第四章导线和避雷线的机械物理特性和荷载
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、地线及玻璃绝缘子机械物理特性表
导、地线及玻璃绝缘子机械物理特性表目录目录 ......................................................... 错误!未定义书签。
导线截面选择. (2)LGJ-10/2钢芯铝绞线 (3)LGJ-16/3钢芯铝绞线 (3)LGJ-35/6钢芯铝绞线 (4)LGJ-50/8钢芯铝绞线 (5)LGJ-50/30钢芯铝绞线 (6)LGJ-70/10钢芯铝绞线 (6)LGJ-70/40钢芯铝绞线 (7)LGJ-95/15钢芯铝绞线 (8)LGJ-95/20钢芯铝绞线 (8)LGJ-95/55钢芯铝绞线 (9)LGJ-120/7钢芯铝绞线 (10)LGJ-120/20钢芯铝绞线 (11)LGJ-120/25钢芯铝绞线 (11)LGJ-120/70钢芯铝绞线 (12)LGJ-150/8钢芯铝绞线 (13)LGJ-150/20钢芯铝绞线 (14)LGJ-150/25钢芯铝绞线 (14)LGJ-150/35钢芯铝绞线 (15)LGJ-18/10钢芯铝绞线 (16)LGJ-185/25钢芯铝绞线 (16)LGJ-185/30钢芯铝绞线 (17)LGJ-185/45钢芯铝绞线 (18)LGJ-210/10钢芯铝绞线 (19)LGJ-210/25钢芯铝绞线 (19)LGJ-210/35钢芯铝绞线 (20)LGJ-210/50钢芯铝绞线 (21)LGJ-240/30钢芯铝绞线 (21)LGJ-240/40钢芯铝绞线 (22)LGJ-240/55钢芯铝绞线 (23)LGJ-300/15钢芯铝绞线 (24)LGJ-300/20钢芯铝绞线 (24)LGJ-300/25钢芯铝绞线 (25)LGJ-300/40钢芯铝绞线 (26)LGJ-300/50钢芯铝绞线 (26)LGJ-300/70钢芯铝绞线 (27)LGJ-400/20钢芯铝绞线 (28)LGJ-400/25钢芯铝绞线 (29)LGJ-400/35钢芯铝绞线 (29)LGJ-400/65钢芯铝绞线 (30)LGJ-400/95钢芯铝绞线 (31)LGJ-500/45钢芯铝绞线 (31)LGJ-630/55钢芯铝绞线 (32)LGJ-800/55钢芯铝绞线 (33)LGJ-800/70钢芯铝绞线 (34)地线截面选择 (34)GJ-35钢绞线 (34)GJ-50钢绞线 (35)GJ-70钢绞线 (36)GJ-80钢绞线 (36)GJ-100钢绞线 (37)GJ-135钢绞线 (37)绝缘子型式选择 (38)LXY1-70型玻璃绝缘子 (38)U70BL-70型玻璃绝缘子 (38)XP-6(6C)型玻璃绝缘子 (39)XP-7(7C)型玻璃绝缘子 (39)XWP-7(C)型玻璃绝缘子 (39)XWP-10型玻璃绝缘子 (39)导线截面选择LGJ-10/2钢芯铝绞线LGJ-10/2钢芯铝绞线机械物理特性见下表：导线机械物理特性表LGJ-16/3钢芯铝绞线LGJ-16/3钢芯铝绞线机械物理特性见下表；导线机械物理特性表LGJ-35/6钢芯铝绞线LGJ-35/6钢芯铝绞线机械物理特性见下表；导线机械物理特性表LGJ-50/8钢芯铝绞线LGJ-50/8钢芯铝绞线机械物理特性见下表；导线机械物理特性表LGJ-50/30钢芯铝绞线LGJ-50/30钢芯铝绞线机械物理特性见下表；导线机械物理特性表LGJ-70/10钢芯铝绞线LGJ-70/10钢芯铝绞线机械物理特性见下表；导线机械物理特性表LGJ-70/40钢芯铝绞线LGJ-70/40钢芯铝绞线机械物理特性见下表；导线机械物理特性表LGJ-95/15钢芯铝绞线LGJ-95/15钢芯铝绞线机械物理特性见下表；导线机械物理特性表LGJ-95/20钢芯铝绞线LGJ-95/20钢芯铝绞线机械物理特性见下表；导线机械物理特性表LGJ-95/55钢芯铝绞线LGJ-95/55钢芯铝绞线机械物理特性见下表；导线机械物理特性表LGJ-120/7钢芯铝绞线LGJ-120/7钢芯铝绞线机械物理特性见下表；导线机械物理