输电线路设计—导线风偏计算及校验.
三算专题：导地线跨越展放施工时风偏计算（附计算表格）
三算专题：导地线跨越展放施工时风偏计算（附计算表格）在进行跨越方案编制时，为了确定封网宽度或者跨越架架体的宽度，我们需要对导地线展放施工时的风偏距离进行计算。
1.安规记载：12.1.1.6跨越架的中心应在线路中心线上，宽度应考虑施工期间牵引绳或导地线风偏后超出新建线路两边线各2.0m，且架顶两侧应设外伸羊角。
这个规定是针对竹、木、钢管跨越架的。
2.DL 5106-1999《跨越电力线路架线施工规程》（目前已经过期）中，有以下规定：这个条款，是在一般规定里面，针对所有型式的跨越架，从公式中我们可以看出，其要求是风偏后两边线各1.5m，与安规冲突。
3.最新版DL 5106-2017《跨越电力线路架线施工规程》出来后，仅对格构式跨越架架顶宽度进行了规定，其它型式的则没提到宽度的事，非常蹊跷。
4.DL/T5301-2013《架空输电线路无跨越架不停电跨越架线施工工艺导则》的规定，我个人认为是有问题的，它仅仅考虑了分裂导线自身宽度和风偏，没有考虑遮护裕度，具体如下：我个人认为，绝缘绳网的宽度计算，应在上述计算结果的基础上，加上4.0m（每侧各考虑2.0m裕度）。
综上所述，采用竹、木、钢管跨越架（即我们常说的常规架子）时，架顶宽度按照《电网安规》，采用格构式跨越架时，架顶宽度按照DL 5106-2017《跨越电力线路架线施工规程》，采用无跨越架封网（也叫悬索式跨越架、吊桥式跨越架）时，按照《无跨越架工艺导则》。
实际上，我建议采用格构式跨越架时，也应考虑每侧各2.0m的裕度。
说了半天，我们切入正题，介绍风偏的计算公式。
规程里面，只讲了风速10m/s的情况下，两侧带悬垂串的工况。
我们来补充不同风速、一侧带悬垂另一侧耐张的工况。
(1)两侧均带有悬垂串（或者两侧都是耐张串）施工线路导线或地线在安装气象条件下跨越点处风偏距离计算公式：Z x＝W4(10)［x(l－x) ／(2H) ＋λ／W］其中：W4(10)＝0.0613Kd，当风速变化时，W4(*)=0.0613Kd*（V/10）^2，这个是小编后加的。
架空输电线路风偏计算研究
架空输电线路风偏计算研究摘要：架空输电线路通常在露天环境下完成架设及投入运行，因而，常常会受到当地自然气候环境变化的影响，遭遇大风天气时，会出现杆塔塔身部位放电等状况，进而出现风偏闪络问题。
架空输电线路的风偏闪络，属于架空输电线路实际运行维护期间常见的一种问题状况，因此计算风偏角，对于架空输电线路的总体设计及后期运维有着一定的积极作用。
故而，本文主要介绍悬垂绝缘子串相应风偏的摇摆角计算、风速的反算过程等，对档距变化、风偏角及绝缘子串的长度等相互间的实际关系，综合研究导线风偏各种影响因素，便于今后更好地开展架空输电线路的总体设计及后期运维等各项专业性工作。
关键词：架空；输电线路；风偏；计算；前言：架空输电线路绝缘子串及架空输电导线，处于风荷载的作用之下，会有风偏摆动情况产生，若有带电部分在摇摆期间与杆塔间距比允许电气间隙小，则杆塔与输电导线相互间就会有放电情况出现，极易引发风偏闪络方面的事故问题，进而造成人身与设备重大事故。
故而，针对常常出现的输电线路风偏故障及大风天气地区，需进行相关信息数据采集，计算输电线路的风偏故障，已经能够为线路的设计单位及维护单位等提供重要参考。
架空输电线路的悬垂绝缘子串处于风荷载的作用之下会产生一定角度的偏移状况，即为一种风偏角现象。
计算风偏角，对于架空输电线路总体设计及后期运维均有着至关重要的作用。
鉴于此，本文主要围绕着架空式输电线路的风偏计算开展深入研究及探讨，望能够为相关专家及学者对这一课题的深入研究提供有价值的参考或者依据。
一、架空输电线路中悬垂绝缘子串的风偏角具体计算悬垂绝缘子串的风偏角具体计算列式如下：θ=arctan[（0.5βsPj+βsWh）/（0.5Gj+Wv）]。
在该列式当中，βs表示杆塔处于风荷载的作用下具体调整系数，也称风压高度变化系数；Wv、Wh表示导线作用于绝缘子串的末端垂直荷载与水平荷载；Gj表示悬垂绝缘子串自重荷载；Pj表示悬垂绝缘子串的风压。
导线风荷载计算公式
导线风荷载计算公式
1.输电线路选线工程设计技术规定（DL/T5414-2024）中的导线风荷载计算公式：
F=0.5*ρ*V^2*C*A
其中，F为单位长度的导线风荷载，ρ为空气密度，V为风速，C为系数，A为导线横截面积。
空气密度ρ可根据海拔高度和气温进行插值计算。
风速V可以根据气象数据或者工程经验进行选取。
系数C根据导线的形状和布置方式确定，通常取值范围在0.6~0.8之间。
导线横截面积A可以通过导线的规格和参数计算得到。
2.国际电工委员会（IEC）标准中的导线风荷载计算公式：
F=0.5*ρ*V^2*Cd*Af
其中，F为单位长度的导线风荷载，ρ为空气密度，V为风速，Cd为阻力系数，Af为参考面积。
空气密度ρ的计算方式与上述公式相同。
风速V的选取方法与上述公式相同。
