IEC60826線路設(shè)計(jì)中文版

1、 iec標(biāo)準(zhǔn)解讀架空線路設(shè)計(jì)原則（60826）目錄4概述14.1目標(biāo)14.2系統(tǒng)設(shè)計(jì)24.3系統(tǒng)可靠性25主要設(shè)計(jì)原則35.1方法35.1.1可靠性要求45.1.2穩(wěn)定性要求65.1.3安全性要求65.2氣象荷載強(qiáng)度要求65.2.1極限荷載65.2.2系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求75.2.3每個(gè)元件的設(shè)計(jì)公式86荷載96.1簡(jiǎn)述96.2氣象荷載之風(fēng)和相關(guān)溫度96.2.1使用范圍：96.2.2地表粗糙度96.2.3參考風(fēng)速 vr106.2.4風(fēng)速和溫度的組合136.2.5風(fēng)對(duì)線路元器件的作用136.2.6線路元器件風(fēng)荷載的估算146.3氣象荷載，無(wú)風(fēng)冰荷載186.3.1簡(jiǎn)述186.3.2冰數(shù)據(jù)186.3.3通過(guò)

2、氣象數(shù)據(jù)分析方法估算年最大冰荷載196.3.4參考極限冰荷載206.3.5結(jié)冰溫度226.3.6桿塔的冰荷載226.4氣候荷載，風(fēng)和冰的聯(lián)合荷載236.4.1聯(lián)合的概率-主要原則236.4.2冰荷載的確定256.4.3風(fēng)和覆冰同時(shí)發(fā)生時(shí)溫度的確定256.4.4覆冰條件下風(fēng)速的確定256.4.5覆冰導(dǎo)線的拉拽系數(shù)266.4.6桿塔荷載的確定276.5建設(shè)和維護(hù)荷載（安全荷載）286.5.1概述286.5.2桿塔的建設(shè)286.5.3建設(shè)中吊線和掛線296.5.4維護(hù)荷載306.6用于故障工況下的荷載306.6.1概述306.6.2安全要求316.6.3安全相關(guān)的荷載扭轉(zhuǎn)、縱向和附加的安全方法317

3、元件的強(qiáng)度和極限狀態(tài)327.1概述327.2元件強(qiáng)度的通用公式337.2.1強(qiáng)度系數(shù)值n337.2.2對(duì)應(yīng)于強(qiáng)度配合的強(qiáng)度因數(shù)347.3元件計(jì)算的相關(guān)數(shù)據(jù)357.3.1線路元件的極限狀態(tài)357.3.2線路元件的強(qiáng)度數(shù)據(jù)367.3.3桿塔的設(shè)計(jì)強(qiáng)度377.3.4基礎(chǔ)設(shè)計(jì)強(qiáng)度387.3.5導(dǎo)線和地線設(shè)計(jì)原則387.3.6絕緣子串設(shè)計(jì)原則394概述4.1目標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)要實(shí)現(xiàn)下面兩個(gè)目標(biāo)a)標(biāo)準(zhǔn)給出了基礎(chǔ)線路可靠性概念的架空線設(shè)計(jì)原則，基于可靠性的方法特別適合于重要的氣象和強(qiáng)度數(shù)據(jù)可以獲得的地區(qū)。這種方法同樣也適用于要耐受特定的氣象荷載，氣象荷載的數(shù)據(jù)是從經(jīng)驗(yàn)或從已經(jīng)安全運(yùn)行了很長(zhǎng)時(shí)間的線路的標(biāo)準(zhǔn)中獲取的情

4、況。在這些情況中，線路元件間的設(shè)計(jì)一致性可以得到，但是實(shí)際可靠性水平可能不知道，特別是對(duì)于之前的線路故障沒(méi)有數(shù)據(jù)或經(jīng)驗(yàn)時(shí)。需要說(shuō)明的是這里的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)不能夠構(gòu)成一個(gè)完整的設(shè)計(jì)手冊(cè)。然而，標(biāo)準(zhǔn)中給出了如何提高線路的可靠性，如何去調(diào)整單個(gè)元件的強(qiáng)度來(lái)實(shí)現(xiàn)他們之間的強(qiáng)度配合。標(biāo)準(zhǔn)還給出了最低安全要求來(lái)保護(hù)人員不受傷害，以及確定了一個(gè)可以接受的安全運(yùn)行水平（安全和經(jīng)濟(jì)設(shè)計(jì)）b)它通過(guò)可靠性的概念以及概率和部分概率的方法為線路設(shè)計(jì)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)提供了一個(gè)框架。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中需要建立用于本標(biāo)準(zhǔn)的氣象數(shù)據(jù)以及各個(gè)國(guó)家的具體的氣象數(shù)據(jù)。設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)適用于新線路條件，然而線路會(huì)隨著時(shí)間而老化和損失強(qiáng)度。由于老化而產(chǎn)生的強(qiáng)度的

5、減少值很難得到，因?yàn)樗粌H各個(gè)元件之間不一樣，而且還取決于材料類(lèi)型，生產(chǎn)過(guò)程和環(huán)境的影響。這個(gè)問(wèn)題目前也正在研究。標(biāo)準(zhǔn)中提出了具體的要求，在附錄a和c中給出了額外的非正式的數(shù)據(jù)和解釋。4.2系統(tǒng)設(shè)計(jì)該方法是基于把要設(shè)計(jì)的線路作為一個(gè)由桿塔、基礎(chǔ)、導(dǎo)線、絕緣子構(gòu)成的系統(tǒng)的概念。這種方法使設(shè)計(jì)者能夠?qū)⒃?qiáng)度與系統(tǒng)進(jìn)行配合，同時(shí)認(rèn)識(shí)到傳輸線是由一系列元件組成而每個(gè)元件的故障都有可能導(dǎo)致電能傳輸能力的喪失。希望這種方法能夠?qū)崿F(xiàn)總體上的經(jīng)濟(jì)設(shè)計(jì)同時(shí)又沒(méi)有不協(xié)調(diào)的情況。由該系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法的結(jié)果可以知道線路可靠性是由最不可靠的元件控制的。架空傳輸線可以分為四個(gè)主要元件，如表1所示。然后每個(gè)元件有可以分成幾個(gè)

6、部分。4.3系統(tǒng)可靠性設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的目標(biāo)是為了設(shè)計(jì)可靠安全的線路。線路的可靠性是通過(guò)設(shè)計(jì)線路元件的強(qiáng)度要求大于在特殊天氣時(shí)造成的負(fù)載來(lái)實(shí)現(xiàn)的。標(biāo)準(zhǔn)中會(huì)對(duì)氣候荷載詳細(xì)說(shuō)明并且提出計(jì)算他們給輸電電路帶來(lái)的影響的方法。然而，還需要認(rèn)識(shí)到設(shè)計(jì)過(guò)程中沒(méi)有提到其他條件也可能發(fā)生并由可能造成線路的故障，如物體的影響，材料的缺陷等。標(biāo)準(zhǔn)中提到的一些方法，使線路能夠有足夠的強(qiáng)度來(lái)減少損傷以及擴(kuò)大事故的發(fā)生。5主要設(shè)計(jì)原則5.1方法表2中總結(jié)處了設(shè)計(jì)輸電線路元件的推薦的方法。也可以描述如下：a)收集初步的線路設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)和氣象數(shù)據(jù)說(shuō)明：在一些國(guó)家，在其國(guó)標(biāo)中給出了諸如50年重現(xiàn)周期設(shè)計(jì)風(fēng)速。b1）依據(jù)極限荷載的重現(xiàn)周期選

7、擇可靠性等級(jí)說(shuō)明：一些國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)或?qū)嶋H原則中有時(shí)會(huì)提出一些直接的或間接的設(shè)計(jì)要求可能會(huì)約束提供給設(shè)計(jì)者的選擇。b2）選擇穩(wěn)定性要求b3）列出由強(qiáng)制性規(guī)則和建設(shè)和維護(hù)荷載提出的安全性要求。c)依據(jù)選擇的極限荷載的重現(xiàn)周期計(jì)算氣候變量d1)計(jì)算元件的氣象極限荷載d2)依據(jù)穩(wěn)定性要求計(jì)算荷載d3)依據(jù)施工和維護(hù)中的安全要求來(lái)計(jì)算荷載e）確定線路元件間的合適的強(qiáng)度配合f）選擇用于荷載和強(qiáng)度公式中的合適的荷載和強(qiáng)度因數(shù)g)計(jì)算元件的特征強(qiáng)度h)設(shè)計(jì)有上面強(qiáng)度要求的線路元件。標(biāo)準(zhǔn)對(duì)bg進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，a和h不在標(biāo)準(zhǔn)范圍之內(nèi)。5.1.1可靠性要求5.1.1.1可靠性等級(jí)（氣候相關(guān)的荷載）可靠性要求目的是確定線

