导线悬挂点高差与垂直档距的计算
导线悬挂点高差与垂直档距的计算.
导线悬挂点高差与垂直档距的计算安岳供电公司 李荣久在输电线路设计的文献中,都要讲述垂直档距的问题。
在导线的垂直单位荷载不变时,常用的垂直档距计算式为011022011022121211V h h h h T h T h l l l g l l p l l σσ⎛⎫⎛⎫=+±±=+±± ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭(1) 式中 l h ——计算杆塔的水平档距(m ),l h =( l 1 + l 2)/2;g 、σ01、σ02——计算气象条件时导线的比载(N/m ·mm 2)和两档的水平应力(N/mm 2); p 、T 01、T 02——计算气象条件时导线的单位荷载(N/m )和两档的水平张力(N );h 1、h 2——计算杆塔导线悬点与前后两侧导线悬点间高差(m )。
式(1)括号中正负号的选取原则:以计算杆塔导线悬点高为基准,分别观测前后两侧导线悬点,如对方悬点低则取正,对方悬点高则取负。
利用典型设计选择线路的杆塔型式时,必须计算杆塔所在杆位的水平档距和垂直档距,按照式(1)进行逐基判别时,不仅费时,更不利于用计算机处理数据。
如果以杆塔的编号为顺序,规定导线的悬挂点高差为导线在相邻的大号杆塔上的悬挂点标高减小号杆塔上的悬挂点标高,将正负号化入高差中,则式(1)变为011022011022121211V h h h h T h T h l l l g l l p l l σσ⎛⎫⎛⎫=+-=+- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭(2) 对于一条线路,若规定档距的编号与杆塔的编号相同,考虑垂直单位荷载变化,则各杆塔的垂直档距计算通式为0(1)10(1)101011111i i i i i i Vi hi hi i i i i i ii i h T h h T h l l l g l g l p l p l σσ++++++++⎛⎫⎛⎫=+-=+- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭ (3) 式中 l hi ——计算杆塔的水平档距,l hi =( l i + l i +1)/2(m );g i 、g i+1、σ0i 、σ0(i +1)——计算气象条件时计算档导线的比载(N/m ·mm 2)和水平应力(N/mm 2); p i 、p i+1、T 0i 、T 0(i +1)——计算气象条件时计算档导线的单位荷载(N/m )和水平张力(N ); h i 、h i +1——计算杆塔导线悬点与前后两侧导线悬点间高差,其值为大号侧悬挂点标高减小号侧悬挂点标高(m )。
4.高压输电线路水平档距和垂直档距计算
高压输电线路水平档距和垂直档距计算一、水平档距和水平荷载在线路设计中,对导线进行力学计算的目的主要有两个:一是确定导线应力大小,以保证导线受力不超过允许值;二是确定杆塔受到导线及避雷线的作用力,以验算其强度是否满足要求。
杆塔的荷载主要包括导线和避雷线的作用结果,以及还有风速、覆冰和绝缘子串的作用。
就作用方向讲,这些荷载又分为垂直荷载、横向水平荷载和纵向水平荷载三种。
为了搞清每基杆塔会承受多长导线及避雷线上的荷载,则引出了水平档距和垂直档距的概念。
悬挂于杆塔上的一档导线,由于风压作用而引起的水平荷载将由两侧杆塔承担。
