稳定性。
3.在架空线路上采用重合闸，可以暂缓架设双回线 路，以节约投资。 4.对断路器本身由于机构不良或继电保护误动作而 引起的误跳闸，也能起到纠正的作用。
但是，当重合于永久性故障上时，自 动重合闸将带来哪些不利的影响？
后加速保护的的缺点： （ 1 ） 每个断路器上都需要装设一套重合闸，与前 加速相比较为复杂。 （2）第一次切除故障可能带有延时。
应用：
35KV以上的网络及对重要负荷供电的送电线路。
四、重合闸时间的整定原则 （1） 单侧电源线路重合闸
《架空输电线路设计讲座》第11章
9
10 11
搜集沿线森林分布及采伐情况，其中包括树木种类、密度、高度、直径等资料。如果是果木、桑茶等经济作物，尚应了 各地林业局 解自然生长高度，或修剪高度以及对线路通过的要求。
搜集现有及拟开发的油田范围、地上地下管线、设备等建设位置以及线路穿过油田时对线路的要求，搜集化工及炼油厂 石油化工管理局、 排出气体、水、灰等的扩散范围以及对线路的影响等资料。 油厂 搜集现有及拟建电台、电视台天线位置、高度、用途以及对线路通过的要求等资料。 搜集建筑设施的位置，正常及事故时对线路的影响等资料。 电视、广播事业管理局
各级邮电局、电信局、邮电设计 单位 各级铁路局及铁道设计单位 民航局 地质局及所属勘探队 煤炭、有色金属管理局
搜集矿区矿藏分布、开采情况、采空区范围、深度及沉陷情况；露天开采时的爆破影响范围，火药库的位置、储量、库 矿务局 房规格，事故爆炸时的影响范围；了解矿区对线路走线有影响的有关技术规定，取得对线路通过的意见。 搜集江河上现有及规划的水库、电站、排灌系统等水利设施的位置、淹没范围和河流水文资料等，其中包括历年最高洪 水位、常年洪水位、50年一遇洪水位、流速、漂浮物、河道变迁等。河流如果浮运或通航，尚应搜集浮运或航行时的最高 各地水利局 水位、船舶种类、桅杆高度、航道位置、封冻期的最高冰面的流冰水位、流速、冰块大小等。若在水库下方通过时还应搜 航运管理局 集水坝建设标准，溢洪道位置和排流方向及水坝的可靠性等资料，征求对线路跨越的意见。 搜集沿线现有及拟建的公路走向、等级及重要桥涵等设施资料，并了解农村简易公路的情况。 各地交通（或公路）局
（m）
35~110 步行可以到达的山坡 步行不能达到的山坡、峭壁、岩石 5.0 3.0
Байду номын сангаас
输电线路设计课程课件.pdf
rx = 0.47(h − hx )P
当
hx
<
h 2
时，保护宽度rx为
rx = (h −1.53hx )P
两根避雷线外侧保护范围与上述相同，内侧部分如下:
h0
=
h
−
D 4P
4.4 雷击跳闸的防治措施
2. 降低杆塔的接地电阻 线路的耐雷水平随杆塔接地电阻的增加而降低
4.4 雷击跳闸的防治措施
杆塔接地电阻增大，耐雷水平呈指数规律下降， 雷击跳闸率呈指数规律上升
• 降低杆塔接地电阻的方法：
（1）充分利用架空线路的自然接地
（2）外引接地装置
（3）深埋式接地极 （4）填充电阻率较低的物质 （5）爆破接地技术
换土法 工业废渣填充法 降阻剂法（最常用） 铺设水下接地装置
4.4 雷击跳闸的防治措施
• 爆破接地技术降低接地电阻的原理： （1）利用地下电阻率低的土壤层、地下水层及金属 矿物质层来改善散流 （2）低电阻率材料可以很好的与接地极及各类型的 土壤及岩石层形成良好接触 （3）在大范围内降低了电阻率，从而降低了土壤的散 流电阻 （4）爆破致裂形成的裂隙可将岩石中固有的节理裂隙 贯通，压力灌注低电阻率材料，形成低电阻率通道， 与土壤中低电阻率区域相连 （5）压力灌注低电阻率材料形成的通道，有利于电流散 流到外部岩层，从而有利于接地极或接地网的散流
（1） 单极双分裂导线的最大电位梯度
U (1+ 2 r )
Em =
S 2r ln 2h
Re
Re = D / 4
r D
（2） 单极三分裂导线的最大电位梯度
U (1+ 2 r )
Em =
S 2r ln 2h
Re
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（4）图解法求解步骤
假定靠耐张塔一档的架空线张力为T1，由T1查曲线Ⅰ中相
应曲线1，得到△l1。因δ1=△l1，据此查曲线Ⅱ中相应曲线1， 得到△T1，计算出T2=T1−△T1。
