線路設(shè)計(jì)復(fù)習(xí)題

1、第一章1.輸電線路的任務(wù)是什么？有幾種電壓等級(jí)？答：輸電線路的任務(wù)是：輸送電能，并聯(lián)絡(luò)各發(fā)電廠、變電所使之并列運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)。目前我國輸電線路的電壓等級(jí)有35kV、 66kV、 110kV、 （ 154kV） 、 220kV、 330kV、500kV、 750kV、 1000kV。2.架空輸電線路主要由哪幾部分組成？各部分有何作用？答：架空輸電線路主要由導(dǎo)線、地線、絕緣子（串）、線路金具、桿塔和拉線、基礎(chǔ)以及接地裝置等部分組成。1）導(dǎo)線用以傳導(dǎo)電流，輸送電能；2）地線又稱避雷線，主要作用是防止雷電直擊導(dǎo)線，同時(shí)在雷擊桿塔時(shí)起分流作用，對(duì)導(dǎo)線起耦合和屏蔽作用，降低導(dǎo)線上的感應(yīng)過電壓；3）

2、絕緣子用來支持或懸掛導(dǎo)線和地線，保證導(dǎo)線與桿塔間不發(fā)生閃絡(luò)，保證地線與桿塔間的絕緣；4）線路金具種類繁多，用途各不相同，在輸電線路中有連接、保護(hù)等作用。通常承受較大的荷載，保證良好的電氣性能；5）桿塔用來支持導(dǎo)線、地線及其它附件，使導(dǎo)線以及地線之間彼此保持一定的安全距離，并保證導(dǎo)線對(duì)地面、交叉跨越物或其他建筑物等具有允許的安全距離，拉線用來平衡桿塔的橫向荷載和導(dǎo)線張力，減少桿塔根部的彎矩；6）桿塔基礎(chǔ)的作用是支承桿塔，傳遞桿塔所受荷載至大地；7）接地裝置的作用是導(dǎo)泄雷電流入地，保證線路具有一定的耐雷水平。第二章1 .何為氣象條件三要素？各對(duì)架空線路有何影響？答：氣象條件三要素是：風(fēng)、覆冰和氣溫

3、。 風(fēng) 作用于架空線上形成風(fēng)壓，產(chǎn)生水平方向上的荷載。風(fēng)速越高，風(fēng)壓越大，風(fēng)載荷也就越大。風(fēng)載荷使架空線的應(yīng)力增大，桿塔產(chǎn)生附加彎矩，會(huì)引起斷線、倒桿事故。微風(fēng)可以引起架空線的振動(dòng)，使其疲勞破壞斷線。大風(fēng)可以引起架空線不同步擺動(dòng)，特殊條件下會(huì)引起架空線舞動(dòng)，造成相間閃絡(luò)，甚至產(chǎn)生鞭擊。風(fēng)還使懸垂絕緣子串產(chǎn)生偏擺，可造成帶電部分與桿塔構(gòu)件間電氣間距減小而發(fā)生閃絡(luò)。覆冰 是一定氣象條件下架空線和絕緣子串上出現(xiàn)的冰、霜、雨淞和積雪的通稱。覆冰增加了架空線的垂直載荷，使架空線的張力增大，同時(shí)也增大了架空線的迎風(fēng)面積，使其所受水平風(fēng)載荷增加，加大了斷線倒塔的可能。覆冰的垂直載荷使架空線的弧垂增大，造成對(duì)

4、地或跨越物的電氣距離減小而產(chǎn)生事故。覆冰后，下層架空線脫冰時(shí)， 彈性能的突然釋放使架空線向上跳躍，這種脫冰跳躍可引起與上層架空線的相間閃絡(luò)。覆冰還使架空線舞動(dòng)的可能性增大。氣溫 的變化引起架空線的熱脹冷縮。氣溫降低，架空線線長縮短，張力增大，有可能導(dǎo)致斷線。氣溫升高，線長增加，弧垂變大，有可能保證不了對(duì)地或其它跨越物的電氣距離。在最高氣溫下，電流引起的導(dǎo)線溫升可能超過允許值，導(dǎo)線因溫度升高強(qiáng)度降低而斷線。3.湖北某氣象臺(tái)的風(fēng)速儀高度為10m, 2min平均最大風(fēng)速v2 = 25m /s ,該地區(qū)為B類地區(qū),試求15米高度處的最大設(shè)計(jì)風(fēng)速。【解】（1）風(fēng)速的次時(shí)換算，即將 2min平均風(fēng)速v2換

