架空輸電線路設(shè)計(jì)_孟遂民版__答案

1、第二章4.求例2-2中沈陽(yáng)地區(qū) 50年一遇的 30m 高度的最大設(shè)計(jì)風(fēng)速是多少 ？解】（1）計(jì)算樣本中的 48 個(gè)年最大風(fēng)速的均值和標(biāo)準(zhǔn)差 S分別為 ：909 18.9375(m / s)1nv vi ni 1 481 n 2 885.3525 S(vi v)n 1 i 1 48 1 2)進(jìn)行重現(xiàn)期的概率計(jì)算 ， 由于風(fēng)速個(gè)數(shù) n 48，查表 2-7 并進(jìn)行線性插值 ，1.16066 1.15185C1 1.15185 (48 45) 1.157144.3402(m / s)得到修正系數(shù) C1、C2 為：50 450.54853 0.54630C2 0.54630 (48 45) 0.5476

2、450 45bvC1 aSC218.9375a 0.26661分布的尺度參數(shù) a和位置參數(shù) b 為：1.15714 10.26661(m/ s) 1 4.34020.5476416.8834(m/s)重現(xiàn)期 R=50 年 20m 高度的年最大風(fēng)速為 ：1v50 b ln ln（a R 1（3）進(jìn)行高度換算 ，B 類(lèi)地區(qū) ，故 z 0.16,1.0，則R)16.8834 1 ln0.2661 ln(50501) 31.519(m/s)(hh設(shè)儀計(jì) )z 1.0 (3200)0.16 1.067025所以 ，30m 設(shè)計(jì)高度處 50 年重現(xiàn)期的年最大風(fēng)速為v50mv50 1.067025 31.5

3、19 33.632(m / s)專(zhuān)業(yè) word 可編輯第三章6.試計(jì)算 LGJ-150/35 鋼芯鋁絞線的彈性系數(shù) 、溫度線膨脹系數(shù)和計(jì)算拉斷力 ，并與查表值進(jìn)行比較 （以相對(duì)誤差表示 ） 【解】：查附錄 A 得 LGJ 150/35（根數(shù) 30/7 ）可知 ： 鋁部截面積 Aa 147.26mm2 ，直徑 da 2.5mm ；鋼部截面積 As 34.36mm2 ，直徑 ds 2.5mm ；計(jì)算截面積 A 181.62mm2 ，2導(dǎo)線外徑 d 17.5mm2 ，計(jì)算拉斷力 Tj 65020 N 。鋼線的彈性系數(shù)為 Es 200900 N mm2 ， 鋼的線膨脹系數(shù)為 s 11.5 10 6 1

4、 C 鋁線的彈性系數(shù)為 Ea 60300 Nmm2 ， 鋁的線膨脹系數(shù)為 a 23 10 6 1 CA 147.26則鋁鋼截面比 m a 4.2858 AS 34.36鋼比 1 AS 34.36 0.2333 m Aa 147.26E 80000 Nmm2 ，17.8 10 6 1 C1）由公式3-1 ）鋼芯鋁絞線的綜合彈性系數(shù)為E ES mEa 200900 4.2858 60300 86899.5687 Nmm21m1 4.28582）由公式32）得鋼芯鋁絞線的綜合溫度線膨脹系數(shù)為Es smEa a 200900 11.5 10 6 4.2858 60300 23 10 6Es mEa20

5、0900 4.2858 6030017.97 10 6 1 C (3)查表 3-3 、3-4 可知 ：a 1.0 ，由公式 （ 3鋁單股的絞前抗拉強(qiáng)度為 ： a 175 N mm2 ，鋼線伸長(zhǎng) 1%時(shí)的應(yīng)力為 1% 1140 N mm2 ，鋁線的強(qiáng)度損失系數(shù) 3) 得鋼芯鋁絞線的綜合拉斷力為 ：Tj a a Aa 1%As 1.0 175 147.26 1140 34.36 64940.9N查表 3-1 得LGJ 150/35鋼芯鋁絞線的彈性系數(shù) 、溫度線膨脹系數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)值為 ： E 80000 N mm2 ，17.8 10 6 1C則 E E E 86899.5687 80000 6899.5

6、687N mm2 , E E 8.62%(17.97 17.8) 10 6 0.17 10 6 1 C, 0.96%TjTj Tj Tj |64940.9 65020| 79.1N ， T j 0.12%7.某 330KV 線路通過(guò)典型氣象區(qū) 區(qū)，導(dǎo)線為 LGJ 150/ 35 鋼芯鋁絞線 ，試計(jì)算各種氣象組合下的比載 （設(shè)風(fēng)向與線路垂直即專(zhuān)業(yè) word 可編輯90 ）?！窘狻浚翰楦戒?A 得 LGJ 150/ 35 得到鋼 芯鋁絞線 的相關(guān)數(shù) 據(jù)及查 表 2-9 得到典型 氣象區(qū) 區(qū)的有關(guān) 數(shù)據(jù) ：面積 22A 181.62mm2 ，外徑d 17.5mm2 ，單位長(zhǎng)度質(zhì)量 q 676.2kg

