163874688第一講輸電線路基礎(chǔ)知識(shí).ppt

1、 輸電線路基礎(chǔ) hyq2009年5月 輸配電線路基礎(chǔ)知識(shí)輸配電線路基礎(chǔ)知識(shí)輸配電線路的施工輸配電線路的施工 本次培訓(xùn)本次培訓(xùn)內(nèi)容有那些內(nèi)容有那些? ?二、架空輸電線路的結(jié)構(gòu)及各元件二、架空輸電線路的結(jié)構(gòu)及各元件 的作用的作用三、導(dǎo)線機(jī)械計(jì)算基礎(chǔ)知識(shí)三、導(dǎo)線機(jī)械計(jì)算基礎(chǔ)知識(shí)第一講 輸電線路的基本知識(shí)一、電力系統(tǒng)的組成一、電力系統(tǒng)的組成第一講 輸電線路的基本知識(shí)輸電線路的基本知識(shí)一、電力系統(tǒng)的組成一、電力系統(tǒng)的組成1、電能優(yōu)點(diǎn)電能優(yōu)點(diǎn) 汽輪機(jī)汽輪機(jī) g電能電能用戶(hù)用戶(hù)發(fā)電機(jī)發(fā)電機(jī)升壓變壓器升壓變壓器降壓變壓器降壓變壓器輸電線路輸電線路電力系統(tǒng)電力系統(tǒng)電力網(wǎng)電力網(wǎng)動(dòng)力系統(tǒng)動(dòng)力系統(tǒng)配電線路配電線路2、

2、電力系統(tǒng)的組成電力系統(tǒng)的組成鍋爐鍋爐電力系統(tǒng)電力系統(tǒng)= =發(fā)電廠發(fā)電廠+ +變電所變電所+ +輸配電線路輸配電線路 + +用戶(hù)用戶(hù)動(dòng)力系統(tǒng)動(dòng)力系統(tǒng)= =電力系統(tǒng)電力系統(tǒng)+ +動(dòng)力裝置動(dòng)力裝置電力網(wǎng)電力網(wǎng)= =升、降變電所升、降變電所+ +輸配電線路輸配電線路 目前我國(guó)輸電線路采用的電壓等級(jí)有目前我國(guó)輸電線路采用的電壓等級(jí)有：35、60、110、220、330、500、750kv35220kv的線路為高壓輸電線路的線路為高壓輸電線路330750kv的線路為超高壓輸電線路的線路為超高壓輸電線路1000kv及以上電壓等級(jí)的線路為特高壓輸電線路及以上電壓等級(jí)的線路為特高壓輸電線路我國(guó)稱(chēng)電壓我國(guó)稱(chēng)電壓3

3、80/220v、6kv、10kv為配電線路，為配電線路，其中其中1kv以下線路為低壓配電線路，以下線路為低壓配電線路，110kv為為高壓配電線路。高壓配電線路。輸電線路、配電線路1 1、輸電線路的分類(lèi)、輸電線路的分類(lèi)輸輸電電線線路路分分類(lèi)類(lèi)按結(jié)構(gòu)分按結(jié)構(gòu)分架空線路架空線路電纜線路電纜線路按電流性質(zhì)分按電流性質(zhì)分直流輸電線路直流輸電線路交流輸電線路交流輸電線路二、二、架空輸電線路的結(jié)構(gòu)及架空輸電線路的結(jié)構(gòu)及 各元件的作用各元件的作用 1 1導(dǎo)線導(dǎo)線2 2避雷線避雷線3 3絕緣子絕緣子4 4桿塔桿塔5 5拉拉線線6 6線線夾夾7 7拉線拉線盤(pán)盤(pán)8 8底盤(pán)底盤(pán)9 9防振錘防振錘2 2、3、元件的作用

4、和類(lèi)型（1 1）導(dǎo)線）導(dǎo)線p作用作用用來(lái)傳輸電流、輸送電能。用來(lái)傳輸電流、輸送電能。一般輸電線路每相采用單根導(dǎo)線，對(duì)于超高壓大容一般輸電線路每相采用單根導(dǎo)線，對(duì)于超高壓大容量輸電線路多采用分裂導(dǎo)線，即每相采用兩根、量輸電線路多采用分裂導(dǎo)線，即每相采用兩根、三根、四根或更多分裂導(dǎo)線。三根、四根或更多分裂導(dǎo)線。導(dǎo)線一般采用鋁、鋁合金、銅和鋼材料做成。導(dǎo)線一般采用鋁、鋁合金、銅和鋼材料做成。架空輸電線一般采用以單根金屬線為中心，將數(shù)根架空輸電線一般采用以單根金屬線為中心，將數(shù)根乃至數(shù)十根導(dǎo)線繞制而成的絞線。如乃至數(shù)十根導(dǎo)線繞制而成的絞線。如lgjlgj特殊用途導(dǎo)線：特殊用途導(dǎo)線：a a、大檔距導(dǎo)線、

5、大檔距導(dǎo)線 采用硅銅線、鍍鋅鋼線、鋁采用硅銅線、鍍鋅鋼線、鋁包鋼線包鋼線b b、防腐導(dǎo)線、防腐導(dǎo)線 采用鍍鋁鋼線、鋼芯涂防腐油采用鍍鋁鋼線、鋼芯涂防腐油c c、自阻尼導(dǎo)線、自阻尼導(dǎo)線 （或稱(chēng)防振導(dǎo)線）（或稱(chēng)防振導(dǎo)線）d d、光滑導(dǎo)線、光滑導(dǎo)線e e、分裂導(dǎo)線、分裂導(dǎo)線f f、擴(kuò)徑導(dǎo)線、擴(kuò)徑導(dǎo)線 p作用作用(2)(2)避雷線（架空地線）避雷線（架空地線）避雷線懸掛于桿塔頂部，并在每基桿塔上均通過(guò)接避雷線懸掛于桿塔頂部，并在每基桿塔上均通過(guò)接地線與接地體相連接。雷首先擊中避雷線，從而地線與接地體相連接。雷首先擊中避雷線，從而保護(hù)線路絕緣。保護(hù)線路絕緣。防止雷擊導(dǎo)線而在桿塔最高處架設(shè)的架空地線，防止

6、雷擊導(dǎo)線而在桿塔最高處架設(shè)的架空地線，當(dāng)雷擊桿塔時(shí)，避雷線對(duì)導(dǎo)線起分流耦合和屏蔽當(dāng)雷擊桿塔時(shí)，避雷線對(duì)導(dǎo)線起分流耦合和屏蔽作用，降低導(dǎo)線絕緣子上的感應(yīng)過(guò)電壓。作用，降低導(dǎo)線絕緣子上的感應(yīng)過(guò)電壓。避雷線作用：避雷線作用：（1 1）防止雷直擊導(dǎo)線）防止雷直擊導(dǎo)線（2 2）雷擊塔頂時(shí)對(duì)雷電流有分流作用，減）雷擊塔頂時(shí)對(duì)雷電流有分流作用，減少流入桿塔的雷電流，使塔頂電位降低；少流入桿塔的雷電流，使塔頂電位降低；（3 3）對(duì)導(dǎo)線有耦合作用，降低雷擊塔頂時(shí)）對(duì)導(dǎo)線有耦合作用，降低雷擊塔頂時(shí)對(duì)導(dǎo)線絕緣上的電壓；對(duì)導(dǎo)線絕緣上的電壓；（4 4）對(duì)導(dǎo)線有屏蔽作用，降低導(dǎo)線上的感）對(duì)導(dǎo)線有屏蔽作用，降低導(dǎo)線上的感應(yīng)

7、過(guò)電壓。應(yīng)過(guò)電壓。(3)絕緣子和絕緣子串1）絕緣子p作用作用用于支承或懸吊導(dǎo)線使之與桿塔絕緣，保證線路具用于支承或懸吊導(dǎo)線使之與桿塔絕緣，保證線路具有可靠的電氣絕緣強(qiáng)度。有可靠的電氣絕緣強(qiáng)度。我國(guó)在高壓線路上使用的絕緣子已趨向統(tǒng)一化和系列化我國(guó)在高壓線路上使用的絕緣子已趨向統(tǒng)一化和系列化, ,主要包括主要包括1 1、針式絕緣子、針式絕緣子2 2、瓷擔(dān)式絕緣子、懸式瓷質(zhì)絕緣子、瓷擔(dān)式絕緣子、懸式瓷質(zhì)絕緣子3 3、懸式玻璃絕緣子、懸式玻璃絕緣子懸式絕緣子主要有球型和槽型懸式絕緣子主要有球型和槽型1 1）按連接方式分）按連接方式分2 2）按絕緣介質(zhì)分）按絕緣介質(zhì)分1 1、鋼化玻璃懸式絕緣子、鋼化玻璃