5、算為自記I0min時(shí)距平均風(fēng)速v10查表2-5 P38湖北地區(qū)風(fēng)速的次時(shí)換算系數(shù)A=0.732 , B=7.00v10 = Av2 + B =0.732 X 25+7=25.3m/s（2）風(fēng)速的高度換算h Zvh - v0 = ' （）10查表2-6 P39B類地區(qū)粗糙度指數(shù) Z =0.16和修正系數(shù)= =1.0vh - - （） v0 = 1 （味）25.3 = 26.996m/s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 A

6、 = 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,導(dǎo)線外徑d = 17.5mm ,計(jì)算拉斷力 七】=65020N。由教材46頁式（3-1彈性系數(shù)）和47頁溫度線膨脹系數(shù)可知：鋼線的彈性系數(shù)為Es =200900%m2 ,鋼的線膨脹系數(shù)為 ns =11.5父10“ 7c鋁線的彈性系數(shù)為Ea = 60300%1m2 ,鋁的線膨脹系數(shù)為a a = 23父10“次則鋁鋼截面比 m = Aa = 14726 =4.2858 鋼比之= & = 冬竺 =0.2333As34.36m Aa 1

7、47.26ES mEaEsa=由公式（3-1）鋼芯鋁絞線的綜合彈性系數(shù)為:二86899.5687 Nmm2200900 4.2858 603001 4.2858由公式（3- 2）得鋼芯鋁絞線的綜合溫度線膨脹系數(shù)為:w _ Es«s +mEa«a _200900M11.5父10上十4.2858M60300M23父10土 _1797M10 一 二Es mEa=200900 4.2858 60300二 .sa查表3-3、3-4可知：鋁單股的絞前抗拉強(qiáng)度為：6a =175N，mm2 ,鋼線伸長1%時(shí)的應(yīng)力為“ =1140%m2, 鋁線的強(qiáng)度損失系數(shù) a =1.0,由公式(33)得鋼

8、芯鋁絞線的綜合拉斷力為：Tj =a、aAa 、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 8.62% l-E 1E=80000Nmm2 , & B7.8m10',c。ot=E - E 1=86899.5687-80000 = 6899.5687兀2,與=“-b 1 = (17.9717.8) 乂10" = 0.17x10/C /口 =京=0.96%T =0.12%Tj IATj =Tj - Tj 】=|64940.9 -65020 | = 79.

9、1N ,7 .某330kV線路通過典型氣象區(qū)V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8 = 90')。【解】：查附錄A得LGJ 150/35得到鋼芯鋁絞線的相關(guān)數(shù)據(jù)：面積 A = 181.62mm2,外徑d = 17.5mm2 ,單位長度質(zhì)量 q = 676.2kg/km。查教材45頁表2-9得到典型氣象區(qū)V區(qū)的有關(guān)數(shù)據(jù)：覆冰厚度 b = 10mm ,覆冰風(fēng)速、外 過電壓和安裝有風(fēng)時(shí)的風(fēng)速為10m/s.,內(nèi)過電壓時(shí)的風(fēng)速 15m/s,最大風(fēng)速為30m/s。(1)自重比載為qg676.2 9.80665 d31 0,0 =- 10 =

10、10 =36.512 10MPa. mA181.62(2)冰重比載為2 10,0 )=27.728 b(b d) 10” A10 (10 17.5) 工二= 27.728 10 =41.984 10 MPa m181.62(3)垂直總比載為3 10,0 = 1 0,02 10,0 =78.496 10" MPa： m500kV ,(4)無冰風(fēng)壓比載計(jì)算因d =17.5mm >17mm ,則風(fēng)載體型系數(shù) ksc =1.1；只計(jì)算導(dǎo)線時(shí)，電壓等級(jí)低于 sc風(fēng)荷載調(diào)整系數(shù) Pc =1.0,所以：最大風(fēng)速v=30m/s時(shí)，基本風(fēng)壓為W30 =0.625 . 2 = 0.62530 2