8、路可以耐受確定的氣象極限荷載（重現(xiàn)周期t下的風(fēng)，冰，冰和風(fēng)）以及從系統(tǒng)的計(jì)劃生命周期內(nèi)發(fā)生這些氣象事件時(shí)得到的荷載，同時(shí)要確保在這些氣象條件下運(yùn)行的連續(xù)性。 輸電電路設(shè)計(jì)有不同的可靠性等級(jí)。標(biāo)準(zhǔn)中把參考可靠性水平定義為氣象條件的重現(xiàn)周期為50年以及強(qiáng)度的排除極限為10%（用于選作最低可靠性的元件）。參考可靠性水平一般認(rèn)為是可以實(shí)現(xiàn)運(yùn)行和安全持續(xù)性的可接受的可靠性水平。排除極限r(nóng)e，如果強(qiáng)度有e%的概率不能實(shí)現(xiàn)則稱re為線路的排除極限。re的值與強(qiáng)度的概率密度函數(shù)相關(guān)。通常排除極限這樣來(lái)取值，就是讓大多數(shù)的試驗(yàn)元件荷載等于標(biāo)稱強(qiáng)度時(shí)都可以通過(guò)試驗(yàn)，不能夠通過(guò)的元件的百分比就是排除極限?？梢酝ㄟ^(guò)增

9、加氣象條件的重現(xiàn)周期來(lái)提高線路的可靠性水平。線路更高的可靠性水平可以通過(guò)線路在網(wǎng)絡(luò)中的重要性來(lái)進(jìn)行校驗(yàn)。標(biāo)準(zhǔn)中提出了三個(gè)可靠性等級(jí)，認(rèn)為這三個(gè)等級(jí)包含了大多數(shù)輸電線路的可靠性范圍。表1中按照重現(xiàn)周期來(lái)描述了可靠性水平。對(duì)于臨時(shí)線路，一些木質(zhì)桿或重要性等級(jí)要求不高的線路，可能取25年的重現(xiàn)周期比較合適。表1 傳輸線的可靠性水平可靠性水平123氣象重現(xiàn)周期t50150500說(shuō)明：一些國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)或?qū)嶋H原則中有時(shí)會(huì)提出一些直接的或間接的設(shè)計(jì)要求可能會(huì)約束提供給設(shè)計(jì)者的選擇。重現(xiàn)周期介于50-500年之間的如100、200、400年根據(jù)當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況也可以考慮使用。5.1.1.2年可靠性的估計(jì)值荷載q和強(qiáng)

10、度r 都是隨機(jī)變量，如果知道r和q的統(tǒng)計(jì)函數(shù)知道的話就可以進(jìn)行可靠性計(jì)算。線路可靠的條件是荷載小于線路的耐受強(qiáng)度，可以用下面的公式來(lái)表示年可靠性=1-年故障概率=1-0+f(q)×f(r)×dq其中:f(q) 為荷載概率密度函數(shù)f(r) 是強(qiáng)度r的分布函數(shù)說(shuō)明：分布函數(shù)是概率密度函數(shù)的積分。f(r)=-+f(r)×dr當(dāng)超過(guò)90%概率（排除極限時(shí)10%）的特征強(qiáng)度設(shè)置成與荷載qt(重現(xiàn)周期為t)相等時(shí),各種概率的組合會(huì)致使理論上年最小可靠性大約為1-1/2t。當(dāng)輸入的荷載和強(qiáng)度的數(shù)據(jù)不夠精確時(shí)實(shí)際的可靠可能并不是這么多。在后面的情況中，絕對(duì)可靠性可能并不知道，但是

11、當(dāng)線路的參數(shù)與參考值有可比性時(shí)，可以計(jì)算出相應(yīng)的可靠性數(shù)值。5.1.2穩(wěn)定性要求穩(wěn)定性要求是依據(jù)特殊的荷載和測(cè)量來(lái)減少不可控的嚴(yán)重故障的風(fēng)險(xiǎn)。這些方法在6.6中進(jìn)行了詳細(xì)的討論。說(shuō)明：一些穩(wěn)定性方法可以提高耐受不平衡冰荷載的可靠性。5.1.3安全性要求安全性要求包括那些線路要進(jìn)行針對(duì)性設(shè)計(jì)的特殊荷載，來(lái)確保建設(shè)和維護(hù)工作不會(huì)對(duì)人身造成危害，6.5中進(jìn)行了詳細(xì)討論。5.2氣象荷載強(qiáng)度要求5.2.1極限荷載與氣象相關(guān)的荷載是隨機(jī)變量?？紤]三種與氣象相關(guān)的荷載情況：風(fēng)，冰，冰和風(fēng)同時(shí)作用。當(dāng)冰或風(fēng)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)可以獲得時(shí)，就可以計(jì)算選擇的重現(xiàn)周期下和指定qt下每個(gè)線路元件的氣象荷載。在計(jì)算過(guò)程中，線路的

12、空間范圍和計(jì)算的方向要考慮進(jìn)去。需要說(shuō)明地震等極端氣象條件沒(méi)有考慮在內(nèi)。在目前的標(biāo)準(zhǔn)中，荷載qt稱作重現(xiàn)周期為t的系統(tǒng)極限荷載。在對(duì)每個(gè)元件的計(jì)算過(guò)程中，需要對(duì)下面的條件進(jìn)行檢查：設(shè)計(jì)極限荷載<設(shè)計(jì)強(qiáng)度或者更精確表達(dá)為：荷載因數(shù)×極限荷載的影響qt < 強(qiáng)度因數(shù)×特征強(qiáng)度rc提出的方法中，氣象極限荷載qt用于設(shè)計(jì)兒不需要外加荷載因數(shù)，因此，取1。因此前面的公式變?yōu)椋簶O限荷載的影響qt <×rc6.2-6.4中詳細(xì)介紹了qt下面這個(gè)公式用來(lái)計(jì)算每個(gè)元件特征強(qiáng)度rc的最小值為了讓其能夠耐受極限荷載rc>極限荷載的影響qt/qt可以通過(guò)對(duì)氣象數(shù)據(jù)

13、的統(tǒng)計(jì)分析得到。在一些國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中，規(guī)定了參考?xì)庀笞兞浚ń?jīng)常是50年的重現(xiàn)周期）在某些情況下，任何重現(xiàn)周期下的氣象變量都可以用50年重現(xiàn)周期參考變量乘以表2中給出的荷載因數(shù)t來(lái)估算。表2 荷載因數(shù)t，用來(lái)調(diào)整重現(xiàn)周期不是50年的荷載說(shuō)明：上面的t已經(jīng)足夠精確對(duì)于cov到0.16的風(fēng)速，0.30的冰厚以及0.65的單位冰重，它是從gunbel分布函數(shù)中獲得的。5.2.2系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求三種設(shè)計(jì)條件需要考慮，可靠性，穩(wěn)定性和安全性。表3中總結(jié)了荷載的內(nèi)容、性能要求和各種條件下的極限狀態(tài)。表3 系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求條件/要求荷載類(lèi)型性能要求相應(yīng)的極限狀態(tài)可靠性由于風(fēng)、冰、風(fēng)和冰產(chǎn)生的氣象荷載，重現(xiàn)周期為t確?？煽?/p>

14、和安全的電力傳輸能力損傷極限穩(wěn)定性扭轉(zhuǎn)、垂直和縱向荷載減少發(fā)生不可控制的擴(kuò)大故障的概率（故障工況下）故障極限安全性建設(shè)和維護(hù)荷載確保安全建設(shè)和維護(hù)條件損傷極限5.2.3每個(gè)元件的設(shè)計(jì)公式當(dāng)設(shè)計(jì)單個(gè)元件時(shí)公式“極限荷載的影響qt <×rc ”可以擴(kuò)展成：u×極限荷載的影響qt <r×rc u是使用系數(shù)因子，它是從使用系數(shù)u 的分布函數(shù)中得來(lái)的，它表達(dá)了有效的（實(shí)際的）與設(shè)計(jì)（原始）條件之間的關(guān)系。使用因數(shù)u是一個(gè)隨機(jī)變量，它的值等于由于氣象原因作用于元件的有效極限荷載（實(shí)際線路條件）與同樣氣象條件下元件的設(shè)計(jì)極限荷載的比值。引入u是因?yàn)樵际浅山M設(shè)計(jì)而