阻力系数Cd根据导线的形状和布置方式确定，通常取值范围在
0.6~1.2之间。
参考面积Af可以通过导线横截面积和系数来计算得到。
需要注意的是，以上的导线风荷载计算公式仅适用于水平或接近水平
的导线，若导线存在较大的坡度或垂直度，还需要根据实际情况进行修正。
此外，在实际工程中，导线的风荷载计算通常还需要考虑导线的振动
性能、支柱和绝缘子的强度等因素，以保证输电线路的安全可靠运行。
因此，在进行导线风荷载计算时，需要综合考虑多个因素，并参考相关标准
和规范。
220kV输电线路风偏故障及防控措施
220kV输电线路风偏故障及防控措施摘要：随着环境的日益恶化，气候也变得越来越复杂多变，许多国家的基础设施建设工作都因天气问题而受到了严重的影响，最为典型的电力系统的建设。
众所周知，220kV输电线路通常都是设置在户外的，一旦天气比较恶劣时，特别是大风天气时，很容易导致输电线路出现风偏故障，严重地影响220kV输电线路的稳定性，从而造成电弧烧伤及线路短路等现象。
如果出现风偏故障，很有可能导致输电线路中断，从而使电力系统的稳定性受到严重的影响，使人们的正常工作与生活受到严重影响。
关键词：220kV；输电线路；风偏；故障；改造1.220kV输电线路风偏故障的规律和类型1.1 220kV输电线路风偏故障规律在恶劣的天气环境下，特别是大风天气环境下，很容易出现220kV输电线路风偏故障，并且强风往往与冰雹、暴雨等强对流天气是相互依存的。
一旦在局部区域内出现强风天气，由于其风力比较强劲，风速也比较快，再加上其阵发性比较强，往往不会持续太长时间，很容易造成220kV输电线路风偏跳闸故障。
同时220kV输电线路的输电塔会因强风的影响而发生一定程度的角度偏移及位移改变，在空气放电间距减小时，与强风相依存的冰雹和暴雨也会在一定程度上减小杆塔与输电线路之间的间距，使其出现频繁放电现象，如此一来，在二者的共同作用下，220kV输电线路极易出现风偏故障，从而严重影响220kV输电线路的运行。
1.2 风偏的放电路径220kV输电线路风偏故障的放电路径主要包括三种形式：①输电线路对周围物体放电；②直线杆塔绝缘子对塔身放电；③耐张杆塔引流线对塔身放电[1]。
此三种风偏故障的放电路径存在着一个共同之处，即输电线上会出现明显的烧伤痕迹，可能很显然地发现风偏故障给输电线路造成的损伤。
输电线对周围物体的放电往往会出现至少100cm的烧伤长度，而且周围物体会出现明显的烧伤痕迹，可以发现周围物体的焦黑程度比较明显。
通常在地形比较繁杂且存在较大档距的地方或者地质条件比较独特的区域才会出现直线杆塔绝缘子对塔身放电，此种风偏故障往往会出现比较长的放电痕迹，而且与地面之间的角度距离比较高，在监控上往往不太突出。
谈讨10kV配电线路导线风偏计算
谈讨10kV配电线路导线风偏计算摘要：通过配电线路导线风偏计算分析，确定导线边线在最大风偏时对建筑物、竹树、平行运行的线路、山坡、峭壁等风险点水平安全距离，确保配电线路的安全可靠运行。
关键词：配电线路，导线风偏，线路设计引言：通常配电线路设计人员凭经验或缺这方面设计知识，一般不进行导线边线风偏验算，这样，关系到该项目配电线路可能发生导线边线在最大风时，风偏后，导线对建筑物，竹树等等水平安全距离不足，发生触电事故。
设计人员务必做好、通过公式、精确计算导线边线在最大风偏水平安全距离的数据防护工作，才能保证配电线路的正常运行和人身安全。
通过从导线截图S大小、导线放线安全系数K值大小、风速V大小等参数来计算分析导线边线在最大风偏的水平安全距离，力求杜绝一切潜藏的安全隐患。
一、已知10kV配电线路导线选用钢芯铝绞线LGJ-240/30，风速V=30m/s，采用单回路设计，导线放线安全系数K=6，选用悬垂绝缘子XP-7，悬垂绝缘子串长度约H1=0.562m，重量约G J=123.6N，普通绝缘子A j=0.03m2,无需安装防振锤G f=0，地形为平地。
利用“LGJ-240/30架线应力弧垂表K=6”查得：g1=32.772x10-3N/mm2·m,G4(30)=37.946x10-3N/mm2·m,#6-#8为耐张段，耐张段长度170m，线路档距分别为 #6-#7为80m、#7-#8为90m，计算得：代表档距l0为85.4m，代表弧垂f0为1.1421m#6转角塔，转角度45度、采用H1-J-54-12转角塔，水平档距为75m、垂直档距为80m#7直线杆，采用S1-Z1-15(M)直线水泥杆，水平档距为85m、垂直档距为82m#8转角塔，转角度30度、采用H1-J-54-12转角塔，水平档距为75m、垂直档距为85m试计算#7-#8档：导线边线最大风偏值X3多少。