11、= 562.5 Pa查52頁表3-6的得計(jì)算強(qiáng)度時(shí)的風(fēng)速不均勻系數(shù)ctf =0.75,所以4 0,30 =fscd w30sin21 10與A562 533_ .= 1.0 0.75 1.1 17.510= 44.715 10 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 = ,： f % w°sin2u 10*A562.533.= 1.0 0.61 1.1 17.5 10= 36.368 10 MPa m181.62內(nèi)過電壓風(fēng)速 v=15m/s時(shí)，基本風(fēng)壓為2._2w30 =0.625 2 =0.625 152 =140.625

12、Pa計(jì)算風(fēng)偏(校驗(yàn)懸垂串風(fēng)偏后的電氣間隙)J =0.75,所以4 0,152c： Jscdw5 sin2 10，A140.62541= 1.0 0.75 1.1 17.510 =11.179 10MPa. m181.62安裝風(fēng)速、外過電壓 v=10m/s時(shí)，查表3-6得af =1.0,則w10 =0.625 2 = 0.625 102 =62.5 Pa4 010 =不 fscdw°sin2F 10 4= 1.0 1.0 1.1 17.5A62.5,°10 =6.624 10 MPa. m181.62(5)覆冰風(fēng)壓比載。因?yàn)関 =10m/ s ,查得計(jì)算強(qiáng)度和風(fēng)偏時(shí)均有 a

13、f = 1.0 ,取Nsc = 12 ,Wio =62.5(Pa ),所以5 10,10 = 3 f 鼠9 2b)w10. 2 .sin 1 10=1.0 1.0 1.2 (17.5 2 10)A 62.5181.6210'=15.486 10$ MPa. m(6)無冰綜合比載最大風(fēng)速(計(jì)算強(qiáng)度)時(shí)有6 0,30=120,042 0,30= .36.512244.715210,=57.72810”MPa.m最大風(fēng)速(計(jì)算風(fēng)偏)時(shí)有6 0,30=120,042 0,30= .36.512236.368210' = 51.53410，MPa.m內(nèi)過電壓時(shí)有6 0,15 V-.,;&

14、#39;h2 0,042 0,15 尸。36.5122 11.1792 10-38.185 10MPa, m安裝有風(fēng)、外過電壓時(shí)有6 0,10 j= J012 0,042 0,10 ) = ；36.5122 6.6242 10'=37.108 10工 MPa. m(7)覆冰綜合比載7 10,10 =. 32 10,052 10,10 = 78.4962 15.4862 103 =80.001 10* MPa. m第四章3.某等高懸掛點(diǎn)架空線擋距為 400m,無高差，導(dǎo)線為 LGJ -150/35,最高氣溫（40 ） 時(shí)的弧垂最低點(diǎn)的水平應(yīng)力 j =62.561MPa，試求該氣象條件下導(dǎo)

15、線的弧垂，線長、懸掛 點(diǎn)應(yīng)力及其垂直分量，并將線長與檔距進(jìn)行比較（以相對(duì)誤差表示）?！窘狻浚翰楸砜傻脤?dǎo)線為 LGJ 150/35的相關(guān)數(shù)據(jù)：A = 181.62mm2, d =17.5mm ,q =676.2kg/km。則導(dǎo)線的自重比載=qg 10“A676.2 9.80665&3181.6210 =36.5117 10 MPa/m62.5613t -1.71345 1036.5117 1036.487 10“62.561= 0.5836 10”sh2二 0400 36.5117 10-=shsh0.11672352 = 0.1169892 62.561ch2二。400 36.5117