风压水平荷载是沿线长均布的荷载,在平抛物线近似计算中,我们假定一档导线长等于档距,若设每米长导线上的风压荷载为P,则AB档导线上风压荷载,如图2-10所示:则为,由AB两杆塔平均承担;AC档导线上的风压荷载为,由AC两杆塔平均承担。
图2-10水平档距和垂直档距如上图所示:此时对A杆塔来说,所要承担的总风压荷载为因此我们可知,某杆塔的水平档距就是该杆两侧档距之和的算术平均值。
它表示有多长导线的水平荷载作用在某杆塔上。
水平档距是用来计算导线传递给杆塔的水平荷载的。
严格说来,悬挂点不等高时杆塔的水平档距计算式为只是悬挂点接近等高时,一般用式其中单位长度导线上的风压荷载p,根据比载的定义可按下述方法确定,当计算气象条件为有风无冰时,比载取g4,则p=g4S;当计算气象条件为有风有冰时,比载取g5,则p=g5S,因此导线传递给杆塔的水平荷载为:无冰时(2-48)有冰时(2-49)式中S—导线截面积,mm2。
二、垂直档距和垂直荷载如图2-10所示,O1、O2分别为档和档内导线的最低点,档内导线的垂直荷载(自重、冰重荷载)由B、A两杆塔承担,且以O1点划分,即BO1段导线上的垂直荷载由B杆承担,O1A段导线上的垂直荷载由A杆承担。
同理,AO2段导线上的垂直荷载由A杆承担,O2C段导线上的垂直荷载由C杆承担。
垂直档距和水平档距代表档距的定义和计算
垂直档距和水平档距代表档距的定义和计算 Document serial number【UU89WT-UU98YT-UU8CB-UUUT-UUT108】一、水平档距和水平荷载在线路设计中,对导线进行力学计算的目的主要有两个:一是确定导线应力大小,以保证导线受力不超过允许值;二是确定杆塔受到导线及避雷线的作用力,以验算其强度是否满足要求。
杆塔的荷载主要包括导线和避雷线的作用结果,以及还有风速、覆冰和绝缘子串的作用。
就作用方向讲,这些荷载又分为垂直荷载、横向水平荷载和纵向水平荷载三种。
为了搞清每基杆塔会承受多长导线及避雷线上的荷载,则引出了水平档距和垂直档距的概念。
悬挂于杆塔上的一档导线,由于风压作用而引起的水平荷载将由两侧杆塔承担。
风压水平荷载是沿线长均布的荷载,在平抛物线近似计算中,我们假定一档导线长等于档距,若设每米长导线上的风压荷载为P,则AB档导线上风压荷载 ,如图2-10所示:则为,由AB两杆塔平均承担;AC档导线上的风压荷载为,由AC两杆塔平均承担。
图2-10 水平档距和垂直档距如上图所示:此时对A杆塔来说,所要承担的总风压荷载为(2-47)令则式中P—每米导线上的风压荷载 N/m;—杆塔的水平档距,m;—计算杆塔前后两侧档距,m;P—导线传递给杆塔的风压荷载,N。
因此我们可知,某杆塔的水平档距就是该杆两侧档距之和的算术平均值。
它表示有多长导线的水平荷载作用在某杆塔上。
水平档距是用来计算导线传递给杆塔的水平荷载的。
严格说来,悬挂点不等高时杆塔的水平档距计算式为只是悬挂点接近等高时,一般用式其中单位长度导线上的风压荷载p,根据比载的定义可按下述方法确定,当计算气象条件为有风无冰时,比载取g4,则p=g4S;当计算气象条件为有风有冰时,比载取g5,则p=g5S,因此导线传递给杆塔的水平荷载为:无冰时(2-48)有冰时(2-49)式中 S—导线截面积,mm2。
二、垂直档距和垂直荷载如图2-10所示,O1、O2分别为档和档内导线的最低点,档内导线的垂直荷载(自重、冰重荷载)由B、A两杆塔承担,且以O1点划分,即BO1段导线上的垂直荷载由B杆承担,O1A段导线上的垂直荷载由A杆承担。