8、懸式絕緣子2 2、瓷質(zhì)懸式絕緣子、瓷質(zhì)懸式絕緣子3 3、半導(dǎo)體釉、合成絕緣子、棒懸式絕緣、半導(dǎo)體釉、合成絕緣子、棒懸式絕緣3 3）按承載能力大小分）按承載能力大小分4040、6060、7070、100100、160160、210210、300kn300kn七個(gè)等級(jí)七個(gè)等級(jí)鋼化玻璃絕緣子特點(diǎn)鋼化玻璃絕緣子特點(diǎn)l制造全過(guò)程可以實(shí)行機(jī)械化、自動(dòng)化制造全過(guò)程可以實(shí)行機(jī)械化、自動(dòng)化l制造工廠所需投資比瓷質(zhì)絕緣子廠低制造工廠所需投資比瓷質(zhì)絕緣子廠低l玻璃絕緣子機(jī)械強(qiáng)度高，可以降低制造成本和線玻璃絕緣子機(jī)械強(qiáng)度高，可以降低制造成本和線路造價(jià)路造價(jià)l由于玻璃透明性，在外形檢查時(shí)容易發(fā)現(xiàn)小裂縫由于玻璃透明性，在

9、外形檢查時(shí)容易發(fā)現(xiàn)小裂縫和內(nèi)部損傷缺陷和內(nèi)部損傷缺陷l由于鋼化玻璃絕緣子具有出現(xiàn)各種損傷時(shí)均會(huì)發(fā)由于鋼化玻璃絕緣子具有出現(xiàn)各種損傷時(shí)均會(huì)發(fā)生自破的特點(diǎn)，所以運(yùn)行中可以不必進(jìn)行預(yù)防性生自破的特點(diǎn)，所以運(yùn)行中可以不必進(jìn)行預(yù)防性試驗(yàn)，從而減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，提高經(jīng)濟(jì)效益。試驗(yàn)，從而減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，提高經(jīng)濟(jì)效益。l由于鋼化玻璃絕緣子表面強(qiáng)度高，表面不易產(chǎn)生由于鋼化玻璃絕緣子表面強(qiáng)度高，表面不易產(chǎn)生裂縫，老化慢。裂縫，老化慢。瓷質(zhì)絕緣子特點(diǎn)瓷質(zhì)絕緣子特點(diǎn)l它所用介質(zhì)材料具有輸電線路所要求的特性，機(jī)它所用介質(zhì)材料具有輸電線路所要求的特性，機(jī)械負(fù)荷、電氣性能以及熱機(jī)械性能等都能滿(mǎn)足各械負(fù)荷、電氣性能以及熱機(jī)械性能等

10、都能滿(mǎn)足各級(jí)電壓的要求，所以一直使用。級(jí)電壓的要求，所以一直使用。弱點(diǎn)：弱點(diǎn)：l在污穢潮濕條件下，絕緣性能急劇下降，常產(chǎn)生在污穢潮濕條件下，絕緣性能急劇下降，常產(chǎn)生局部電弧，嚴(yán)重時(shí)會(huì)發(fā)生閃絡(luò)。局部電弧，嚴(yán)重時(shí)會(huì)發(fā)生閃絡(luò)。l絕緣子串或單個(gè)絕緣子的電壓分布不均勻，在電絕緣子串或單個(gè)絕緣子的電壓分布不均勻，在電場(chǎng)集中部位常引起電暈，極易導(dǎo)致瓷體老化。場(chǎng)集中部位常引起電暈，極易導(dǎo)致瓷體老化。半導(dǎo)體釉絕緣子特點(diǎn)半導(dǎo)體釉絕緣子特點(diǎn)l在絕緣子外層含半導(dǎo)體釉，使表面溫度比環(huán)境溫在絕緣子外層含半導(dǎo)體釉，使表面溫度比環(huán)境溫度高出幾度，從而在霧與嚴(yán)重污穢環(huán)境中可防止度高出幾度，從而在霧與嚴(yán)重污穢環(huán)境中可防止形成潮濕

11、。形成潮濕。合成絕緣子特點(diǎn)合成絕緣子特點(diǎn)是一種高強(qiáng)度優(yōu)質(zhì)輕型絕緣，質(zhì)量輕，體積小，是一種高強(qiáng)度優(yōu)質(zhì)輕型絕緣，質(zhì)量輕，體積小，運(yùn)輸費(fèi)用低，安裝方便、省時(shí)，可省去清洗和檢運(yùn)輸費(fèi)用低，安裝方便、省時(shí)，可省去清洗和檢測(cè)零值絕緣子等工作，強(qiáng)度大，各種電氣性能好，測(cè)零值絕緣子等工作，強(qiáng)度大，各種電氣性能好，內(nèi)外絕緣基本相等，屬于不擊穿型結(jié)構(gòu)。內(nèi)外絕緣基本相等，屬于不擊穿型結(jié)構(gòu)。棒懸式絕緣子特點(diǎn)棒懸式絕緣子特點(diǎn)它是一種不擊穿型結(jié)構(gòu)；長(zhǎng)棒型金具數(shù)量相對(duì)減它是一種不擊穿型結(jié)構(gòu)；長(zhǎng)棒型金具數(shù)量相對(duì)減少，大大減輕金具銹跡引起的污閃事故；電氣性少，大大減輕金具銹跡引起的污閃事故；電氣性能優(yōu)良，爬電比距的增大，使耐污性

12、能在為提高；能優(yōu)良，爬電比距的增大，使耐污性能在為提高；無(wú)線電干擾水平大大改善；根本不存在零值或低無(wú)線電干擾水平大大改善；根本不存在零值或低值絕緣子的問(wèn)題，從而省去了對(duì)絕緣子的檢測(cè)、值絕緣子的問(wèn)題，從而省去了對(duì)絕緣子的檢測(cè)、維護(hù)和更換。維護(hù)和更換。絕緣子型號(hào)一般由第一部分：字母表示絕緣子類(lèi)絕緣子型號(hào)一般由第一部分：字母表示絕緣子類(lèi)型；第二部分：數(shù)字表示絕緣子的機(jī)電破壞荷載；型；第二部分：數(shù)字表示絕緣子的機(jī)電破壞荷載；第三部分：字母表示絕緣子特征。第三部分：字母表示絕緣子特征。字母絕緣子類(lèi)型字母絕緣子類(lèi)型字母絕緣子類(lèi)型字母絕緣子類(lèi)型字母絕緣子類(lèi)型字母絕緣子類(lèi)型4 4）絕緣子的標(biāo)識(shí)含義）絕緣子的標(biāo)

13、識(shí)含義第一部分字母主要有：第一部分字母主要有：xx懸式絕緣子；懸式絕緣子；ww耐污絕緣子；耐污絕緣子；ixix懸式鋼化玻璃絕緣子；懸式鋼化玻璃絕緣子；xhxh鐘罩型絕緣子；鐘罩型絕緣子；pp機(jī)械破壞負(fù)荷；機(jī)械破壞負(fù)荷；yy圓柱頭結(jié)構(gòu)圓柱頭結(jié)構(gòu)第二部分?jǐn)?shù)表示機(jī)電破壞負(fù)荷值：第二部分?jǐn)?shù)表示機(jī)電破壞負(fù)荷值：4040、6060、7070、100100、160160、210210、300kn300kn第三部分字母表示絕緣子的特征主要有：第三部分字母表示絕緣子的特征主要有：cc槽形槽形連接；連接；dd大爬電距離大爬電距離訓(xùn)練：訓(xùn)練：xp-70cxp-70c；xp-210dxp-210d；xhp1-160x

14、hp1-160；lxy-210lxy-2102）絕緣子串絕緣子串有懸垂絕緣子串和耐張絕緣串懸垂絕緣子串用于直線桿塔上；懸垂絕緣子串用于直線桿塔上；耐張絕緣子串用于耐張、轉(zhuǎn)角和耐張絕緣子串用于耐張、轉(zhuǎn)角和終端桿塔，承受導(dǎo)線的全部張終端桿塔，承受導(dǎo)線的全部張力力還有棒形懸式合成絕緣子串，用于高壓輸電線路，還有棒形懸式合成絕緣子串，用于高壓輸電線路，尤其是污穢地區(qū)。尤其是污穢地區(qū)。(4)桿塔p作用作用用來(lái)支持導(dǎo)線和避雷線及其附件用來(lái)支持導(dǎo)線和避雷線及其附件, ,并使導(dǎo)線、避雷并使導(dǎo)線、避雷線、桿塔之間，以及導(dǎo)線和地面及交叉跨越物或線、桿塔之間，以及導(dǎo)線和地面及交叉跨越物或其他建筑物之間保持一定的安全

