110KV架空輸電線路初步設(shè)計(jì)

110KV架空輸電線路初步設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）

題目110KV架空輸電線路初步設(shè)計(jì)

并列英文題目PreliminaryDesignOf110KVOverheadTransmissionLine

系部專(zhuān)業(yè)

姓名班級(jí)

指導(dǎo)老師職稱(chēng)副教授

論文報(bào)告提交日期

密度來(lái)進(jìn)行到縣級(jí)避雷線型號(hào)的選擇；在選出導(dǎo)線以后，利用已知的氣象條件，計(jì)算出導(dǎo)線在各種氣象條件時(shí)的應(yīng)力及弧垂，進(jìn)而繪制導(dǎo)線安裝曲線圖；利用最大弧垂計(jì)算出呼稱(chēng)高，選出合適的桿塔及對(duì)應(yīng)的基礎(chǔ)形式；最終進(jìn)行絕緣子的選型以及防雷防振和愛(ài)護(hù)和接地裝置。

Abstract

Themaincontentoftheinstructionofthisdesignincludes:First,carrieson

thewirethroughthetransportstioncapacityandthepowerfactoruseeconomicalcurrentdensityandthelinemodelchoice;

Inselectsafterthewire,usetheknownmeteorologicalcondition,calculatesthewirehangsineachkindofmeteorologicalcondition,timestressandthearc,tenthplanwireinstallsthediagramofcurves;Usingmosthangscalculatesshoutscallshigh,selectstheappropriatepoletowerandthecorrespondingfoundationform;Finallyiscarriesontheinsulatortheshanpingaswellasanti-radarquakeproofandtheprotetiveearthlinginstallment.

名目

內(nèi)容

初步設(shè)計(jì)是工程設(shè)計(jì)的重要階段,主要的設(shè)計(jì)原則,都在初步設(shè)計(jì)中明確,應(yīng)盡全力討論深透。初步設(shè)計(jì)階段應(yīng)著重對(duì)不同的線路路徑方案進(jìn)行綜合的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，取得有關(guān)協(xié)議，選擇最佳的路徑方案；充分論證導(dǎo)線和地線、絕緣協(xié)作及防雷設(shè)計(jì)的正確性，確定各種電氣距離；仔細(xì)選擇桿塔和基礎(chǔ)形式；合理地進(jìn)行通信愛(ài)護(hù)設(shè)計(jì)；對(duì)于嚴(yán)峻污穢區(qū)、大風(fēng)和重冰雪地區(qū)、不良地質(zhì)和洪水危害地段、特別大跨越設(shè)計(jì)等均要列出專(zhuān)題進(jìn)行調(diào)查討論，提出專(zhuān)題報(bào)告；依據(jù)工程的特點(diǎn)及設(shè)計(jì)的實(shí)際狀況，列出新技術(shù)的科研專(zhuān)題，把科學(xué)試驗(yàn)的成果用于工程設(shè)計(jì)中去。各項(xiàng)設(shè)計(jì)均作出了平安牢靠、技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理的設(shè)計(jì)方案，進(jìn)行優(yōu)選。設(shè)計(jì)必需做到技術(shù)進(jìn)步，并從實(shí)際動(dòng)身，結(jié)合國(guó)情和地區(qū)特點(diǎn)，樂(lè)觀慎重地推廣采納成熟的新材料、新結(jié)構(gòu)等先進(jìn)技術(shù)。

其次部分原始資料介紹

－、設(shè)計(jì)狀況

隨著河南經(jīng)濟(jì)的進(jìn)展，現(xiàn)需要建一110KV變電站。該站輸電線路采納單回輸電方式，線路總長(zhǎng)30KM，輸送功率46MW，功率因數(shù)0.85最大負(fù)荷小時(shí)數(shù)6500小時(shí)。

因地處平原，該輸電線路經(jīng)過(guò)的地勢(shì)平坦，相對(duì)高度較小，沿線耕地較少，多為居民區(qū)，工廠，道路，池塘，沿線樹(shù)木稀有，土質(zhì)含沙量較大，地下水位較淺。

二、自然條件

線路所經(jīng)地區(qū)的自然條件如下表

第三部分設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)