[参考实用]垂直档距和水平档距、代表档距的定义和计算
一、水平档距和水平荷载在线路设计中,对导线进行力学计算的目的主要有两个:一是确定导线应力大小,以保证导线受力不超过允许值;二是确定杆塔受到导线及避雷线的作用力,以验算其强度是否满足要求。
杆塔的荷载主要包括导线和避雷线的作用结果,以及还有风速、覆冰和绝缘子串的作用。
就作用方向讲,这些荷载又分为垂直荷载、横向水平荷载和纵向水平荷载三种。
为了搞清每基杆塔会承受多长导线及避雷线上的荷载,则引出了水平档距和垂直档距的概念。
悬挂于杆塔上的一档导线,由于风压作用而引起的水平荷载将由两侧杆塔承担。
风压水平荷载是沿线长均布的荷载,在平抛物线近似计算中,我们假定一档导线长等于档距,若设每米长导线上的风压荷载为P,则AB档导线上风压荷载,如图2-10所示:则为,由AB两杆塔平均承担;AC档导线上的风压荷载为,由AC两杆塔平均承担。
图2-10 水平档距和垂直档距如上图所示:此时对A杆塔来说,所要承担的总风压荷载为(2-47)令则式中P—每米导线上的风压荷载N/m;—杆塔的水平档距,m;—计算杆塔前后两侧档距,m;P—导线传递给杆塔的风压荷载,N。
因此我们可知,某杆塔的水平档距就是该杆两侧档距之和的算术平均值。
它表示有多长导线的水平荷载作用在某杆塔上。
水平档距是用来计算导线传递给杆塔的水平荷载的。
严格说来,悬挂点不等高时杆塔的水平档距计算式为只是悬挂点接近等高时,一般用式其中单位长度导线上的风压荷载p,根据比载的定义可按下述方法确定,当计算气象条件为有风无冰时,比载取g4,则p=g4S;当计算气象条件为有风有冰时,比载取g5,则p=g5S,因此导线传递给杆塔的水平荷载为:无冰时(2-48)有冰时(2-49)式中S—导线截面积,mm2。
二、垂直档距和垂直荷载如图2-10所示,O1、O2分别为档和档内导线的最低点,档内导线的垂直荷载(自重、冰重荷载)由B、A两杆塔承担,且以O1点划分,即BO1段导线上的垂直荷载由B杆承担,O1A段导线上的垂直荷载由A杆承担。
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。
导线测量常用计算公式
导线测量常用计算公式导线测量是土木工程或电气工程中的一项重要工作,主要用于确定建筑物的位置、土地边界以及计算地形的变化等。
在导线测量中,有很多常用的计算公式可以帮助工程师或测量师进行精确的测量和计算。
以下是一些常用的导线测量计算公式:1.距离计算公式:-垂直平距(垂距):D=SQRT((ΔN)^2+(ΔE)^2)-水平平距:H=SQRT((ΔN)^2+(ΔE)^2+(ΔH)^2)-斜距:L=SQRT((ΔN)^2+(ΔE)^2+(ΔH)^2)- 仰角:A = arctan(ΔH / H)-前视高差:h1=H1-H0-反视高差:h2=H0-H22.坐标计算公式:- 相对平差量:ΔX = (ΔN * cosα) + (ΔE * sinα)- 相对平差量:ΔY = (ΔN * sinα) - (ΔE * cosα)-新坐标X=X0+∑(ΔX)-新坐标Y=Y0+∑(ΔY)3.角度计算公式:- 方位角:I = arctan((ΔE2 - ΔE1) / (ΔN2 - ΔN1))-转角:θ=I2-I1-内角和:∑θ=∑(Ii)-外角和:∑θ=n*180°-∑(Ii)4.高程计算公式:-平均高程:H=(H0+H1+H2)/3-高程改正:ΔHi=Hi-H-净高差:Nh=h1+ΔH5.线性状况计算公式:-输沙率:Q=W/(T*B)其中,Q为输沙率,W为沙子的质量,T为时间,B为河道截面积。