线路中心线距导线边线最大风偏X值多少（不考虑杆塔挠度）1、#7-#8档导线边线最大风偏值X3多少1.1、#7杆绝缘子串风偏值X1绝缘子串风压P J=（n+1）A j V2/1.6由公式分别计算得：P J运=50.6N，P J内（操）=12.7N，P J外=5.6N1.2、#7直线杆绝缘子串风偏角φφ=arctg[(P J/2+g4Al sh)/(G J/2+g1Al Ch)+G f)]由公式分别计算得：φ运=48.72810，φ内=48.13310，φ外=48.02010取最大绝缘子串风偏角φ=48.72810#7绝缘子串风偏值X1=H1Sinφ=0.422m1.3、#8耐张塔绝缘子串风偏角φ约等于01.4、#7-#8档导线弧垂风偏值X21.4.1、导线风偏角β=arctg(g4/g1)=49.184501.4.2、#7-#8导线弧垂f1计算得：f1=f0(l1/l0)2=1.268m1.4.3、#7-#8档导线弧垂风偏值#7-#8档导线弧垂风偏值X2=f1Sinβ=0.960m1.5、#7-#8档导线边线最大风偏值为X3X3=X1+X2=1.382m2、#7-#8档线路中心线距导线边线最大风偏值为X2.1、#7杆中心线与杆导线边线挂点距离为0.815m2.2、#8塔中心线与塔导线边线挂点距离为0.7825m2.3、该档中点中心线（按平地计，导线最大弧垂点发生在线路档距中间上）与导线边线挂点平均距离为0.80m2.4、#7-#8档线路中心线距导线边线最大风偏值为X=0.80+1.382=2.182m3、结论：#7-#8档线路中心线距导线边线最大风偏值为2.182m二、分析计算各类导线截图S大小、安全系数K值大小、风速V大小的不同，比较#7-#8档线路中心线距导线边线最大风偏值∑X计算过程与上面过程类似，不再赘述。
架空输电线路风偏计算精品文档33页
水平档距 m
≤200 250 300 350 400 450 500 ≥550
校验杆塔间隙用α 0.80 0.74 0.70 0.67 0.65 0.63 0.62 0.61
二、风偏计算基本参数
风电线综合比载g6计算
g6
g2 g2
1
4
式中： g1 电线自重比载（N/m.mm2） g4 电线的风比载（N/m.mm2）
二、风偏计算基本参数
（1）比载 （N/m.mm2） 比载是电线单位长度、单位截面上的荷载
自重比载
g1
冰重比载
g2
自重冰重综合比载 g3
风比载
g4
覆冰后风比载
g5
自重风重综合比载 g6
覆冰、风综合比载 g7
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。
垂直比载有 g1、g2、g3 水平比载有 g4、g5 综合比载有 g6、g7
＝tg 1 h
L
三、档距中导线风偏
导线风偏计算中任一点对地弧垂计算：
f g6l1l2
2cos
式中：
f 电线任意一点弧垂（m）
g6 电线综合比载（N/mm2） b 电线应力 （N/mm2）
g1 电线自重比载（N/mm2）
l1、l2 距两侧杆塔的距离（m）
h 电线悬挂点高差（m）
β 高差角
四、直线塔悬垂绝缘子串风偏
绝缘子串风偏计算：
tg1
p 2
Sg4lh
2Ts
in 2
W 2
Sg1lv
WJ
式中：Pλ 绝缘子串风压（N） Wλ 绝缘子串重量（N） S 电线截面 （mm2）
g1 电线自重比载（N/mm2） g4 电线风压比载（N/mm2）
浅淡输电线路导线风偏上拔验算条件的探讨
浅淡输电线路导线风偏上拔验算条件的探讨[摘要]：从送电线路导线初始应力和稳定运行应力的差异，针对这种差异对导线风偏上拔状态的影响，在送电线路设计时应选择的验算条件的探讨。
[关键词]：输电线路风偏上拔验算在送电线路工程进行杆塔头部的绝缘配合设计时，需要考虑影响因素中的一个因素是导线悬垂绝缘子串的风偏角。
导线悬垂绝缘子串的风偏角是由于风吹在绝缘子串和导线上而引起的悬垂绝缘子串偏移的角度。
悬垂绝缘子串偏移的角度易引起导线风偏上拔。
由于导线风荷载悬垂绝缘子串产生偏斜，直线杆塔两侧的档距愈大，悬垂绝缘子串偏斜也就愈严重，这种偏斜必然引起带电部份的导线，悬垂线夹，均压屏蔽环，防振锤等，对杆塔的接地部份塔身，横担，脚钉等的空气绝缘间隔减小，在工程设计中若考虑不周，就会引起闪络接地故障。
所以设计人员在设计中应高度重视对导线风偏上拔的验算，保证送电线路的安全运行。
故本文引用基本公式及计算方法对风偏上拔验算的条件加以探讨。
一、导线的风偏摇摆和上拔具有一定的一致性导线风偏摇摆是指采用悬垂绝缘子串的直线杆塔上的导线在运行状态下（最大风速，雷电过电压，操作过电压），承受水平风荷载时偏移的程度，一般以下式表示：ф=tg—1（Pj/2+Lhg4S）/(Gj/2+ Lvg1S+Gf)________(1)式中：ф——导线风偏角(°)PJ——作用于悬垂绝缘子串的风荷载（N）GJ——悬垂绝缘子串的重量（N）Lh——所在杆塔位的水平档距（m）Lv——所在杆塔位的垂直档距（m）S——导线的载面积（mm2）Gf——防振锤重量（N）g1——导线的自重比载值（N/m.mm2）g6——导线在运行电压(最大风速,内过电压,外过电压气象情况时)相应的风压比载值（N/m.mm2）由公式（1）可以得出，风偏摇摆角（ф）和水平档距(Lh )及垂直档距(Lv )的比值有关,如果已确定某一杆塔的垂直档距大,则风偏摇摆角小,反之则风偏摇摆角大。