16、 10=ch -ch0.11672352= 1.006822 62.561則架空線的弧垂f二 0 (ch62.561-1)3(1.00682 -1)=11.68573 m2二 036.5117 10線長L2二 0l°sh =2 1713.45 0.116989 =400.9096 m懸點(diǎn)應(yīng)力二 A =； B =； 0Ch J2二 0= 62.561 1.00682 =62.9877(MPa)懸點(diǎn)垂向應(yīng)力 二-A =；;B336.5117 10400.9096= 7.319(MPa)線長與檔距的絕對(duì)誤差為相對(duì)誤差為：l = L - l = 400.9096 - 400 = 0.9096

17、( m) l 0.9096.4 = = 100% =0.2274%4004.某檔架空線，檔距為 l = 400m ,(40 C )時(shí)弧垂最低點(diǎn)的水平應(yīng)力高差為h=100m ,導(dǎo)線為LGJ 150 /35,最高氣溫仃0 =62.561MR,試求該氣象條件下導(dǎo)線的三種弧垂、線長、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 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 =676.2kg/km。沿用題3中的一些參量:二 03寸=1.71345M103(m)；3一 =0.5836 10 (

18、1/ m)lsh=0.116989 ；2二 0則求得：l2-0lch=1.00682 ； Lh=Tsh=400.9096(m)2二。2二0,h . 100arcsh 一 = arcshr 400= 0.247466.h .100arcsh = arcsh = 0.246916Lhf400.9096l 00 h 4003a = - - - arcsh1.71345 10 0.246916= -223.0782Lh 受2b = - - arcsh h-2Lm4003 1.71345 103 0.246916 = 623.078(m)中央弧垂:=1 : -1001.71345 103 0.00682

19、 = 12.0438(m)400.9096最大弧垂發(fā)生在 Xm處:l 二 0Xm 二2arcsh h 一 arcshlLh=0 J4003 1.71345 103 0.247466-0.246916 = 200.9424(m)最大弧垂:fm - f l2arcsh- -arcsh 一Lh衛(wèi)3= 12.0438 1.71345 103：0080.247466-0.246916A 1 +2100100 - r-i400400.9096=12.04394m)因?yàn)閍v 0,最低點(diǎn)弧垂無計(jì)算意義。線長：L=Jl" h2-=£400.90962 1002- =413.1931(m)懸點(diǎn)

20、應(yīng)力：a3二a 一 ； 0ch =62.561 ch 0.5836 104-223.078二 0= 62.561 ch -0.13019225 =62.561 1.008487 = 63.092(MPa)bQ二 B = ： 0ch =62.561 ch 0.5836 10623.078-0= 62.561 ch 0.363639281 =62.561 1.066849 = 66.7431(MPa)懸點(diǎn)垂向應(yīng)力：二 a - ；0sh-a =62.561 sh -0.1301922562.561-0.13056 - -8.1684(MPa)二。二 b' = ；0sh-b =62.561 s

21、h 0.363639281 )=62.561 0.371707 = 23.2544(MPa) 二。比較中央弧垂與最大弧垂得出結(jié)論：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fi =11.68573(m),與考慮高差相比，得相對(duì)誤差為:."-fl %212.0438-11.68573 > 2.97%11.685737.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60 =62.561MR ,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、線長和懸點(diǎn)應(yīng)力結(jié)

22、果的相對(duì)誤差?！窘狻縯gB =0.25, cos B =0.970144,sin2 =0.24250.5836 10，4002 =12.03157(m)(1)用斜拋物線公式計(jì)算時(shí)：8 0.970144l2 取大弧垂：fm二f l 28-0 cos-線長：l2l3cos-4001J323L =- = - 0.5836 104003 0.970144cos-24二；0.97014424= 412.3099 0.881174 = 413.1911(m)懸點(diǎn)應(yīng)力：；a = ' °- (fm-h)= 62.56136.5117 10 12.03157 -100/2 = 63.1(MPa

23、)cos -20.970144二 0h62.561工二 b 二(fm -)36.5117 10 12.03157 100/2 = 66.7512(MPa)cos：20.970144l 二。 二 4003a =- - sin - =-1.71345 100.2425 - -215.5116(m)22l 00:4003b0-sin1.71345 100.2425 = 615.5116(m)22垂向應(yīng)力： 5A =¥a=36.5117M104M f215.5116 -8.1109(MPa) cos 0i 0.970144 )oB =¥ bQ =36.5117M10* J615.5