15、距離。其他建筑物之間保持一定的安全距離。p分類(lèi)分類(lèi)按受力的特點(diǎn)可分為：按受力的特點(diǎn)可分為：直線型桿塔：直線桿塔、直線轉(zhuǎn)角桿塔、直線跨越直線型桿塔：直線桿塔、直線轉(zhuǎn)角桿塔、直線跨越 桿塔和直線換位桿塔和直線換位耐張型桿塔：耐張桿塔、轉(zhuǎn)角桿塔、跨越桿塔和終耐張型桿塔：耐張桿塔、轉(zhuǎn)角桿塔、跨越桿塔和終 端桿塔端桿塔按其材料可分為：鋼筋混凝土桿、鐵塔、木桿按其材料可分為：鋼筋混凝土桿、鐵塔、木桿按維持結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定性分：自立式、拉線式按維持結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定性分：自立式、拉線式直線型桿塔在正常時(shí)只承直線型桿塔在正常時(shí)只承受導(dǎo)線和避雷線的自重、受導(dǎo)線和避雷線的自重、冰重和風(fēng)力，不承受順線冰重和風(fēng)力，不承受順線路

16、方向的水平張力，故強(qiáng)路方向的水平張力，故強(qiáng)度要求低。度要求低。特點(diǎn)：直線型桿塔的絕緣特點(diǎn)：直線型桿塔的絕緣子串垂直懸掛子串垂直懸掛耐張型桿塔在正常時(shí)除承耐張型桿塔在正常時(shí)除承受導(dǎo)線和避雷線的自重、受導(dǎo)線和避雷線的自重、冰重和風(fēng)力外，還需承受冰重和風(fēng)力外，還需承受順線路方向的水平張力順線路方向的水平張力（即承受架空線兩側(cè)的水（即承受架空線兩側(cè)的水平張力），故強(qiáng)度要求高。平張力），故強(qiáng)度要求高。特點(diǎn)：耐張型桿塔的絕緣特點(diǎn)：耐張型桿塔的絕緣子串水平懸掛子串水平懸掛終端桿塔位于線路的首、未端只承終端桿塔位于線路的首、未端只承受單側(cè)的水平張力受單側(cè)的水平張力轉(zhuǎn)角桿塔設(shè)于線路轉(zhuǎn)角處，因此轉(zhuǎn)角桿塔設(shè)于線路轉(zhuǎn)

17、角處，因此兩側(cè)的導(dǎo)線、避雷線不在一條兩側(cè)的導(dǎo)線、避雷線不在一條直線上，故需承受角度合力。直線上，故需承受角度合力。轉(zhuǎn)角桿塔順線方向拉力順線方向拉力角度合力轉(zhuǎn)向內(nèi)角線路轉(zhuǎn)角跨越桿塔位于線跨越桿塔位于線路跨越河流、路跨越河流、山谷、鐵路、山谷、鐵路、公路等地方公路等地方換位桿塔是在換位桿塔是在110kv110kv及以上的送電線路線路及以上的送電線路線路中，中，sdj3sdj3架空關(guān)電線路設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程架空關(guān)電線路設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程規(guī)定：在中性點(diǎn)直接接地的電力網(wǎng)中，長(zhǎng)規(guī)定：在中性點(diǎn)直接接地的電力網(wǎng)中，長(zhǎng)度超過(guò)度超過(guò)100km100km的線路均應(yīng)換位。進(jìn)行一的線路均應(yīng)換位。進(jìn)行一次完全換位稱(chēng)為一個(gè)換位循環(huán)，其

18、長(zhǎng)度不次完全換位稱(chēng)為一個(gè)換位循環(huán)，其長(zhǎng)度不宜大于宜大于200km200km。各種桿塔組合，為一條輸電線路，其中各種桿塔組合，為一條輸電線路，其中80%80%為直線桿塔，幾基直線桿塔后為一耐張桿為直線桿塔，幾基直線桿塔后為一耐張桿塔。塔。直線桿直線桿耐張桿耐張桿檔距檔距耐張段耐張段孤立檔孤立檔相鄰兩基桿塔中心線之間的相鄰兩基桿塔中心線之間的水平距離水平距離l l稱(chēng)為檔距稱(chēng)為檔距相鄰兩基承力桿塔之間的幾相鄰兩基承力桿塔之間的幾個(gè)檔距構(gòu)成一個(gè)耐張段個(gè)檔距構(gòu)成一個(gè)耐張段如果耐張段中只有一個(gè)檔距如果耐張段中只有一個(gè)檔距稱(chēng)為孤立檔稱(chēng)為孤立檔(5)金具金具p作用作用在架空線路中主要用于支持、固定、連接導(dǎo)在架

19、空線路中主要用于支持、固定、連接導(dǎo)線及絕緣子連接成串，也用于保護(hù)導(dǎo)線和線及絕緣子連接成串，也用于保護(hù)導(dǎo)線和絕緣體。它可以把導(dǎo)線連接在絕緣子串上，絕緣體。它可以把導(dǎo)線連接在絕緣子串上，也可以把絕緣子串固定在桿塔橫擔(dān)上，還也可以把絕緣子串固定在桿塔橫擔(dān)上，還可以防止導(dǎo)線的振動(dòng)?？梢苑乐箤?dǎo)線的振動(dòng)。p分類(lèi)分類(lèi)u按性能和用途分：線夾、連接金具、接續(xù)按性能和用途分：線夾、連接金具、接續(xù)金具、保護(hù)金具和拉線金具；金具、保護(hù)金具和拉線金具；是將桿塔固定在地面上，以保證桿塔是將桿塔固定在地面上，以保證桿塔不發(fā)生傾斜、倒塌、下沉等的設(shè)施不發(fā)生傾斜、倒塌、下沉等的設(shè)施(6)基礎(chǔ)p作用作用底盤(pán)底盤(pán)防止電桿下沉防止電

20、桿下沉拉線拉線提高桿塔的強(qiáng)度，承擔(dān)外提高桿塔的強(qiáng)度，承擔(dān)外部荷載對(duì)電桿作用力，將電線桿固部荷載對(duì)電桿作用力，將電線桿固定在地面上，以保證桿塔不發(fā)生傾定在地面上，以保證桿塔不發(fā)生傾斜和倒塌的作用。斜和倒塌的作用。 架空輸電線路將電能從發(fā)電廠輸送到負(fù)荷中心架空輸電線路將電能從發(fā)電廠輸送到負(fù)荷中心, ,沿途需翻山越嶺沿途需翻山越嶺, ,跨江過(guò)河跨江過(guò)河, ,既要以受?chē)?yán)寒酷暑既要以受?chē)?yán)寒酷暑, ,還還要承受風(fēng)霜雨雪要承受風(fēng)霜雨雪, ,這樣對(duì)架空輸電線路提出了與這樣對(duì)架空輸電線路提出了與大自然相適應(yīng)的特殊要求大自然相適應(yīng)的特殊要求. .4 4 架空輸電線路的運(yùn)行環(huán)境及要求架空輸電線路的運(yùn)行環(huán)境及要求(

21、(一一) )能耐受沿線惡劣氣象的考驗(yàn)?zāi)苣褪苎鼐€惡劣氣象的考驗(yàn) 沿線自然氣象狀況對(duì)架空輸電線路的影沿線自然氣象狀況對(duì)架空輸電線路的影響有響有電氣電氣和和機(jī)械機(jī)械兩個(gè)方面兩個(gè)方面 氣象參數(shù)有氣象參數(shù)有風(fēng)速風(fēng)速、 覆冰厚度覆冰厚度、氣溫氣溫、空氣濕度空氣濕度、雷電活動(dòng)的強(qiáng)弱雷電活動(dòng)的強(qiáng)弱 對(duì)機(jī)械強(qiáng)度有影響的為對(duì)機(jī)械強(qiáng)度有影響的為風(fēng)速、覆冰厚度、及氣溫風(fēng)速、覆冰厚度、及氣溫稱(chēng)為架空輸電線路設(shè)計(jì)氣象條件三要素稱(chēng)為架空輸電線路設(shè)計(jì)氣象條件三要素u風(fēng)速風(fēng)速風(fēng)對(duì)架空輸電線路的影響主要有：風(fēng)對(duì)架空輸電線路的影響主要有：首先首先，風(fēng)吹在導(dǎo)線、桿塔及其附件上，增加了作，風(fēng)吹在導(dǎo)線、桿塔及其附件上，增加了作用在導(dǎo)線和