15、不是一個(gè)一個(gè)來(lái)設(shè)計(jì)。然而，由于元件經(jīng)常在還沒(méi)有知道具體的實(shí)際線路參數(shù)之前就進(jìn)行了設(shè)計(jì)，所以對(duì)于新線路取u=1是可取的。說(shuō)明：這是等價(jià)于考慮設(shè)計(jì)是受線路最大檔距影響。還要說(shuō)明的是這種簡(jiǎn)化會(huì)對(duì)可靠性有一定積極的影響。然而，u對(duì)可靠性的影響可以充分考慮使用系數(shù)全部已知的現(xiàn)有線路。rc是特征強(qiáng)度。它的取值要保證新元件處于合適的狀態(tài)，通常取90%98%的概率，它的值也叫做安全強(qiáng)度，最小強(qiáng)度，最小故障荷載。當(dāng)不規(guī)定或計(jì)算時(shí)，rc的排除極限可以保守地取10%（典型取值通常在2%-10%）。通常認(rèn)為線路元件像所有結(jié)構(gòu)元件一樣會(huì)隨著時(shí)間老化，產(chǎn)生強(qiáng)度的減小。隨時(shí)間強(qiáng)度減小的限制沒(méi)有包含在本標(biāo)準(zhǔn)中，這里提到的可靠

16、性數(shù)值都是基于新線路條件。往往標(biāo)準(zhǔn)中只給出了故障元件的單個(gè)額定值，而前面提到的方法要求考慮兩種極限，損傷極限和故障極限。如果關(guān)于rc的損傷極限沒(méi)有在標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定，表14和17可用來(lái)得到這些數(shù)值。r 是用于設(shè)計(jì)元件的總體強(qiáng)度因數(shù)。它考慮了：a） 系統(tǒng)特點(diǎn)在任何單一氣象事件發(fā)生時(shí)承受極限荷載qt的元件的數(shù)量（n）（n）元件之間的強(qiáng)度配合（s）b)元件的特點(diǎn)在出廠試驗(yàn)和安裝過(guò)程中元件質(zhì)量的差異q實(shí)際的排除極限和假設(shè)的e=10%之間的差值c所有因數(shù)是相互獨(dú)立的所以有：6荷載6.1簡(jiǎn)述荷載分為以下幾類(lèi)：a）氣象荷載，包括風(fēng)荷載，有冰無(wú)風(fēng)和有冰有風(fēng)三種情況a）建設(shè)和維護(hù)要求的荷載c）故障工況下荷載6.2氣象

17、荷載之風(fēng)和相關(guān)溫度6.2.1使用范圍： a.檔距，在200m800m，大于800米時(shí)可選擇800的系數(shù)，小于200米時(shí)可選擇200的系數(shù)。 b.桿塔高度，小于60米。大于60m時(shí)也可以遵循同樣的原則進(jìn)行設(shè)計(jì)，但是計(jì)算出來(lái)的風(fēng)的結(jié)果需要進(jìn)行校核。 c.海拔，不超過(guò)1300米，高于它時(shí)需要有專(zhuān)門(mén)的研究結(jié)果 d.地形，地形特征不能?chē)?yán)重影響風(fēng)的形態(tài)。 龍卷風(fēng)，山體滑坡等極限條件沒(méi)有考慮在內(nèi)6.2.2地表粗糙度 表4 地形分類(lèi)地形類(lèi)型地形特征 轉(zhuǎn)換系數(shù) a 廣闊的水域或平坦的沿海地區(qū) 1.08 b 只有少量障礙物的空曠野外，如機(jī)場(chǎng)或少量數(shù)目和建筑的耕地 1.00 c 有很多低矮障礙物的地區(qū)，如圍欄，樹(shù)木

18、，房屋 0.85 d 近郊地區(qū)或有很多高大樹(shù)木的地區(qū) 0.67 注意： 1. kr為各種地形下風(fēng)速的轉(zhuǎn)換系數(shù)，以b類(lèi)型為基準(zhǔn)。 2. 當(dāng)?shù)匦谓橛趦煞N類(lèi)型之間時(shí)，保險(xiǎn)起見(jiàn)取更平滑類(lèi)型。 3. 當(dāng)線路沿著峽谷時(shí)，始終選擇c型 6.2.3參考風(fēng)速 vr選取方法：通常是在10m高，平均周期10分鐘，b地形條件的氣象站獲得，記為 vrb當(dāng)測(cè)量的高度，時(shí)間，地形與標(biāo)準(zhǔn)條件不一樣時(shí)，轉(zhuǎn)換方法如下： a. 高度不同 z為高度b. .地形不同 x表示地形類(lèi)型c. c.時(shí)間不同的值見(jiàn)下圖梯度風(fēng)速 vg的確定 梯度風(fēng)速指距離地面800m-1000m的風(fēng)速。 當(dāng)氣象站離線路非常遠(yuǎn)時(shí)，可利用梯度風(fēng)速來(lái)估算設(shè)計(jì)風(fēng)速。 式

19、中：vg年最大梯度風(fēng)速的平均值vm（b）b地形，10m高的年最大風(fēng)速平均值vg通常從國(guó)家氣象機(jī)構(gòu)獲得設(shè)計(jì)參考風(fēng)速 vr計(jì)算方法：由年最大風(fēng)速平均值計(jì)算得來(lái)，計(jì)算公式為： vr設(shè)計(jì)參考風(fēng)速vm年最大風(fēng)速平均值標(biāo)準(zhǔn)差t重現(xiàn)周期c1、c2由觀測(cè)年限決定c1、c2的取值，見(jiàn)下表vr/vm取值，見(jiàn)下表vx是變化系數(shù)，歐洲的一些國(guó)家取0.12注意：上面用到的各種風(fēng)速認(rèn)為是在大氣溫度為日最低氣溫的平均值下得到的?；蛘哒J(rèn)為是50年重現(xiàn)期的年最低氣溫加上15度得到的。 平均日最低氣溫可以通過(guò)分析線路附近氣象站的溫度記錄來(lái)獲取。 減弱的風(fēng)（reduced wind） 減弱的風(fēng)風(fēng)速考慮發(fā)生在50年重現(xiàn)期或發(fā)生概率為

20、2%的年最低氣溫下。 計(jì)算公式：0.6*vr 6.2.4風(fēng)速和溫度的組合 通常認(rèn)為最大風(fēng)不發(fā)生在最低氣溫下，所以，通常只考慮兩種情況： 1. 大風(fēng)，發(fā)生在平均日最低氣溫下 2.減弱的風(fēng)，發(fā)生在一定重現(xiàn)期的年最低氣溫下 需要說(shuō)明的是線路設(shè)計(jì)并不總是有減弱的風(fēng)和最低氣溫的組合控制，只有在檔距在200m以下時(shí)，或溫度-30度以下，或者終端塔時(shí)才著重考慮 6.2.5風(fēng)對(duì)線路元器件的作用由于風(fēng)對(duì)線路元件（導(dǎo)線，絕緣子，桿塔的所有部分）的吹動(dòng)產(chǎn)生的單位作用的特征值a（n/m2） a=q0cxg q0 為動(dòng)態(tài)參考風(fēng)壓（n/m2或pa），它是由參考風(fēng)速vr通過(guò)地表粗糙度校驗(yàn)得來(lái)的。 q0=12krvrb2 （

21、vrb單位m/s，q0單位n/m2） 單位體積的空氣量，在15度，101.3kpa下取1.225kg/m3 空氣密度校正系數(shù)，當(dāng)限制風(fēng)速需要進(jìn)行海拔校正或者溫度偏離150很多時(shí)，它的取值見(jiàn)表5，其他情況下去1.0。 cx 為拉拽系數(shù)，取決于元件的形狀和表面特性。 g 聯(lián)合風(fēng)系數(shù)，考慮了元件離地表高度、地形、陣風(fēng)和動(dòng)態(tài)反應(yīng)（元件作用）的影響。在導(dǎo)線荷載的情況下，該系數(shù)要分成為兩個(gè)系數(shù)gl和 gc。對(duì)于每個(gè)線路元件這些參數(shù)都應(yīng)該分開(kāi)考慮。表5 基于海拔和溫度的動(dòng)態(tài)參考風(fēng)壓q0的校正系數(shù) 6.2.6線路元器件風(fēng)荷載的估算 6.2.6.1導(dǎo)線風(fēng)荷載 ac（n） 計(jì)算公式： 式中： q0動(dòng)態(tài)參考風(fēng)壓cx