7、 / km 。覆冰厚度 b 10mm ，覆冰風(fēng)速 、外過(guò)電壓和安裝有 風(fēng)時(shí)的風(fēng)速為 10m/s. ，內(nèi)過(guò)電壓時(shí)的風(fēng)速 15m/s, 最大風(fēng)速為 30m/s 。1）自重比載為0,0 qAg 10 3676.2 9.8 10181.6236.487 10 3 MPa m2）冰重比載為2 10,0 27.728 b(b d)A10 327.728 10 (10 17.5) 10 3 41.984 10 3 MPa m181.623 ）垂直總比載為3 10,0 1 0,0 2 10,0 78.471 10 3 MPa m4）無(wú)冰風(fēng)壓比載應(yīng)計(jì)算最大風(fēng)速和安裝有風(fēng)兩種情況因 d 17.5mm 17mm，

8、則 sc 1.1； 只計(jì)算導(dǎo)線時(shí)c 1.0 ，所以：最大風(fēng)速30m s 時(shí)，基本風(fēng)壓為w30 0.625 2 0.625 302 562 .5 Pa 查表 3-8 的得計(jì)算強(qiáng)度時(shí)的 f 0.75 ，所以4 0,30 c f scd w30 sin 210 3A562.5 3 31.0 0.75 1.1 17.5 10 3 44.715 10 3 MPa m181.62計(jì)算風(fēng)偏 (校驗(yàn)電氣間隙 )時(shí) ， f 0.61 ，所以4 0,30 c f scd w30 sin 210 3A562.5 3 31.0 0.61 1.1 17.5 10 3 36.368 10 3 MPa m安裝風(fēng)速 10m/

9、s 時(shí)，5 ）覆冰風(fēng)壓比載 。 因?yàn)?81.62 a 查表 3-8 得 f 1.0 ，則w10 0.625 2 0.625 10 2 62.5 Pa4 0,10 c f scd w10 sin 210 3A62.51.0 1.0 1.1 17.5 10 3 6.624 10 3 MPa m181.62 a10m/s，差得計(jì)算強(qiáng)度和鳳偏時(shí)均有f 1.0，取 sc 1.1，w10 62.5 Pa ，所以5 10,10 f cs(d 2b) w10 sin 210 3A62.5 3 31.0 1.1 (17.5 2 10) 10 3 14.195 10 3 MPa m181.62 a(6)無(wú)冰綜合比

10、載最大風(fēng)速 (計(jì)算強(qiáng)度 ) 時(shí)有6 0,3012 0,042 0,3036.4872 44.7152 10 3 57.712 10 3 MPa m 最大風(fēng)速 (計(jì)算風(fēng)偏 )時(shí)有專(zhuān)業(yè) word 可編輯6 0,3012 0,042 0,3036.487236.3682 10 3 51.516 10 3 MPa m安裝有風(fēng)時(shí)有6 0,1012 0,042 0,1036.48726.6242 10 3 37.083 10 3 MPa m（7）覆冰綜合比載7 10,10 32 10,042 0,1078.4712 6.6242 10 3 78.750 10 3 MPa m8. 某 500KV 架空輸電線

11、路 ，通過(guò)區(qū)典型氣象區(qū) ，導(dǎo)線為 LGJ 400/50鋼芯鋁絞線 ，試計(jì)算其比載 。2 【解】：查附錄 A 得到 LGJ 400/50鋼芯鋁絞線的相關(guān)數(shù)據(jù)及查表 2-9 得到典型氣象區(qū) 區(qū)的有關(guān)數(shù)據(jù) ：面積 A 451.55mm2 ， 外 徑d 27.63mm，單位長(zhǎng)度質(zhì)量 q 1511kg /km。覆冰厚度 b 10mm ，覆冰風(fēng)速 、外過(guò)電壓和安裝有風(fēng)時(shí)的風(fēng)速為 10m/s. ，內(nèi) 過(guò)電壓時(shí)的風(fēng)速 15m/s, 最大風(fēng)速為 30m/s 。（1）自重比載為qg 3 1511 9.80665 3 31 0,0 10 3 10 3 32.82 10 3 MPa m A 451.55（2）冰重比載

12、為2 10,0 27.728 b(b d) 10 3 A27.728 10 (10 27.63) 10 3 23.11 10 3 MPa m451.55 a（3）垂直總比載為3 10,0 1 0,0 2 10,0 55.93 10 3 MPa m（4）無(wú)冰風(fēng)壓比載應(yīng)計(jì)算最大風(fēng)速和安裝有風(fēng)兩種情況。假設(shè)風(fēng)向垂直于線路方向即 90 ，因 d 27.63mm 17mm，則sc 1.1；只計(jì)算導(dǎo)線時(shí) ， c 1.0 ，所以：外過(guò)電壓 、安裝風(fēng)速 10m/s時(shí)，查表 3-8 得 c 1.0， f 1.0 ， sc 1.1則w10 0.625 2 0.625 102 62.5 Pa4 0,10 c f s