由T2查曲线Ⅰ中相应曲线2得到△l2，算出δ2=△l2+δ1。由 δ2查曲线Ⅱ中相应曲线2，得到△T2，算出T3=T2−△T2。
2、悬挂串偏移量与两侧张力的关系： 设悬垂串悬挂点处的杆塔挠度系数为B，可写出架空线 悬挂点偏距δi的计算式为
i l1 ...... li
(Pv
(Ti Ti1)
GJ 2
)2
(Ti
Ti1)2
B(Ti
Ti1)
（9−3）
利用式（9−2）、（9−3）两组方程，按下面步骤试凑求
解：
设已知T1→式（9−2）→△l1；δ1 =△l1；δ1、T1→式
由Ti查曲线Ⅰ中相应曲线i得到△li，算出δi=△li+δi−1。由δi
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。
架空输电线路设计
第九章 架空线的断线张力 和不平衡张力
第一节 概 述
1、定义 断线张力：因架空线断线，断线档的相邻档架空线所具 有的残余水平张力，称为架空线的断线张力。 不平衡张力：因气象条件变化，在直线杆塔上产生的水 平张力差，称为架空线的不平衡张力。 2、目的 （1）计算杆塔强度； （2）验算架空线与杆塔的电气间隙； （3）校验被跨越物间距； （4）检查转动横担或释放线夹是否能动作。
8Ti 2
（9−2）
断线后由于架空线张力变小，弹性伸长量也减小，故断
线后档内悬线长度要比断线前缩短一些。断线后档距缩小，
△l i取为正。 若断线后连续档剩余 k 档，则依式（9−2）可列出 k 个
方程，但含有Ti、△li（i=1，2.，…，k）共 2k 个待求量，需 再列出 k 个方程才能求解。
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
一、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”。
一、断线张力的有关方程及其求解
1、档距减小量与应力的关系
断线前气温为t，比载γ，各档水平应力为σ0，第 i 档的 档距为li0，高 差角βi0。
断线后气温、比载不变，第 i 档档距减小了△li变为 li，
水平应力变为σi0，仿公式（8−19），略去高差变化量的影响， 断线后第 i 档的档距减小量为
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，满足规程规定的跨 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。
li
l2 2 i0
cos2 24
用张力表示为
i0
1
2 i0
1
2 0
0 i0 E cos i0
cos2
i0
li 0 1
l2 2 i0
8
2 i0
（9−1）
li
p
l2 2 i0
cos
2
24
i0
1
Ti
2
1 T02
T0 Ti
EAcos i0
cos2
li 0
i0 1
p
l2 2 i0
（9−3）→T2；T2→式（9−2）→△l2；δ2 =δ1+ △l2；δ2、T2 →
式（9−3）→T3；……；Tk→式（9−2）→△lk；δk =δk−1+△lk；
δkl、i T利k p→用2li式20上c2（o4述s29方−i20法）T试1i→2 凑TT1k求02+1解≡0时E。AT，0co初sTi 值i0 Tc1o（s2
li 0
△i0l11）的p8T2取lii220
值 对计
算的反复次数影响很大。残余张力T1一定小于未断线前的张
力T0=σ0A。剩余档数越多，T1与T0的差值越小，档距的变化
量△l1也越小。
二、求解断线张力的作图法 利用计算机采用试凑法求解断线张力是很方便的。在无 条件应用时，可采用图解法。具体作法如下： （1）以δ（△l）为横坐标，T（△T）为纵坐标建立直 角坐标系，如下图。 （2）利用式（9−2），绘制断线后各档档距变化与张力 变化的关系曲线Ⅰ：T=f（△l） （3）利用式（9−3），绘制断线后直线杆塔上架空线悬 挂点偏移量δi与不平衡张力差△Ti=Ti−Ti+1 的关系曲线Ⅱ：δ =f（△T）。
表9−4 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
各档档距大致相等
选在档距较多的一 侧断线。
3、产生的原因
断线：大多发生于小截面架空线。
表9−1
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。