22、c導(dǎo)線牽引系數(shù)，對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)線和風(fēng)速取1,通過(guò)直接測(cè)量或風(fēng)漩渦試驗(yàn)得到的值也可以使用。gc導(dǎo)線聯(lián)合風(fēng)系數(shù)gl檔距因數(shù)d導(dǎo)線直徑，單位米l水平檔距風(fēng)向和導(dǎo)線的夾角導(dǎo)線高度認(rèn)為是在導(dǎo)線弧垂的下三分之一處（懸掛點(diǎn)減去三分之二弧垂），當(dāng)對(duì)桿塔進(jìn)行計(jì)算時(shí)，認(rèn)為高度取導(dǎo)線與桿塔連接點(diǎn)的高度，這種假設(shè)是保守的，它補(bǔ)償了掛在桿塔頂端的地線增加的高度。6.2.6.2風(fēng)對(duì)導(dǎo)線張力的影響 風(fēng)會(huì)導(dǎo)致導(dǎo)線機(jī)械應(yīng)力的增加，可以用標(biāo)準(zhǔn)的弧垂-張力方法進(jìn)行計(jì)算。 如果一系列的檔距由耐張絕緣子隔開(kāi)，控制檔距就需要引入到張力計(jì)算中，控制檔距是假設(shè)所有的檔距遭受同樣的風(fēng)壓，這種假設(shè)是很保守的，所以當(dāng)檔距很多或絕緣子串較長(zhǎng)時(shí)，輔以實(shí)際

23、經(jīng)驗(yàn)，可以對(duì)公式中計(jì)算得到的風(fēng)荷載進(jìn)行減少，但最多不能減少超過(guò)40%，地線風(fēng)壓不能減少。 6.2.6.3絕緣子串風(fēng)荷載 風(fēng)對(duì)絕緣子的荷載由兩部分組成，一部分是通過(guò)導(dǎo)線傳過(guò)來(lái)的風(fēng)對(duì)導(dǎo)線的荷載，另一部分是風(fēng)壓直接作用于絕緣子串的荷載。 風(fēng)壓直接作用荷載ai式中： q0動(dòng)態(tài)參考風(fēng)壓cxi牽引系數(shù)，取1.20gt聯(lián)合風(fēng)系數(shù)，高度取絕緣子串重心的離地高度si絕緣子串水平地投影到與絕緣子軸線平行的豎直面上的面積，為保險(xiǎn)起見(jiàn)，對(duì)于多聯(lián)絕緣子串可以取所有絕緣子投影面積之和6.2.6.4桿塔的風(fēng)荷載 桿塔的風(fēng)荷載包括有導(dǎo)線和絕緣子傳遞過(guò)來(lái)的荷載以及風(fēng)直接作用于桿塔的荷載這里給出了兩種桿塔類(lèi)型風(fēng)對(duì)桿塔荷載的計(jì)算例

24、子，格構(gòu)塔和帶有圓柱形元件的塔，然而，這種方法也可以用于其他類(lèi)型塔中 6.2.6.4.1矩形橫截面的格構(gòu)塔計(jì)算中要把格構(gòu)塔分割成多個(gè)單元來(lái)計(jì)算，每個(gè)單元的高度一般取在腿和桿塔的交叉點(diǎn)間。對(duì)于矩形或方形橫截面的格構(gòu)塔，風(fēng)荷載at，單位n，沿著風(fēng)的方向作用于單元的重心，計(jì)算公式為：6.2.6.4.2大直徑圓柱形部件塔風(fēng)荷載atc，單位n，沿著風(fēng)的方向作用于單元的重心，計(jì)算公式為：6.3氣象荷載，無(wú)風(fēng)冰荷載6.3.1簡(jiǎn)述導(dǎo)線的冰荷載包括多種，主要分為兩類(lèi)：沉淀結(jié)冰和云中結(jié)冰。沉淀結(jié)冰主要包括凍雨，濕雪沉淀，干雪沉淀云中結(jié)冰是指云中溫度很低的雨滴，遇到物體后迅速結(jié)冰。如位于云層以上的山上的線路結(jié)冰的情

25、況。云中結(jié)冰主要包括：軟霧凇，霜淞和結(jié)晶冰在有些地區(qū)，可能兩種冰荷載都存在，兩種情況分開(kāi)來(lái)考慮，如果兩種冰對(duì)設(shè)計(jì)荷載造成的影響差別很大，往往不重要的會(huì)被略去，只考慮影響大的那種冰荷載。這一節(jié)只考慮有冰的情況，不考慮風(fēng)的存在。6.3.2冰數(shù)據(jù)冰荷載有兩種表達(dá)方式，一種是導(dǎo)線單位長(zhǎng)的覆冰重量g，單位n/m；另一種是導(dǎo)地線徑向的覆冰厚度t，單位mm，兩者間的轉(zhuǎn)換公式為:其中：g為導(dǎo)線單位長(zhǎng)的覆冰重量n/m 為冰密度kg/m3t為導(dǎo)地線徑向的覆冰厚度，認(rèn)為在導(dǎo)線周?chē)蔷鶆虻模琺md為導(dǎo)線直徑m如果，公式變?yōu)槿绻鹴和d單位都用mm，公式變?yōu)間的單位是n/m現(xiàn)場(chǎng)的地形條件對(duì)結(jié)冰有很大的影響。設(shè)計(jì)中，最理想

26、的情況是能從要假設(shè)線路附近的氣象站獲得覆冰數(shù)據(jù)，但往往不具備這種條件，就需要借助于已有線路的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)。6.3.3通過(guò)氣象數(shù)據(jù)分析方法估算年最大冰荷載氣象分析模型可用來(lái)計(jì)算一定年份的年最大冰荷載。用于數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)方法的數(shù)據(jù)可以通過(guò)分析20年來(lái)的天氣和氣候數(shù)據(jù)以及最少5年的線路觀測(cè)數(shù)據(jù)來(lái)獲得。用來(lái)確認(rèn)和調(diào)整預(yù)測(cè)模型的線路現(xiàn)場(chǎng)的信息可以從已有輸電線和配電線的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，暴風(fēng)雪現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際觀測(cè)以及從覆冰對(duì)植被的影響中獲取。這樣一個(gè)預(yù)測(cè)模型可能很簡(jiǎn)單也可能很復(fù)雜，取決于覆冰嚴(yán)重程度，地形，當(dāng)?shù)貧夂驐l件以及數(shù)據(jù)采集站的個(gè)數(shù)。模型分析得到的記過(guò)用來(lái)得到年最大覆冰的平均值g，和標(biāo)準(zhǔn)差g如果可以取得10年以上的年最

27、大冰荷載的記錄，平均值g可以通過(guò)這些數(shù)據(jù)直接計(jì)算得到，標(biāo)準(zhǔn)差g可以按下表計(jì)算或估算得到只要可以得到一定年份的冰荷載最大值gmax，那么g應(yīng)當(dāng)取0.45gmax，標(biāo)準(zhǔn)差g取0.5 g6.3.4參考極限冰荷載6.3.4.1基于統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)把gr和tr記為選擇重現(xiàn)周期t下的參考極限冰荷載gr和tr可以通過(guò)對(duì)直接測(cè)量、覆冰模型或二者結(jié)合的方法得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析來(lái)獲得下面分析中都是以gr作為變量，它和tr之間可以通過(guò)公式（）來(lái)轉(zhuǎn)換如果數(shù)據(jù)測(cè)量是在標(biāo)準(zhǔn)條件（導(dǎo)線直徑30mm，高度10m）下進(jìn)行的，則不需要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)整，如果不是在標(biāo)準(zhǔn)條件下進(jìn)行的，則得到的gr需要再乘以直徑系數(shù)kd和高度系數(shù)kh。kd的數(shù)值如