24、116 = 23.1650(MPa) cosP<0.970144)相比懸鏈線精確值誤差：最大弧垂： 3 =1m斜-fm懸I 父100% = |12.03157 T2.04397 | M 100% = 0.103% fm懸12.04397100% = |413.1911 -413.1931 | 100% = 0.00048%413.1931懸點(diǎn)應(yīng)力：二A %A100% J 63.1 -63.092 | 100% =0.0127%63.092100% J 66.7512 - 66.7431 | 100% =0.0121%66.7431懸點(diǎn)垂向應(yīng)力:A A% =仃,A懸100%| -8.110

25、9 -( -8.1684)|100% = 0.68%8.1684100%|23.7650-23.25441 100% =0.3844%23.2544(2)用平拋物線公式計(jì)算時(shí):最大弧垂:fm - f ll20.5836 10，40028-0= 11.6724(m)線長:L. l2l 3400cos :24c0.970144 2410 2a0.5836 10工 4003懸點(diǎn)應(yīng)力:= 412.3099 0.90829 =413.2182(m)62.5610.97014436.5117 10 11.6724 -100 / 2 )= 63.08689(MPa) (fm62.56120.97014436

26、.5117 10 工 11.6724 100 / 2)= 66.73806(MPa)4003-1.71345 100.25 = -228.3625(m)400_ 3_1.71345 103 0.25 = 628.3625(m)垂向應(yīng)力：、: A = a =36.5117 104-228.3625 =-8.3379(MPa)二 B = b =36.5117 10,628.3625：1:-22.94258(MPa)相比懸鏈線精確值誤差:線長：.1% =懸點(diǎn)應(yīng)力：.-：cA%二 B%懸點(diǎn)垂向應(yīng)力:° A平一仃,A懸100% J11.6724 -12.043971 100% . 3.085%

27、12.04397100% J41'2182 -413931 | 100% =0.006075%413.1931aA懸100%63,08689 63,092 | 100% =0.0081%63.092| 66,73806 -66.7431 |100%100% = 0.00755%66.7431100%|-8.3379-(-8.1684 I 100% = 2.075%8.1684乂100%懸| 22,94258-23.2544|23.2544100% =1.341%第五章LGJ 300/40,安全系數(shù) k=2.5,5.某條220kV輸電線路通過我國典型氣象區(qū)山區(qū)，導(dǎo)線采用彈性系數(shù)E=730

28、00,溫膨系數(shù)«=19.6X10 6 1/c,年均許用應(yīng)力*=0.25印。試確定控制氣象條件的檔距范圍。若某單一檔距450m,高差128m,試確定該檔的最大弧垂。1中。（2）查附錄A,得到導(dǎo)線LGJ- 300/40的有關(guān)參數(shù)，整理后列于表表2導(dǎo)線LGJ-300/40有關(guān)參數(shù)【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，整理該非象項(xiàng)目' f最低氣溫最大風(fēng)速覆冰有風(fēng)年均氣溫氣溫（C）-10-5-5+15風(fēng)速(m/s)025100冰厚（mm）0050典型氣象區(qū)4種可能控制條件的有關(guān)氣象參數(shù)，列于表可能控制氣象條件有關(guān)參數(shù)表12中。截面積導(dǎo)線直彈性系數(shù)溫膨

29、系數(shù)計(jì)算拉單位長度強(qiáng)度極限安全許用應(yīng)年均應(yīng)力A徑dECt斷力Tj質(zhì)量q印系數(shù)力呵上限叫(mm2)(mm)(MPa)(1/C)(N)(kg/km)(MPa)k(MPa)(MPa)338.9923.9473000一-619,6 10 6922201133258.442.5103.380.25 中103.38MPa,年均氣溫的許用應(yīng)力為最低氣溫、最大風(fēng)速、覆冰有風(fēng)的許用應(yīng)力為64.61MPa。（3）計(jì)算有關(guān)比載和比值 外可，比載的結(jié)果列于表 3中，力助值列于表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,二者的許用應(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

