导线应力弧垂曲线

第二章 导线应力弧垂分析

第五节 水平档距和垂直档距 字体大小 小 中 大 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： 则为承担。

，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

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

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。

第二章 导线应力弧垂分析

第五节 水平档距和垂直档距 字体大小 小 中 大 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： 则为承担。

，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

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

第二章 导线应力弧垂分析

·导线的比载 ·导线应力的概念

·悬点等高时导线弧垂、线长和应力关系 ·悬挂点不等高时导线的应力与弧垂 ·水平档距和垂直档距 ·导线的状态方程 ·临界档距

·最大弧垂的计算及判断 ·导线应力、弧垂计算步骤 ·导线的机械特性曲线 ［内容提要及要求］

本章是全书的重点，主要是系统地介绍导线力学计算原理。通过学习要求掌握导线力学、几何基本关系和悬链线方程的建立；掌握临界档距的概念和控制气象条件判别方法；掌握导线状态方程的用途和任意气象条件下导线最低点应力的计算步骤；掌握代表档距的概念和连续档导线力学计算方法；了解导线机械物理特性曲线的制作过程并明确它在线路设计中的应用。 第一节 导线的比载

作用在导线上的机械荷载有自重、冰重和风压，这些荷载可能是不均匀的，但为了便于计算，一般按沿导线均匀分布考虑。在导线计算中，常把导线受到的机械荷载用比载表示。

由于导线具有不同的截面，因此仅用单位长度的重量不宜分析它的受力情况。此外比载同样是矢量，其方向与外力作用方向相同。所以比载是指导线单位长度、单位截面积上的荷载，常用的比载共有七种，计算公式如下： 1．自重比载

导线本身重量所

档端角度法观测弧垂1 观测方法：在观测档的一端杆塔位中心桩上安放经纬仪，在经纬仪垂直度盘上定出所需的 观测角，使仪器视线与导线(避雷线)弧垂点相切， 观测角θ 按计算： θ =arctg[(± h-4f+4(af)1/2)/L] θ =arctg[tgθ 1-(2f1/2-a1/2)2/L] 2 弛度调整方法：根据不同温度的弛度值f计算出相应的观测角θ ,按相应的 观测角θ 进行观测。若θ 为正值，即为仰角；若θ 为负值，即为俯角。 注意：弛度观测时的温度以现场实际测量为准。hf

a

1

3 4

弛度检验：f=1/4[a1/2+L(tgθ 1-tgθ )1/2]2 L 适用范围：1/4

档端角度法观测弧垂1 观测方法：在观测档的一端杆塔位中心桩上安放经纬仪，在经纬仪垂直度盘上定出所需的 观测角，使仪器视线与导线(避雷线)弧垂点相切， 观测角θ 按计算： θ =arctg[(± h-4f+4(af)1/2)/L] θ =arctg[tgθ 1-(2f1/2-a1/2)2/L] 2 弛度调整方法：根据不同温度的弛度值f计算出相应的观测角θ ,按相应的 观测角θ 进行观测。若θ 为正值，即为仰角；若θ 为负值，即为俯角。 注意：弛度观测时的温度以现场实际测量为准。hf

a

1

3 4

弛度检验：f=1/4[a1/2+L(tgθ 1-tgθ )1/2]2 L 适用范围：1/4

角度法观测弧垂施工技术手册

安徽送变电工程公司送电分公司

二○○八年十月

角度法观测弧垂施工技术手册

目 录

前 言 .................................................................................................................................. 1

相关人员职责 ............................................................................................................................................. 1

第一章 弧垂的概念 .............................................................................................................. 1

一、弧垂 .......................................

浅析输电线路弧垂观测

弧垂观测是输电线路施工的一个重要环节，弧垂质量的好坏是今后影响线路安全运行和维护的重要因素，弧垂过小，使架空线应力过大，易在最大应力气象条件下超过架空线的强度而发生断线事故，弧垂过大，使架空导线对地安全距离不够，因此弧垂观测时应在施工中精艺求精，粗调加细调，把好弧垂质量关，避免出现超差现象。

弧垂观测有角度法、异长法、等长法、平视法等等很多种方法，其中以角度法最为常用。角度法是有经纬仪测竖直角观测架空线弧垂的一种方法。对于大档距、大弧垂以及架空线悬挂点高差较大的观测档采用角度法观测弧垂较为方便，并容易满足弧垂的精度要求。根据观测档的地形条件及弧垂的大小，可选取档端、档外、档内、档侧及档侧中点角度法的任一种方法观测弧垂。一般档端及档外角度法应用较多，其他几种方法的计算工作量较大，尤其是后两种方法的操作也复杂，很少选用。档端角度法公式简单计算容易，一般应用较多，

??tg?1?h?4f?4fa，式中符号含义a—经纬仪横轴中心至架空线悬挂点，l—观测

l档档距，?—弧垂观测角,h—悬挂点高差，f—弧垂观测值。但由于现在卡西欧袖珍计算器计算功能强大且有些具有部分储存程序功能，计算工作量大的观测方法也简化了很多。例如采用档外角度法时事

ADSS-AT-24B1-300结构示意图及性能参数表

光缆结构示意图 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18

项目 光缆芯数 光缆直径 光缆重量 承载面积 AT外护套厚度 标称抗拉强度（RTS） 杨氏模量 热膨胀系数 平均运行张力（EDS） 最大允许工作张力（MAT） 极限运行张力（UOS） 最小动态弯曲半径 最小静态弯曲半径 最大抗压强度 （长期） 最大抗压强度（短期） 运行、储存、运输期间温度范围 单位 mm kg/km mm mm kN kN/mm 10/℃ kN kN kN mm mm N/10cm N/10cm ℃ ℃ dB/km -622光纤 纤膏 PBT FRP 缆膏 阻水层 PE内护套 芳纶 AT外护套 跨距(米) 300 24B1 12.3 131.1 8.3 标称1.8 平均1.7 22.8 12.13 4.81 5.7 9.12 13.68 308 185 1000 2200 -40～+70 -20～+60 0.05 抗电痕护套

输电线路工程弧垂架线公式计算表温度 20 20 20 20 20 20 20 20 20 f2 4.98 5.02 f1 4.68 4.73 N0 0.5 0.6 f1 4.68 4.73 L0 345 200 L 417 210 导线f 7.06 5.41 地线f 光缆f 7.06 5.41 耐张段 N1-N2 N2-N3 N3-N4 N4-N6 N6-N7 N7-N9 N9-N12 N12-N13A N13A-N14A N12-N13B N13B-N14B N14A-N15 N14B-N15 N15-N16 N16-大兴站架构

注意： 因N6-N7档距比原设 。 导线防震锤等距离安

输电线路工程弧垂架线公式计算表

温度f2

204.98

205.02

20

20

20

20

20

20

20f1N04.680.54.730.6f1L04.683454.73200L导线f地线f光缆f

4177.062105.417.065.41注意：

因N6-N7档距比原设

。

导线防震锤等距离安

大魏一110kV线路改造工程弧垂观测表导线弧垂(m) 温度 观测档 N1-N2 N2-N3 N3-N4 N4-N5 N6-N7 N7-N8 N10-N11 N12-N13A N13-N14A N