电力工程高压送电线路设计手册学习

电力工程高压送电线路设计手册1、电线力学计算。

@气象条件。

结构强度和电气性能适应气象变化。

a、气象资料及用途表：最高气温，计算电线最大弧垂，保持安全距离；最低气温，计算电线可能产生的最大应力、绝缘子串上扬、电线上拔及电线防振的计算；年平均气温，防振设计一般采用平均气温时的电线应力作为计算控制条件；历年最低气温月的平均气温，计算电线或杆塔安装检修时的初始条件；最大风速及最大风速月的平均气温，风荷载是考虑杆塔和电线强度的基本条件；地区最多风向及其出现频率，电线防振、防腐及绝缘防污设计；电线覆冰厚度，杆塔及电线强度设计依据、验算不均匀覆冰时电线纵向不平衡张力及垂直布置的导线接近距离、可能出现最大弧垂时决定跨越时距；雷电日数，防雷计算；雪天、雨天、雾凇天的持续小时数，计算电晕损失时的基本数据；土壤冻结深度，杆塔的基础设计；常年洪水位置及最高航行水位气温，确定跨越杆塔的高度及验算交叉跨越距离；最高气温月的日最高气温的平均值，计算导线发热温升；历年最低气温月的最低平均气温，计算断线或断串时气温条件。

b、气象台的选择及气象分段。

就近选取，远则调查，长悬分段，注意要点：利用《建筑结构荷载规范》或气象部门编制的《基本风压分布图》，按照规定的重现期和基准风速高度，将基本风压换算成风速，以供选择最大设计风速参照。

c、设计气象条件的选定原则。

资料经验并重，按气象重现期，风冰气温组合，近典型气象区则取之，“线路设计规定的气象重现区表格，典型气象区表格”。

确定送电线路的最大设计风速：计算最大风速统计值(统一观测、10min时距平均最大风速作样本、极值I型分布函数、重现期T，求出相应重现期下的观测最大风速；然后以最大风速的基准高度表格中所列的不同线路类别所规定的风速基准高度，求出最大风速统计值)；选取沿线附近气象台的最大风速统计值，山区按平原提高10%，不同等级最低风速要求；大跨越的最大风速最大冰厚。

d、最大设计风速的选择。

需要将不同高度、时距、次数的历年最大风速资料换算称某一相同观测高度下连续自记10min平均历年最大风速(指的是按照连续自记10min方式记录的历年最大风速的平均值)作为统计样本进行最大设计风速的统计计算。

风速观测高度影响的换算：指数公式，与气象台地面粗糙度有关的系数。

风速次时换算：我国一天定时观测4次的风压板2min平均风速，需将一天定时观测4次2min平均风速换算为连续自记10min平均风速，并有全国各地区的换算公式表。

用统一高度下连续自记10min平均的历年最大风速作统计样本，采用极值I型分布函数代入线路规定的重现期，求得该重现期下的最大风速。

e、线路风道及风压高度变化系数(与高度换算的那个系数一样)。

不同等级线路不同高度处的风速高度变化系数和风压高度变化系数表格；手册P184中的表3-1-12的线路风压高度变化系数与现行荷载规范(《建筑结构荷载规范》(GBJ9-87))中的值不完全相同，原因是线路基准高度与荷载规范中的10m高不完全一致。

f、线路电线风压计算。

理论风压：计算公式，涉及空气密度的计算公式和我国的空气密度取值、不同地区大风时的空气密度。

电线风荷载计算：风压不均匀系数、电线受风体型系数、500kV线路作用于杆塔上的风载调整系数。

g、电线覆冰厚度的选择。

h、计算用气象条件的组合。

选择组合气象条件的要求，和考虑正常运行、安装和检修、平均运行应力、线路断线、绝缘配合(运行电压、操作过电压、雷电过电压)情况下的气象组合。

@电线的机械特性和比载。

a、电线的种类和选用。

原则，电线的种类和用途、选用原则表格(钢芯铝绞线的不同铝钢比的适用范围，包括不同地形、档距)。

b、单股线的机械特性。

表格，包括特种单股线的弹性系数、线膨胀系数、密度、抗拉强度。

c、电线单位荷载(单位长度的荷载)和比载(单位长度单位截面上的荷载)。

计算公式表格：自重力、冰重力、自重力加冰重力、无冰、覆冰、无冰时综合、覆冰时综合。

@电线应力弧垂计算。

a、电线悬挂曲线方程式：悬链线公式、斜抛物线公式、平抛物线公式，曲线方程、电线(最大)弧垂、档内线长、悬挂点切线方向/垂直分量、电线最低点到悬挂点水平距离、电线最低点到悬挂点垂直距离、悬挂点电线悬垂角。

b、弧垂公式的选用。

抛物线公式算的弧垂较悬链线计算的要小，但悬链线计算复杂，故一般工程设计与施工采用平抛物线公式；此时，在一般使用档距和应力下，其误差可忽略，而在大档距和大高差的档距，误差大，因此在杆塔定位与施工架线中，要采取措施避免对地或跨越物间距不足。