30、。”(0,0)平(5,0)次5,0)¥(0,25)應(yīng)5,10)做0,25)7(5,10)-332.78 10-311.84 10-344.62 10-325.79 10-37.51 沖0-341.71 X0-345.24 10價(jià)=0.85,由c=1.1of=1.0,出c=1.2表3有關(guān)比載計(jì)算結(jié)果單位：MPa/m表4比值 九同計(jì)算結(jié)果及其排序表單位：1/m氣象條件覆冰有風(fēng)最低氣溫年均氣溫丫 (MPa/m)-345.24 沖0-332.78 沖0-332.78 1000 (MPa)103.38103.3864.610.4376 10-30.3171 10-30.5073 10-3排序b

31、ac(4)計(jì)算臨界檔距高差情況為：cos- - 450 =0.962,1282 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高差h/l0.28氣象條件abc臨界檔距(m)lab=161.46院=虛數(shù)e©=虛數(shù)(5)判定有效臨界檔距，確定控制條件。由此判定不論檔距多大，年均氣溫為控制條件。(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，由上面分析可知，檔距為450m時(shí)，年均氣溫為控制條件。(b)求覆冰無風(fēng)時(shí)導(dǎo)線應(yīng)力E 2l2 cos324 二

32、;以年均氣溫為第I狀態(tài)，覆冰無風(fēng)為第n狀態(tài)，列狀態(tài)方程為：_ _ E 2l2 cos3=,一 1 一224-12代入已知量，得:73000 (44.62 10，450)2 0.96324-1= 64.6173000 (32.78 104 450)2 0.96224 64.6彳-19.6 10 73000 0.962 (-5-15)解得成=89.32。用臨界溫度法判定最大弧垂出現(xiàn)的氣象條件：已知最高溫為tmax=40C,覆冰無風(fēng)時(shí)氣溫tb=-5C, (b=89.32MPa,設(shè)臨界溫度為tj。以覆冰無風(fēng)為第I狀態(tài)，臨界溫度為第n狀 態(tài)，臨界溫度的計(jì)算式為tj =tb + i -、3 3仃baE求得

33、：tj=-5+i5.9i=i0.9i C< tmax=40C。所以最大弧垂出現(xiàn)在最高溫氣象條件下。(d)求最大弧垂以年均氣溫為第I狀態(tài)，最高氣溫為第n狀態(tài)，列狀態(tài)方程為：73000 (32.78 i0, 450)2 0.96224 64.6i2_73000 (32.78 i0, 450)2 0.9623 _646i、一2 一2472.-i9.6 i0$ 73000 (40-i5) 0.962解得物=58.87 (MPa)l232.78 i0J3 4502由弧垂公式求得取大弧垂為：f = i4.65(m)87 0 cos '-8 58.87 0.962第六章5.如圖，li=157m

34、, hi=15.8m, l2=195m , 力w=48.714MPa,試用斜拋物線公式計(jì)算 【解】:水平檔距：h2=19m,導(dǎo)線比載平35.047 10 MPa/m,應(yīng)2州干的水平檔距和垂直檔距。其中cos ：i = li / J2 , hi2cos ：2 =l2 / . h； l；,代入數(shù)據(jù)，求得2州干的水平檔距為:lh =i76.86m垂直檔距：lv,1 2, 0 0 ,hi h22cos32 J 九i I2 .由圖可知：2州干懸掛點(diǎn)低于左側(cè)桿塔的懸掛點(diǎn)，則。：hi h2 Ihi取負(fù)值；2#桿塔懸掛點(diǎn)低于右側(cè)3州干塔懸掛點(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#的垂直檔距

35、:lv = -98.43m7.某330kV架空輸電線路，通過典型氣象區(qū)IX區(qū)，導(dǎo)線為鋼芯鋁絞線LGJ-240/ 55,在等高懸點(diǎn)下，試確定該線路的極限檔距。(安全系數(shù)取k=2.5,懸點(diǎn)應(yīng)力安全系數(shù)取2.25)【解】：通過氣象條件和導(dǎo)線參數(shù)計(jì)算知，架空線覆冰有風(fēng)時(shí)最大比載節(jié)=i20.8i i0 3MPa/m,(p=i02i00 >0.95/297.57=325.957 ( Mpa ),(0= op/2.5=i30.383 MPa ®= cp/2.25=i44.8698 MPa且 £= ®/ 創(chuàng)=2.5/2.25 ,一八.002.5i30.383代入公式：llm