特性表LGJ-120/20钢芯铝绞线LGJ-120/20钢芯铝绞线机械物理特性见下表；导线机械物理特性表LGJ-120/25钢芯铝绞线LGJ-120/25钢芯铝绞线机械物理特性见下表；导线机械物理特性表LGJ-120/70钢芯铝绞线LGJ-120/70钢芯铝绞线机械物理特性见下表；导线机械物理特性表LGJ-150/8钢芯铝绞线LGJ-150/8钢芯铝绞线机械物理特性见下表；导线机械物理特性表LGJ-150/20钢芯铝绞线LGJ-150/20钢芯铝绞线机械物理特性见下表；导线机械物理特性表LGJ-150/25钢芯铝绞线LGJ-150/25钢芯铝绞线机械物理特性见下表；导线机械物理特性表LGJ-150/35钢芯铝绞线LGJ-150/35钢芯铝绞线机械物理特性见下表；导线机械物理特性表LGJ-185/10钢芯铝绞线LGJ-185/10钢芯铝绞线机械物理特性见下表；导线机械物理特性表LGJ-185/25钢芯铝绞线LGJ-185/25钢芯铝绞线机械物理特性见下表；导线机械物理特性表LGJ-185/30钢芯铝绞线LGJ-185/30钢芯铝绞线机械物理特性见下表；导线机械物理特性表LGJ-185/45钢芯铝绞线LGJ-185/45钢芯铝绞线机械物理特性见下表；导线机械物理特性表LGJ-210/10钢芯铝绞线LGJ-210/10钢芯铝绞线机械物理特性见下表；导线机械物理特性表LGJ-210/25钢芯铝绞线LGJ-210/25钢芯铝绞线机械物理特性见下表；导线机械物理特性表LGJ-210/35钢芯铝绞线LGJ-210/35钢芯铝绞线机械物理特性见下表；导线机械物理特性表LGJ-210/50钢芯铝绞线LGJ-210/50钢芯铝绞线机械物理特性见下表；导线机械物理特性表LGJ-240/30钢芯铝绞线LGJ-240/30钢芯铝绞线机械物理特性见下表；导线机械物理特性表LGJ-240/40钢芯铝绞线LGJ-240/40钢芯铝绞线机械物理特性见下表；导线机械物理特性表LGJ-240/55钢芯铝绞线LGJ-240/55钢芯铝绞线机械物理特性见下表；导线机械物理特性表LGJ-300/15钢芯铝绞线LGJ-300/15钢芯铝绞线机械物理特性见下表；导线机械物理特性表LGJ-300/20钢芯铝绞线LGJ-300/20钢芯铝绞线机械物理特性见下表；导线机械物理特性表LGJ-300/25钢芯铝绞线LGJ-300/25钢芯铝绞线机械物理特性见下表；导线机械物理特性表LGJ-300/40钢芯铝绞线LGJ-300/40钢芯铝绞线机械物理特性见下表；导线机械物理特性表LGJ-300/50钢芯铝绞线LGJ-300/50钢芯铝绞线机械物理特性见下表；导线机械物理特性表LGJ-300/70钢芯铝绞线LGJ-300/70钢芯铝绞线机械物理特性见下表；导线机械物理特性表LGJ-400/20钢芯铝绞线LGJ-400/20钢芯铝绞线机械物理特性见下表；导线机械物理特性表LGJ-400/25钢芯铝绞线LGJ-400/25钢芯铝绞线机械物理特性见下表；导线机械物理特性表LGJ-400/35钢芯铝绞线LGJ-400/35钢芯铝绞线机械物理特性见下表；导线机械物理特性表LGJ-400/65钢芯铝绞线LGJ-40/65钢芯铝绞线机械物理特性见下表；导线机械物理特性表LGJ-400/95钢芯铝绞线LGJ-400/95钢芯铝绞线机械物理特性见下表；导线机械物理特性表LGJ-500/45钢芯铝绞线LGJ-500/45钢芯铝绞线机械物理特性见下表；导线机械物理特性表LGJ-630/55钢芯铝绞线LGJ-630/55钢芯铝绞线机械物理特性见下表；导线机械物理特性表LGJ-800/55钢芯铝绞线LGJ-800/55钢芯铝绞线机械物理特性见下表；导线机械物理特性表LGJ-800/70钢芯铝绞线LGJ-800/70钢芯铝绞线机械物理特性见下表；导线机械物理特性表地线截面选择GJ-35钢绞线GJ-35钢绞线机械物理特性见下表：GJ-50钢绞线GJ-50钢绞线机械物理特性见下表：GJ-70钢绞线GJ-70钢绞线机械物理特性见下表：GJ-80钢绞线GJ-80钢绞线机械物理特性见下表：GJ-100钢绞线GJ-100钢绞线机械物理特性见下表：GJ-135钢绞线GJ-135