第一章．導(dǎo)線及避雷線部分

導(dǎo)線是固定在桿塔上輸送電流的金屬線，由于常常承受著拉力和風(fēng)冰雨雪及溫度變化的影響，同時(shí)還受空氣中化學(xué)雜質(zhì)的侵蝕，所以導(dǎo)線的材料除了應(yīng)有良好的導(dǎo)電率外，還有足夠的機(jī)械強(qiáng)度和防腐性能。

線路設(shè)計(jì)規(guī)程規(guī)定，110kV線路設(shè)計(jì)氣象條件，應(yīng)依據(jù)沿線的氣象資料和四周已有線路的運(yùn)行閱歷考慮。

在確定最大設(shè)計(jì)風(fēng)速時(shí)，應(yīng)按當(dāng)?shù)貧庀笈_(tái)（站）重現(xiàn)期為15年，10min時(shí)距平均的年最大風(fēng)速作樣本，并宜采納極值I型分布作為概率統(tǒng)計(jì)值。110kV線路的最大設(shè)計(jì)風(fēng)速不應(yīng)低于25m/s。

合理的選擇導(dǎo)線截面，對(duì)電網(wǎng)平安運(yùn)行和保障電能質(zhì)量有重大意義，隨著經(jīng)濟(jì)的高速進(jìn)展，對(duì)電力的需求越來(lái)越大，我們?cè)谶x擇導(dǎo)線的時(shí)候，還要考慮線路投運(yùn)后5年的進(jìn)展需要。

本設(shè)計(jì)中我們根據(jù)經(jīng)濟(jì)電流密度進(jìn)行導(dǎo)線截面選擇

公式如下：LI

（其中S指導(dǎo)線截面；J指經(jīng)濟(jì)電流密度；

s

J

I指線路最大負(fù)荷電流）

L

在此我們選用一般型鋼芯鋁絞線，即LGJ-150／20型與避雷線協(xié)作的原則，避雷線的型號(hào)選擇為GJ-35型。（詳細(xì)計(jì)算見(jiàn)計(jì)算書(shū)）

其次章．導(dǎo)線的應(yīng)力及弧垂

架空線路的導(dǎo)線和避雷線，周期性的遭受外部荷載的作用，在導(dǎo)線和避雷線上產(chǎn)生不同的應(yīng)力。在架空線路機(jī)械計(jì)算時(shí)，應(yīng)用“比載”計(jì)算機(jī)械荷載比較便利。架空線路中相鄰兩直線桿塔中心線間的水平距離，稱(chēng)檔距L。導(dǎo)線懸掛點(diǎn)到導(dǎo)線最低點(diǎn)的垂直距離，稱(chēng)為弧垂。當(dāng)氣象條件變化時(shí)，導(dǎo)線受溫度和荷載的作用，導(dǎo)線材料的應(yīng)力，弧垂及線長(zhǎng)也將隨著變化，不同的氣象條件下導(dǎo)線的應(yīng)力。也可以依據(jù)狀態(tài)方程進(jìn)行計(jì)算。

查表及資料可知，導(dǎo)線計(jì)算截面S=167．37ｍ㎡，導(dǎo)線計(jì)算直徑d=16．72mm單位質(zhì)量q=589Kg/Km最大風(fēng)速Vmax=30m/s覆冰厚度b=10mmTmax=40℃Tmin=-20℃覆冰風(fēng)速V=10m/s

一、計(jì)算比載

1.自重比載

Ns

q

g(108.931-??=2./mmm)

2.冰重比載

Ns

dbdg(10)

(208.2732-?+?

=2./mmm)3.垂直總比載

)./(2213mmmNggg+=

4.無(wú)冰風(fēng)壓比載

Ns

acdvg(106125.032

4-??=2./mmm)5.覆冰風(fēng)壓比載

Ns

vbdacg(10)2(6125.032

5-?+?

=2./mmm)6.無(wú)冰綜合比載

)./(224216mmmNggg+=7.覆冰綜合比載

)./(225237mmmNggg+=

二、臨界檔距的計(jì)算及判別

參照有關(guān)資料，150/20型導(dǎo)線物理特性參數(shù)為瞬時(shí)破壞應(yīng)力

pσ，平安系數(shù)K，膨脹系數(shù)α，彈性系數(shù)E。

1、利用參數(shù)計(jì)算導(dǎo)線的許用應(yīng)力

)/(][2mmNppjσσ?=2、臨界檔距的判別

為了保證架空線長(zhǎng)期運(yùn)行的平安牢靠性，除需使其應(yīng)力在任何氣象條件下均不得超過(guò)強(qiáng)度許用應(yīng)力外，應(yīng)具有足夠的耐振力量取決于年平均運(yùn)行應(yīng)力的大小，滿意強(qiáng)度條件要求的架空線，在任何氣象狀況下的應(yīng)力均不超過(guò)強(qiáng)度許用應(yīng)力，而耐振條件則要求架空線在平均氣溫下的應(yīng)力不超過(guò)年平均運(yùn)行應(yīng)力的上限，這兩種條件那一種在什么氣象條件下起掌握作用，需要借助臨界