36、 =i.3250i.325 =i588.88m2.25 i20.8i i0求得該線路極限檔距11m=i588.88m第七章6.通過我國典型氣象區(qū)I區(qū)某110kV線路，采用 LGJ- 185/30鋼芯鋁絞線，孤立檔檔距l(xiāng)=100m,采用XP-70單聯(lián)耐張絕緣子串，共 8片重438.7N,耐張絕緣子串的長度 1582mm 試分別求架線施工觀測和竣工時(shí)的應(yīng)力、弧垂（考慮初伸長）?！窘狻恳?、整理基本數(shù)據(jù)（1）計(jì)算用基本數(shù)據(jù)列于下表1。表1基本數(shù)據(jù)表項(xiàng)目L(m)演m)cosPq(kg/km)Tj(N)A(mm2)數(shù)據(jù)1001.5821732.664320210.93項(xiàng)目d(mm)E(MPa)o(1/C)

37、(0(MPa)ocp (MPa)數(shù)據(jù)18.887600018.9 M0-6115.87572.42(p=0.95*Tj/A(o= <p /kk=2.5p49®p= 0.25* 卬（2）整理有關(guān)氣象條件數(shù)據(jù)和相應(yīng)荷載（比載）列于表 2。因典型氣象區(qū)I區(qū)無覆冰，所以可能的控制氣象條件有3個(gè)：最低氣溫、最大風(fēng)速、年均氣表2氣象條件數(shù)據(jù)和相應(yīng)數(shù)據(jù)項(xiàng)目數(shù)據(jù)氣溫（C）風(fēng)速(m/s)冰厚(mm)絕緣子串荷載（N）架空線荷載集度（N/m）Gv（垂直）Gh （水平）GjPvPhP最低氣溫-500438.70438.77.18407.184最大風(fēng)速+10350438.7135.21459.067.

38、18411.1313.247年均氣溫+2000:438.70438.77.18407.184二、計(jì)算各種情況下的線長系數(shù)。由于耐張絕緣子串等長等重且無集中荷載，則按照表134頁表7-3中第二種情況計(jì)算線長系2Ecos3 :即： K 二24最大風(fēng)速時(shí)線長系數(shù)數(shù)K。12 Q 2Gl(1)K:l1(l1 6 0)W州女)P 13.247上=一 =62.803 10 MPa /m,cos . =1,E =76000MPa/0 1.582m,A 210.93架空線所占檔距1i,架空線的單位截面荷載W1-11_11=1-2 0cos - =100 -2 1.582 =96.836m,GJ =459.063

39、N,W=-1-=6.0816MPa cos -y架空線水平投影比載：= = 62.803x 10*MPa/m,代入式(1)中，得：cos -K =138.779 103(MPa)3最低氣溫時(shí)線長系數(shù) K :.丁 UP = 7.184 =34.0587 10 “MPa/m, cos'? =1, E =76000MPa, 0=1.582m, A 210.93-1111 =1 -2 0cos - =100 -2 1.582 =96.836m,GJ =438.7N,W =1 一 =3.2981MPacos -yB = ft =34.0587 x10-MPa /m，代入式(1)中，得: cos

40、:K= 43.8706 103(MPa)33：各種情況下的線長系數(shù)K =43.8706 103(MPa)3氣象情況最低氣溫(無冰無風(fēng))最大風(fēng)速年均氣溫線長系數(shù)K(MPa) 3343.8706X 103138.779 X 10343.8706X 10o假設(shè)平均氣溫為有效控制條件，由狀態(tài)方程式:年均氣溫時(shí)線長系數(shù) K : 各參數(shù)與最低氣溫的相同，求得 將三種情況的線長系數(shù)匯總于表 表3三、確定控制條件(試推比較法)2Ki02" 02 -2 - 01 '正。2 - tl) - K201最低氣溫作為第二狀態(tài)時(shí)：_ _ 一_ _ 32，43.8706 10_6、3二 020 02 2-