6.面积计算公式:-梯形法计算面积:A={0.5*(a+b)*h}- 辛普森法计算面积:A = {h / 3 * (y0 + 4y1 + 2y2 + 4y3 + ... + yn)}7.建筑斜率计算公式:-百分比斜率:P=(ΔH/L)*100- 度数斜率:s = tan^-1(ΔH / L)这些计算公式是导线测量中常用的工具,可以帮助工程师或测量师在实际工作中准确地计算测量结果。
需要根据具体的测量需求和情况选择合适的公式进行计算,并注意测量文档中的单位和精度要求,以确保测量结果的准确性。
垂直档距和水平档距、代表档距的定义和计算
一、水平档距和水平荷载之阿布丰王创作时间:二O二一年七月二十九日在线路设计中,对导线进行力学计算的目的主要有两个:一是确定导线应力年夜小,以保证导线受力不超越允许值;二是确定杆塔受到导线及避雷线的作用力,以验算其强度是否满足要求.杆塔的荷载主要包括导线和避雷线的作用结果,以及还有风速、覆冰和绝缘子串的作用.就作用方向讲,这些荷载又分为垂直荷载、横向水平荷载和纵向水平荷载三种.为了搞清每基杆塔会接受多长导线及避雷线上的荷载,则引出了水平档距和垂直档距的概念.悬挂于杆塔上的一档导线,由于风压作用而引起的水平荷载将由两侧杆塔承当.风压水平荷载是沿线长均布的荷载,在平抛物线近似计算中,我们假定一档导线长即是档距,若设每米长导线上的风压荷载为P,则AB档导线上风压荷载 ,如图2-10所示:则为,由AB两杆塔平均承当;AC档导线上的风压荷载为,由AC两杆塔平均承当.图2-10 水平档距和垂直档距如上图所示:此时对A杆塔来说,所要承当的总风压荷载为(2-47)令则式中P—每米导线上的风压荷载 N/m;—杆塔的水平档距,m;—计算杆塔前后两侧档距,m;P—导线传递给杆塔的风压荷载,N.因此我们可知,某杆塔的水平档距就是该杆两侧档距之和的算术平均值.它暗示有多长导线的水平荷载作用在某杆塔上.水平档距是用来计算导线传递给杆塔的水平荷载的.严格说来,悬挂点不等高时杆塔的水平档距计算式为只是悬挂点接近等高时,一般用式其中单元长度导线上的风压荷载p,根据比载的界说可按下述方法确定,当计算气象条件为有风无冰时,比载取g4,则p=g4S;当计算气象条件为有风有冰时,比载取g5,则p=g5S,因此导线传递给杆塔的水平荷载为:无冰时(2-48)有冰时(2-49)式中 S—导线截面积,mm2.二、垂直档距和垂直荷载如图2-10所示,O1、O2分别为档和档内导线的最低点,档内导线的垂直荷载(自重、冰重荷载)由B、A两杆塔承当,且以O1点划分,即BO1段导线上的垂直荷载由B杆承当,O1A段导线上的垂直荷载由A杆承当.同理,AO2段导线上的垂直荷载由A杆承当,O2C段导线上的垂直荷载由C杆承当.在平抛物线近似计算中,设线长即是档距,即则(2-50)式中G—导线传递给杆塔的垂直荷载,N;g—导线的垂直比载,N/m.mm2;—计算杆塔的一侧垂直档距分量,m;—计算杆塔的垂直档距,m;S—导线截面积, .由图2-10可以看出,计算垂直档距就是计算杆塔两侧档导线最低点O1、O2之间的水平距离,由式(2-50)可知,导线传递给杆塔的垂直荷载与垂直档距成正比.其中m1、m2分别为档和档中导线最低点对档距中点的偏移值,由式(2-38)可得结合图2-10中所示最低点偏移方向,A杆塔的垂直档距为综合考虑各种高差情况,可得垂直档距的一般计算为(2-51)式中g、σ0—计算气象条件时导线的比载和应力,N/m.mm2;MPa ;h1、h2—计算杆塔导线悬点与前后两侧导线悬点间高差,m.