檔距來(lái)推斷，考慮了耐振條件以后共有三個(gè)臨界檔距：（1）最低氣溫柔最大比載的臨界檔距；（2）最大比載和年平均氣溫的臨界檔距。（3）最低氣溫柔年平均氣溫的臨界檔距。

可能掌握條件排列表。

L=

lab

其于的檔距依據(jù)上面的算法即可求出。

將臨界檔距填入有效臨界檔距判別表中，進(jìn)行推斷

有效臨界檔距為128.8ladmL=

128.8ladmL=

由圖可以看出：當(dāng)L128.8時(shí)，由最大比載掌握應(yīng)力。

三、計(jì)算各種氣象條件下的應(yīng)力及弧垂

導(dǎo)線的假設(shè)安裝是在不同條件下進(jìn)行的，施工時(shí)需對(duì)比事先做好的表格，查處對(duì)應(yīng)的弧垂，以確定松緊程度，使其在任何條件下都不超過(guò)允許值且滿意耐振條件，并且導(dǎo)線對(duì)地和被跨物之間的距離符合要求，保證運(yùn)行的平安。

利用以下公式求出最低氣溫柔做高氣溫兩種氣象條件下的應(yīng)力弧垂并作表格：

222222

()2424nmnmnmnmlglgttασσβσβσβ-=---28lgfσ=

最高和最低氣溫條件下的應(yīng)力弧垂關(guān)系表（如下表所示）

第三章．桿塔的選擇

1、桿塔的作用

架空線路的桿塔是用來(lái)支持導(dǎo)線和避雷線的，并使導(dǎo)線與導(dǎo)線，導(dǎo)線與避雷線，導(dǎo)線與大地及其它被跨越物間保持肯定的平安距離。

桿塔有水泥桿塔和鐵塔，水泥桿塔比鐵塔有以下缺點(diǎn)：

1.鋼筋混凝土電桿的重力大。

2.由于鋼筋混凝土耐張轉(zhuǎn)角桿一般都需要有拉線，在居民擁擠地帶以及地區(qū)都不能使用。

3.鋼筋混凝土電桿一般不能承受較大荷載

2、桿塔的選用

本線路桿塔依據(jù)《110～500kV架空送電線路設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》（DL／T5092-1999）規(guī)定進(jìn)行選型。導(dǎo)線在桿塔上布置方式如下：（1）單回路鐵塔為三角排列布置

（2）地線為水平排列布置。

第四章．桿塔基礎(chǔ)設(shè)計(jì)

在送電線路中，桿塔底下部分的總體稱(chēng)為基礎(chǔ)，它的作用是使桿塔在各種受力狀況下不傾覆，下陷和上拔。因此對(duì)基礎(chǔ)施工的質(zhì)量要求必需嚴(yán)格，工程數(shù)據(jù)，資料的記錄必需齊全，以利于長(zhǎng)期平安運(yùn)行。

一、鐵塔基礎(chǔ)承受以下幾種荷重：

1、由桿塔、導(dǎo)線、避雷線、絕緣子、金具等的自重而產(chǎn)生的垂直荷重，還應(yīng)計(jì)及覆冰荷重和安裝時(shí)工人、工具及附件的荷重。

