输电线路设计

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）
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
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
在外过电源自文库、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
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
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
2 gm l 2 E g2 l2 E m E t m t 2 2 24 m 24
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 10 3
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）
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）
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
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
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。
四、直线塔悬垂绝缘子串风偏
垂直档距计算：
h2 lv lh l l g1 1 2
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）
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）
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。
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）
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。
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。
g3 g1 g2
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 10 3 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
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
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） β 高差角
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
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）
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。