13、cd w10 sin210 3A4.207 10 3 MPa msc 1.1， 則62.5 31.0 1.0 1.1 27.63 10 3451.55 2內(nèi)過(guò)電壓15m/s， c 1.0， f 0.75 ，w15 140.625 Pa ，4 0,15 c f scd w10 sin210 3A7.099 10 3 MPa m140.625 31.0 0.75 1.1 27.63 10 3f 0.75 ， sc 1.1 w30 0.625 2 0.625 30 2 562.5 Pa451.55 最大風(fēng)速30m s 時(shí)，計(jì)算強(qiáng)度時(shí) ， c 1.0 ，4 0,30 c f scd w30 sin 2

14、10 3A1.0 0.75 1.1 27.63 562.5 10 3 28 .396 10 3 MPa m451.55 a 計(jì)算風(fēng)偏 (校驗(yàn)電氣間隙 )時(shí)， c 1.0 ， f 0.61， sc 1.1所以專(zhuān)業(yè) word 可編輯4 0,30 c f scdw302sinA10 3562.51.0 0.61 1.1 27.63 10451.5523.095 10 3 MPa m5 ）覆冰風(fēng)壓比載 。因?yàn)?10m/ s ，查得計(jì)算強(qiáng)度和風(fēng)偏時(shí)均有 f 1.0 ，取 sc 1.2w10 62.5 Pa ，所以w10 25 10,10 f cs(d 2b) 10 sin210 3A62.5 3 31.

15、0 1.2 (27.63 2 10) 10 3 7.91 10 3 MPa m451.55(6)無(wú)冰綜合比載1) 外過(guò)電壓 、安裝有風(fēng)時(shí)有6 0,1012 0,042 0,1032.822 4.2072 10 3 33.09 10 3 MPa m2)內(nèi)過(guò)電壓6 0,15120,0420,1532.8227.099210 3 33.58 10 3 MPam3 ) 最大風(fēng)速 ( 計(jì)算強(qiáng)度 ) 時(shí)有6 0,3012 0,042 0,3032.822 28.3962 10 3 43.399 10 3 MPa m 最大風(fēng)速 (計(jì)算風(fēng)偏 ) 時(shí)有6 0,30 12 0,042 0,30 32.822 23

16、.0952 10 3 40.131 10 3 MPa m (7 )覆冰綜合比載7 10,1032 10,052 0,1055.932 7.912 10 3 56.49 10 3 MPa m第四章3.某等高懸掛點(diǎn)架空線擋距為 400m ，無(wú)高差，導(dǎo)線為 LGJ 150/35，最高氣溫（40 C ）時(shí)的弧垂最低點(diǎn)的水平應(yīng)力0 62.561MPa ，試求該氣象條件下導(dǎo)線的弧垂，線長(zhǎng) 、懸掛點(diǎn)應(yīng)力及其垂直分量 ，并將線長(zhǎng)與檔距進(jìn)行比較 （以相對(duì)誤差表示 ）。1）2）：查表可得導(dǎo)線為 LGJ 150/ 35的相關(guān)數(shù)據(jù)：A 181.62mm2 ， d 17.5mm ，q 676.2 kg km。求解公共項(xiàng)

17、則導(dǎo)線的自重比載 qg 10 3A求解架空線的弧垂應(yīng)力線長(zhǎng)等弧垂 ：676.2 9.80665 10 3 36.5117 10 3181.6262.56136.5117 10 31.71345 10336.487 10 362.561 0.5836 10 3sh l sh400 36.5117 10 3 22 62.561sh0.11672352 0.116989ch2 0ch400 36.5117 10 32 62.561ch0.11672352 1.006820f 0 (ch62.5612 0 1) 36.5117 10 3 (1.00682 1) 11.68573 m專(zhuān)業(yè) word 可編

18、輯線長(zhǎng)：sh l 2 1713.45 0.116989 400.9096 m20懸點(diǎn)應(yīng)力 ： AB0ch l 62.561 1.00682 62.9877( MPa )20L 36.5117 10 3 400.90967.319(MPa )懸點(diǎn)垂向應(yīng)力 ： A Bl L l 400.9096 400 0.909(6 m)線長(zhǎng)與檔距的絕對(duì)誤差為相對(duì)誤差為 ：l% l 0.9096 100% 0.2274% l 4004.某檔架空線 ，檔距為 l 400m ，高差為 h 100m ，導(dǎo)線為 LGJ 150 / 35 ，最高氣溫 （ 40 C ）時(shí)弧垂最低點(diǎn)的水平應(yīng)力0 62.561MPa ，試求該

19、氣象條件下導(dǎo)線的三種弧垂 、線長(zhǎng) 、懸掛點(diǎn)應(yīng)力及其垂向分量 ，并將三種弧垂進(jìn)行比較 。若不考慮高差 （即 認(rèn)為 h 0）， 檔距中央弧垂的誤差是什么 ？【解】：查表可得導(dǎo)線為 LGJ 150/ 35的相關(guān)數(shù)據(jù) ：A 181.62mm2 ， d 17.5mm ，q 676.2 kg km。（1 ）求解公共項(xiàng) （沿用題 3 中的一些參量 ）1.71345 103(m)30.5836 10 3(1/ m)l 0.116989 ；sh20l ch 1.00682 ；202 0 lLh 00 sh 400.9096( m )h 0 2 0則求得：h100arcsh arcshr4000.247466h

20、100arcsh arcsh 0.246916 Lh 0400.9096a l 0 arcsh h 400 1.71345 103 0.246916 223.078(m)2Lh 02b l 0 arcsh h 400 1.71345 103 0.246916 623.078(m)2Lh 022）求解弧垂應(yīng)力線長(zhǎng)中央弧垂 ：2100400.90961.71345 103 0.0068212.0438(m)最大弧垂發(fā)生在 xm 處 ：專(zhuān)業(yè) word 可編輯最大弧垂 ：xm l 0m2arcsh h arcsh hlLh 0400 1.71345 103 0.247466 0.246916 200.