22、桿塔上的荷載；用在導(dǎo)線和桿塔上的荷載；其次其次，導(dǎo)線在由風(fēng)引起的垂直線路方向的荷載作作用下，導(dǎo)線在由風(fēng)引起的垂直線路方向的荷載作作用下，將偏離無(wú)風(fēng)時(shí)的鉛垂直面，從而改變了帶電導(dǎo)線與橫擔(dān)、將偏離無(wú)風(fēng)時(shí)的鉛垂直面，從而改變了帶電導(dǎo)線與橫擔(dān)、桿塔等接地部件的距離；桿塔等接地部件的距離；第三第三、導(dǎo)線在穩(wěn)定的微風(fēng)（、導(dǎo)線在穩(wěn)定的微風(fēng)（0.58m/s0.58m/s）的作用下將引起）的作用下將引起振動(dòng)振動(dòng); ;在穩(wěn)定的中速風(fēng)（在穩(wěn)定的中速風(fēng)（815m/s815m/s）的作用下將引起舞）的作用下將引起舞動(dòng)動(dòng); ;導(dǎo)線的振動(dòng)和舞動(dòng)都將危及線路的安全運(yùn)行。導(dǎo)線的振動(dòng)和舞動(dòng)都將危及線路的安全運(yùn)行。u覆冰厚度覆冰厚

23、度輸電線路覆冰對(duì)輸電線路安全運(yùn)行威脅有三個(gè)方面：輸電線路覆冰對(duì)輸電線路安全運(yùn)行威脅有三個(gè)方面：一是一是由于導(dǎo)線覆冰，荷載增大，引起斷線、連接金具破壞、由于導(dǎo)線覆冰，荷載增大，引起斷線、連接金具破壞、甚至倒桿等到事故；甚至倒桿等到事故；二是二是覆冰嚴(yán)重，使導(dǎo)線弧垂顯著增覆冰嚴(yán)重，使導(dǎo)線弧垂顯著增大，造成導(dǎo)線與被跨越物或?qū)Φ鼐嚯x過(guò)小，引起放電閃大，造成導(dǎo)線與被跨越物或?qū)Φ鼐嚯x過(guò)小，引起放電閃絡(luò)事故；絡(luò)事故；三是三是由于不同時(shí)脫冰使導(dǎo)線跳躍，易引起導(dǎo)線由于不同時(shí)脫冰使導(dǎo)線跳躍，易引起導(dǎo)線間以及導(dǎo)線與避雷線間閃絡(luò)，燒傷導(dǎo)線或避雷線。間以及導(dǎo)線與避雷線間閃絡(luò)，燒傷導(dǎo)線或避雷線。覆冰大致分為覆冰大致分為霧

24、淞冰霧淞冰和和雨淞冰雨淞冰 霧淞冰密度較?。s霧淞冰密度較小（約0.10.4g/mm0.10.4g/mm2 2），呈針），呈針狀或羽毛狀結(jié)晶。狀或羽毛狀結(jié)晶。 雨淞冰密度較?。s雨淞冰密度較?。s0.50.9g/mm0.50.9g/mm2 2），凍成），凍成渾然一體的透明狀冰殼，附著力很強(qiáng)。渾然一體的透明狀冰殼，附著力很強(qiáng)。u氣溫氣溫氣溫的變化，引起導(dǎo)線熱脹冷縮，從而影響架空氣溫的變化，引起導(dǎo)線熱脹冷縮，從而影響架空輸電線路的輸電線路的弧垂弧垂和和應(yīng)力應(yīng)力。氣溫越高，導(dǎo)線由于熱脹引起的伸長(zhǎng)越大，所以氣溫越高，導(dǎo)線由于熱脹引起的伸長(zhǎng)越大，所以需考慮導(dǎo)線對(duì)被交叉跨越物和對(duì)地距離應(yīng)滿(mǎn)足要需考慮導(dǎo)線對(duì)

25、被交叉跨越物和對(duì)地距離應(yīng)滿(mǎn)足要求，反之，氣溫越低，線長(zhǎng)縮短越多，應(yīng)力增加求，反之，氣溫越低，線長(zhǎng)縮短越多，應(yīng)力增加越多，所以需考慮導(dǎo)線機(jī)械強(qiáng)度應(yīng)滿(mǎn)足要求。越多，所以需考慮導(dǎo)線機(jī)械強(qiáng)度應(yīng)滿(mǎn)足要求。u組合氣象條件和典型氣象區(qū)組合氣象條件和典型氣象區(qū)在工程中，只要把握對(duì)線路各部件起控制作用的在工程中，只要把握對(duì)線路各部件起控制作用的氣象條件即可把握所有氣象條件輸電線路的影響。氣象條件即可把握所有氣象條件輸電線路的影響。結(jié)合實(shí)際、慎重分析氣象規(guī)律，又適合線路上的結(jié)合實(shí)際、慎重分析氣象規(guī)律，又適合線路上的技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理及設(shè)計(jì)方便性技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理及設(shè)計(jì)方便性組合氣象條件組合氣象條件組合氣象條件一般常用的九種：

26、組合氣象條件一般常用的九種：最高氣溫最高氣溫最低氣溫最低氣溫年平均氣溫年平均氣溫最大風(fēng)速最大風(fēng)速最大覆冰最大覆冰內(nèi)部過(guò)電壓（操作過(guò)電壓）內(nèi)部過(guò)電壓（操作過(guò)電壓）外部過(guò)電壓（大氣過(guò)電壓）外部過(guò)電壓（大氣過(guò)電壓）安裝情況安裝情況事故斷線事故斷線根據(jù)我國(guó)不同地區(qū)的氣象情況和多年的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)根據(jù)我國(guó)不同地區(qū)的氣象情況和多年的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)我國(guó)各主要地區(qū)組合的氣象條件歸納為九個(gè)典型我國(guó)各主要地區(qū)組合的氣象條件歸納為九個(gè)典型氣象區(qū)，其參數(shù)的組合氣象區(qū)，其參數(shù)的組合( (二二) )合理地選擇導(dǎo)線的型式、載面、和應(yīng)力合理地選擇導(dǎo)線的型式、載面、和應(yīng)力l導(dǎo)線型式導(dǎo)線型式導(dǎo)線應(yīng)選擇導(dǎo)電率高、耐熱性能好、具有一導(dǎo)線應(yīng)選擇導(dǎo)

27、電率高、耐熱性能好、具有一定的機(jī)械強(qiáng)度，且重量輕、制造方便、價(jià)定的機(jī)械強(qiáng)度，且重量輕、制造方便、價(jià)格低廉的材料格低廉的材料提問(wèn)：符合這些條件的應(yīng)該是怎樣的呢？提問(wèn)：符合這些條件的應(yīng)該是怎樣的呢？材料：銅、鋁、鋼材料：銅、鋁、鋼型號(hào)：鋁絞線（型號(hào)：鋁絞線（ljlj）、鋼芯鋁絞線（）、鋼芯鋁絞線（lgjlgj）、防）、防腐鋼芯鋁絞線（腐鋼芯鋁絞線（lgjflgjf）、鍍鋅鋼線（）、鍍鋅鋼線（gjgj）導(dǎo)線的機(jī)械物理特性主要有：瞬時(shí)破壞應(yīng)力、彈導(dǎo)線的機(jī)械物理特性主要有：瞬時(shí)破壞應(yīng)力、彈性系數(shù)、溫度熱膨脹系數(shù)及導(dǎo)線的質(zhì)量性系數(shù)、溫度熱膨脹系數(shù)及導(dǎo)線的質(zhì)量瞬時(shí)破壞應(yīng)力；對(duì)導(dǎo)線作拉伸試驗(yàn)，將測(cè)得的瞬瞬時(shí)破