钢绞线机械物理特性见下表：绝缘子型式选择LXY1-70型玻璃绝缘子本工程全线使用LXY1-70型玻璃绝缘子，绝缘子机械特性见下表；绝缘子机械特性表U70BL-70型玻璃绝缘子本工程全线使用U70BL-70型玻璃绝缘子，绝缘子机械特性见下表；绝缘子机械特性表XP-6(6C)型玻璃绝缘子本工程全线使用XP-6(6C)型玻璃绝缘子，绝缘子机械特性见下表；绝缘子机械特性表XP-7(7C)型玻璃绝缘子本工程全线使用XP-7(7C)型玻璃绝缘子，绝缘子机械特性见下表；绝缘子机械特性表XWP-7(C)型玻璃绝缘子本工程全线使用XWP-7(C)型玻璃绝缘子，绝缘子机械特性见下表；绝缘子机械特性表XWP-10型玻璃绝缘子本工程全线使用XWP-10型玻璃绝缘子，绝缘子机械特性见下表；绝缘子机械特性表。
架线施工技术交底
导线物理特性表
线型 物理特性 铝股数/每股直径（股／mm） 钢股数/每股直径（股／mm） 综合截面（mm2） 外径（mm） 单位质量（kg/km） 计算拉断力（N） 弹性模量（kN/mm2） 线膨胀系数(1/℃)
LGJ-500/45
48/3.60 7/2.80 531.68
目录
一、工程概况及施工范围 二、施工技术依据 三、线路方向及导地线编号 四、导线、避雷线机械特性及损伤处理 五、导线、避雷线的连接 六、导地线绝缘子和金具组装 七、导线、避雷线保护金具 八、导线的防舞措施 九、牵张场的设置
目录
十、放线滑车的悬挂 十一、弛度观测及调整 十二、附件安装 十三、导线对地及交叉跨越距离 十四、交叉跨越 十五、施工注意事项 十六、施工安全注意事项 十七、文明施工
左地线
●
右地线
●
1 ⊙ ⊙4 ⊙ ⊙ 450
2 450 3
左导线
1⊙ ⊙4 2⊙ ⊙3
中导线
1⊙ ⊙4 2⊙ ⊙3
右导线
四、导线、避雷线机 械特性及损伤处理
1.导线
(1)导线型号及布置方式 本工程导线使用4×LGJ-500/45钢
芯铝绞线, 每相导线四分裂呈正方形排列, 分裂间距450mm,跳线采用四分裂跳线, 型号及分裂间距同导线。 (2)导线换位
30 1688 128100 65 20.5×10-6
2.地线
本段地线采用双根GJ-80镀锌 钢绞线（1×19-11.5-1270A- GB1200-88）。地线不换 位。
GJ－80钢绞线的年平均运行张 力为11755N，约为破坏拉断 力的13.03％。
2.地线
送配电线路工(送电)-中级工习题库及答案
送配电线路工（送电）-中级工习题库及答案一、单选题（共40题，每题1分，共40分）1.154～220kV导线与35kV线路之间的最小垂直距离不应小于（）。
A、5.0mB、3.0mC、2.5mD、4.0m正确答案：D2.《中国南方电网有限责任公司电力安全工作规程 Q/CSG 510001-2015》12.1.2登杆塔、台架作业时，应核对（）、杆塔号及位置。
A、设备名牌B、线路名称C、图纸资料D、线路位置正确答案：B3.在带电作业工器具机械试验中，绝缘转臂梯、平梯的试验荷重为人体重的（）倍。
A、2.5B、1.5C、2D、1正确答案：A4.复合绝缘子伞裙破损2片及以下，且没有损伤至芯棒和进一步撕裂的趋势，属于什么缺陷（）A、其他缺陷B、一般缺陷C、重大缺陷D、紧急缺陷正确答案：B5.《中国南方电网有限责任公司电力安全工作规程 Q/CSG 510001-2015》14.1.3杆塔施工过程需要采用临时拉线过夜时，应对临时拉线采取（）和防盗措施。
A、设置围栏B、加固C、专人监守D、固定正确答案：B6.线路避雷器，无间隙避雷器污秽、爬电：避雷器有严重爬电现象，电弧短接长度超过1/3绝缘长度，属于什么缺陷。
A、一般缺陷B、重大缺陷C、其他缺陷D、紧急缺陷正确答案：D7.导线垂直排列时的垂直线间距离一般为水平排列时水平线间距离的（）。
A、0.5B、0.6C、0.85D、0.75正确答案：D8.发现绝缘工具受潮或表面损伤、脏污时，应及时处理并经（）后方可使用。
A、专人检查B、检查合格C、试验合格D、不需处理正确答案：C9.《中国南方电网有限责任公司电力安全工作规程 Q/CSG 510001-2015》7.3.1在停电的电气设备上接地（装设接地线或合接地刀闸）前，应先验电，（）电气设备确无电压。