41、 -72.42 18.9 1076000(-5 -20) = 43.8706 10372.42求得：仃02 =104.01973MPa< 。0最大風(fēng)速作為第二狀態(tài)時(shí)：o138.779 103aq二22二02 - -72.42 18.9 1076000(10 -20) -138.779 103求得：仃 02 =84.55528MPa v 仃0通過、可知，假設(shè)控制條件為年均氣溫成立。 四、計(jì)算架線觀測應(yīng)力和弧垂。(1)架線觀測情況線長系數(shù)23E cosK =24K計(jì)算，即僅一端具有絕緣子串，無集中荷載時(shí)：6-0Gj2Gj3'沁一11(11 3%)(W1)-皿：A3A 皿JGj)2將

42、=P=Z 184 =34.0587 104MPa/m,cos? =1,E =76000MPa,%=1.582m, A 210.93架空線所占檔距l(xiāng)1,架空線的單位截面荷載 W1C1111 =l - 0 =100 -1.582 =98.418m,Gj =438.7N,W1 = -= 3.352MPacos -架空線水平投影比載：日=34.0587x10工MPa/m ,代入式(7-50)中，得:cos :K'=40.24 103(MPa)3(2)架線弧垂常數(shù)Gj,0 A438.71.582 210.93= 1.314688(MPa/m)(一側(cè)有絕緣子，無集中荷載，表 134頁表7-3中第一

43、種情況)1fm =r+ + ' J ”2 0(應(yīng)力應(yīng)為考慮初伸長后的應(yīng)力)二0cos 848 |2134.0587 10- 100二一2 (1314.688-34.0587) 10 . 1.58224(1314.688-34.0587)2 10 * 1.5824328 34.0587 10100產(chǎn)37%二0(3)架線觀測時(shí)的應(yīng)力和弧垂。考慮初伸長引起的弧垂增大，采用降溫法補(bǔ)償初伸長，取A t=2 0C。用年均溫(最終運(yùn)行時(shí)的)應(yīng)力計(jì)算：Fi = K2 -。0 - ： Etcos4387026 -72.42 -18.9 10-6 76000 20 - -92.7832(MPa)二 072

44、.42由狀態(tài)方程式得 c-：；:0-FiE(t-20)cos-：=K'令 C =Fi : E(t-20)cosB =92.7832 18.9 10-6 76000 (t - 20)= 1.4364t -121.5112應(yīng)力計(jì)算公式為：二；(二0 C) = K'架線觀測應(yīng)力和弧垂的計(jì)算結(jié)果列于表4中。五、計(jì)算竣工應(yīng)力與弧垂。1 彳2(L，)九2】134.0587X10工黑1002(1314.688 - 34.0587) x 103 x 1.5822fm=c+c=C+C仃082仃08244.176(m)仃0應(yīng)力計(jì)算公式為：仃；(仃0 +C) = K其中 K=43.8706X 103

45、(MPa)3即K為無風(fēng)無冰下的線長系數(shù)。列架線觀測和竣工情況的應(yīng)力與弧垂，如卜表4。表4架線觀測和竣工情況的應(yīng)力與弧垂氣溫(C)C (MPa)架線觀測情況K'=40.249X 103 (MPa)3竣工情況K=43.8706 X 103 (MPa)30 (MPa)fm (m)(MPa)fm (m)40-64.055271.85140.603772.42000.6135-71.237277.87410.557078.37850.563630-78.419284.10870.515784.55530.522525-85.601290.51390.479290.90950.485920-92.783297.05600.446997.40690.453515-99.9652103.70750.4183104.01970.424710-107.1472110.44670.3928110.72550.39905-114.3292117.25660.3699117.50640.37590-121.5112124.1240.3495124.34840.3553-5-128.6932131.0370.3310131.24030.3366第八章2.某220kV線路通過我國典型氣象區(qū)口區(qū)，導(dǎo)線采用LGA300/25 ,線路的一個(gè)耐張段如圖所示(圖中單位為 m)。假定架線竣工時(shí)(初伸長未放出)懸垂