2、由風(fēng)力產(chǎn)生的荷重力，轉(zhuǎn)角桿塔的角度荷載。

3、由兩側(cè)導(dǎo)線、避雷線張力不平衡由事故斷線而產(chǎn)生的張力和沖擊力。

4、組立桿塔及架空線時(shí)產(chǎn)生的安裝負(fù)重。

二、基礎(chǔ)型式的選擇

巖石基礎(chǔ)施工，最主要的是巖石本身的強(qiáng)度，施工時(shí)應(yīng)依據(jù)設(shè)計(jì)資料，逐基核查覆土層厚度及巖石質(zhì)量，當(dāng)實(shí)際狀況和設(shè)計(jì)不符時(shí)，應(yīng)向設(shè)計(jì)單位提出處理方案。地表上的巖石長(zhǎng)期暴露在外，在太陽(yáng)輻射熱，大氣、水及生物等機(jī)械或化學(xué)作用影響下，會(huì)逐基轉(zhuǎn)變巖石的性狀，使整體巖石破裂成松散的碎屑即風(fēng)化。風(fēng)化作用使巖石的聯(lián)結(jié)性遭受破壞，影響了他的物理力學(xué)性質(zhì)，尤其大大降低巖石的強(qiáng)度，對(duì)桿塔基礎(chǔ)起著不良的影響。因此判別巖石的風(fēng)化程度對(duì)基礎(chǔ)的平安是相當(dāng)重要的。

巖石風(fēng)化程度的類(lèi)別：巖石風(fēng)化程度的劃分

本施工改造段屬3類(lèi)巖石實(shí)際上不能做成巖石基礎(chǔ)，宜采納現(xiàn)澆鋼筋混凝土或混凝土基礎(chǔ)；運(yùn)輸或澆制混凝土有困難的地區(qū)，可采納預(yù)制裝配式基礎(chǔ)或金屬基礎(chǔ)；必要時(shí)可采納樁基礎(chǔ)。

依據(jù)該線路所經(jīng)地段地形、地質(zhì)狀況，結(jié)合考慮水文、地震及施工等因素，所以本工程全部現(xiàn)澆鋼筋混凝土基礎(chǔ)

第五章．絕緣子的選擇

一、絕緣子作用

絕緣子是用來(lái)支撐和懸掛導(dǎo)線，并使導(dǎo)線和桿塔絕緣，它應(yīng)具有足夠的絕緣強(qiáng)度和機(jī)械強(qiáng)度，同時(shí)對(duì)化學(xué)物質(zhì)的侵蝕具有足夠的抵擋力量，并能適應(yīng)大氣條件的變化。

二、絕緣子污閃分析

由于送電線路四周的大氣污染，絕緣子表面附著污穢物質(zhì)，在大霧或比較潮濕的狀況下，積附在絕緣子表面的污穢物質(zhì)中可溶性鹽類(lèi)被水分溶解，形成一種導(dǎo)電水膜。從而使絕緣子的表面電阻下降，泄漏電流增大，產(chǎn)生局部放電，當(dāng)絕緣子電阻下降到不能承受線路運(yùn)行電壓時(shí)，絕緣子就會(huì)發(fā)生閃絡(luò)，使線路跳閘，造成供電中斷。

三、絕緣子的選擇

對(duì)線路穿過(guò)地區(qū)實(shí)地考察，該地區(qū)為Ⅲ級(jí)污穢區(qū)，所以設(shè)計(jì)采納Ⅲ級(jí)污穢區(qū)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)。

依據(jù)GB/T16434-1996《高壓架空線路和發(fā)電廠、變電所環(huán)境污區(qū)分級(jí)及外絕緣選擇標(biāo)準(zhǔn)》和《懸式絕緣子選型及爬電比距配置導(dǎo)則》要求，在額定工作電壓時(shí)，對(duì)于玻璃絕緣子二、三、四級(jí)污區(qū)的爬電比距分別按2.25～2.50cm/kV、2.85～3.20cm/kV、3.50～3.80cm/kV進(jìn)行配置；復(fù)合絕緣子的爬電比距按如下原則配置：二級(jí)污區(qū)不小于2.3cm／kV；三、四級(jí)污區(qū)不小于2.88cm／kV。

依據(jù)豫電生字（1989）第54號(hào)文，河南省電力工業(yè)局有關(guān)精神和河南省電力公司編制的湖南地區(qū)污穢區(qū)域圖及現(xiàn)場(chǎng)踏勘狀況，線路所經(jīng)地區(qū)污穢等級(jí)達(dá)到Ⅲ級(jí)。

依據(jù)實(shí)際需要：本線路孤立檔選用單串合成絕緣子成串；連續(xù)檔的耐張桿塔選用雙串合成絕緣子成串，直線桿塔跨越檔選用雙串合成絕緣子成串，非跨越檔選用單串合成絕緣子成串；跳線選用單串耐污型懸式絕緣子成串。