21、9424(m)fm f2lh hharcsh arcsh 1 1lLh 0Lh 012.0438 1.71345 1030.247466 0.2469161 100 2 1400 400.9096100 212.04394(m)因?yàn)?a 0，最低點(diǎn)弧垂無(wú)計(jì)算意義 。線長(zhǎng)：LL2h 0 h2400.90962 1002 413.1931(m)懸點(diǎn)應(yīng)力 ：A0ch a 62.561 ch 0.5836 10 3 223.078062.561 ch 0.13019225 62.561 1.008487 63.092(MPa)B 0ch b 62.561 ch 0.5836 10 3 623.078

22、062.561 ch 0.363639281 62.561 1.066849 66.7431(MPa)62.561 sh 0.13019225 62.561 0.13056 8.1684(MPa )A 0sh懸點(diǎn)垂向應(yīng)力 ：0 bB0sh62.561 sh 0.363639281 62.561 0.371707 23.2544(MPa)0結(jié)論 ：比較中央弧垂與最大弧垂得出兩個(gè)值基本相同，即中央弧垂可近似看成最大弧垂若不考慮高差 ，則中央弧垂 f l 11.68573 m ，與考慮高差相比 ，得相對(duì)誤差為 ：11.68573fl % 12.0438 11.68573 2.97%7.某檔架空線 ，

23、檔距為 l 400m ，高差為 h 100m ，導(dǎo)線為 LGJ 150 / 35 ，最高氣溫 （ 40 C ）時(shí)弧垂最低點(diǎn)的水平應(yīng)力 0 62.561MPa ，以懸鏈線公式為精確值 ， 試比較斜拋物線和平拋物線有關(guān)公式計(jì)算最大弧垂 、線長(zhǎng)和懸點(diǎn)應(yīng)力結(jié)果的相對(duì)誤差 ?！窘狻縯g0.25,cos 0.970144,sin 0.24251）用斜拋物線公式計(jì)算時(shí)最大弧垂 ：fml 2 0.5836 10 3 40028 0 cos8 0.97014412.03157(m)L ll co2s 400 1 0.5836 10 3 2 4003 0.970144線長(zhǎng)：cos24 020.970144 244

24、12.3099 0.881174 413.1911(m)懸點(diǎn)應(yīng)力 ：專(zhuān)業(yè) word 可編輯cos(fm h2)62.56136.5117 10 3 12.03157 100/2 63.1(MPa)0.970144cos0( fmhh2)62.5610.97014436.5117 10 3 12.03157 100/2 66.7512(MPa)ab 值：sin40031.71345 103 0.2425 215.5116(m)0 sin40031.71345 103 0.2425 615.5116(m)垂向應(yīng)力 ：Aacos36.5117 10 3215.5116b 36.5117 10 3 c

25、os2）相比懸鏈線精確值誤差 ：最大弧垂誤差 ：f%m斜m懸100%m懸線長(zhǎng)：L%L斜 L懸L懸懸點(diǎn)應(yīng)力 ：A%B%懸點(diǎn)垂向應(yīng)力 ：A%B%3）用平拋物線公式計(jì)算時(shí)最大弧垂 ：線長(zhǎng)：懸點(diǎn)應(yīng)力 ：8.1109(MPa )0.970144615.511623.1650(MPa )0.970144|12.03157 12.04397 | 100% 0.103%12.04397100% | 413.1911 413.1931 | 100% 0.00048%A斜A懸B 斜B懸B懸A斜A 懸A懸B斜B 懸80B懸413.1931100% |63.1 63.092 | 100% 0.0127%63.0921

26、00% |66.7512 66.7431| 100% 0.0121%66.7431100% | 8.1109 ( 8.1684)|8.1684100% 0.68%100% | 23.7650 23.2544 | 100% 0.3844%0.5836 10 3 40022l3cos 24 024000.97014423.254411.6724(m)214 0.5836 10 3 2 4003412.3099 0.90829 413.2182(m)專(zhuān)業(yè) word 可編輯A0( fmh)62.56136.5117 10 3 11.6724 100/263.08689 (MPa )cos 2 0.97