一般在平地的线路摇摆角不够情况很少,而在山区及丘陵地带,由于地势起伏,导线悬挂点高差较大, 摇摆角不够的情况经常发生.导线上拔是在某一运行条件下（如果低气温）垂直档距小于零（Lv＜0）的情况下发生的,因此风偏摇摆和上拔验算都和垂直档距的大小有关,它们二者之间具有一致性。
经典：架空输电线路风偏计算
风偏是导线弧垂以档距两侧导线悬挂点连线为轴旋转。
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三、档距中导线风偏
电线上档距中央的弧垂（最大）计算：
f g6 L2
8 cos
式中：f 电线任意一点弧垂（m） g1 电线自重比载（N/mm2） b 电线应力 （N/mm2） g1 电线自重比载（N/mm2） L 档距（m） h 电线悬挂点高差（m） β 高差角
g 重力加速度 g = 9.80665 α 风压不均匀系数 K 电线体型系数
d＜17mm K=1.2 d≧17mm K=1.1
10
二、风偏计算基本参数
覆冰后风比载g5计算
g5KV 126 S d2bg10 3
式中： g4 电线上风比载（N/m.mm2） V 大风风速 （m/s） S 电线截面（mm2） d 电线外径 （mm）
P2
自重冰重综合
P3
风
P4
覆冰后风
P5
自重风重
P6
覆冰、风
P7
pgS
15
二、风偏计算基本参数
（2）应力 （N/mm2）
应力σ是电线单位截面上所受的力
电线张力T是应力与截面的乘积
TS
σ
16
二、风偏计算基本参数
不同的气象条件下，导线有不同的应力。 在线路档距中，电线弧垂上各点的应力是 不相同的，施工图设计应力表是指电线弧垂最 低点单位截面所受的力。
水平档距 m
≤200 250 300 350 400 450 500 ≥550
校验杆塔间隙用α 0.80 0.74 0.70 0.67 0.65 0.63 0.62 0.61
12
二、风偏计算基本参数
风电线综合比载g6计算
g6
g2 g2
架空输电线路风偏计算
g1 2 K
式中：
K
电线应力 （N/mm2） K值（x10-4）
g1 电线自重比载（N/m.mm2）
三、档距中导线风偏
档距中央的弧
θ
垂（最大）计
算：
β
三、档距中导线风偏
电线风偏角计算：
g4 tg g1
1
式中： β 电线风偏角（度） g1 电线自重比载（N/mm2） g4 风比载（N/mm2）
β 高差角
h ＝tg L
1
三、档距中导线风偏
导线风偏计算中任一点对地弧垂计算：
式中：
f 电线任意一点弧垂（m）
g 6 l1 l2 f 2 cos
g6 电线综合比载（N/mm2） b 电线应力 （N/mm2） g1 电线自重比载（N/mm2）
l1、l2 距两侧杆塔的距离（m） h 电线悬挂点高差（m）
二、风偏计算基本参数
（1）比载 （N/m.mm2）
比载是电线单位长度、单位截面上的荷载
自重比载 冰重比载 自重冰重综合比载 风比载 覆冰后风比载 自重风重综合比载 覆冰、风综合比载 g1 g2 g3 g4 g5 g6 g7
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。
四、直线塔悬垂绝缘子串风偏
垂直档距计算：
lv l h
h1
g1 l1
h2 l2
Lh 水平档距（m）
g1 电线自重比载（N/mm2）
式中： Lv 垂直档距（m）
σ 电线应力 （N/mm2） h1、h2 l1、l2
浅析输电线路风偏的简略估算
浅析输电线路风偏的简略估算摘要：在输电线路的日常运行管理过程中，风偏的计算是很重要的，通过对风偏的简略估算，可以很好的解决一些实际问题。
关键词：输电线路；风偏；安全距离随着社会经济的发展，人民生活水平的不断提高，对生活环境的关注日益加强。
当前居民就输电线路与民房等建筑物的安全距离不断提出质疑。
作为一名输电线路运行人员，不断的接到该类投诉，针对该类问题的应答都基于《架空输电线路运行规程 DL/T 741-2010》中的相关条款：导线与建筑物之间的垂直距离，在最大计算弧垂情况下，不应小于附表1所列数值。
（附表1）一般送电线路的最大风速，是根据当地气象台站的最大风速统计值进行选取的，在苏州地区一般最大风速均按30m/s来考虑。
由于苏州地区为平原地区，地形起伏较小，除上拔等特殊杆塔外，线路水平档距与垂直档距相差不大，通过对苏州地区不同线规、不同档距、不同地形下的输电线路最大风偏角进行计算，发现不同档距的输电线路的最大风偏角大部分处于40度~50度之间。
2、实际应用在实际工作中，不断碰到输电线路与建筑物安全距离的探讨，为方便输电线路运行人员与客户沟通，做到心中有数，通常最大风偏角可以取45度角来估算。
例：苏州地区某220kV 线路39＃（2G2-SZ2-33）与40＃（2G2-SJ1-21）档距内离40#塔166米且边导线外12.5米处需要建一写字楼，楼高30米。