1、懸垂串FXBW4-110/120單串成串

2、懸垂串FXBW-110/70雙串成串

3、耐張串FXBW4-110/120單串成串

4、耐張串FXBW-110/70雙串成串

5、跳線懸垂串XWP-7單串成串

據(jù)DL/T5092-1999線路設(shè)計(jì)規(guī)程，海拔1000m以下地區(qū)，操作過(guò)電壓及雷電過(guò)電壓要求的懸垂絕緣子串絕緣子片數(shù)，不應(yīng)少于下表的數(shù)值。耐張絕緣子串的絕緣子片數(shù)應(yīng)在下表的基礎(chǔ)上增加，對(duì)110～330kV送電線路增加1片，對(duì)500kV送電線路增加2片。操作過(guò)電壓及雷電過(guò)電壓要求懸垂絕緣子串的最少片數(shù)：

第六章．防雷防振及接地愛(ài)護(hù)裝置的選擇

一、防雷愛(ài)護(hù)措施

依據(jù)電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《溝通電氣裝置的過(guò)電壓愛(ài)護(hù)和絕緣協(xié)作》(DL/T620—1997)及《設(shè)計(jì)規(guī)程》規(guī)定，本工程采納以下措施防雷：

1、防雷本線路全線架設(shè)兩根地線；

2、塔頭布置兩根地線之間的距離不超過(guò)地線與導(dǎo)線垂直距離的5倍，地線對(duì)邊導(dǎo)線的愛(ài)護(hù)角不大于20度；

3、在外過(guò)電壓15度無(wú)風(fēng)時(shí)，在檔距中心，導(dǎo)線與地線間的距離滿意下式要求：

S>=0.012L+1；式中S--檔距中心導(dǎo)線與地線間的距離(m)；L—檔距(m)（計(jì)算條件為±15℃、無(wú)冰、無(wú)風(fēng)）。二、防振措施

導(dǎo)線的振動(dòng)和舞動(dòng)對(duì)導(dǎo)線的危害較大，引起導(dǎo)線振動(dòng)的主要緣由是風(fēng)的作用，架空輸電線路的導(dǎo)線受穩(wěn)定的微風(fēng)作用時(shí)，便在導(dǎo)線的背面形成以肯定頻率上下交替變化的氣流渦流，從而使

標(biāo)稱(chēng)電壓(kV)110220330500單片絕緣子的高度

(mm)146

146

146

155

絕緣子片數(shù)(片)7131725

導(dǎo)線受到一個(gè)交替的脈沖力作用，當(dāng)頻率與導(dǎo)線固有頻率相等時(shí)，導(dǎo)線垂直平面產(chǎn)生共振，引起導(dǎo)線舞動(dòng)。

導(dǎo)線振動(dòng)的波形為駐波，即波節(jié)不變，波腹上下交替變化。在一年中，導(dǎo)線振動(dòng)的時(shí)間達(dá)全年的30％－35％，無(wú)論導(dǎo)線以什么頻率振動(dòng)，線夾出口總是為一波節(jié)點(diǎn)，所以導(dǎo)線振動(dòng)使導(dǎo)線在線夾出口反復(fù)扭折，使材料疲憊，最終導(dǎo)致導(dǎo)線斷線或斷股大事發(fā)生，對(duì)導(dǎo)線的運(yùn)行平安危害很大。

鑒于導(dǎo)線振動(dòng)的起因及危害，我們必需實(shí)行相應(yīng)的措施來(lái)愛(ài)護(hù)線路平安運(yùn)行，在該設(shè)計(jì)中主要從下面兩方面來(lái)愛(ài)護(hù)：

1、采納防振線夾，利用設(shè)備本身對(duì)導(dǎo)線的阻尼作用，削減導(dǎo)線的振動(dòng)；

2、采納防振錘（導(dǎo)線使用FD-3避雷線使用FG-35型）

安裝防振錘的原則：最大波長(zhǎng)和最小波長(zhǎng)的狀況下，防振錘的安裝位置在線夾出口的第一個(gè)半波內(nèi)。

三、接地愛(ài)護(hù)

依據(jù)規(guī)程規(guī)定：有地線的桿塔均應(yīng)接地。本工程線路經(jīng)過(guò)的地區(qū)，該線路經(jīng)過(guò)地區(qū)土壤電阻率為100≤ρ≤500Ω·m，在雷雨季節(jié)干燥時(shí)，獨(dú)立桿塔的工頻接地電阻按不大于15Ω設(shè)計(jì)，每基桿兩腿和塔四腿均裝設(shè)接地引下線及接地裝置，接地體采納φ12元鋼，接地體及引下線應(yīng)熱鍍鋅防腐并敷設(shè)成放射型，埋深不小于0.8m。為便于測(cè)量變電站接地網(wǎng)的電阻，在變電站的地線掛線