27、0144B0( fmh)62.56136.5117 10 3 11.6724 100/266.73806 (MPa )B cos m 2 0.970144a l 0 tg 400 1.71345 103 0.25 228.3625(m)b 2l0 tg4200垂向應(yīng)力 ：31.71345 103 0.25 628.3625(m)A a 36.5117 10 3 228.3625 8.3379(MPa) B b 36.5117 10 3 628.3625 22.94258(MPa) 相比懸鏈線精確值誤差 ：最大弧垂 ：f%m平m懸fm 懸100% |11.6724 12.04397 | 100%

28、 3.085%12.04397線長(zhǎng)：L%L平L懸100% | 413.2182 413.1931 | 100% 0.006075%懸點(diǎn)應(yīng)力 ：L懸413.1931A%100% |63.08689 63.092| 100% 0.0081%A懸63.092B%B 平B懸100% |66.73806 66.7431| 100% 0.00755%B懸66.7431懸點(diǎn)垂向應(yīng)力 ：A%B%A平100% | 8.3379 ( 8.1684)|8.1684100% 2.075%100% |22.94258 23.2544| 100% 1.341%B懸23.2544第五章 ： 氣象條件變化時(shí)架空線的計(jì)算1.某

29、一架空線路通過(guò)我國(guó)典型氣象區(qū) 區(qū)，一檔距為 200m ，無(wú)高差。導(dǎo)線為 LGJ 150/25 。已知該檔最低氣溫時(shí)導(dǎo)線應(yīng)力為 120MPa ，試求 最高溫時(shí)導(dǎo)線應(yīng)力 。【解】：由最低溫時(shí)為已知狀態(tài) ， 通過(guò)狀態(tài)方程求最高溫時(shí)應(yīng)力 。（1 ）先從全國(guó)典型氣象條件表中查得氣象參數(shù)為：最低氣溫 ：v=0m/s ，b =0mm ， tm =-10 ；最高氣溫 ：v=0m/s ，b =0mm ， tn=40 。（2 ）LGJ150/25 導(dǎo)線比載和特性參數(shù)為 ：兩種狀態(tài)下導(dǎo)線比載 ：m=n = 1=34.05 1-03MPa/m熱膨脹系數(shù) ：=18.910-6彈性系數(shù) ： E=76000 MPa專(zhuān)業(yè) w

30、ord 可編輯3 ）由最低溫時(shí)導(dǎo)線應(yīng)力求最高溫時(shí)導(dǎo)線應(yīng)力 ：E ml cos Ecos （tn tm）E n2l2 cos324 n2因 cos1 ，整理得 ：24m2n3mE24m2l22E(tn24 mtm)E n2l 2 024146857.5 03化簡(jiǎn)得 ： n3 37.982解得最高溫時(shí)導(dǎo)線應(yīng)力 ：n=68.94MPa 。1、 試判別列表 （ 1）（ 4） 各表的有效臨界檔距并確定控制條件Abclab=150lbc=300lcd =450lac=250lbd=500lad=4001）2）abclab=250lbc=300lcd=450lac=150lbd =500lad=400Abc

31、lab= 虛數(shù)lbc=500lcd =450lac=250lbd=300lad=4003 ）（ 4）abclab= 虛數(shù)lbc=300lcd= 虛數(shù)lac=250lbd=虛數(shù)lad=400【解】：表（1）中，a欄沒(méi)有虛數(shù)和零 ，取最小檔距 lab =150 為有效臨界檔距 ；同理，b欄取 lbc =300 為有效臨界檔距 ，c欄取 lcd=450 為有 效臨界檔距 。 判別結(jié)果及控制條件見(jiàn)下表 （a）表（2）中，a欄取 lac=150 為有效臨界檔距 。a、c之間的 b欄氣象條件不起控制作用 ，所以看 c欄，取lcd=450 為第二個(gè)有效臨界檔 距。 判別結(jié)果及控制條件見(jiàn)下表 （b）。表（3）

32、中，a欄有虛數(shù)，即a欄氣象條件不起控制作用 ，應(yīng)舍去；看b欄，取最小檔距 lbd =300 為有效臨界檔距 ，同時(shí)c欄氣象條件 不起控制作用 。判別結(jié)果及控制條件見(jiàn)下表 （ c）。表（4）中，因?yàn)?a、 b、c欄都有虛數(shù) ，所以都舍去 ，即沒(méi)有有效臨界檔距 ，不論檔距大小 ，都是以 d 欄氣象條件為控制氣象條件 。判 別結(jié)果及控制條件見(jiàn)下表 （ d）。lablbclcda 控制ab 控制c 控制d 控制150300450 l(a)lbdab 控制d 控制300l(c)laclcda控制c 控制d 控制150450 l(b)d 控制(d)l2.某架空線路通過(guò)我國(guó)典型氣象區(qū) 區(qū)，一檔距為 100m