通过查阅该输电线路资料知道耐张段的长度为602米，39#到40#档距为299米，代表档距为301米，通过查询该线路档案知道该段导线在最大气温气象条件下离房子最近处的最大弧垂为7.34米，且考虑220kV绝缘子串及金具的长度为3米，根据附图1知道，离房子最近处的摇摆半径为9米，通过CAD中简单模拟现场情况如附图2，就很容易知道，在该处建房是满足《架空输电线路运行规程 DL/T 741-2010》的。
输电线路风偏的简约估算，通过CAD的帮助，在输电线路日常运行中可以很好的提高工作效率，为输电线路运行人员提供便捷，但是对于简约估算后安全距离裕度较小的，还是建议根据理论进行详细的计算。
架空输电线路风偏计算
云计算
通过云平台提供高性能计算 资源，加速风偏计算的处理 速度。
实例分析
山区输电线路设计
风偏计算帮助设计者优化山区 输电线路的结构和位置，提高 抗风能力。
沿海输电线路设计
考虑到沿海区域强风和高盐度 环境，风偏计算确保线路的可 靠性和耐久性。
城市输电线路设计
局限性
传统的风偏计算方法通常基于经验公式或简化的数值模型，无法全面考虑复杂的地形和气象条件。 这种方法可能导致风偏计算结果的不准确，增加了输电线路设计和维护的风险。
优势
架空输电线路风偏计算采用先进的数值仿真技术，可准确预测输电线路的风偏响应。 它考虑了地形、气象条件以及线路本身的结构特性，为设计者提供了更可靠的数据和指导。
架空输电线路风偏计算
输电线路风偏计算的重要性，传统方法的局限性以及架空输电线路风偏计算的优势。 风偏计算原理和数字化技术在风偏计算中的应用。 通过实例分析来展示风偏计算在输电线路设计中的作用。 最后，结论和未来展望。
重要性
输电线路风偏计算是确保输电线路安全运行的关键因素。 风偏计算可帮助设计者预测输电线路在不同风速条件下的最大偏斜程度，以 确保设备和结构的稳定性。
风偏计算原理
1 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ场建模
使用数学模型和气象数据来模拟风场在输电线路上的分布。
2 结构动力学分析
通过有限元分析等方法，预测输电线路在风作用下的变形和应力。
3 风偏计算
将风场和结构响应结合起来，计算出线路的最大风偏。
数字化技术的应用
机器学习
利用大量实测数据训练模型， 改进风偏计算的精度和效率。
虚拟仿真
风偏计算帮助设计者预测城市 环境中复杂风场对线路的影响， 避免安全隐患。
输电线路风偏计算基本方法
输电线路风偏计算基本方法在一定风速下所引起的悬垂绝缘子串风偏角及导线风偏角情况如图2.1所示。
横担图2.1 一定风速下风偏角2.1 绝缘子串风偏角由图2.1可得到悬垂绝缘子串风偏角为14122g L AG g L A P tg c j s j ++=-ϕ （2.1） 式（2.1）中，、—分别为水平和垂直档距(m)；、—导线自重和风荷比载(kg /m •mm2)；、—绝缘子串重量和其风荷载(kg)；A —导线截面积(mm2)。
其中：23224/10sin 16mm m kg A DCv g •⨯=-θα (2.3)kg 16Y 2v D P j = (2.4) 式（2.3）[1]、（2.4）[2]中，α—风压不均匀系数，见表2-1；D —导线的计算外径(mm)；C —风载体型系数，对于覆冰架空线取1.2，对于无冰架空线，线径D<17mm 时取1.2，线径D 17mm 时取1.1；v —风速（m/s ）；—风向与线路方ϕs L c L 1g 4g j G j P ≥θ向的夹角；Y —绝缘子串迎风面积（），单片盘径为254mm 的绝缘子,每片受风面积取0.02,大盘径及双盘径者取0.03,金具零件受风面积: 对单导线每串取0.03,对两分裂导线每串取0.04,对3～4分裂导线每串取0.05,双联绝缘子串的受风面积可取为单盘的1.5～2.0倍。
表2-1 风压不均匀系数设计风速(m/s)v<20 20≦v<30 30≦v<35 v ≥35 风压不均匀系数α 1 0.850.75 0.72.2 导线风偏角导线的风偏角如图2.1所示，可得： 141g g tg -=ξ (2.5)2.3 档中任意点处风偏距离任意点处弧垂x f 为： ⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=2x l l 4l l f f x x m （2.6）式（2.6）中，x —与一侧杆塔的水平距离，单位：m ；l —档距，单位：m ，通过查询运维单位技术台账；m f —最大弧垂，通过查询运维单位图纸，单位：m 。
10kV配电线路最大风偏距离的计算