28、壞應(yīng)力；對(duì)導(dǎo)線作拉伸試驗(yàn)，將測(cè)得的瞬時(shí)拉斷力除以導(dǎo)線的截面積時(shí)拉斷力除以導(dǎo)線的截面積atppp瞬時(shí)破壞應(yīng)力瞬時(shí)破壞應(yīng)力，mpap瞬時(shí)拉斷力，瞬時(shí)拉斷力，nn a導(dǎo)線載面積，導(dǎo)線載面積，mmmm2 2 導(dǎo)線彈性系數(shù)；在彈性限度內(nèi)，導(dǎo)線受拉力的作導(dǎo)線彈性系數(shù)；在彈性限度內(nèi)，導(dǎo)線受拉力的作用時(shí)，其應(yīng)力與相對(duì)變形的比值用時(shí)，其應(yīng)力與相對(duì)變形的比值latl導(dǎo)線的彈性系數(shù)導(dǎo)線的彈性系數(shù)，mpa導(dǎo)線受力時(shí)的應(yīng)力導(dǎo)線受力時(shí)的應(yīng)力，mpa 導(dǎo)線受力時(shí)的相對(duì)變形導(dǎo)線受力時(shí)的相對(duì)變形作用于導(dǎo)線的軸向拉力，作用于導(dǎo)線的軸向拉力，nnl，l導(dǎo)線受拉引起的絕對(duì)伸長(zhǎng)和原長(zhǎng)，導(dǎo)線受拉引起的絕對(duì)伸長(zhǎng)和原長(zhǎng)，mm熱膨脹系數(shù)；導(dǎo)線

29、的溫度每升高熱膨脹系數(shù)；導(dǎo)線的溫度每升高1 10 0c c引起的相對(duì)引起的相對(duì)變形變形t導(dǎo)線的溫度熱膨脹系數(shù)導(dǎo)線的溫度熱膨脹系數(shù)，1/0c 導(dǎo)線由于溫度變化所發(fā)生的相對(duì)變形導(dǎo)線由于溫度變化所發(fā)生的相對(duì)變形t溫度變化量，溫度變化量，ooc c導(dǎo)線的質(zhì)量；以每千克導(dǎo)線的質(zhì)量值表示，單位導(dǎo)線的質(zhì)量；以每千克導(dǎo)線的質(zhì)量值表示，單位kg/kmkg/km，可查表，可查表l導(dǎo)線截面選擇的要求導(dǎo)線截面選擇的要求線路年運(yùn)行引用線路年運(yùn)行引用, ,符合總的經(jīng)濟(jì)利益符合總的經(jīng)濟(jì)利益: :是指維持正常運(yùn)行而每年支出的費(fèi)用是指維持正常運(yùn)行而每年支出的費(fèi)用, ,它包括電能損失費(fèi)、它包括電能損失費(fèi)、折舊費(fèi)、修理費(fèi)、維護(hù)費(fèi)。

30、折舊費(fèi)、修理費(fèi)、維護(hù)費(fèi)。導(dǎo)線運(yùn)行中的溫度不應(yīng)超過(guò)其最高允許溫度導(dǎo)線運(yùn)行中的溫度不應(yīng)超過(guò)其最高允許溫度: :我國(guó)規(guī)定，鋼芯鋁絞線和鋼芯鋁合金絞線可采用我國(guó)規(guī)定，鋼芯鋁絞線和鋼芯鋁合金絞線可采用+70+700 0c c（大跨越可采用（大跨越可采用+90+900 0c c ），鍍鋅鋼絞線可采用），鍍鋅鋼絞線可采用+125+1250 0c c 。所選定的導(dǎo)線截面必須大于按機(jī)械強(qiáng)度所要求的所選定的導(dǎo)線截面必須大于按機(jī)械強(qiáng)度所要求的最小截面最小截面110kv110kv電壓等級(jí)的輸電線路，導(dǎo)線截面應(yīng)按電暈條件電壓等級(jí)的輸電線路，導(dǎo)線截面應(yīng)按電暈條件進(jìn)行驗(yàn)算。規(guī)程規(guī)定：海拔不超過(guò)進(jìn)行驗(yàn)算。規(guī)程規(guī)定：海拔不超過(guò)

31、100m100m地區(qū)的地區(qū)的35kv35kv線線路不必驗(yàn)算電暈；路不必驗(yàn)算電暈；110kv110kv線路，當(dāng)導(dǎo)線的最小直徑為線路，當(dāng)導(dǎo)線的最小直徑為9.6mm9.6mm時(shí)不必驗(yàn)算電暈。時(shí)不必驗(yàn)算電暈。l導(dǎo)線的應(yīng)力和弧垂導(dǎo)線的應(yīng)力和弧垂n導(dǎo)線單位橫截面積上的導(dǎo)線單位橫截面積上的內(nèi)力為內(nèi)力為導(dǎo)線應(yīng)力導(dǎo)線應(yīng)力n導(dǎo)線上任意點(diǎn)至導(dǎo)線兩導(dǎo)線上任意點(diǎn)至導(dǎo)線兩側(cè)懸掛點(diǎn)的連線之間的側(cè)懸掛點(diǎn)的連線之間的鉛垂距離稱(chēng)為鉛垂距離稱(chēng)為導(dǎo)線上該導(dǎo)線上該點(diǎn)的弧垂點(diǎn)的弧垂fxf0導(dǎo)線上導(dǎo)線上應(yīng)力應(yīng)力和和弧垂弧垂的大小相互聯(lián)系的，在架設(shè)導(dǎo)線的大小相互聯(lián)系的，在架設(shè)導(dǎo)線時(shí)，導(dǎo)線的松緊程度直接關(guān)系到導(dǎo)線及桿塔的受時(shí)，導(dǎo)線的松緊程度直

32、接關(guān)系到導(dǎo)線及桿塔的受力大小和導(dǎo)線對(duì)被跨越物及地面的距離，也是線力大小和導(dǎo)線對(duì)被跨越物及地面的距離，也是線路設(shè)計(jì)、施工和運(yùn)行的重要技術(shù)參數(shù)。路設(shè)計(jì)、施工和運(yùn)行的重要技術(shù)參數(shù)。( (三三) )必須滿(mǎn)足電氣間隙和防雷要求必須滿(mǎn)足電氣間隙和防雷要求l輸電線路的電氣間隙內(nèi)容輸電線路的電氣間隙內(nèi)容以一基桿塔為例：以一基桿塔為例：二是二是導(dǎo)線和桿塔接地、導(dǎo)線和被交叉跨越物、導(dǎo)導(dǎo)線和桿塔接地、導(dǎo)線和被交叉跨越物、導(dǎo)線和地面之間的距離線和地面之間的距離l輸電線路的防雷要求：導(dǎo)線與避雷線間的距離應(yīng)輸電線路的防雷要求：導(dǎo)線與避雷線間的距離應(yīng)按防雷保護(hù)要求確定，并保證輸電線路具有一定按防雷保護(hù)要求確定，并保證輸電線

33、路具有一定的耐壓水平，才能保證線路運(yùn)行的可靠性。的耐壓水平，才能保證線路運(yùn)行的可靠性。( (四四) )能承受各種氣象條件的荷載作用能承受各種氣象條件的荷載作用一是一是導(dǎo)線和導(dǎo)線、導(dǎo)線和避雷線之間的距離導(dǎo)線和導(dǎo)線、導(dǎo)線和避雷線之間的距離導(dǎo)線傳遞至桿塔導(dǎo)線傳遞至桿塔的風(fēng)壓力的風(fēng)壓力p pd d導(dǎo)線傳遞至桿塔導(dǎo)線傳遞至桿塔的重力的重力ggd d避雷線線傳遞至桿塔避雷線線傳遞至桿塔的風(fēng)壓力的風(fēng)壓力p pb b導(dǎo)線傳遞至桿塔導(dǎo)線傳遞至桿塔的重力的重力ggb b三三 導(dǎo)線機(jī)械計(jì)算基礎(chǔ)導(dǎo)線機(jī)械計(jì)算基礎(chǔ)建設(shè)一條架空線輸電線路建設(shè)一條架空線輸電線路, ,必須符合必須符合經(jīng)濟(jì)合理、經(jīng)濟(jì)合理、安全適用安全適用的原則