高压验电时应戴绝缘手套并有专人监护。
（）A、确保B、验明C、查明D、保证正确答案：B10.绝缘工具的工频耐压试验中，500kV及以上电压等级缘工具加压时间为（）min。
DL 436-91 高压直流架空送电线路技术导则
大跨越பைடு நூலகம்采用
钢绞线的允许温度一般采用
环境气温应采用历年最高气温月的最高平均气温 并考虑太阳辐射的影响
钢芯铝包钢绞线 包括铝包钢绞线 的允许温度一般采用
环境气温应采用历年最
高气温月的最高平均气温 并考虑太阳辐射的影响
太阳辐射功率密度应采用
相应风速为
特殊导线允许温度按生产国的国
家标准 无国家标准的则按厂家产品规范
会议第 分委会推荐 补充件 附录 地面合成场强 简化理论计算程序和计算步骤 补充件 附录 直流架空线路污秽分级推荐值 补充件 附录 直流线路对电信线路危险影响的防护要求 补充件 附录 输电线路对电话回路干扰影响的防护要求 补充件
高压直流架空送电线路技术导则
本导则规定了高压直流架空送电线路电气和力学等方面的技术条件
在
以上的大档距防振方案应另行设计
避雷线按
第 条安装防振锤 当档距在
及以下时在档距两端每根避雷线各
装一个
则各装两个
以上则各装 个
当选用的防振锤为非定型产品时 必须进行防振特性测定
分析导线还要考虑次档距振荡及舞动的防护措施
金具的强度设计安全系数 遵照
第条
绝缘 防雷和接地
直流盘形悬式绝缘子 以下简称绝缘子
导线和避雷线的设计安全系数不应小于
避雷线的设计安全系数 宜大于导线的设计
安全系数
导线和避雷线在弧垂最低点的最大使用应力应按下式计算
式中
导线或避雷线拉断应力
用
铝绞线及钢芯铝绞线 中的计算拉
断应力 也可以用试验拉断强度
导线或避雷线在弧垂最低点的最大使用应力
导线或避雷线的安全系数
在大跨越的稀有气象条件下和重冰区的较少出现的覆冰情况下 导线在弧垂最低点的最大应 力均应按不超过抗拉强度的 验算 如悬挂点高差过大 应验算悬挂点应力 悬挂点应力可较
架空输电线路的运行环境及要求
浅析架空输电线路的运行环境及要求架空输电线路一般沿途需翻山越岭、跨越江河，既要经受严寒酷暑，还要承受风霜雨雪。
严酷的环境条件对架空输电线路提出了其特殊要求。
1.能耐受沿线恶劣气象的考验沿线气象状况对输电线路的影响有电气和机械两个方面，有关气象参数有风速、覆冰厚度、气温、空气温度、雷电活动的强弱等。
对机械强度有影响的气象参数主要有风速、覆冰厚度及气温，称为设计气象条件三要素。
1.1气象条件三要素1.1.1风速输电线路设计采用风速是离地15m高处连续自记10min平均风速，最大设计风速取15年一遇的最大值。
因此，在线路设计时和运行过程中均需广收集、积累沿线风速资料。
1.1.2覆冰厚度输电线覆冰对输电线路安全运行的威胁主要有如下几方面：一是由于导线覆冰，荷载增加，引起断线、连接金具破坏，甚至倒杆等事故；二是由于覆冰严重，使导线弧垂增大，造成与被跨越物或对地距离变小，引起放电闪络事故等；三是由于不同时脱冰使导线跳跃，易引起导线间以及导线与避雷线间闪络，烧伤导线或避雷线。
发生冰害事故时，往往是气候恶劣、冰雪封山、通信中断、交通受阻、检修十分困难之时，从而造成电力系统长时间停电。
覆冰形成的气候条件一般是周围温度在-2～-10℃，空气相对湿度在90%左右，风速在5～15m/s范围内。
覆冰的形成还与地形、地势条件及输电线离地高度有关。
平原的突起高地、暴露的丘陵顶峰、迎风山坡，特别是坡向朝河流、湖泊及水库等地区，其覆冰情况均相对较严重。
覆冰的形成，空气湿度是必要条件，在我国北方，虽然气温较低，但由于空气相对较干燥，覆冰反而不如南方有些地区严重。
输电线路设计时覆冰按等厚中空圆形考虑，其密度取0.9g/cm3，且取15年一遇的最大值。
实际覆冰断面可能是不规则形状，可用测水重法或测总重法进行换算。
1.1.3气温气温的变化，引起导线热胀冷缩从而影响输电线的弧垂和应力。
气温越高，导线热胀引起的伸长量越大，弧垂增加越多，需要考虑导线对被交叉跨越物和对地距离应满足要求；反之，气温越低，线长缩短越多，应力增加越大，需考虑导线机械强度应满足要求。