33、 ，無(wú)高差 ，導(dǎo)線 LGJ- 70/10 ，自重比載 1=33.99 -130MPa/m ，冰重比載 2=28.64 -103MPa/m ，最高氣溫時(shí)導(dǎo)線應(yīng)力 t=42.14MPa ，覆冰無(wú)風(fēng)時(shí)導(dǎo)線應(yīng)力 b=99.81MPa ， 試判斷出現(xiàn)最大弧垂的氣象條件 ，并計(jì)專(zhuān)業(yè) word 可編輯算最大弧垂 。解：查表得最高溫 tmax=40 ，覆冰無(wú)風(fēng)時(shí)氣溫 tb=-5，導(dǎo)線彈性系數(shù) E=79000, 線膨脹系數(shù) =19.1 10-6。設(shè)臨界溫度為 t j，臨界比載為(1) 臨界溫度法 ：以覆冰無(wú)風(fēng)為第 狀態(tài) ，臨界溫度為第 狀態(tài) ，臨界溫度的計(jì)算式為臨界溫度計(jì)算得1 33.99 10 3362.62

34、 10 399.81max=40 6=30.31 1=33.99 -130所以 ，最大弧垂氣象條件為最高氣溫 。(3) 最大弧垂計(jì)算通過(guò)以上兩種方法判別知 ， 最大弧垂出現(xiàn)在最高溫氣象條件下 ，根據(jù)公式計(jì)算得最大弧垂為l233.99 10 3 1002f=1.008 (m )8 0 8 42.14專(zhuān)業(yè) word 可編輯5.某條 220kV 輸電線路通過(guò)我國(guó)典型氣象區(qū) 區(qū)，導(dǎo)線采用 LGJ 300/40 ，安全系數(shù) k=2.5 ，彈性系數(shù) E=76000 ，溫膨系數(shù) =19.6 10 6 1/ ，年均許用應(yīng)力 cp=0.25 p。試確定控制氣象條件的檔距范圍 。若某單一檔距 450m ，高差 1

35、28m ，試確定該檔的最大弧垂 。 解：（1）可能成為控制條件的是最低氣溫 、最大風(fēng)速 、覆冰有風(fēng)和年均氣溫 ，整理該非典型氣象區(qū) 4 種可能控制條件的有關(guān)氣象參數(shù) ，列于表1 中。表 1 可能控制氣象條件有關(guān)參數(shù)項(xiàng)目氣象最低氣溫最大風(fēng)速覆冰有風(fēng)年均氣溫氣溫（）- 10-5-5+15風(fēng)速( m/s )025100冰厚（ mm ）00502 ）查附錄 A，得到導(dǎo)線 LGJ- 300/40 的有關(guān)參數(shù) ，整理后列于表 2 中表 2 導(dǎo)線 LGJ- 300/40 有關(guān)參數(shù)截面積A（ mm 2）導(dǎo)線直徑d（ mm）彈性系數(shù)E（ MPa）溫膨系數(shù)（ 1/ ）計(jì)算拉 斷力 Tj（N）單位長(zhǎng)度質(zhì) 量 q（

36、kg/km）強(qiáng)度極限p（ MPa）安全 系數(shù) k許用應(yīng)力0（ MPa）年均應(yīng)力 上限 cp （MPa）338.9923.947600019.610- 6922201133258.442.5103.380.25p =64.61最低氣溫 、最大風(fēng)速 、 覆冰有風(fēng)的許用應(yīng)力為 103.38MPa ， 年均氣溫的許用應(yīng)力為 64.61MPa（3）計(jì)算有關(guān)比載和比值 / 0，比載的結(jié)果列于表 3中，/ 0值列于表 4 中。由于該氣象區(qū)的最大風(fēng)速和覆冰有風(fēng)氣象的氣溫相同 者的許用應(yīng)力相同 ，因此二者中比載小的不起控制作用 ，故不再把最大風(fēng)速作為可能控制氣象條件 。表 3 有關(guān)比載計(jì)算結(jié)果單位 ： MPa/

37、m1(0,0)2(5,0)3(5,0)4(0,25)5(5,10)6(0,25)7(5,10)32.78 10- 311.84 1-0344.62 10- 325.79 10- 37.51 10- 341.71 -13045.24 10- 3f =0.85 ，sc=1.1f =1.0 ，sc=1.2表 4 比值 / 0計(jì)算結(jié)果及其排序表單位 ：1/m氣象條件覆冰有風(fēng)最低氣溫年均氣溫 (MPa/m )45.24 10- 332.78 10- 332.78 10- 30(MPa)103.38103.3864.61/ 00.4376 10- 30.3171 10- 30.5073 10- 3排序ba

38、c（4）計(jì)算臨界檔距 高差情況為 ：cos 450 2 2 =0.9621282 4502利用臨界檔距公式 ，可以算得此高差下的臨界檔距如表 5 所示 表 5 有效臨界檔距判別表專(zhuān)業(yè) word 可編輯氣象條件abc臨界檔距 (m )lab=161.46 lac= 虛數(shù)lbc=虛數(shù)高差 h/l0.28(5) 判定有效臨界檔距 ， 確定控制條件 。由 a 欄和 b 欄內(nèi)有虛數(shù) ， 所以 a 欄 b 欄的氣象條件不再成為控制氣象條件 (6) 由控制條件的控制區(qū)知道 ，此檔距 l=450 m 的控制條件是年均氣溫 。 (7)確定該檔的最大弧垂(a)確定該檔的最大弧垂前要先確定該檔的控制氣象條件， 由上