h/l>0.15时，采取斜抛物线公式计算和架设弧垂，比较精确，且随着h/l增大反而减小。

c、电线的状态方程式。

悬挂点等高和不等高。

d、连续档的代表档距及档距中央应力状态方程。

代表档距：气象变化时各档档距线长及高差的不同导致直线杆塔的悬垂绝缘子串偏斜，产生一个代表应力。

档距中央应力计算的通用状态方程式(工程中一般按照悬挂点等高的情况计算应力变化曲线，因此对于山区不等高连续档的应力弧垂计算产生较大的误差)，不等高档内的电线弧垂。

e、水平、垂直档距。

水平档距：计算杆塔所承受的电线横向风荷载时使用；杆塔量测档距平均值(有无高差)。

垂直档距：杆塔量测电线最低点间的水平距离。

f、极大档距和极限档距。

极大档距：架空送电线路设计技术规程中规定了导线在最低点的应力不得超过导线瞬时破坏力的40%，;但实际上导线其他个点的应力都比最低点应力大**因此规程又规定：如果导线悬挂点比最低点高得很多时，还应验算悬挂点的导线应力，其应力可较弧垂最低点应力高10%**即导线任一点的应力都不得超过导线瞬时破坏力的44%；如果某档距导线悬挂点应力刚好达到破坏应力的44%，则此档距为极大档距(无高差时，极大档距最大，有高差时都较该值小)；极大档距的计算公式：涉及导线最低点允许最大应力、导线覆冰时综合比载、悬挂点的高差。

极限档距和允许档距：如果档距超过极大档距，必须放松导线应力---悬挂点为44%，最低点为破坏力的40%乘以放松系数，这种条件下的档距称放松系数为某值时的允许档距。

放松系数越小档距越大，持续将会收到荷载的约束，因此放松系数小到某一极限最小值所能得到的最大允许档距称为极限档距。

g、电线应力弧垂曲线计算。

弧垂应力曲线：各个代表档距下各种气象条件时的电线应力及有关弧垂计算，即随代表档距变化。

步骤：确定各种气象条件》计算电线在各种气象条件下的比载》确定电线使用的安全系数和最大使用应力及有关气象条件下的控制应力》计算临界档距》划定各种控制应力出现的档距区间》确定各区间内的已知应力及相应的气象条件》计算其他气象条件下的应力及弧垂。

控制应力的选定：￥1、电线最大使用应力的选定。

电线的抗拉强度/最大应力时的安全系数=最大使用应力，安全系数的选取，弧垂最低点和悬挂点最大应力的规定。

￥2、平均运行应力的限制。

当有防振措施的情况下，导线及地线的平均运行应力不得超过拉断应力的25%。

￥3、地线截面与使用应力。

截面选取：地线采用镀锌钢绞线时与导线的配合表。

使用应力计算：依据条件(在雷电过电压气象条件下导线与地线在档距中央应保持0.012L+1的间距)，在雷电过电压气象条件下地线的应力计算公式(涉及导线和地线在杆塔上悬挂点间的水平间距和垂直间距、导线和地线的自重力比载、导线和地线在某代表档距和雷电过电压气象条件下的应力、可能在工程中出现的档距范围内使地线应力为最大值的档距_一般用控制档距(当工程中的最大档距小于它时，可取最大档距；当工程中的最小档距大于它时，可取最小档距)_意义：控制档距下导线与地线在档距中央的间距刚好满足0.012L+1的要求，大于或小于时有富余_有计算公式，但计算较复杂，有计算曲线图可查)。

临界档距及其选定：计算公式；首先计算出可能起控制作用的各控制条件相互组合的临界档距，然后判别有效临界档距(判别方法：选最小)。

最大弧垂判别法：覆冰时的综合比载/应力>最高气温时的自重力比载/应力，则最大垂直弧垂发生在覆冰时，反之发生在最高气温时。

@具有非均布荷载的孤立档电线应力弧垂计算。

a、孤立档电线弧垂计算。

b、孤立档电线应力计算。

分不考虑过牵引和考虑过牵引两种。

应力状态方程中的K值计算，是计算线长的参数。

c、孤立档电线应力中的有效控制条件判别与选定。

孤立档的已知控制条件：1）由于变电所进出线构架在各种情况下允许(如覆冰、大风、安装过牵引等情况)的最大使用张力。

2）根据构架和初步设定的终端杆塔高度以及被跨越物尺寸、集中引下线等参数，由各种情况下(如最高气温、带电上人检修等情况)交叉物上方允许的最大弧垂求出最小容许应力。

孤立档的已知控制条件的F系数式：1）最大允许应力条件的F系数式，分非挂线过牵引情况和挂线过牵引情况两种，2）最小允许应力条件的F系数式。

3）有效控制条件的判别与选定。

~1）不能大于~2），如果不满足，可升高杆塔高度、减小最小允许应力；如果~2）比~1）过大，可降低杆塔高度使两者接近。

最终取某一中间值作为已知的有效控制条件。

当无交叉跨越物时最大使用应力中的最大值为有效控制条件。

常识：1、均布荷载：连续作用在构件表面的较大面积上，不能看成集中荷载，且任意两个荷载的大小方向均相同的荷载称为均布荷载。

其单位为千牛顿每米。

问题：1、历年最低气温月的平均气温，计算电线或杆塔安装检修时的初始条件？2、以最大风速的基准高度表格中所列的不同线路类别所规定的风速基准高度，求出最大风速统计值，找例题？3、P182利用《基本风压分布图》计算线路最大风速统计值的内容没看。

4、P695.1讲风速的选择，P198.1为选择导体时的最大风速。

注意区别。

5、P781有导线和钢绞线的规格参数表格。

6、电线的状态方程式的求解方法？7、极限档距和允许档距不理解？8、了解架线施工方面的内容。