架空线设计复习思考题2014.11
C．连续档的平均档距
D．把连续档换算成等值孤立档的等值档距
D
某档导线在一定应力下,若档距增大时则该档的弧垂
A.不变化
B.变小
C.变大
D.无法判定
C
气象条件可以用以下哪两个参数来表示（）。
A. B.
C. D.
D
如果在覆冰与最大风速的气象条件下有 条件成立,则（）
A．覆冰不是控制条件
A.平抛物线方程
B.斜抛物线方程
C.悬链线方程
D.悬链线方程级数式
C
导线上任一点的水平应力与导线最低的应力之间相比（）
A．相等
B．大于
C．小于
D．无法判定
A
导线在悬挂点的应力比在最低点的应力（）。
A.较小B.较大C.相等D.无法判定
B
导线振动时产生最大半波长的气象条件是（）
A．最大风速
B．最低气温
C．最高气温
A
设A拦有效临界档距为 ,则（）
A．A条件不是控制条件
B．当 时,A条件是控制条件
C．A条件恒是控制条件
D．当 时,A条件是控制条件
D
通常在较大的代表档距耐张段内，其可能出现的控制条件是（）。
A.最大风速气象条件B.年平均气温气象条件
C.最低气温气象条件D.覆冰气象条件
D
下列哪种可能控制条件的应力不是导线的最大使用应力（）。
C.最大荷载条件D.最大风速条件
B
在最大风速气象条件下，导线所承受的比载是
A.
B.
C.
D.
D
在最低气温气象条件下，导线所承受的比载是（）。
A. B. C. D.
A
在最高气温气象条件下，导线所承受的比载是（）
输电线路防雷基础知识讲解
1、塔顶电位
• 雷击杆塔时，有电流 沿杆塔流入大地，由 于避雷线的分流作用， 流入大地的电流为： igt=βi
一般档距的线路杆塔分流系数β
线路额定电压 避雷线根
β值
（kV）
数
110
1
0.90
2
0.86
220
1
0.92
2
0.88
330
2
0.88
在工程近似计算中，将杆 塔和避雷线的分布参数以 集中参数电感来代替。
绝缘上的电压为：
U j Utd U d
Utd KUtd hd 1 K (Utd hd )1 K
U j Utd KUtd hd 1 K
(Utd hd )1 K
（RchI L
IL
Lgt 2.6
I Lhd 2.6
)(1
K)
I L (Rch
Lgt 2.6
hd )(1 2.6
三、感应雷过电压的幅值
• 1、无避雷线时
当雷击点离开线路的距离S>65m 时，
Ug=25
ILhd S
由于雷击地面时，雷电流幅值一般不超过100kA。 实测表明：感应雷过电压一般不超过500kV，对 35kV及以下的水泥杆线路可能引起闪络事故，对 110kV 及以上的线路不会引起事故。
2、有避雷线时
黄岛油库火灾造成40名消防战士和5名油库 职工牺牲，66名官兵和12名油库职工受伤，烧毁 油罐5座，原油34.6万吨及老罐区所有配套设施， 造成直接经济损失3540万元。
事故分析认为是由于空中雷电的电磁感应在油
罐上出现感应电压和感应电流以及间隙放电引起 的。
3、雷击杆塔塔顶时：
• 雷击杆塔塔顶时，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。无避雷线时，对于一般高度（约40米 以下）的线路，感应电压的幅值为U gd=αhd，
导线与避雷线的选型及其特性
导线与避雷线的选型及其特性摘要：输电线路是电网安全运行中较为重要的组成部分，输电线路作业，决定着电能传输效果，影响供电效率。
被雷击中的输电线路会存在短时间电流快速增加的情况，超过线路原有的负荷范围，使线路出现短路、燃烧等问题，影响电能传输效果。
另外，短时间过强电流的出现会使线路连接设备电压升高，进而破坏设备性能，严重时还会产生爆炸，降低电力系统运行安全性。
为此，在输电线路设计中，要加强防雷处理，维护输电线路安全运行。
关键词：导线；避雷线；选型；特性引言雷电对高压交流输电线路运行造成不良影响，甚至还会引发电力事故，严重威胁人们的生命安全和财产安全，防雷技术的出现和应用可以实现对高压交流输电线路的有效保护，确保该线路能够可靠、稳定、安全地运行，为供电的稳定性和可靠性提供重要的技术支持。