39、面分析可知(b)求覆冰無(wú)風(fēng)時(shí)導(dǎo)線應(yīng)力以年均氣溫為第 狀態(tài) ，覆冰無(wú)風(fēng)為第 狀態(tài) ，列狀態(tài)方程為 ：E 22l 2 cos3E 12l2 cos3， 由此判定不論檔距多大 ，年均氣溫為控制條件 。，檔距為 450m 時(shí)， 年均氣溫為控制條件 。24 2224 12Ecos (t2 t1)代入已知量 ， 得：76000 (44.62 10 3 450)2 0.9623 64.61 76000 (32.78 10 3 450)2 0.962324 64.612224 2264.6119.6 10 6 76000 0.962 ( 5 15)解得 2=89.32 。(c) 用臨界溫度法判定最大弧垂出現(xiàn)的

40、氣象條件 ：已知最高溫為 tmax=40 ，覆冰無(wú)風(fēng)時(shí)氣溫 tb=-5 ，b=89.32MPa ，設(shè)臨界溫度為 t j。以覆冰無(wú)風(fēng)為第 狀態(tài)，臨界溫度為第 狀態(tài) ，臨界溫度的計(jì)算式為t j tb1 13求得 ：tj=-5+15.91=10.91(d) 求最大弧垂 以年均氣溫為第 狀態(tài) ，E t max=40 。 所以最大弧垂出現(xiàn)在最高溫氣象條件下最高氣溫為第 狀態(tài) ， 列狀態(tài)方程為 ：76000 (32.78 10 3 450)2 0.9623 64.61 76000 (32.78 10 3 450)2 0.9623 2 24 2264.6124 64.61219.6 10 6 76000 (

41、40 15) 0.962 解得 2=58.87 由弧垂公式求得最大弧垂為 ：14.65(m)fl 232.78 10 3 4502f 8 0 cos 8 58.87 0.962練習(xí)題 ： 架空線的狀態(tài)方程式建立的原則是什么 ？ 狀態(tài)方程式主要用途是什么 ?何為臨界檔距 ？判定有效臨界檔距有何意義 ？ 試論述一種有效臨界檔距的判定方法 。 應(yīng)力弧垂曲線和安裝曲線分別表達(dá)什么含義 ？ 簡(jiǎn)述架空線應(yīng)力弧垂曲線的制作步驟 。求 n2( n 1.1) 11439 ， n2( n 10) 1000 的解。在第 氣象區(qū)線路某檔距 l=400m ，導(dǎo)線為 LGJ- 120/20 型，已知最大風(fēng)氣象條件時(shí)導(dǎo)線應(yīng)

42、力為 0=130.5MPa ，求最高氣溫時(shí)導(dǎo)線應(yīng)力 。 某 架 空 線 通 過(guò) 典 型 氣 象 區(qū) 區(qū) ， 一 檔 距 為 350m ， 導(dǎo) 線 為 LGJ- 300/40 ， 自 重 比 載 1=32.78 10- 3MPa/m ， 冰 重 比 載 2=11.84 10- 3MPa/m ，最高氣溫時(shí)導(dǎo)線應(yīng)力 t=55.48MPa ，覆冰無(wú)風(fēng)時(shí)導(dǎo)線應(yīng)力 b=87.64MPa ， 試用臨界溫度法和臨界比載法分別判斷 出現(xiàn)最大弧垂的氣象條件 ， 并計(jì)算最大弧垂 。某 110kV 線路 ，導(dǎo)線為 LGJ- 120/25 型，經(jīng)過(guò)典型氣象區(qū) 區(qū)，安全系數(shù) k=2.5 ， 試確定該線路導(dǎo)線應(yīng)力控制條件

43、。某條 330kV 輸電線路通過(guò)典型氣象區(qū) 區(qū)，導(dǎo)線采用 LGJ- 400/35 ，安全系數(shù) k=2.5 ，年均許用應(yīng)力 cp=0.25 p ，試確定某單一檔 (檔距專(zhuān)業(yè) word 可編輯500m ，高差 100m ) 的最大弧垂專(zhuān)業(yè) word 可編輯第六章 均布荷載下架空線計(jì)算的進(jìn)一步研究 例題詳解 ：1.求考慮架空線剛度時(shí)的檔距中央弧垂已知某鋼芯鋁絞線綜合截面積為 A=494.73 mm ，試驗(yàn)求得 EJ=143.2 MN mm2。若架空線單位水平投影長(zhǎng)度上的荷載p 0=18.15 N/m ，在檔距 l=1000 m、高差 h=80 m 、水平張力 T0=36.49 kN 時(shí)，所以解 】：

44、由于 kp0l23649016 (1/m)143.2klp l ch 1p0l2klsh218.15 10002 18.15 1000l2l8T02kT08 36490 2 16 3649062.174 0.0155 62.16 (m)p0l hT0 Eelch(16 500) 1sh(16 500)kMBMB T0 216298.44 (MPa)18.15 1000 36490 80 9 327.44 109 2.068 10 336490 2 10002.某 220kV 線路通過(guò)典型氣象區(qū) 區(qū) ，導(dǎo)線采用 LGJ- 300/40 ，安全系數(shù) k=2.5 ，已知某單一檔距 l =450m ，