34、。既要充分利用材料的強(qiáng)度，的原則。既要充分利用材料的強(qiáng)度，又要保證安全運(yùn)行。又要保證安全運(yùn)行。 對(duì)于懸掛在架空線路桿塔上的導(dǎo)線，當(dāng)外對(duì)于懸掛在架空線路桿塔上的導(dǎo)線，當(dāng)外界溫度變化時(shí)，將會(huì)引起導(dǎo)線的界溫度變化時(shí)，將會(huì)引起導(dǎo)線的伸縮伸縮；而導(dǎo)；而導(dǎo)線上的荷載變化，也將引起導(dǎo)線的線上的荷載變化，也將引起導(dǎo)線的彈性變形彈性變形，這兩種現(xiàn)象都使導(dǎo)線的長(zhǎng)度發(fā)生變化。由計(jì)算這兩種現(xiàn)象都使導(dǎo)線的長(zhǎng)度發(fā)生變化。由計(jì)算可知：檔距一定時(shí)，導(dǎo)線長(zhǎng)度的微小變化會(huì)導(dǎo)可知：檔距一定時(shí)，導(dǎo)線長(zhǎng)度的微小變化會(huì)導(dǎo)致導(dǎo)線應(yīng)力和弧垂的很大變化，致導(dǎo)線應(yīng)力和弧垂的很大變化，p 概述概述1 1、導(dǎo)線應(yīng)力弧垂分析、導(dǎo)線應(yīng)力弧垂分析 導(dǎo)線長(zhǎng)

35、度的縮短，將使導(dǎo)線應(yīng)力增大，弧垂減導(dǎo)線長(zhǎng)度的縮短，將使導(dǎo)線應(yīng)力增大，弧垂減??；反之，導(dǎo)線伸長(zhǎng)，將使導(dǎo)線應(yīng)力減小，弧垂?。环粗?，導(dǎo)線伸長(zhǎng)，將使導(dǎo)線應(yīng)力減小，弧垂增大。顯然，在線路設(shè)計(jì)時(shí)，必須計(jì)算導(dǎo)線的增大。顯然，在線路設(shè)計(jì)時(shí)，必須計(jì)算導(dǎo)線的 和和 ，確定和掌握導(dǎo)線在各種氣象條件下的應(yīng)，確定和掌握導(dǎo)線在各種氣象條件下的應(yīng)力和弧垂的變化，并保證當(dāng)導(dǎo)線應(yīng)力最大時(shí)，其力和弧垂的變化，并保證當(dāng)導(dǎo)線應(yīng)力最大時(shí)，其值不超過(guò)導(dǎo)線強(qiáng)度允許值，而當(dāng)導(dǎo)線弧垂最大時(shí)，值不超過(guò)導(dǎo)線強(qiáng)度允許值，而當(dāng)導(dǎo)線弧垂最大時(shí)，要保證導(dǎo)線的對(duì)地安全距離，從而保證線路設(shè)計(jì)經(jīng)要保證導(dǎo)線的對(duì)地安全距離，從而保證線路設(shè)計(jì)經(jīng)濟(jì)合理、運(yùn)行安全可靠。

36、濟(jì)合理、運(yùn)行安全可靠。應(yīng)力應(yīng)力弧垂弧垂 導(dǎo)線的比載導(dǎo)線的比載n比載定義比載定義作用在導(dǎo)線上的荷載有作用在導(dǎo)線上的荷載有導(dǎo)線的自重導(dǎo)線的自重、導(dǎo)線覆冰重導(dǎo)線覆冰重和導(dǎo)線所受垂直于線路方向的和導(dǎo)線所受垂直于線路方向的水平風(fēng)壓水平風(fēng)壓。工程上用比載來(lái)計(jì)算導(dǎo)線的荷載，因此工程上用比載來(lái)計(jì)算導(dǎo)線的荷載，因此比載比載即單位長(zhǎng)度、單位截面導(dǎo)線上的荷即單位長(zhǎng)度、單位截面導(dǎo)線上的荷載。符號(hào)載。符號(hào)“g”g”表示，單位表示，單位n / m.mmn / m.mm2 2在導(dǎo)線的應(yīng)力弧垂分析中，常用的比載有在導(dǎo)線的應(yīng)力弧垂分析中，常用的比載有垂直、垂直、水平、綜合比載水平、綜合比載三類(lèi)。三類(lèi)。u垂直比載垂直比載1 1、

37、自重比載、自重比載g g1 13110807. 9agg導(dǎo)線自重比載即導(dǎo)線自身重力引起的比載導(dǎo)線自重比載即導(dǎo)線自身重力引起的比載 gg導(dǎo)線計(jì)算質(zhì)量導(dǎo)線計(jì)算質(zhì)量kg/kmkg/km a a導(dǎo)線截面積，導(dǎo)線截面積，mmmm2 2 g g1 1 導(dǎo)線自重比載導(dǎo)線自重比載 g1導(dǎo)線上覆有冰層時(shí)導(dǎo)線上覆有冰層時(shí), ,其冰筒重力由導(dǎo)線承受其冰筒重力由導(dǎo)線承受. .將將1m1m長(zhǎng)導(dǎo)線上的覆冰荷載折算到每平方毫米導(dǎo)線長(zhǎng)導(dǎo)線上的覆冰荷載折算到每平方毫米導(dǎo)線截面積上的數(shù)量稱(chēng)為冰重比載截面積上的數(shù)量稱(chēng)為冰重比載 2 2、冰重比載、冰重比載g g2 2g2d+2b)()2(422bdbdbd：v因?yàn)?3210)(80

38、7. 9108079rbdbvr。g所以2/9.0cmgr 其中冰密度)(728.2710)(807.932bdbrbdbg3210)(728.27abdb：g則冰重比載為u水平比載水平比載b覆冰厚度，覆冰厚度，mm d導(dǎo)線計(jì)算直徑，導(dǎo)線計(jì)算直徑，mmv1m長(zhǎng)冰筒的體積，長(zhǎng)冰筒的體積，cm3 g2 導(dǎo)線冰重比載，導(dǎo)線冰重比載，n/m.mm2 3 3、覆冰時(shí)垂直總比載、覆冰時(shí)垂直總比載g g3 3當(dāng)導(dǎo)線覆冰時(shí)，其垂直總比載為當(dāng)導(dǎo)線覆冰時(shí)，其垂直總比載為自重比載自重比載和和冰重比冰重比載載之和。之和。g g3 3 = = g g1 1+ g+ g2 21 1、無(wú)冰時(shí)導(dǎo)線風(fēng)壓比載、無(wú)冰時(shí)導(dǎo)線風(fēng)壓比載

39、g g4 4作用于導(dǎo)線上的風(fēng)壓是由空氣運(yùn)動(dòng)時(shí)的動(dòng)能所引作用于導(dǎo)線上的風(fēng)壓是由空氣運(yùn)動(dòng)時(shí)的動(dòng)能所引起的。單位體積空氣的動(dòng)能作用在導(dǎo)線單位面積起的。單位體積空氣的動(dòng)能作用在導(dǎo)線單位面積上的上的“理論風(fēng)壓理論風(fēng)壓”為為p p0 0=0.613=0.613?2 2?？紤]到整個(gè)檔距的風(fēng)速不可能一樣大，且導(dǎo)線所考慮到整個(gè)檔距的風(fēng)速不可能一樣大，且導(dǎo)線所受風(fēng)壓與其體形有關(guān)，所以計(jì)入風(fēng)速不均勻系受風(fēng)壓與其體形有關(guān)，所以計(jì)入風(fēng)速不均勻系數(shù)和風(fēng)載體形系數(shù)，則作用于數(shù)和風(fēng)載體形系數(shù)，則作用于1m1m長(zhǎng)度導(dǎo)線上風(fēng)長(zhǎng)度導(dǎo)線上風(fēng)壓為：壓為：p=0.613p=0.613 cdcd?2 2 x10 x10-3-3。則無(wú)冰時(shí)風(fēng)

40、壓比載為：則無(wú)冰時(shí)風(fēng)壓比載為：32410613. 0acdgp p1m1m導(dǎo)線上風(fēng)壓，導(dǎo)線上風(fēng)壓，n n ?設(shè)計(jì)風(fēng)速，設(shè)計(jì)風(fēng)速，m/sm/sg g4 4風(fēng)冰時(shí)風(fēng)壓比載，風(fēng)冰時(shí)風(fēng)壓比載，n/m.mmn/m.mm2 2c c風(fēng)載體形系數(shù)，當(dāng)導(dǎo)線直徑風(fēng)載體形系數(shù)，當(dāng)導(dǎo)線直徑d17mmd=17mm,c=1.2;d=17mm時(shí)時(shí),c=1.1,c=1.1 風(fēng)速不均勻系數(shù)，風(fēng)速不均勻系數(shù)，g4設(shè)計(jì)風(fēng)速設(shè)計(jì)風(fēng)速m/sm/s2020以下以下20302030以下以下30353035以以下下3535以上以上 1.01.00.850.850.750.750.700.70在有風(fēng)氣象條件時(shí)在有風(fēng)氣象條件時(shí), ,作用在導(dǎo)線