28、下圖：對(duì)于兩種類(lèi)型的覆冰，當(dāng)kdxg大于100n/m時(shí)，kd的值就不再增加。如果g大于100n/m并且d大于30mm, kd取1.kh描述了g隨導(dǎo)線高度變化的情況，其值如下表為了簡(jiǎn)化，通常認(rèn)為相同檔距下導(dǎo)線和地線的值相同kd和kh的值也可以用下面的公式來(lái)進(jìn)行估算對(duì)于云中結(jié)冰：對(duì)沉淀結(jié)冰：上面沉淀結(jié)冰中kh的值是由一個(gè)簡(jiǎn)單的覆冰模型得來(lái)的，該覆冰模型的條件為10m高25km/h風(fēng)速和水滴下落速度5m/s6.3.4.2基于運(yùn)行數(shù)據(jù)當(dāng)覆冰數(shù)據(jù)和可靠的覆冰模型無(wú)法建立時(shí)，唯一的辦法就是要依靠基于導(dǎo)線冰荷載觀測(cè)以及故障事故總結(jié)歸納的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)。在這兩種情況下，冰荷載的重現(xiàn)周期和線路可靠性水平都不知道。另外

29、：覆冰對(duì)架構(gòu)的影響也要考慮覆冰增加了結(jié)構(gòu)的垂直負(fù)載，可能會(huì)成為基礎(chǔ)和一些桿塔部件設(shè)計(jì)的控制冰重可以通過(guò)桿塔部件的幾何結(jié)構(gòu)以及相應(yīng)的覆冰厚度來(lái)進(jìn)行進(jìn)算。或者借助于下表進(jìn)行估算6.3.5結(jié)冰溫度覆冰條件下的溫度宜取-50c6.3.6桿塔的冰荷載在確定桿塔的荷載的時(shí)候應(yīng)當(dāng)考慮導(dǎo)線三種不同的結(jié)冰情況。這三種情況是最重要的，也包括了可能發(fā)生的大部分結(jié)冰情況。1）均勻冰，重力情況2）不均勻冰，縱向和橫向彎曲情況3）不均勻冰，扭轉(zhuǎn)情況6.3.6.1荷載情況描述在對(duì)不同荷載情況進(jìn)行描述時(shí)，冰荷載的值是作為參考設(shè)計(jì)冰荷載的函數(shù)。要知道由于當(dāng)?shù)氐匦蔚挠绊懀粭l線路不同檔距的可能不同，呈現(xiàn)出 不均勻的情況。我們的目

30、標(biāo)是要提出典型的荷載情況來(lái)達(dá)到計(jì)算導(dǎo)線張力的目的，并作為已知的發(fā)生的冰荷載的典型情況。當(dāng)計(jì)算來(lái)自導(dǎo)線的對(duì)桿塔的荷載時(shí)，絕緣子的搖擺，桿塔和基礎(chǔ)的偏移和旋轉(zhuǎn)以及與其他線路的相互作用都要考慮進(jìn)去。6.3.6.2非均勻冰最大冰重條件假設(shè)導(dǎo)線最大非均勻冰荷載發(fā)生在導(dǎo)線冰荷載等于才考極限冰荷載時(shí)，每單位長(zhǎng)度導(dǎo)線的全部荷載=w+，w是導(dǎo)線單位長(zhǎng)度的自重6.3.6.3導(dǎo)線和地線的非均勻冰相鄰的檔距不均勻的冰積聚或脫落時(shí)會(huì)導(dǎo)致桿塔上產(chǎn)生嚴(yán)重不平衡的縱向荷載。不平衡的冰荷載會(huì)產(chǎn)生在結(jié)冰的過(guò)程或脫落的過(guò)程中。非均勻冰的推薦配置參考表6，桿塔類(lèi)型見(jiàn)圖12：圖12 典型的桿塔類(lèi)型注意：對(duì)于多回線路，遭受非均勻冰荷載的

31、相數(shù)可能不同，但不能少于雙回線路。表6 非均勻冰荷載情況桿塔的類(lèi)型縱向彎曲情況橫向彎曲情況扭轉(zhuǎn)情況左檔距右檔距左檔距右檔距左檔距右檔距單回路xyabcxyabcxyabcxyabcxyabcxyabc雙回路xabcdefxabcdefxabcdefxabcdefxabcdefxabcdef說(shuō)明：表中，字母abcdef代表導(dǎo)線和檔距承受荷載為0.7gr,字母abcdef代表導(dǎo)線和檔距承受荷載為0.4x0.7 gr，系數(shù)0.7和0.4是推薦系數(shù)，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)證實(shí)過(guò)的其他系數(shù)也可以采用。當(dāng)導(dǎo)線所處的環(huán)境隨檔距不同而變化時(shí)，不平衡荷載會(huì)比前面描述的要大，這種情況需要考慮進(jìn)去。在計(jì)算由于不平衡冰荷載而產(chǎn)生的

32、對(duì)桿塔的徑向荷載時(shí)，結(jié)構(gòu)和絕緣子的彈性需要考慮進(jìn)去在計(jì)算徑向力時(shí)。簡(jiǎn)化條件是可以允許的只要他們計(jì)算出保守的結(jié)果。當(dāng)ohl特殊段處于在嚴(yán)重的云中冰下，相鄰檔距遭受不同程度的含水分的風(fēng)吹，可以考慮桿塔的一邊為最大冰荷載，另一邊為裸導(dǎo)線。6.4氣候荷載，風(fēng)和冰的聯(lián)合荷載風(fēng)和冰的聯(lián)合荷載是指風(fēng)作用于覆冰導(dǎo)線。風(fēng)對(duì)覆冰桿塔的作用和風(fēng)對(duì)覆冰絕緣子的作用必要的話可以采用類(lèi)似的方法來(lái)處理，著重考慮拉拽系數(shù)。6.4.1聯(lián)合的概率-主要原則風(fēng)對(duì)覆冰導(dǎo)線的作用包括至少三個(gè)變量：結(jié)冰時(shí)的風(fēng)速，冰重和冰的形狀（拉拽系數(shù)的影響）。這些會(huì)導(dǎo)致同時(shí)橫向和縱向的荷載。理想地，導(dǎo)線覆冰期間的風(fēng)速的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)應(yīng)當(dāng)用來(lái)計(jì)算冰和風(fēng)的聯(lián)合

33、荷載依據(jù)選擇的可靠性水平。由于一般情況下很難獲得冰重，冰的形狀和同時(shí)的風(fēng)的詳細(xì)數(shù)據(jù)和觀測(cè)結(jié)果，提出了將這些變量聯(lián)合起來(lái)，這樣負(fù)載的組合會(huì)與各個(gè)可靠性水平具有同樣的重現(xiàn)周期t。假定最大荷載最可能發(fā)生在三個(gè)變量的組合中至少有一個(gè)變量取最大值的情況下（或者風(fēng)速，冰重或冰的形狀），提出了一個(gè)簡(jiǎn)化的方法：將一個(gè)變量的低值與另外兩個(gè)變量的最大值進(jìn)行組合。這種簡(jiǎn)化等于是將重現(xiàn)周期為t的變量與其他所有變量的年平均值聯(lián)系起來(lái)。見(jiàn)表7表7 冰和風(fēng)荷載組合的重現(xiàn)周期可靠性等級(jí)重現(xiàn)周期較低發(fā)生概率的變量重現(xiàn)周期剩余變量的重現(xiàn)周期15050年最大平均值2150150年最大平均值3500500年最大平均值風(fēng)和冰荷載結(jié)合的

34、情況荷載情況冰重風(fēng)速有效拉拽系數(shù)密度情況1glvihcih1情況2ghvilcih1情況3ghvihcil2大值是指年最大值的平均值，低值是指對(duì)應(yīng)重現(xiàn)周期t的值。覆冰種類(lèi)的不同冰的密度也不同，推薦低密度冰與高可能拉拽系數(shù)組合，反之亦然。通常，低概率拉拽系數(shù)與大概率冰和大概率風(fēng)的組合不會(huì)造成最壞的負(fù)載情況，然而，如果之前的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)和計(jì)算證實(shí)了這種組合可能造成最壞的負(fù)載情況，那么在設(shè)計(jì)時(shí)就得考慮這種組合。因此在這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)中將會(huì)考慮兩種負(fù)載組合：低覆冰（重現(xiàn)期為t）和覆冰期間的年最大風(fēng)速平均值，覆冰期間的低風(fēng)速和年最大覆冰的平均值。低覆冰或風(fēng)速（參考值）在前面章節(jié)里已經(jīng)分開(kāi)討論過(guò)了，這些要符合設(shè)計(jì)用的