垂直档距暗示了有多长导线的垂直荷载作用在某杆塔上.式(2-51)括号中正负的选取原则:以计算杆塔导线悬点高为基准,分别观测前后两侧导线悬点,如对方悬点低取正,对方悬点高取负.式(2-50)中导线垂直比载g应按计算条件选取,如计算气象条件无冰,比载取g1,有冰,比载取g3,而式(2-51)中导线比载g为计算气象条件时综合比载.垂直档距是随气象条件变动的,所以对同一悬点,所受垂直力年夜小是变动的,甚至可能在某一气象条件受下压力作用,而当气象条件变动后,在另一气象条件则可能受上拔力作用.【例2-2】某一条110KV输电线路,导线为LGJ—150/25型,导线截面积为S=173.11mm2,线路中某杆塔前后两档安插如图2-11所示,图2-11 例2-2示意图导线在自重和年夜风气象条件时导线的比载分别为g1=34.047×10-3 N/m.mm2;g4=44.954×10-3 N/m.mm2;g6=56.392×10-3 N/m.mm2.试求:(1)若导线在年夜风气象条件时应力σ0=120MPa,B杆塔的水平档距和垂直档距各为多年夜?作用于悬点B的水平力和垂直力各为多年夜?(2) 当导线应力为多年夜时,B杆塔垂直档距为正值?解:水平档距垂直档距水平力垂直力在本例中,B悬点两侧垂直档距分量分别为所以,这时垂直力计算结果为负值,说明方向向上,即悬点B受上拔力作用.按式(2-50)和图2-11所示情况,要求>0,即导线应力在此可以看到,在比载不变时,对低悬点,垂直档距随应力增加而减小,反之,对高悬点则垂直档距随应力增加而增年夜.确切地说,垂直档距随气象条件变动是由应力和比载的比值决定的,对低悬点,在最年夜的气象条件时垂直档距最小,对高悬点为,在最年夜的气象条件时垂直档距最年夜.代表档距代表档距=档内各档距三次方之和,除以档内各档距之和,之后开根号代表档距=√((〖L1〗^3+〖L2〗^3……〖+Ln〗^3)/(L1+L2……+Ln))。
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。
输电线路设计导线风偏计算及校验
g5KV 126 S d2bg10 3
式中:
g四 电线上风比载[N/m.mm二] g 重力加速度 g = 九.八0六六五
V 大风风速 [m/s]
α 风压不均匀系数
S 电线截面[mm二]
K 电线体型系数
d 电线外径 [mm]
b 覆冰厚度 [mm]
二、风偏计算基本参数
风压不均匀系数α取值
下面介绍导线风偏对地或交叉跨越计算和 绝缘子串风偏计算.
二、风偏计算基本参数
[一]比载 [N/m.mm二] 比载是电线单位长度、单位截面上的荷载
自重比载
g一
冰重比载
g二
自重冰重综合比载 g三
风比载
g四
覆冰后风比载
g五
自重风重综合比载 g六
覆冰、风综合比载 g七
二、风偏计算基本参数
比载以荷载方向分类 分为垂直比载、水平比载、综合比载.
二、风偏计算基本参数
mg 2 m 2l 2 4 m 2 Eg 2 2l 2 4 2 EEtmt
式中:
σm、gm、tm σ、 g、 t α
E
l
已知条件的应力、比载、温度 待求条件的应力、比载、温度 线膨胀系数 弹性模量[N/mm二] 代表档距[m]
三、档距中导线风偏
二、风偏计算基本参数
利用施工图图纸中的放线K值表中数值反算相应温度下的 导线应力.