41、上的荷載有作用在導(dǎo)線上的荷載有垂直方垂直方向的自重向的自重, ,冰重比載冰重比載和和水平方向的風(fēng)壓比載水平方向的風(fēng)壓比載, ,因此因此導(dǎo)線的綜合比載為這兩個(gè)方向的比載的幾何和導(dǎo)線的綜合比載為這兩個(gè)方向的比載的幾何和. .2 2、覆冰時(shí)導(dǎo)線風(fēng)壓比載、覆冰時(shí)導(dǎo)線風(fēng)壓比載g g5 5g5d+2b32510)2(613. 0abdcgu綜合比載綜合比載1 1、無(wú)冰有風(fēng)時(shí)綜合比載、無(wú)冰有風(fēng)時(shí)綜合比載g g6 6g1g4g624216ggg2 2、有冰有風(fēng)時(shí)綜合比載、有冰有風(fēng)時(shí)綜合比載g g7 7g3g5g725237ggg3 3、無(wú)冰無(wú)風(fēng)時(shí)綜合比載、無(wú)冰無(wú)風(fēng)時(shí)綜合比載g g8 8g118gg 思考思考:

42、 :綜合比載中為會(huì)么沒(méi)有有冰無(wú)風(fēng)時(shí)綜合比載中為會(huì)么沒(méi)有有冰無(wú)風(fēng)時(shí)的綜合比載的綜合比載? ?2 2、 導(dǎo)線應(yīng)力的概念導(dǎo)線應(yīng)力的概念 懸掛于兩基桿塔之間的一檔導(dǎo)線懸掛于兩基桿塔之間的一檔導(dǎo)線, ,在導(dǎo)線自重、冰在導(dǎo)線自重、冰重、風(fēng)壓等荷載作用下重、風(fēng)壓等荷載作用下, ,任一橫截面上均有一內(nèi)力存任一橫截面上均有一內(nèi)力存在在. .導(dǎo)線應(yīng)力導(dǎo)線應(yīng)力是指導(dǎo)線單位橫截面積上的內(nèi)力。一是指導(dǎo)線單位橫截面積上的內(nèi)力。一檔導(dǎo)線中各點(diǎn)的應(yīng)力是不相等的，且導(dǎo)線上某點(diǎn)檔導(dǎo)線中各點(diǎn)的應(yīng)力是不相等的，且導(dǎo)線上某點(diǎn)應(yīng)力的方向與導(dǎo)線懸掛曲線該點(diǎn)的切線方向相同。應(yīng)力的方向與導(dǎo)線懸掛曲線該點(diǎn)的切線方向相同。oabpx0 x21op

43、xg取導(dǎo)線最低點(diǎn)取導(dǎo)線最低點(diǎn)oo至任意一點(diǎn)至任意一點(diǎn)p p的一段導(dǎo)線分析：的一段導(dǎo)線分析：設(shè)設(shè)p p點(diǎn)應(yīng)力為點(diǎn)應(yīng)力為x x，方向?yàn)椋较驗(yàn)閜 p點(diǎn)的切線方向，同理點(diǎn)的切線方向，同理o o點(diǎn)點(diǎn)將將x x分解為垂直方向分解為垂直方向1 1和水平方向和水平方向2 2兩個(gè)分應(yīng)力。兩個(gè)分應(yīng)力。根據(jù)靜力平衡條件根據(jù)靜力平衡條件2 2 = = 0 0 ，即檔中導(dǎo)線各點(diǎn)應(yīng)力的水，即檔中導(dǎo)線各點(diǎn)應(yīng)力的水平分量均相等，且等于導(dǎo)線最低點(diǎn)應(yīng)力平分量均相等，且等于導(dǎo)線最低點(diǎn)應(yīng)力0 0 。所以除特。所以除特別指明外，導(dǎo)線應(yīng)力都指檔中導(dǎo)線最低點(diǎn)的水平應(yīng)力。別指明外，導(dǎo)線應(yīng)力都指檔中導(dǎo)線最低點(diǎn)的水平應(yīng)力。懸掛于兩基桿塔間的一

44、檔導(dǎo)線，其弧垂與應(yīng)力的關(guān)系：懸掛于兩基桿塔間的一檔導(dǎo)線，其弧垂與應(yīng)力的關(guān)系：弧垂越大，則導(dǎo)線的應(yīng)力越??；反之，弧垂越小，弧垂越大，則導(dǎo)線的應(yīng)力越?。环粗?，弧垂越小，應(yīng)力越大。應(yīng)力越大。因此，從導(dǎo)線強(qiáng)度安全角度考慮，應(yīng)加大因此，從導(dǎo)線強(qiáng)度安全角度考慮，應(yīng)加大導(dǎo)線弧垂，從而減小應(yīng)力，以提高安全系數(shù)。但是，若導(dǎo)線弧垂，從而減小應(yīng)力，以提高安全系數(shù)。但是，若片面地強(qiáng)調(diào)增大弧垂，則為保證帶電導(dǎo)線的對(duì)地安全距片面地強(qiáng)調(diào)增大弧垂，則為保證帶電導(dǎo)線的對(duì)地安全距離，在檔距相同的條件下，必須增加桿高，或縮小檔距，離，在檔距相同的條件下，必須增加桿高，或縮小檔距，其結(jié)果使線路基建投資成倍增加，同時(shí)，在線間距離不其結(jié)

45、果使線路基建投資成倍增加，同時(shí)，在線間距離不變的條件下，增大弧垂也就增加了運(yùn)行中發(fā)生混線事故變的條件下，增大弧垂也就增加了運(yùn)行中發(fā)生混線事故機(jī)會(huì)。機(jī)會(huì)。導(dǎo)線機(jī)械強(qiáng)度允許的最大應(yīng)力稱(chēng)為導(dǎo)線機(jī)械強(qiáng)度允許的最大應(yīng)力稱(chēng)為最大允許應(yīng)力最大允許應(yīng)力maxmax架空送電線路設(shè)計(jì)規(guī)定，導(dǎo)線和避雷線的架空送電線路設(shè)計(jì)規(guī)定，導(dǎo)線和避雷線的設(shè)計(jì)安全系數(shù)不應(yīng)小于設(shè)計(jì)安全系數(shù)不應(yīng)小于2.52.5。5.25.2maxppat252，mma。，mpa，nt，mpappmax導(dǎo)線的計(jì)算截面積導(dǎo)線最小允許安全系數(shù)導(dǎo)線的計(jì)算破壞應(yīng)力導(dǎo)線的計(jì)算拉斷力應(yīng)力導(dǎo)線最低點(diǎn)的最大允許一條線路施工過(guò)程中，一般應(yīng)使導(dǎo)線在各種氣象條件中，一條線路

46、施工過(guò)程中，一般應(yīng)使導(dǎo)線在各種氣象條件中，當(dāng)出現(xiàn)最大應(yīng)力時(shí)的應(yīng)力恰好等于當(dāng)出現(xiàn)最大應(yīng)力時(shí)的應(yīng)力恰好等于maxmax把最大應(yīng)力控制在比最大允許應(yīng)力的某一水把最大應(yīng)力控制在比最大允許應(yīng)力的某一水平上，即安全系數(shù)平上，即安全系數(shù)k2.5k2.5。把設(shè)計(jì)時(shí)所取。把設(shè)計(jì)時(shí)所取的最大應(yīng)力氣象條件時(shí)導(dǎo)線應(yīng)力的最大使的最大應(yīng)力氣象條件時(shí)導(dǎo)線應(yīng)力的最大使用值稱(chēng)為最大使用應(yīng)力。用值稱(chēng)為最大使用應(yīng)力。maxmax。maxmax=t=tp p/ka=/ka=p p/k/k當(dāng)當(dāng)k=2.5k=2.5時(shí)，有時(shí)，有max max =max max ，這時(shí)稱(chēng)導(dǎo)線，這時(shí)稱(chēng)導(dǎo)線按按正常應(yīng)力正常應(yīng)力架設(shè)；當(dāng)架設(shè)；當(dāng)k2.5k2.5時(shí)