10kV配电线路最大风偏距离的计算徐建凯;王新华;赵宏【摘要】通过对架空配电线路保护区中最大风偏的分析,解析了风偏距离在现实线路运行维护中的作用及不重视风偏值的法律风险,探讨了利用现有标准化线路设计提供的已知条件,用导线力学的理论计算法,反推计算,得出导线最大风偏值,并对实例进行了风偏校验.通过确定配电线路安全最大风偏距离,使配电线路管理人员能更好地依法保护线路设施,确保电力设施的安全可靠运行.【期刊名称】《上海电力学院学报》【年(卷),期】2015(031)0z1【总页数】4页(P118-120,140)【关键词】配电网;安全距离;风偏;应力【作者】徐建凯;王新华;赵宏【作者单位】国网浙江省德清县供电公司,浙江德清313200;国网浙江省德清县供电公司,浙江德清313200;国网浙江省德清县供电公司,浙江德清313200【正文语种】中文【中图分类】TM726《电力设施保护条例》第二章第10条明确规定了1～10 kV架空电力线路保护区范围:一般地区为导线边线投影向外延伸5 m区域;在厂矿、城镇等人口密集地区，架空电力线路保护区的区域可略小于以上规定．［1］导线边线向外延伸的距离，除了最大风偏外，距建筑物的水平安全距离为1．5m．但由于配电网设计要求不高、深度不够，较难确定最大风偏距离．但实际工作中常常需要知道风偏实际数据，所以对此很有必要进行探讨．前几年配电线路设计人员一般凭经验设计或套用非标准图纸设计，设计中一般不进行各种导线机械计算和风偏校验，设计质量不高，有时可能未按图施工．当运行配电架空线路发生情况，如新建建筑物、植物生长等外力破坏或发生触电事故时，拿不出可靠有力的设计理论计算数据．1．1实际运行事例曾经发生一则事例:10 kV线路按规划沿人行道侧石内0．5 m架设并投运，后建房单位又按规划在3 m人行道内侧建了4层楼房，住户进驻后安装防盗窗，安装人员发生电击事件．事发后经测量，房屋外墙与导线边线水平距离为1．76 m，律师查阅电力规程后，因未能全面理解专业规程和深入了解最大风偏含义，认为距建筑物的水平安全距离是1．5 m，从而不能作出正确的责任判断．1．2法律风险分析作为电网设施所有人或者管理人应掌握电力线路的最大风偏校验，针对上一事例，如最大风偏加1．5 m小于测量值1．76 m，电网设施所有人或者管理人无责任;如最大风偏加1．5 m大于1．76 m，那么电网设施所有人或者管理人，未发违章通知，未要求修改房屋设计或改变架空线路，使电力线路未满足安全运行要求，未尽到管理责任．因此，配电网管理人员很有必要对运行中有可能出现安全距离不足的架空线路进行最大风偏验算．线路最大风偏是一个不确定值，设计条件不同，风偏也不同．风偏与导线型号、档距、高差、悬挂点型式、气象条件、导线安全系数有关．送电架空线设计计算的任务，除了为安装架设导线提供资料外，还要为杆塔设计、定位、施工计算及线路在运行中的各种机械计算提供所需的技术数据．为了使用方便，通常将机械计算中所遇到的各种气象条件下的应力和弧垂分别按代表档距制作曲线表．但配电网电力线路，如按这种方法设计，将大大增加配电网设计人员的工作，降低工作效率．2．1计算配电网最大风偏的可行性浙江省电力公司要求配电网10 kV线路的设计必须按通用标准化执行．《浙江省电力公司配网工程通用设计》［2］提供了常用导线不考虑初伸长时的安装弧垂表，可利用安装弧垂表中已知的条件，反算相应的导线应力作为导线的已知气象状态，利用状态方程求得大风状态时的应力，然后利用文献［3］中的公式计算出最大风偏．2．2计算最大风偏的具体案例配电网线路保护区风偏分析正视和侧视图如图1和图2所示．己知实地现场条件为:线路路径为人行道平地，直线杆、导线三角型排列，电杆采用Φ190× 15 m，悬挂点呼高等高12．2 m，导线型号为LGJ-120/20，浙B气象区耐张段长度327 m．档距分别为20 m，37 m，29 m，36 m，47 m，24 m，39 m，30 m，39 m，26 m，第5档事发档距l为47 m．文献［3］中查得:安装情况综合载荷为4．709 1 N/m，安装情况温度tm为－5℃，大风情况综合载荷为7．555 8 N/m、大风情况温度t为10℃，大风情况垂直载荷为4．570 9 N/m，大风情况水平载荷为6．016 4 N/m，线膨胀系数α为0．000 018 9 1/c，弹性模量E为76 000 N/mm2，LGJ-120/20导线截面积S为134．49 mm2，fD为0．1 m．代表档距:安装情况综合比载:大风情况综合比载:大风情况垂直比载:大风情况水平比载:安装情况下弧垂:导线应力:用状态方程求解大风情况下的应力σ:化为以下三次方程:设三次方程为:根据文献［4］中解状方程方法和文献［5］中计算机软件计算求解:A = |a| =29．09，C =±1与a的正负号相同，设状态方程式判别式为:当Δ≥1时，设θ= ch－1Δ= ch－113．1，可解得:档距中央为:大风情况下弧垂:大风情况下，配电线路二端悬挂点扎线固定最大风偏角为:则大风情况下最大风偏距离为:2．3风偏校验分析上述事例中，按本地区在大风气象条件下出现最大风偏的导线机械理论计算值，得出安全距离为1．78 m，现场实际边导线与房子的距离1．76 m，小于1．