垂直比载有 g一、g二、g 三 水平比载有 g四、g五 综合比载有 g六、g七
垂直比载
水平比载
θ
载 比 合 综
二、风偏计算基本参数
自重比载g一计算
g1
W0 S
g
式中:g一 电线自重比载[N/m.mm二] W0 电线自重 [N/m] g 重力加速度 g = 九.八0六六
架空导线弧垂计算公式:
架空导线弧垂计算公式:之阿布丰王创作
档端角度法观测弧垂
2
高差角度
+”,反之取“-”
1、基础根开是指基础相临地脚螺栓几何中心之间的距离,它与塔腿主材角钢重心线重合。
2、相临两杆塔中心桩之间的距离称为档距。
3、送电线路中杆塔的水平档距为杆塔两侧档距长度之和的一半。
4、送电线路中杆塔的垂直档距为相临档距中两弧垂最底点之间的档距,决定导地线自重、冰重的档距。
5、送电线路中导线在悬点等高的情况下,杆塔的水平档距与垂直档距相等。
6、导线的最低点应力决定以后,为了使悬挂点应力不超出许用应力,档距必须规定一最大值,称为极限档距。
7、代表档距是指一个耐张段中各档距的几何平均档距。
8、杆塔的呼称高是指下层导线横担下平面到地面的高度。
垂直档距、悬挂点应力和双悬垂串调长计算及相互关系
垂直档距、悬挂点应力、悬垂角和双悬垂串调长的计算及相互关系一、设计依据(1)《电力工程高压送电线路设计手册》第二版(2)《110kV~750kV架空输电线路设计规范》GB 50545-2010(3)《悬垂线夹》DL/T 756-2009二、垂直档距和垂直荷载的计算(1)垂直档距的计算公式设计手册P180《电线应力弧垂公式一览表》的计算公式:表中“电线最低点到悬挂点电线间水平距离”有三种计算公式,分别为悬链线、斜抛线、平抛线,公式中对高差和电线比载的定义不够明确,而且公式中L OA、L OB的计算并不完全相同,有减、加的区别,在实际应用中完全照搬此公式并不方便,它们可以统一成加法运算。
设计手册P183“垂直档距”小节和P603“定位结果检查”的计算公式:这两处的公式相同,而且来自上述三种公式中的平抛线法,只是统一成了加法运算,公式中对高差h和电线比载γ明确了定义:h有正负之分,即邻塔悬挂点低时为正,反之为负;γ为电线的垂直比载(通常意义上为重力荷载,分为无冰和有冰两种情况)。
但是,根据电线的受力分析、曲线方程和最大弧垂计算公式,由综合比载计算的弧垂为最大弧垂,在实际设计中绘制的悬链线一般也是由综合比载计算的。
由垂直比载计算的垂直档距应该只适用于无风工况,有风时应该按综合比载来计算。
(2)垂直档距和垂直荷载的计算电线的受力情况见下图:无风时电线位于X-Z平面,也就是实际设计中看到的悬链线,此时垂直档距按垂直比载计算是准确的。
当有风时,如果不考虑电线左右摆动,那么电线不在X-Z平面,而是位于X-Y-Z 三维中,此时电线所处的平面也可以理解为垂直平面,只是由综合比载控制,其由综合比载计算的垂直档距与在X-Z平面的投影垂直档距是相同的。
根据设计手册P188:有风时要考虑左右摇摆,那么电线在有风综合比载作用下经过X-Z平面,此时就是我们设计中看到的悬链线,而此时垂直档距应由综合比载计算,并非单一的垂直比载。
架空导线弧垂计算公式:
架空导线弧垂计算公式:之樊仲川亿创作档端角度法观测弧垂
θ=arctan
l af
f
h4
4+
-
±
b=(2a
f-)2
l——档距
f——弧垂
h——高差
θ——观测角度
a——悬挂点到仪器垂直距离
α——高差角度
±——仪器近悬点较远悬点为低时,取“+”,反之取“-”
1、基础根开是指基础相临地脚螺栓几何中心之间的距离,它与塔腿主材角钢重心线重合。
2、相临两杆塔中心桩之间的距离称为档距。
3、送电线路中杆塔的水平档距为杆塔两侧档距长度之和的一半。