35、重現(xiàn)周期。對(duì)于風(fēng)速，要知道覆冰時(shí)要考慮的風(fēng)數(shù)據(jù)是指呈現(xiàn)在導(dǎo)線上的風(fēng)速，往往這時(shí)很難得到的，通常允許從年風(fēng)速統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)中推斷得到。6.4.2冰荷載的確定兩種主要的覆冰類(lèi)型，沉淀結(jié)冰和云中結(jié)冰，需要單獨(dú)確定有風(fēng)時(shí)的最大冰荷載。如果沒(méi)有風(fēng)速和覆冰相結(jié)合的數(shù)據(jù)，可以假定gl=gr,和gh=0.4gr,如果風(fēng)和覆冰結(jié)合的數(shù)據(jù)可以得到，統(tǒng)計(jì)的方法可以用來(lái)估算在選擇的重現(xiàn)周期或年最大平均風(fēng)速下結(jié)合變量的值。6.4.3風(fēng)和覆冰同時(shí)發(fā)生時(shí)溫度的確定對(duì)于所有的覆冰類(lèi)型，考慮風(fēng)和覆冰結(jié)合時(shí)的溫度都應(yīng)該取-50c。6.4.4覆冰條件下風(fēng)速的確定6.4.4.1凍雨（沉淀結(jié)冰）覆冰期間的風(fēng)速可以通過(guò)對(duì)已知數(shù)據(jù)的計(jì)算來(lái)得到，

36、但當(dāng)沒(méi)有數(shù)據(jù)時(shí)，按照下面的方法，參考風(fēng)速要乘以衰減系數(shù)bi。，其中，bi的范圍認(rèn)為對(duì)應(yīng)于覆冰存在期間的參考風(fēng)速（t=50,150或500年），其中，bi的范圍認(rèn)為對(duì)應(yīng)于覆冰期間的年最大平均風(fēng)速上面公式中的給定值范圍代表了覆冰期間風(fēng)速的典型值，而且考慮了覆冰期間很少出現(xiàn)的最大風(fēng)速。當(dāng)聯(lián)合的數(shù)據(jù)可以獲得時(shí)，風(fēng)和冰負(fù)載的過(guò)程可以用來(lái)依照重現(xiàn)周期對(duì)每一種覆冰類(lèi)型選擇一個(gè)合適的值。當(dāng)風(fēng)數(shù)據(jù)沒(méi)有和覆冰嚴(yán)格地關(guān)聯(lián)在一起時(shí)，需要借助于結(jié)冰期間且大氣溫度保持在00c以下記錄的年最大風(fēng)速確定相應(yīng)的最大風(fēng)速（建議最大時(shí)間為72小時(shí)）6.4.4.2濕雪（沉淀結(jié)冰）基于當(dāng)?shù)貧庀髼l件和經(jīng)驗(yàn)，風(fēng)速vr的減少可以采取與凍雨類(lèi)

37、似的方法（參考上一節(jié)），在沒(méi)有具體的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí)，建議使用與凍雨相同的衰減系數(shù)。6.4.4.3干雪（沉淀結(jié)冰）在沒(méi)有關(guān)于干雪的具體數(shù)據(jù)時(shí)，采用與濕雪同樣的數(shù)據(jù)。6.4.4.4霜淞（云中結(jié)冰）在某些特定的地區(qū)，如在山頂，導(dǎo)線最大的霜雪覆冰往往發(fā)生在最大風(fēng)速時(shí)，然而，在其他地區(qū)，最大冰往往發(fā)生在低于相應(yīng)的荷載風(fēng)速時(shí)?；镜臍庀笮畔⒑偷匦涡畔⒂脕?lái)估算沿著輸電線路發(fā)生沿著云中覆冰的概率，相應(yīng)的數(shù)據(jù)應(yīng)當(dāng)用在計(jì)算中。否則，就用凍雨的給定值。6.4.5覆冰導(dǎo)線的拉拽系數(shù)只要可能，覆冰導(dǎo)線的拉拽系數(shù)都應(yīng)當(dāng)基于實(shí)際的測(cè)量值。在沒(méi)有數(shù)據(jù)時(shí)，表8給出了有效的拉拽系數(shù)和冰密度。表8-覆冰導(dǎo)線的拉拽系數(shù)濕雪干雪霜淞結(jié)晶冰

38、有效拉拽系數(shù)cih1.01.21.11.0相應(yīng)的冰密度(kg/m3)600600900900有效的拉拽系數(shù)是對(duì)實(shí)際的覆冰形狀假定成圓柱形的一個(gè)乘積因子，見(jiàn)圖13.兩個(gè)證據(jù)可以證明覆冰導(dǎo)線拖拽系數(shù)的增加，一是由于不平衡直徑的影響，二是由于覆冰的實(shí)際形狀與假設(shè)的圓的光滑圓柱的差別。說(shuō)明：導(dǎo)線均勻冰厚對(duì)應(yīng)于最小的整體直徑，如最緊密的陰影區(qū)域。假定ci的值對(duì)于覆冰重現(xiàn)周期50、150、500年都是一樣的6.4.6桿塔荷載的確定6.4.6.1風(fēng)對(duì)覆冰導(dǎo)線的的單位作用風(fēng)水平或垂直吹向?qū)Ь€時(shí)，對(duì)覆冰導(dǎo)線的單位風(fēng)作用計(jì)算公式為：根據(jù)不同的荷載情況，gc是導(dǎo)線聯(lián)合風(fēng)系數(shù)，見(jiàn)6.2.6.1gl是檔距因數(shù)6.2.2

39、.1 是密度較正系數(shù)6.2.5.16.4.6.2桿塔的荷載風(fēng)荷載和冰荷載結(jié)合的情況應(yīng)當(dāng)考慮他們同時(shí)產(chǎn)生的垂直荷載。由于風(fēng)作用的水平檔距l(xiāng)和風(fēng)向和導(dǎo)線的夾角的影響，荷載ac，單位n，的表達(dá)式如下：對(duì)于兩種推薦的負(fù)載情況，風(fēng)對(duì)覆冰導(dǎo)線的作用為：情況1（覆冰期間最大冰荷載值結(jié)合平均年最大風(fēng)速）說(shuō)明：這兩種情況應(yīng)該是最嚴(yán)重的在上面的公式中，dh和dl（m）是各種類(lèi)型冰的等價(jià)圓柱形的直徑gl和gh=冰荷載（n/m）其中：是對(duì)應(yīng)的冰的最大密度kg/m3是風(fēng)向和導(dǎo)向的夾角當(dāng)桿塔元件對(duì)于較低的導(dǎo)線對(duì)桿塔的垂直荷載很關(guān)鍵時(shí)，還應(yīng)當(dāng)考慮減少的垂直荷載和氣動(dòng)升力存在的影響。建議單位長(zhǎng)度的升力不超過(guò)覆冰導(dǎo)線單位長(zhǎng)度拉

40、拽力50%。6.5建設(shè)和維護(hù)荷載（安全荷載）6.5.1概述建設(shè)和維護(hù)工作發(fā)生在當(dāng)線路元件可能導(dǎo)致?lián)p傷或影響線路壽命時(shí)。這些工作應(yīng)當(dāng)規(guī)定要消除那些不必要的和臨時(shí)荷載，這些荷載可能要求對(duì)所有桿塔進(jìn)行昂貴的加固，特別是在有冰的地區(qū)。國(guó)標(biāo)中對(duì)于公共安全只有很少的安全規(guī)定和要求。另外，建設(shè)和維護(hù)荷載的情況將這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)里作為推薦部分來(lái)進(jìn)行闡述。系統(tǒng)這些負(fù)載下的應(yīng)力不會(huì)超過(guò)破壞極限，桿塔的張力將通過(guò)實(shí)驗(yàn)或者可靠的計(jì)算方法來(lái)進(jìn)行校驗(yàn)。6.5.2桿塔的建設(shè)所有提升點(diǎn)或所有元件的張力要用提出的建設(shè)方法帶來(lái)的靜態(tài)荷載的至少兩倍來(lái)進(jìn)行校驗(yàn)。如果施工控制的很好的話也可以用系數(shù)1.5。6.5.3建設(shè)中吊線和掛線6.5.3.