47、，有時(shí)，有max max max max ，這時(shí)稱(chēng)導(dǎo)線按，這時(shí)稱(chēng)導(dǎo)線按松馳應(yīng)力松馳應(yīng)力架設(shè)；架設(shè)；提問(wèn)：現(xiàn)場(chǎng)有哪些地方用提問(wèn)：現(xiàn)場(chǎng)有哪些地方用松馳應(yīng)力松馳應(yīng)力架設(shè)？架設(shè)？為什么？為什么？工程中，一般導(dǎo)線安全系數(shù)均取工程中，一般導(dǎo)線安全系數(shù)均取2.52.5，變電，變電所進(jìn)出線檔的導(dǎo)線最大使用應(yīng)力常是受變所進(jìn)出線檔的導(dǎo)線最大使用應(yīng)力常是受變電所進(jìn)出線構(gòu)架的最大允許拉力控制的；電所進(jìn)出線構(gòu)架的最大允許拉力控制的；對(duì)檔距較小的其他孤立檔，導(dǎo)線最大使用對(duì)檔距較小的其他孤立檔，導(dǎo)線最大使用應(yīng)力則往往是受緊線施工時(shí)的允許過(guò)牽引應(yīng)力則往往是受緊線施工時(shí)的允許過(guò)牽引長(zhǎng)度控制；對(duì)個(gè)別地形高差很大的耐張段，長(zhǎng)度控制

48、；對(duì)個(gè)別地形高差很大的耐張段，導(dǎo)線最大使用應(yīng)力又受導(dǎo)線懸掛點(diǎn)應(yīng)力控導(dǎo)線最大使用應(yīng)力又受導(dǎo)線懸掛點(diǎn)應(yīng)力控制；以上均為松弛應(yīng)力架設(shè)。制；以上均為松弛應(yīng)力架設(shè)。3 3、 懸點(diǎn)等高時(shí)導(dǎo)線弧垂、線長(zhǎng)和懸點(diǎn)等高時(shí)導(dǎo)線弧垂、線長(zhǎng)和 應(yīng)力的關(guān)系應(yīng)力的關(guān)系懸掛在桿塔上的一檔導(dǎo)線，由于檔距很大，導(dǎo)線懸掛在桿塔上的一檔導(dǎo)線，由于檔距很大，導(dǎo)線材料的剛性對(duì)導(dǎo)線懸掛于空中的幾何形狀影響很材料的剛性對(duì)導(dǎo)線懸掛于空中的幾何形狀影響很小。作用于導(dǎo)線上的荷載是沿導(dǎo)線線長(zhǎng)均勻分布小。作用于導(dǎo)線上的荷載是沿導(dǎo)線線長(zhǎng)均勻分布的，可以把導(dǎo)線懸掛曲線看成是一條理想柔韌的的，可以把導(dǎo)線懸掛曲線看成是一條理想柔韌的懸鏈線，其解析方程為懸鏈線

49、方程。懸鏈線，其解析方程為懸鏈線方程。工程中在允許誤差的前提下，取其簡(jiǎn)化形式工程中在允許誤差的前提下，取其簡(jiǎn)化形式（1 1）將沿線長(zhǎng)均勻分布的荷載簡(jiǎn)化為沿檔距兩側(cè)）將沿線長(zhǎng)均勻分布的荷載簡(jiǎn)化為沿檔距兩側(cè)導(dǎo)線懸掛點(diǎn)的連線均勻分布導(dǎo)線懸掛點(diǎn)的連線均勻分布, ,由此得到一套計(jì)算由此得到一套計(jì)算式為斜拋物線式。式為斜拋物線式。導(dǎo)線懸掛曲線解析方程式導(dǎo)線懸掛曲線解析方程式lgo近似為斜拋物線近似為斜拋物線lg近似為平拋物線近似為平拋物線o在工程中，當(dāng)懸點(diǎn)高差在工程中，當(dāng)懸點(diǎn)高差h h和檔距和檔距l(xiāng) l之比大于等于之比大于等于10%10%時(shí)時(shí), ,則可以則可以應(yīng)用斜拋物線式。應(yīng)用斜拋物線式。在工程中，當(dāng)懸

50、點(diǎn)高差在工程中，當(dāng)懸點(diǎn)高差h h和檔距和檔距l(xiāng) l之比小于之比小于10%10%時(shí)時(shí), ,則可以應(yīng)用平則可以應(yīng)用平拋物線式。拋物線式。只有懸點(diǎn)高差只有懸點(diǎn)高差h h很大或檔距很大，很大或檔距很大，要求精確計(jì)算時(shí)，才應(yīng)用懸鏈線要求精確計(jì)算時(shí)，才應(yīng)用懸鏈線式進(jìn)行計(jì)算。式進(jìn)行計(jì)算。olpyxabwx/2t0t懸點(diǎn)等高時(shí)的受力分析懸點(diǎn)等高時(shí)的受力分析 已知懸點(diǎn)已知懸點(diǎn)a a、b b等高的等高的一檔導(dǎo)線，檔距一檔導(dǎo)線，檔距l(xiāng) l，在，在一定的氣象條件下，導(dǎo)一定的氣象條件下，導(dǎo)線最低點(diǎn)應(yīng)力為線最低點(diǎn)應(yīng)力為0 0，比，比載為載為g g，并設(shè)比載沿檔距，并設(shè)比載沿檔距均勻分布，現(xiàn)取均勻分布，現(xiàn)取opop段導(dǎo)線段

51、導(dǎo)線進(jìn)行分析進(jìn)行分析過(guò)導(dǎo)線最低點(diǎn)建立直角坐過(guò)導(dǎo)線最低點(diǎn)建立直角坐標(biāo)系，并設(shè)導(dǎo)線任意點(diǎn)標(biāo)系，并設(shè)導(dǎo)線任意點(diǎn)p p的切向應(yīng)力為的切向應(yīng)力為0 0，導(dǎo)，導(dǎo)線截面積為線截面積為a a，則，則opop段段導(dǎo)線在三個(gè)力作用下處導(dǎo)線在三個(gè)力作用下處于平衡狀態(tài)。于平衡狀態(tài)。202xgy作用于作用于oo點(diǎn)，水平向左的張力點(diǎn)，水平向左的張力t t0 0= =0 0a a作用于作用于p p點(diǎn)，切線方向的張力點(diǎn)，切線方向的張力t=t=x xa a作用于作用于opop段導(dǎo)線上的總荷載段導(dǎo)線上的總荷載 w=w=gxgxa a 于是，于是， 根據(jù)靜力平衡條件根據(jù)靜力平衡條件m mp p=0=0 所以，所以， t t0 0

52、y =1/2wx y =1/2wx， 代入整理得代入整理得弧垂和應(yīng)力的關(guān)系弧垂和應(yīng)力的關(guān)系導(dǎo)線弧垂導(dǎo)線弧垂是指導(dǎo)線懸掛曲線上任意一點(diǎn)至兩是指導(dǎo)線懸掛曲線上任意一點(diǎn)至兩側(cè)懸掛點(diǎn)連線的垂直距離。側(cè)懸掛點(diǎn)連線的垂直距離。導(dǎo)線弧垂導(dǎo)線弧垂是指導(dǎo)線懸掛曲線上是指導(dǎo)線懸掛曲線上任意一點(diǎn)至兩側(cè)懸掛點(diǎn)連線的垂直任意一點(diǎn)至兩側(cè)懸掛點(diǎn)連線的垂直距離。距離。xolyabx導(dǎo)線弧垂導(dǎo)線弧垂yxfxf0lalbl/2l/2xbxyyf02208)2(2gllgyb202xgyx則代入將xbxxbyyf，yybaxllgxlxlgf002)2)(2(2l la a，l lb b的含義如圖所示，若的含義如圖所示，若l la a=l=lb b=l/2=l/2，則，則028glfx結(jié)論：導(dǎo)線弧垂與應(yīng)力成反比，與檔距的平方成結(jié)論：導(dǎo)線弧垂與應(yīng)力成反比，與檔距的平方成正比，即應(yīng)力越大，弧垂越小；檔距越大，弧垂正比，即應(yīng)力越大，弧垂越??；檔距越大，弧垂越大，當(dāng)懸點(diǎn)等高時(shí)，檔中最大弧垂發(fā)生在檔距越大，當(dāng)懸點(diǎn)等高時(shí)，檔中最大弧垂發(fā)生在檔距中點(diǎn)，即導(dǎo)線最低點(diǎn)。中點(diǎn)，即導(dǎo)線最低點(diǎn)。任意點(diǎn)應(yīng)力和最低點(diǎn)應(yīng)力的關(guān)系任意點(diǎn)應(yīng)力和最低點(diǎn)應(yīng)