4、送电线路中杆塔的垂直档距为相临档距中两弧垂最底点之间的档距,决定导地线自重、冰重的档距。
5、送电线路中导线在悬点等高的情况下,杆塔的水平档距与垂直档距相等。
6、导线的最低点应力决定以后,为了使悬挂点应力不超出许用应力,档距必须规定一最大值,称为极限档距。
7、代表档距是指一个耐张段中各档距的几何平均档距。
8、杆塔的呼称高是指下层导线横担下平面到地面的高度。
垂直档距和水平档距、代表档距的定义和计算
一、水平档距和水平荷载在线路设计中,对导线进行力学计算的目的主要有两个:一是确定导线应力大小,以保证导线受力不超过允许值;二是确定杆塔受到导线及避雷线的作用力,以验算其强度是否满足要求。
杆塔的荷载主要包括导线和避雷线的作用结果,以及还有风速、覆冰和绝缘子串的作用。
就作用方向讲,这些荷载又分为垂直荷载、横向水平荷载和纵向水平荷载三种。
为了搞清每基杆塔会承受多长导线及避雷线上的荷载,则引出了水平档距和垂直档距的概念。
悬挂于杆塔上的一档导线,由于风压作用而引起的水平荷载将由两侧杆塔承担.风压水平荷载是沿线长均布的荷载,在平抛物线近似计算中,我们假定一档导线长等于档距,若设每米长导线上的风压荷载为P,则AB档导线上风压荷载,如图2-10所示: 则为,由AB两杆塔平均承担;AC档导线上的风压荷载为,由AC 两杆塔平均承担.图2-10水平档距和垂直档距如上图所示:此时对A杆塔来说,所要承担的总风压荷载为(2-47)令则式中P-每米导线上的风压荷载N/m;—杆塔的水平档距,m;—计算杆塔前后两侧档距,m;P-导线传递给杆塔的风压荷载,N.因此我们可知,某杆塔的水平档距就是该杆两侧档距之和的算术平均值。
它表示有多长导线的水平荷载作用在某杆塔上。
水平档距是用来计算导线传递给杆塔的水平荷载的。
严格说来,悬挂点不等高时杆塔的水平档距计算式为只是悬挂点接近等高时,一般用式其中单位长度导线上的风压荷载p,根据比载的定义可按下述方法确定,当计算气象条件为有风无冰时,比载取g4,则p=g4S;当计算气象条件为有风有冰时,比载取g5,则p=g5S,因此导线传递给杆塔的水平荷载为:无冰时(2-48)有冰时(2-49)式中S—导线截面积,mm2.二、垂直档距和垂直荷载如图2—10所示,O1、O2分别为档和档内导线的最低点,档内导线的垂直荷载(自重、冰重荷载)由B、A两杆塔承担,且以O1点划分,即BO1段导线上的垂直荷载由B杆承担,O1A段导线上的垂直荷载由A杆承担。
垂直档距和水平档距、代表档距的定义和计算
垂直档距和水平档距、代表档距的定义和计算一、水平档距和水平荷载在线路设计中,对导线进行力学计算的目的主要有两个:一是确定导线应力大小,以保证导线受力不超过允许值;二是确定杆塔受到导线及避雷线的作用力,以验算其强度是否满足要求。
杆塔的荷载主要包括导线和避雷线的作用结果,以及还有风速、覆冰和绝缘子串的作用。
就作用方向讲,这些荷载又分为垂直荷载、横向水平荷载和纵向水平荷载三种。
为了搞清每基杆塔会承受多长导线及避雷线上的荷载,则引出了水平档距和垂直档距的概念。
悬挂于杆塔上的一档导线,由于风压作用而引起的水平荷载将由两侧杆塔承担。
风压水平荷载是沿线长均布的荷载,在平抛物线近似计算中,我们假定一档导线长等于档距,若设每米长导线上的风压荷载为P,则AB档导线上风压荷载,如图2-10所示:则为,由AB两杆塔平均承担;AC档导线上的风压荷载为,由AC两杆塔平均承担。
图2-10水平档距和垂直档距如上图所示:此时对A杆塔来说,所要承担的总风压荷载为(2-47)令则式中P—每米导线上的风压荷载N/m;—杆塔的水平档距,m;—计算杆塔前后两侧档距,m;P—导线传递给杆塔的风压荷载,N。
因此我们可知,某杆塔的水平档距就是该杆两侧档距之和的算术平均值。