78 m 的安全距离，严格来说是不允许的(事后该线路已绝缘化改造)，上升到法律层面，运行管理人员将成为有责任的一方，因此配电网风偏计算校验很有必要探讨与掌握，使配电网运行人员对自己管理线路的保护区有正确的认知，确保防护区安全，防止责任事故的发生，为电网持续健康发展和安全稳定运行提供法律保障．近年来德清县供电公司对现有的配电网线路进行过多批次保护区通道整治，严格要求加强设计管理，采用《浙江省电力公司配网工程通用设计》，并严格要求按图施工，运行单位把好验收关，从源头上确保最大风偏校验的正确可靠．并按照《浙江省电网设施建设保护和供用电秩序维护条例》要求，建立健全安全管理制度和内部治安保卫制度，落实内部治安防范措施，保证电网设施保护经费投入，按照有关规范对所管理的电网设施进行巡视、维修、检修．针对风偏点有可能不足的地方作最大风偏校验，对建筑物较近的进行配电线路绝缘化改造;对部分杆塔进行升高改建，这虽然增加了一些人力物力投入，但提高了线路质量，减少了事故抢修的人力物力支出及事故停电时间，从而保障了电力的可靠供应，提高了社会效益．【相关文献】［1］浙江省第十二届人民代表大会常务委员会．浙江省电网设施建设保护和供用电秩序维护条例［S］．北京:中国电力出版社，2014:3-12．［2］国网浙江省电力公司．配电网工程通用设计［S］．北京:中国电力出版社，2014:24-25．［3］周振山．高压架空送电线路机械计算［M］．北京:中国电力出版社，2004:33-43．［4］张殿生．电力工程高压送电线路设计手册［M］．北京:中国电力出版社，2003:166-191．［5］岑阿毛，岑彦．输电线路施工计算及软件使用说明［M］．宁波:宁波出版社，2001:640．。
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WJ 重锤重量（N）
四、直线塔悬垂绝缘子串风偏
绝缘子串风压计算：
0.03 n V 2 P 9.80665 16
式中：Pλ 绝缘子串风压（N）
V n 风速（m/s） 绝缘子片数 单联串金具算1片， 双联串算2片。
二、风偏计算基本参数
（1）比载 （N/m.mm2）
比载是电线单位长度、单位截面上的荷载
自重比载 冰重比载 自重冰重综合比载 风比载 覆冰后风比载 自重风重综合比载 覆冰、风综合比载 g1 g2 g3 g4 g5 g6 g7
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。
400 0.65
450 0.63
500 0.62
≥550 0.61
二、风偏计算基本参数
风电线综合比载g6计算
g6 g 1 g 4
2
2
式中： g1 电线自重比载（N/m.mm2） g4 电线的风比载（N/m.mm2）
二、风偏计算基本参数
冰、风、电线综合比载g7计算
g7 g g
2 3
二、风偏计算基本参数
获得导线应力方法：
1、查施工图设计中的应力表。
2、采用状态方程式计算。
3 、根据施工图图纸中的导地线放线 K 值
表进行换算。
二、风偏计算基本参数
g l E g l E m E tm t 2 2 24 m 24
p g S
二、风偏计算基本参数
（2）应力 （N/mm2） 应力σ 是电线单位截面上所受的力 电线张力T是应力与截面的乘积
T S
σ
二、风偏计算基本参数
不同的气象条件下，导线有不同的应力。
在线路档距中，电线弧垂上各点的应力是
不相同的，施工图设计应力表是指电线弧垂最 低点单位截面所受的力。
全风险。
六、摇摆角太大时解决方法
1、调整杆塔位置；
2、加高杆塔或更换塔型；
3、加重锤（该方法慎用）； 4、降低导线应力； 5 、采用其他绝缘子固定方式，如“ V” 型。
2 m 2 2 2
式中：
σ m、gm、tm σ 、 g、 t α
E
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/mm2） 代表档距(m)
l
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。
由于施工图中放线K值表中的数值是降温后对应温度的数
水平比载
垂直比载有 g1、g2、g3
θ
垂直比载
载 比 合 综
水平比载有 g4、g5 综合比载有 g6、g7
二、风偏计算基本参数
自重比载g1计算
W0 g g1 S
式中：g1 电线自重比载（N/m.mm2） W0 电线自重 （N/m）
g 重力加速度 g = 9.80665
S 电线截面（mm2）
二、风偏计算基本参数
风压不均匀系数α取值
基准风速m/s 计算杆塔荷载α 计算风偏用α ≤20 1.0 1.0 20≤V＜27 0.85 0.75 27≤V＜31.5 0.75 0.61 ≥31.5 0.70 0.61
水平档距 m 校验杆塔间隙用α
≤200 0.80
250 0.74
300 0.70
350 0.67
得知各种情况下的空气间隙
是否满足规程要求。