41、1導(dǎo)線張力張力的計(jì)算應(yīng)該在允許吊線和掛線的最低溫度下進(jìn)行計(jì)算。在計(jì)算結(jié)構(gòu)荷載的過(guò)程中，推薦導(dǎo)線張力要至少兩倍于導(dǎo)線移動(dòng)時(shí)的掛線張力，至少1.5倍于的導(dǎo)線就位時(shí)的掛線張力。6.5.3.2垂直荷載桿塔的額外負(fù)載應(yīng)該從垂直的角度進(jìn)行計(jì)算，利用6.5.3.1中導(dǎo)線的張力。荷載應(yīng)在加在導(dǎo)線連接點(diǎn)或?qū)Ь€拉線點(diǎn)上（如果不同的話），還應(yīng)當(dāng)考慮所有可能的導(dǎo)線吊線順序在與任何負(fù)載的結(jié)合中，以及沒(méi)有負(fù)載在代表導(dǎo)線吊線順序的幾個(gè)桿塔點(diǎn)。6.5.3.3橫向負(fù)載角度結(jié)構(gòu)要能夠承受由6.5.3.1中導(dǎo)線張力產(chǎn)生的橫向負(fù)載。盡管微風(fēng)會(huì)發(fā)生在建設(shè)和維護(hù)的過(guò)程中，但是在計(jì)算中將其忽略。6.5.3.4臨時(shí)終端桿塔的縱向（和垂直）荷

42、載a)縱向荷載在吊線和掛線過(guò)程中作為終端的桿塔要能夠承受由6.5.3.1中掛線張力導(dǎo)致的縱向荷載在與任何負(fù)載的結(jié)合中，以及沒(méi)有負(fù)載在代表導(dǎo)線吊線順序的幾個(gè)桿塔點(diǎn)。b)垂直荷載如果這些結(jié)構(gòu)通過(guò)臨時(shí)的拉線來(lái)加固以滿足要求的縱向張力，這些拉線將會(huì)增加連接點(diǎn)的垂直荷載，并且如果是與剛性塔連接的話要有足夠的預(yù)應(yīng)力。因此有必要檢驗(yàn)拉線的張力，而且要考慮加于連接點(diǎn)的垂直荷載。6.5.3.5懸掛桿塔的縱向荷載當(dāng)導(dǎo)線在吊線滑輪時(shí)，桿塔將會(huì)承受一個(gè)縱向的荷載。該荷載的值等于相導(dǎo)線的單位重w（n/m）乘以上升過(guò)程中相鄰檔距最低點(diǎn)的差值（m）。該荷載多數(shù)情況下是可以忽略的，而且是遠(yuǎn)小于6.6.3中的故障下荷載，除非有

43、特殊檔距需要證實(shí)結(jié)構(gòu)可以承受至少兩倍的負(fù)荷。在施工過(guò)程中，如導(dǎo)線栓系的過(guò)程中，荷載全部加在了導(dǎo)線節(jié)點(diǎn)上，這個(gè)需要考慮進(jìn)去。6.5.4維護(hù)荷載所有導(dǎo)線桿塔點(diǎn)要能夠耐受至少兩倍的裸導(dǎo)線垂直荷載的掛線張力。臨時(shí)靠近導(dǎo)線正常連接點(diǎn)的用于維修和現(xiàn)場(chǎng)線路施工的提升或張掛點(diǎn)要能夠耐受至少兩倍裸導(dǎo)線荷載的掛線張力。上面的荷載如果施工控制的好的話可以采用系數(shù)1.5不用2.維護(hù)時(shí)應(yīng)當(dāng)詳細(xì)說(shuō)明提拉的安排以確保桿塔不要應(yīng)力過(guò)度。所有的結(jié)構(gòu)元件可能都會(huì)要求能夠桿塔起一個(gè)施工人員，也就是1500n的荷載垂直作用于中點(diǎn)處，通常與維護(hù)時(shí)的應(yīng)力一并考慮。所有這些都是基于無(wú)風(fēng)和施工允許的最低溫度下進(jìn)行的。6.6用于故障工況下的荷

44、載6.6.1概述安全測(cè)量的目的是減小失控的擴(kuò)大故障的發(fā)生，因?yàn)檫@種故障范圍可能會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)本故障段。下面將要詳細(xì)介紹的安全測(cè)量方法給出了最低安全要求和可能會(huì)用到的更高安全要求。6.6.3中描述的荷載給出了常見(jiàn)的格型結(jié)構(gòu)減小連鎖故障的方法。這些要求是有已有的格型構(gòu)筑物的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)得到的，但是也是可以用于其他類(lèi)型構(gòu)筑物。使用不同類(lèi)型構(gòu)筑物和材料的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)可以要求不同的或附加的可以取代上面說(shuō)的那些要求的預(yù)防措施。這些荷載下的系統(tǒng)應(yīng)力不會(huì)超過(guò)故障極限。6.6.2安全要求除非使用了特別的限制設(shè)備，否則6.6.3中提到的荷載都考慮大多數(shù)線路的最低要求。在需要提高安全性的情況下，（如非常重要的線路，跨河線路或重

45、冰區(qū)線路，）附加的方法或負(fù)載可以根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際和過(guò)去的經(jīng)驗(yàn)來(lái)應(yīng)用，6.6.3.3中列出了各種方法。6.6.3安全相關(guān)的荷載扭轉(zhuǎn)、縱向和附加的安全方法6.6.3.1扭轉(zhuǎn)荷載在任何一個(gè)地線或?qū)Ь€的連接點(diǎn)處，相應(yīng)的由相鄰檔距的整條導(dǎo)線或地線張力釋放而產(chǎn)生的剩余靜態(tài)荷載（rsl）都會(huì)作用于它。rsl應(yīng)當(dāng)考慮在無(wú)風(fēng)無(wú)冰掛線溫度下。直線桿塔的rsl應(yīng)當(dāng)按平均檔距進(jìn)行計(jì)算，用于減輕因絕緣子串?dāng)[動(dòng)而產(chǎn)生的荷載的金具裝配，結(jié)構(gòu)、基礎(chǔ)。人造橫擔(dān)或人造桿塔的偏差和旋轉(zhuǎn)以及與其他相導(dǎo)線的相互作用都會(huì)影響該負(fù)載。rsl的值可能被特殊的裝置（例如線夾）限制，在這種情況下，最低安全要求應(yīng)當(dāng)進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。在掛線時(shí)裸導(dǎo)線荷載要

46、作用于所有其他連接點(diǎn)。6.6.3.2縱向荷載縱向荷載要同時(shí)作用在于所有的連接點(diǎn)。它們應(yīng)該等于由從同架構(gòu)出來(lái)的同一個(gè)方向的左右檔距的裸導(dǎo)線的張力產(chǎn)生的不平衡荷載以及一個(gè)假想等于另外一個(gè)方向的所有絕緣子的重量w的過(guò)載。平均檔距應(yīng)當(dāng)與裸導(dǎo)線吊線張力同時(shí)考慮，并且所有6.6.3.1中提到的所有可能產(chǎn)生放松影響的因素都要考慮。另外一種方法是在連接點(diǎn)取50%的吊線張力。圖14.模擬的縱向?qū)Ь€荷載（單回路桿塔情況）6.6.3.3附加的安全辦法設(shè)計(jì)者可以通過(guò)采用表9中列出的要求來(lái)提高安全性表9 附加安全方法附加安全方法的描述說(shuō)明在任何一個(gè)連接點(diǎn)處乘以1.5來(lái)提高rsl需要很高安全性的線路增加承受rsl荷載的任

47、意兩相或兩根地線的扭轉(zhuǎn)荷載作用點(diǎn)的個(gè)數(shù)建議用于雙回路或多回路借助于3年重現(xiàn)周期的風(fēng)或雪荷載來(lái)計(jì)算高于日常荷載的張力的rsl建議用于角度構(gòu)筑物或惡劣氣候條件下的線路一般每十級(jí)插入一個(gè)防止連鎖故障的塔，這些塔應(yīng)按所有破損導(dǎo)線的極限荷載來(lái)設(shè)計(jì)用于重冰區(qū)的重要線路7元件的強(qiáng)度和極限狀態(tài)7.1概述本章目的是定義元件的極限狀態(tài)和他們的統(tǒng)計(jì)參數(shù)當(dāng)荷載增加時(shí)，線路元件可能呈現(xiàn)出一定程度上的變形，特別是當(dāng)故障模式呈現(xiàn)延伸性時(shí)。這種狀態(tài)叫做損傷或者運(yùn)行極限狀態(tài)。如果荷載進(jìn)一步增加，元件將發(fā)生故障，這種狀態(tài)叫做故障或者絕對(duì)極限狀態(tài)。認(rèn)為傳輸線的元件工作在低于他們損傷極限之下時(shí)是完整的。如果超過(guò)了他們的損傷極限狀態(tài)稱