它表示有多长导线的水平荷载作用在某杆塔上。
水平档距是用来计算导线传递给杆塔的水平荷载的。
严格说来,悬挂点不等高时杆塔的水平档距计算式为只是悬挂点接近等高时,一般用式其中单位长度导线上的风压荷载p,根据比载的定义可按下述方法确定,当计算气象条件为有风无冰时,比载取g4,则p=g4S;当计算气象条件为有风有冰时,比载取g5,则p=g5S,因此导线传递给杆塔的水平荷载为:无冰时(2-48)有冰时(2-49)式中S—导线截面积,mm2。
二、垂直档距和垂直荷载如图2-10所示,O 1、O2分别为档和档内导线的最低点,档内导线的垂直荷载(自重、冰重荷载)由B、A两杆塔承担,且以O1点划分,即BO1段导线上的垂直荷载由B杆承担,O1A段导线上的垂直荷载由A杆承担。
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导线悬挂点高差与垂直档距的计算
安岳供电公司 李荣久
在输电线路设计的文献中,都要讲述垂直档距的问题。
在导线的垂直单位荷载不变时,常用的垂直档距计算式为
011022011022121211V h h h h T h T h l l l g l l p l l σσ⎛⎫⎛⎫=+±±=+±± ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭
(1) 式中 l h ——计算杆塔的水平档距(m ),l h =( l 1 + l 2)/2;
g 、σ01、σ02——计算气象条件时导线的比载(N/m ·mm 2)和两档的水平应力(N/mm 2); p 、T 01、T 02——计算气象条件时导线的单位荷载(N/m )和两档的水平张力(N );
h 1、h 2——计算杆塔导线悬点与前后两侧导线悬点间高差(m )。
式(1)括号中正负号的选取原则:以计算杆塔导线悬点高为基准,分别观测前后两侧导线悬点,如对方悬点低则取正,对方悬点高则取负。
利用典型设计选择线路的杆塔型式时,必须计算杆塔所在杆位的水平档距和垂直档距,按照式(1)进行逐基判别时,不仅费时,更不利于用计算机处理数据。
如果以杆塔的编号为顺序,规定导线的悬挂点高差为导线在相邻的大号杆塔上的悬挂点标高减小号杆塔上的悬挂点标高,将正负号化入高差中,则式(1)变为
011022011022121211V h h h h T h T h l l l g l l p l l σσ⎛⎫⎛⎫=+-=+- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭
(2) 对于一条线路,若规定档距的编号与杆塔的编号相同,考虑垂直单位荷载变化,则各杆塔的垂直档距计算通式为
0(1)10(1)101011111i i i i i i Vi hi hi i i i i i i
i i h T h h T h l l l g l g l p l p l σσ++++++++⎛⎫⎛⎫=+-=+- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭ (3) 式中 l hi ——计算杆塔的水平档距,l hi =( l i + l i +1)/2(m );
g i 、g i+1、σ0i 、σ0(i +1)——计算气象条件时计算档导线的比载(N/m ·mm 2)和水平应力(N/mm 2); p i 、p i+1、T 0i 、T 0(i +1)——计算气象条件时计算档导线的单位荷载(N/m )和水平张力(N ); h i 、h i +1——计算杆塔导线悬点与前后两侧导线悬点间高差,其值为大号侧悬挂点标高减小号侧悬挂
点标高(m )。