因此，如何将防雷技术科学地应用于高压交流输电线路中是相关人员必须思考和解决的问题。
1高压输电线路的特点高压输电线路在电力输送方面不仅节省了人力成本和材料成本，也给人们的生活带来了极大好处，还为我国的科技发展奠定了基础。
高压输电被分为直流电和交流电两种，直流电的电流是一成不变的，无论时间怎么变电流都不会变。
交流电就是电流不断的变化，且电流的变化和时间呈现周期性的变化，交流电是就日常生活中的市电。
高压输电是一项大工程，它的任何一个环节都不能有任何的失误。
直流输电所需要的材料非常少且需要的成本也很低，它只需两根导线、一根做正极一根做负极，输送直流电的线缆可使用很长时间且电流的输送距离可远也可进。
我国的高压输电也有的是输送交流电，交流电在生活中应用十分广泛。
使用交流电的好处就是电压可以自动调控，交流电的发电设备比直流电的发电设备简单易操作，且交流电的发电系统完整，技术标准。
2架空输电线路中做好防雷与接地工作的必要性一般情况下，架空输电线路的运行处于露天环境中，故自然环境中能影响其正常工作的因素较多。
在诸多因素中，雷电因素的影响最为重大，有数据显示，在架空输电线路发生的故障中，因雷击造成的跳闸占据比例约达2/3。
避雷线
第一章架空线路基本知识第二节架空输电线路、元件选择及要求字体大小小中大二、避雷线及拉线避雷线架设在杆塔顶部，其作用是保护线路导线，减少雷击机会，提高线路耐雷水平，降低线路雷击跳闸次数，从而提高线路运行的安全可靠性，保证连续供电。
根据线路的重要性以及线路通过地区的雷电活动情况，每条线路可在杆塔上架设一条或两条避雷线。
现行规程对各级电压线路架设避雷线的要求有如下规定：（1）330kV及500kV线路应沿全线架避雷线。
（2）220kV线路应沿全线架设避雷线。
（3）110kV线路一般沿全线架设避雷线，在雷电活动特殊强烈地区，宜架设双避雷线。
在少雷区或运行经验证明雷电活动轻微地区，可不沿全线架设避雷线，但应装设自动重合闸装置。
（4）60kV线路，负荷重要且所经地区年平均雷暴日数为30以上地区，宜沿全线架设避雷线。
（5）35kV以上线路，一般不沿全线架设避雷线。
（6）装设避雷线的线路，杆塔上双避雷线对边导线的保护角，330kV线路及双避雷线220kV线路，一般采用20°左右。
山区单避雷线线路，一般采用25°左右，500kV一般不大于15°。
关于保护角在后边章节另述。
山区宜采用较小的保护角；重冰区的线路则不宜采用过小的保护角；双避雷线线路，两避雷线间距离不应超过避雷线与导线间垂直距离的5倍。
避雷线一般采用镀锌钢绞线。
镀锌钢绞线是采用镀锌高碳钢丝同心绞合而成，具有一定的防腐蚀能力，机械强度较高。
其型号的表示方法为“GJ-数字”，GJ代表钢绞线，数字表示其标称截面（mm2）。
线路上常用的镀锌钢绞线有GJ-35、GJ-50、GJ-100、GJ-120等，在超高压或大跨越线路，也有用GJ-135、GJ-500型号的。
根据运行经验，避雷线的型号可按线路的导线型号及避雷线与导线的配合，参考下表1-4来选择。
表1-5列出了镀锌钢绞线的规格。
关于避雷线的选择:表1-4避雷线与导线配合表关于镀锌钢绞线:近年来，为满足开设地线载波、减少对通信设施的干扰、降低能耗等要求，在220kV及以上的线路上也有采用良导体作为避雷线的。
28.架空导线的机械物理特性、应力及安全系数有关计算
架空导线的机械物理特性、应力及安全系数有关计算架空导线的机械物理特性，与线路设计密切相关的主要是弹性系数、线性温度膨胀系数、抗拉强度极限（瞬时破坏应力）以及抗弯强度。
由于钢芯铝绞线是常用的架空线，其结构也比较复杂，故作重点介绍，其它类型架空线的机械物理特性可类似研究得到。
一、钢芯铝绞线的综合弹性系数钢芯铝绞线的弹性系数E，指的是在弹性限度内，导线受拉时，其应力与应变的比例系数。