48、之為損傷狀態(tài)。最后如果元件達(dá)到了他們的故障極限就認(rèn)為他們有了故障，各種狀態(tài)如圖15所示：完好狀態(tài)損傷狀態(tài)故障狀態(tài)系統(tǒng)狀態(tài)損傷極限（運(yùn)行極限狀態(tài)）故障極限（絕對(duì)極限狀態(tài)）元件的強(qiáng)度極限圖15 線路器件極限狀態(tài)表7.2元件強(qiáng)度的通用公式參考公式（3）和（4）qt的作用<nxsxqxxcxrc設(shè)計(jì)時(shí)，每個(gè)元件都應(yīng)當(dāng)滿足對(duì)可靠性、穩(wěn)定和安全條件的荷載和強(qiáng)度。實(shí)際中，等式中的兩部分（可靠性和安全）決定了對(duì)元件要求的故障特征強(qiáng)度。在這些等式中，可靠性條件一般為主要元件的控制條件。7.2.1強(qiáng)度系數(shù)值n當(dāng)有n個(gè)元件在只發(fā)生氣象荷載下承受同樣關(guān)鍵的荷載qt時(shí)，每個(gè)元件的特征強(qiáng)度要乘以強(qiáng)度系數(shù)n。這個(gè)系數(shù)

49、取決于n和強(qiáng)度r的強(qiáng)度分布函數(shù)特征。在沒(méi)有具體的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí)，只考慮單一最大氣象荷載時(shí)桿塔的數(shù)量可以從下表中直接得到。表10 只考慮單一最大氣象荷載時(shí)桿塔的數(shù)量荷載平坦到起伏的地形山區(qū)最大風(fēng)1（1-5）1（1-2）最大冰20（10-50）2（1-10）最大冰和風(fēng)1（1-5）1（1-5）說(shuō)明:括號(hào)中的值表示基于400m檔距的桿塔的典型范圍除了桿塔，元件的數(shù)量可以直接從選擇的桿塔的數(shù)量中得到。表11中給出了n的值，它是基于正態(tài)分布函數(shù)。在同樣的表格中，括號(hào)中的值是基于對(duì)數(shù)正態(tài)分布函數(shù)。如果要設(shè)計(jì)更多種代表性的元件，那么數(shù)值也可以從其他的分布函數(shù)中獲取。在vr和n的值很大的情況下（見(jiàn)表11的陰影部分）

50、，n 的值對(duì)于分布函數(shù)的選擇是非常敏感的。因此，工程判斷和拉力試驗(yàn)結(jié)果應(yīng)當(dāng)用于合適的分布函數(shù)的選擇中。表11中，陰影部分外的值是從正態(tài)分布曲線中獲得的比較保守的值。在強(qiáng)度分布函數(shù)曲線知道的話，附錄a可用來(lái)得到正態(tài)和對(duì)數(shù)正態(tài)分布的具體數(shù)值。表11 對(duì)應(yīng)遭受最嚴(yán)重荷載強(qiáng)度的元件數(shù)量的強(qiáng)度因數(shù)n7.2.2對(duì)應(yīng)于強(qiáng)度配合的強(qiáng)度因數(shù)往往需要更多的花費(fèi)將元件設(shè)計(jì)得更加可靠為了減少由于氣象原因引起的故障所帶來(lái)的后果（如修復(fù)時(shí)間，二次故障等）為了實(shí)現(xiàn)強(qiáng)度配合，強(qiáng)度減少因數(shù)s2用于更加可靠元件r2的強(qiáng)度，因數(shù)s2=1.0用于第一個(gè)故障的元件r1。因數(shù)s2，取決于兩個(gè)元件變量系數(shù)，如表12所示，它是基于90%的確

51、信度r2不會(huì)在r1之前故障。因此，90%為目標(biāo)故障序列的確信度水平。表12s2的值說(shuō)明：上表中，r2元件設(shè)計(jì)的比r1更可靠確定更好的強(qiáng)度配合原則在附錄a中進(jìn)行了討論，通常選擇的強(qiáng)度配合如表13中所示，這個(gè)表中先給出了主要元件的強(qiáng)度配合然后給出了主要元件各部分的強(qiáng)度配合。表13 線路元件的典型強(qiáng)度配合主要元件與主要元件之間的配合最低可靠度直線塔塔，基礎(chǔ)，接口確信度要大于90%張力塔終端塔導(dǎo)線塔，基礎(chǔ)，接口塔，基礎(chǔ)，接口導(dǎo)線，絕緣子，接口在每個(gè)主要元件中，加下劃線的部件的確信度至少在90%以上根據(jù)表16中給出的強(qiáng)度極限，導(dǎo)線通常是線路元件中可靠性最高的7.3元件計(jì)算的相關(guān)數(shù)據(jù)7.3.1線路元件的極

52、限狀態(tài)表14到17給出了系統(tǒng)線路元件的損傷極限和故障極限。在沒(méi)有相關(guān)的數(shù)據(jù)時(shí)，就取這些值為設(shè)計(jì)極限。如果可以獲得當(dāng)?shù)財(cái)?shù)據(jù)和國(guó)家的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，可以來(lái)豐富和改進(jìn)這些表格。表14 桿塔的損傷極限和故障極限桿塔損傷極限故障極限類(lèi)型材料或器件負(fù)載模式格構(gòu)塔，自立塔或拉線塔所有器件包括拉線拉力屈服（塑性）應(yīng)力極限（破壞）拉應(yīng)力剪切力90%（塑性）剪應(yīng)力剪切（破壞）應(yīng)力壓力從/500到/100非塑性變形不穩(wěn)定引起的垮塌剛拉線拉力取以下值中最低值：屈服應(yīng)力（70%-75%uts）對(duì)應(yīng)搭張力減少5%的變形需要重調(diào)整張力極限拉應(yīng)力桿塔桿鋼旋轉(zhuǎn)頂端1%非塑性變形或減小間隙的塑性變形受壓中的局部彎曲或手拉中的極限拉應(yīng)力

53、壓力從/500到/100非塑性變形不穩(wěn)定引起的垮塌木頭旋轉(zhuǎn)頂端3%非塑性移位極限拉應(yīng)力壓力從/500到/100非塑性變形不穩(wěn)定引起的垮塌混凝土永久或非永久荷載荷載釋放后開(kāi)裂或0.5%非塑性變形桿塔桿的垮塌說(shuō)明1：受壓元件的變形是線路連接點(diǎn)的最大缺陷。對(duì)于遭受旋轉(zhuǎn)荷載的元件，活動(dòng)端垂直便宜事最大缺陷說(shuō)明2：l是元件的自由長(zhǎng)度說(shuō)明3：混凝土桿塔桿裂紋的寬度還有待確定表15基礎(chǔ)的損傷和故障極限基礎(chǔ)損傷極限故障極限類(lèi)型桿塔類(lèi)型靜定位移上拉拉線是需要重新調(diào)整拉線的拉力平面過(guò)度的隆起（平面由其他三個(gè)基礎(chǔ)構(gòu)成）5-10cm否桿塔張力減少5%自立是桿塔旋轉(zhuǎn)10否從y/300到y(tǒng)500的垂直位移值，最大2cm下壓所有類(lèi)型是對(duì)應(yīng)桿塔張力減少5%的移位平面過(guò)度的下沉（平面由其他三個(gè)基礎(chǔ)構(gòu)成）5-10cm否從y/300到y(tǒng)500的垂直位移值，最大2cm旋轉(zhuǎn)桿塔桿是桿塔旋轉(zhuǎn)20過(guò)度旋轉(zhuǎn)50-100否由于偏離導(dǎo)致旋轉(zhuǎn)10%的增加說(shuō)明1： 要考慮桿塔與基礎(chǔ)之間的相互作用說(shuō)明2： 靜定位移是指不會(huì)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)內(nèi)部轉(zhuǎn)向力的位移。如三條腿桿塔基礎(chǔ)的位移就是靜定位移，而四條腿桿塔的位移是非靜定位移。說(shuō)明3： y是基礎(chǔ)間的水平距離說(shuō)明4：一些剛性