45、 高差 128m ，架線時(shí)溫度是20。 在考慮初伸長(zhǎng)時(shí) ，確定架線應(yīng)力 ?！窘狻浚海?）由第五章習(xí)題 4 計(jì)算可知 ，該檔線路控制條件為年均氣溫 ， 則以年均溫時(shí)導(dǎo)線許用應(yīng)力為最終運(yùn)行條件下的架空線應(yīng)力 0=64.61MPa ，t=15 。 =32.78 -130 MPa/m 。（2）計(jì)算架線時(shí)導(dǎo)線比載 架線時(shí)氣象條件為 ：v=10m/s ， tJ=20 ，b=0。f=1.0 ，=90 ，sc=1.1 ， c =1.010 3 3 無(wú)冰風(fēng)壓比載 ： 4(0,10) 1.1 23.94 10 3 4.86 10 3 (MPa/m ) 4 1.6 338.99無(wú)冰有風(fēng)綜合比載 ： 6(0,10)3

46、2.782 4.862 10 3 33.14 10 3（3）確定降低架線氣溫消除架空線初伸長(zhǎng)的降溫值通過(guò)鋁鋼截面比由表查得 ，LGJ- 300/40 的鋁鋼截面比為 7.71，查得降溫值 t=20 。（4）確定降溫后的架線應(yīng)力J2JK20Ecos （tJt） t KJJJ 020 J JE J2l2 cos3E 2l 2 cos324， K 613437.74KJ J ， KJ 24計(jì)算得 KJ 626985.65所以方程式化為 ： J2 J60.845 626985.65解得考慮初伸長(zhǎng)時(shí)架線應(yīng)力J 69.385 MPa 。習(xí)題5.如圖 ，l1=157m ， h1=15.8m 的水平檔距和垂直

47、檔距 。， l2=195m ，h2=19m ，導(dǎo)線比載 =35.047 103MPa/m，應(yīng)力 0=48.714MPa ，試用斜拋物線公式計(jì)算 2#桿專(zhuān)業(yè) word 可編輯解】：水平檔距 ：其中代入數(shù)據(jù) ，cos 2 l2 / h22 l22求得 2# 桿的水平檔距為 ：lh垂直檔距 ：176.86mhl11hl22lhv0 hl11hl22l2l10v由圖可知 ：2#桿懸掛點(diǎn)低于左側(cè)桿塔的懸掛點(diǎn) ，則h1取負(fù)值 ；該桿塔懸掛點(diǎn)低于右側(cè)桿塔懸掛點(diǎn)，則h2取正值，結(jié)合上面求得的水平檔距，代入數(shù)據(jù) ，得 2#桿的垂直檔距 ： lv98.43mlv2cos 1 2cos 27.某 330kV 架空輸

48、電線路 ， 通過(guò)典型氣象區(qū) 區(qū)，導(dǎo)線為鋼芯鋁絞線 LGJ- 240/55 ，在等高懸點(diǎn)下 ， 試確定該線路極大檔距 、極限檔距 （安全系數(shù)取 k=2.5 ，懸點(diǎn)應(yīng)力安全系數(shù)取 2.25）解】：1） 計(jì)算比載 。 查表得 LGJ240/55 得具體參數(shù)如下2）通過(guò)氣象條件和導(dǎo)線參數(shù)計(jì)算知 ，架空線覆冰有風(fēng)時(shí)最大比載 7=120.831 10 3MPa/m ，且 = B/ 0=2.5/2.25 ，0= p/2.5=130.383 MPa代入公式 ：2 0lm0 arcch 1008.1m求得該線路極大檔距專(zhuān)業(yè) word 可編輯代入公式 ： llm 1.325 0求得該線路極限檔距l(xiāng)lm=1594.

49、1m、極限檔距某 330kV 架空輸電線路 ， 通過(guò)典型氣象區(qū) 區(qū)，導(dǎo)線為鋼芯鋁絞線 LGJ- 240/40 ，在等高懸點(diǎn)下 ， 試確定該線路極大檔距 （安全系數(shù)取 k=2.5 ，懸點(diǎn)應(yīng)力安全系數(shù)取 2.25）【解】： 通過(guò)氣象條件和導(dǎo)線參數(shù)計(jì)算知 ，架空線覆冰有風(fēng)時(shí)最大比載 7=123.067 130MPa/m ，且 = B/ 0=2.5/2.25 ， p=83370 0.95/277.75 0，= p/2.5=114.06 MPa 。代入公式 ： lm 2 0 arcch求得該線路極大檔距l(xiāng) m=865.83m代入公式 ： llm 1.325 0求得該線路極限檔距l(xiāng)lm=1364.5m專(zhuān)業(yè) word 可編輯專(zhuān)業(yè) word 可編輯第七章6.通過(guò)我國(guó)典型氣象區(qū) 1 區(qū)的某 110KV 線路 ，采用 LGJ185/30 鋼芯鋁絞線 ，孤立檔檔距 l100m ， 采用 XP-70 單聯(lián)耐張絕緣子串 ，共 8 片重 438.7N 1582mm 試分