计算方法如下：二、钢芯铝绞线的线性温度膨胀系数钢芯铝绞线的线性温度膨胀系数，指的是温度升高1℃时其单位长度的伸长量。
计算方法如下：三、钢芯铝绞线的瞬时破坏应力架空线在均匀增大的拉力作用下，缓慢伸长至拉断，此时的拉力称为拉断力。
对于钢芯铝绞线来说，拉断力由钢部和铝部共同承受，为二者的综合拉断力。
影响综合拉断力的因素主要有:（1）铝和钢的机械性能不同，铝的延伸率远低于钢的延伸率。
当铝部被拉断时，钢部的强度还未得到充分发挥，通常认为此时钢线的变形量为1%左右。
（2）绞合后单线与整体绞合线轴线间存在扭绞角，综合拉断力是各单线拉断力在轴线方向的分力构成。
（3）各层单线之间的应力分布不均匀。
（4）相邻两层单线间存在正应力和摩擦力。
抗拉强度（瞬时破坏应力）是指导线的计算拉断力与导线的计算截面积的比值。
对导线做拉伸试验，将测得的瞬时破坏拉断力除以导线的截面积，就得到瞬时破坏应力，即四、架空线的许用应力架空线的许用应力是指架空线弧垂最低点所允许使用的最大应力，工程中称之为最大使用应力，计算公式如下：五、架空线的安全系数影响安全系数的因素很多，如悬挂点的应力大于弧垂最低点的应力，补偿初伸长需增大应力，振动时产生附加应力而且断股后架空线强度降低，因腐蚀、挤压损伤造成强度降低以及设计、施工中的误差等等。
各因素对架空线许用应力的影响程度示于下表。
最小安全系数值公式：k=(1+k1+k2+k3+k6+k7)/(1-k4-k5)由上表可以看出，即使不考虑悬挂点附加弯曲应力和振动时的附加动应力的影响，最小安全系数也要求达到1.86。
导线的机械能-概述说明以及解释
导线的机械能-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述部分的内容可以包括对导线的机械能的基本介绍，以及为什么研究导线的机械能是有意义的。
导线是电力系统中的重要组成部分，承担着输送电能的任务。
然而，除了传输电能外，导线本身还具有机械能，即导线在电流通过时所产生的力和振动。
这种机械能对于电力系统的稳定性和安全性具有重要影响。
导线的机械能可以分为静力和动力两种形式。
静力机械能是指导线所受的张力，这个张力决定了导线的形变和挠度。
动力机械能则是指导线因电流通过而产生的振动和摆动。
研究导线的机械能对于理解电力系统的力学行为非常重要。
通过深入研究导线的机械能，我们可以更好地了解导线在不同工况下的受力情况，进而优化电力系统的设计和运行。
例如，通过掌握导线的机械能，我们可以预测导线的振动频率和振幅，从而避免导线疲劳断裂和杆塔共振等问题的发生。
另外，导线的机械能还与导线的材料特性、弯曲半径、风速等因素密切相关。
研究这些影响因素对导线机械能的作用，可以为导线的选材和安装提供科学依据。
因此，本文旨在探讨导线的机械能的定义和特点，并研究影响导线机械能的因素。
通过对导线机械能的深入研究，将为电力系统的设计和运行提供重要的理论基础，并为未来导线的发展方向提供参考。
1.2文章结构文章结构部分的内容应该主要是介绍本篇文章的组织结构和章节划分，以便读者了解文章的整体架构。
可以按照以下方式进行编写：1.2 文章结构本文主要包括引言、正文和结论三个部分。
引言部分将从概述、文章结构和目的三个方面说明文章的背景和意义。
正文部分将包括导线的机械能定义和特点以及影响导线机械能的因素两个章节。
在导线的机械能定义和特点章节中，将介绍导线机械能的基本概念和其具有的特点；在影响导线机械能的因素章节中，将探讨导线机械能受到的各种因素的影响，包括但不限于导线材质、导线尺寸和形状、外界环境等。
结论部分将总结导线机械能的重要性和未来的发展方向两个方面。
在导线机械能的重要性部分，将强调导线机械能在工程领域中的重要作用；在未来发展方向部分，将探讨导线机械能研究的新方向和前景。
第四章导线的振动和防振
第四章导线和地线的振动和防振第一节振动的类型和特点张紧在空间的导线，由于受到各种因素的影响而引起导线的振动。
现在已知的在架空线上发生的振动的类型主要有微风振动、次档距振荡、脱冰跳跃、横向碰击、电晕舞动、短路振荡和湍流振动等。
