导线应力弧垂分析

第二章 导线应力弧垂分析

第九节 导线应力、弧垂计算步骤 字体大小 小 中 大

总结前述应力、弧垂分析方法，导线的应力、弧垂计算步骤以下面例题作进一步说明： ［例2-5］ 某35KV输电线路，导线为LGJ-95/20型，全国第Ⅱ气象区，安全系数K=2.5， 采用防振锤防振，其中年平均运行应力为σ

pcal

=0.25σ

cal

，在线路中有一耐张段布置如

图2-19所示，试求以下内容：

(1)第二档中交叉跨越通信线的垂直距离能否满足要求？ (2)＃4杆塔的最大、最小垂直档距以及最大上拔力是多少？

图2-19 某耐张段布置图

解：该题中并未告知计算气象条件及应力。通过计算分析可明确本章各节内容的相互联系及应用方法，计算时可按如下步骤：

1.计算临界档距并判别控制区；

2.计算代表档距，确定本耐张段的控制条件； 3.确定计算气象条件并计算各计算气象条件时的应力； 4.进行各具体项目的计算。 (1)计算临界档距并判别控制条件 导线物理特性参数如下：

弹性系数E=7600MPa；截面积S=113.9mm；热膨胀系数α=18.5×101/℃；外径d=13.87mm； 计算拉断力Tcal=37200N。则

2

-6

瞬时破坏应力

最大使用应力 年平均运行应力

将有关计算数据列于下表2-6中。 表2-6 计算数据表气象条件 最低气-10 温 年平均15 气温 0 0 81.61 3气温风速覆冰控制应力（MPa） 比载g/σ(1/m) 编号 （N/m.mm） 2（℃） （m/s） （mm） 35.187×100 0 130.57 3-2.695×10 --4A 35.187×10 4.312×10 -4B 60.150×10覆冰 -5 10 5 130.57 3-4.607×10 --4C 最大风10 速 最高温40 度

0 0 30 0 130.57 69.923×1035.355×10 --4D 35.187×103 将有关数据代入临界档距计算式，可计算得各临界档距值如表2-7所示。

表2-7 临界档距表（m）Ｂ Ａ Ｃ CAB=虚数 CBC=500.30 CCD=298.87 CAC=126.11 CBD=362.35 CAD=203.63

有效临界档距判别结果见图2-20所示，

图2-20 有效临界档距判别结果 即有：当

，控制条件为年平均气温，年平均运行应力

，控制条件为最大风速，最大使用应力

(2)计算代表档距

。

； 当

=245.06（m）

结合有效临界档距判别结果可知，该耐张段应力计算控制气象条件为年平均气温，控制应力

。

(3)交叉跨越校验和垂直档距计算 1)交叉跨越校验

交叉跨越校验应按最大垂直弧垂气象条件进行。首先应用状态方程式求出高温时或最大垂直比载时的应力。然后进行最大垂直弧垂判别，最后计算弧垂。具体参见书56页计算过程。 2)垂直档距计算

由垂直档距计算式取决于比值

的大小且随之变化。

分析可见，耐张段中杆位一经排定，杆塔的垂直档距大小

对于低洼处的杆塔，若括号中两项之和为负值。则 比值小，垂直档距大，反之垂直档距小。

因此，一般位于低洼处的杆塔，其最大垂直档距发生在最大弧垂条件，最小垂直档距发生在最低气温，而位于高处的杆塔则相反。

本题中因﹟4杆位于低洼处，最大弧垂气象条件为最高气温，所以最大垂直档距为：

最小垂直档距：此时需先求最低气温时应力 ,即

则

结果

3)最大上拔力为

从上例计算中可见，垂直档距随气象条件变化而变化，其最大、最小值可相差很多，如本例中则相差150.16m，所以，即使在最大弧垂时垂直档距为正，但若相邻两档导线最低点偏移值之和(m1+m2)为负值，都应进行有关导线的上拔校验。

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