五、风偏校验方法
为便于设计验算，可
采用反推法，先利用
已知参数，反算出直 线杆塔的允许高差 [h] ， 再 在 定 位 中 进 行控制。
五、风偏校验方法
也可以利用上述公式算出各种条件下水平
档距与垂直档距的关系，画出摇摆角临界
曲线，若定位图上某杆塔的垂直档距和水 平档距落在临界曲线以上，说明摇摆角在 安全范围以内，反之则说明该杆塔摇摆角 太在，存在安
四、直线塔悬垂绝缘子串风偏
垂直档距计算：
h2 lv lh g1 l1 l2
式中： Lv 垂直档距（m）
σ 电线应力 （N/mm2） h1、 h2 l1、 l2
h1
Lh 水平档距（m）
g1 电线自重比载（N/mm2）
计算杆塔两侧导线悬挂点高差（m） 计算杆塔两侧档距（m）
β 高差角
＝tg
1
h L
三、档距中导线风偏
导线风偏计算中任一点对地弧垂计算：
式中：
f 电线任意一点弧垂（m）
g 6 l1 l2 f 2 cos
g6 电线综合比载（N/mm2） b 电线应力 （N/mm2） g1 电线自重比载（N/mm2）
l1、l2 距两侧杆塔的距离（m） h 电线悬挂点高差（m） β 高差角
绝缘子串极限摇摆间隙圆图绘制需考虑的因素： 1、角钢及脚钉宽度一般取150mm。
2、线夹出口处的弧垂（瓶口弧垂）与塔身宽度和计算塔
两侧杆塔相 对位置有关。
3、电气间隙应根据海拔高度进行修正。
五、风偏校验方法
在外过电压、内过电压及正
常工作电压情况下，分别求
出绝缘子串的风偏角θ 1 、 θ 2 、 θ 3 ，然后绘出间隙 圆，如右图所示，由图中的 间隙距离e1、e2、e3，即可
输电线路设计
导线风偏计算及校验
张鸣
2011年7月29日
1、概述 2、风偏计算基本参数 3、档距中导线风偏 4、直线塔悬垂绝缘子串风偏 5、风偏校验方法
6、摇摆角太大时解决方法
一、概 述
架空输电线路长期运行在野外，受自然界气 候变化的影响。风是自然界影响线路的主要现象 之一。大风引起的导线风偏对地或对杆塔塔头构 件放电是线路故障的主要形式。 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。
2 5
式中： g3 覆冰、电线垂直比载（N/m.mm2） g5 覆冰后电线上的风比载（N/m.mm2）
二、风偏计算基本参数
P 单位荷重 （N/m） 单位荷重是电线单位长度上的荷载，单位荷重为 应力与电线截面的乘积。 自重 冰重 自重冰重综合 风 覆冰后风 自重风重 覆冰、风 P1 P2 P3 P4 P5 P6 P7
风偏是 导线弧垂 以档距两侧导线悬挂点连线为轴旋转。
三、档距中导线风偏
电线上档距中央的弧垂（最大）计算：
式中：f 电线任意一点弧垂（m）
g6 L f 8 cos
2
g1 电线自重比载（N/mm2） b L h 电线应力 （N/mm2） 档距（m） 电线悬挂点高差（m）
g1 电线自重比载（N/mm2）
g3 g1 g 2
式中： g1 电线自重比载（N/m.mm2） g2 电线覆冰的冰重比载（N/m.mm2）
二、风偏计算基本参数
风比载g4计算
K V 2 d g4 g 103 16 S
式中： g4 电线上风比载（N/m.mm2） V 大风风速 （m/s） S 电线截面（mm2） d 电线外径 （mm） g 重力加速度 g = 9.80665 α 风压不均匀系数 K 电线体型系数 d＜17mm d≧17mm K=1.2 K=1.1
二、风偏计算基本参数
冰重比载g2计算
b b d g 2 0.9 g S
式中：g2 电线覆冰的冰重比载（N/m.mm2） b 覆冰厚度 （mm）
g 重力加速度 g = 9.80665
S 电线截面（mm2） d 电线外径 （mm）
二、风偏计算基本参数
电线覆冰垂直综合比载g3计算
二、风偏计算基本参数
覆冰后风比载g5计算
g5
式中：
K V 2 d 2b
16 S
g 103
g4 电线上风比载（N/m.mm2）
g 重力加速度 g = 9.80665
V 大风风速 （m/s）
S 电线截面（mm2） d 电线外径 （mm）
α 风压不均匀系数
K b 电线体型系数 覆冰厚度 （mm）
值，因此表中的温度减去K值表降温的度数，才是所求应力对 应的实际温度。
g1 2 K
式中：
K
电线应Байду номын сангаас （N/mm2） K值（x10-4）
g1 电线自重比载（N/m.mm2）
三、档距中导线风偏
档距中央的弧
θ
垂（最大）计
算：
β
三、档距中导线风偏
电线风偏角计算：
g4 tg g1
1
式中： β 电线风偏角（度） g1 电线自重比载（N/mm2） g4 风比载（N/mm2）
四、直线塔悬垂绝缘子串风偏
绝缘子串风偏计算：
tg 1
p S g 4 lh 2 T sin 2 2 W S g1 lv WJ 2
Lh 水平档距（m）
Lv 垂直档距（m） β T 线路转角度数（度） 相导线张力（N）
式中：Pλ 绝缘子串风压（N）