下面简要叙述这些振动的特点、产生的原因、危害和防止措施。
一、微风振动。
微风振动是在风速为0.5~10m/s的均匀风垂直吹向导线时，在导线背风面形成稳定的涡流。
由于周期性涡流升力分量的作用，使导线发生振动。
二、舞动。
当风速为5~15m/s左右的风力作用在非对称外形的导线上，最常见的情况是作用在覆冰厚度不对称的导线上时，由于风力作用角度的变化产生的脉动风力，破坏了导线的静力平衡，而形成大幅度舞动。
一般认为，在一个档距中，舞动的起始点发生在弧垂较低的部位，而不是在导线悬挂点较高的部分。
因为弧垂最低点受到的垂直重力和水平分力最小，故最容易被特定的风力举起，于是舞动振荡现象便会向全档距传播。
其特点是振动大、频率低、持续时间长（振幅在10m以下、频率为0.1~1Hz）。
在一个档距中，往往会出现1~4个半的振动波。
振动的持续时间可达数小时之久。
在一个档距中发生舞动时，常常波及到相邻档。
导线某一点的振动轨迹通常呈椭圆形。
导线覆冰不均匀是导致舞动现象的根本因素。
通常发生在气温0℃左右的平原或丘陵地区，而且粗的导线比细的导线，分裂导线比单导线，更容易引起舞动。
舞动现象在线路上极少发生，而一旦发生，便会造成严重后果。
不仅导线、绝缘子、金具或杆塔构件受到损伤，还可能引起相间或相对地的短路事故。
如2008年1月下旬，在河南、湖南、江西等地因冻雨和暴雪持续半月至一月余，出现了持续70小时以上、振幅达8米以上的强烈舞动，动态荷载达静态荷载的3倍以上，造成多处倒塔事故。
防止舞动造成危害的主要措施是增大线间距离、缩小档距、采用防冰导线和研制舞动抑制器等。
三、次档距振荡。
次档距振荡是指发生在分裂导线相邻两间隔棒之间的档距中的一种振荡。
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4.1导线和避雷线的机械物理特性
①瞬时破坏应力
机械物理特性
②弹性系数
③温度线膨胀系数
④密度
4.1.1导线的瞬时破坏应力σp(抗拉强度)
对导线做拉伸试验，将测得的瞬时破坏拉断力除以 导线的截面积,就是瞬时破坏应力
单一材料物质
对于钢芯铝绞线来说，是指综合瞬时破坏应力，
导线和避雷线的设计安全系数不应小于2. 5， 避雷线的设计安全系数，宜大于导线的设计安全 系数。
4.3 导线的比载
比载：单位长度、单位截面积导线上的荷载
N/(m·mm2 )
4.3.1
垂直比载
自重比载
垂直比载
冰重比载 自重和冰重比载
4.3.2 水平比载
无冰时风压比载
水平比载 （风压比载）
有冰时风压比载
铝线绞合强度损失 系数，＞37=0.9， ＜37=0.95
钢绞线绞部和钢部的面积
4.1.2导线的弹性系数（弹性模量）
在弹性限度内，导线受拉时，其应力与应变 的比例系数
钢芯铝绞线的弹性系数为综合弹性系数，指在 弹性限度内，单位截面上作用单位应力时，导线单 位长度上所产生伸长值的倒数值
钢芯铝绞线的温度线膨胀系数介于钢和铝的温度 线膨胀系数之间。温度升高时，铝部比钢部伸长大， 原因是铝比钢的温度线膨胀系数大;反之，当温度降 低时，铝部比钢部缩短大。
钢芯铝绞线的弹性系数和线膨胀系数
单股电线的机械强度
4. 2导线和避雷线的安全系数
导线的强度安全系数是指为使运行中的导线有 一定的强度安全裕度，即瞬时破坏应力和最大使 用应力之比，简称安全系数。导线安全系数的选 择直接关系到输配电线路的安全及经济运行。
4.3.3 综合比载
无冰有风
综合比载 有冰有风
镀锌钢线弹性 系数，取200900
铝单线弹性系数， 取65660
轻型 8.0 导线铝和钢 截面比 普通型5.3-6.0 加强型4.3-4.4
弹性伸长系数就是导线弹性系数的倒数。表示 导线施以单位应力时，能产生的相对形变，它表 示导线受拉后易于伸长的程度。
4. 1. 3导线的温度线膨胀系数
温度线膨胀系数是指导线温度升高1℃时，导线 单位长度的伸长值称为导线的温度线膨胀系数