架上，裝設(shè)一片XWP-7型懸式絕緣子。正常時(shí)地線與變電站連接，

第四部分計(jì)算任務(wù)書(shū)

第一章．導(dǎo)線截面選擇及校驗(yàn)計(jì)算部分一、按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)線截面

表2-1導(dǎo)線和電纜的經(jīng)濟(jì)電流密度校驗(yàn)Jec(A/mm2)I

max

=P/cos25000/115)125.51()A?==,查表2-1得

Jec=0.9A/mm2,則單回路線路總的截面積為

2max/125.51/0.9139.5()ecSIJmm===

由附表查得選擇鋼芯鋁鉸線LGJ-150,避雷線依據(jù)與導(dǎo)線協(xié)作的原則選擇GJ-35.

二、導(dǎo)線截面的校驗(yàn)

已知:r0=0.21Ω/km，x0=0.432Ω/km，P=250.85?=21.25MW,Q=3.75Mvar。（1）按容許電壓損耗校驗(yàn)則實(shí)際電壓損耗為：

%

10%5.0110/553.0%100/%553.0110/1042.075.321.025.21<==??=?=??+?=?Ueuuu

故實(shí)際電壓損耗小于容許值，因此滿意電壓損耗要求。（2）熱穩(wěn)定校驗(yàn)：規(guī)程規(guī)定導(dǎo)線長(zhǎng)期允許工作電流為70攝氏度，LGJ-150/20導(dǎo)線的容量容許電流為445A。當(dāng)回路斷開(kāi)或故障時(shí)，容許電流為445×1.2=534A(雙回線路時(shí)電流是單回線路的1.2倍）。遠(yuǎn)大于Imax(445A)故能滿意發(fā)熱條件要求。

（3）機(jī)械強(qiáng)度條件校驗(yàn)由于架空線導(dǎo)線懸掛在桿塔上，不但要受到導(dǎo)線本身荷重的作用，而且要經(jīng)受氣候條件等各種外界不利條件的影響。為保證線路平安運(yùn)行，所以導(dǎo)線必需具備足夠的機(jī)械強(qiáng)度。因此規(guī)程規(guī)定，對(duì)于線路跨越鐵路、通航河流、大路、通信線路和居民區(qū)的線路，其導(dǎo)線截面不得小于35mm2，因此選擇雙回路LGJ-150/20導(dǎo)線能滿意機(jī)械強(qiáng)度要求。

其次章．導(dǎo)線的應(yīng)力及弧垂計(jì)算

當(dāng)導(dǎo)線受外界溫度變化時(shí)，將引起導(dǎo)線的熱脹冷縮；而導(dǎo)線上荷載的變化，將引起導(dǎo)線的彈性變形。這兩種的結(jié)果，均使導(dǎo)線長(zhǎng)度發(fā)生變化。在檔距肯定時(shí)，導(dǎo)線長(zhǎng)度即使發(fā)生微小的變化，也將會(huì)導(dǎo)致導(dǎo)線張力和弧垂發(fā)生相應(yīng)的變化。導(dǎo)線長(zhǎng)度縮短，將使導(dǎo)線的張力增大，弧垂減小，機(jī)械平安系數(shù)降低；反之，導(dǎo)線伸長(zhǎng)，將使導(dǎo)線張力減小，弧垂增大，平安系數(shù)增大。因此，在設(shè)計(jì)線路時(shí)，必需計(jì)算導(dǎo)線的應(yīng)力和弧垂，以便確定和把握在各種氣象條件下導(dǎo)線應(yīng)力和弧垂的變化狀況，使設(shè)計(jì)做到經(jīng)濟(jì)合理，

以便利施工安裝。一、比載計(jì)算

查表及資料可知：導(dǎo)線計(jì)算截面積2167.37Smm=導(dǎo)線計(jì)算直徑16.72dmm=單位質(zhì)量598qkgkm=最大風(fēng)速

max30Vms=覆冰厚度10bmm=max40t=℃min20t=-℃覆冰

風(fēng)速10Vms=１、自重比載

19.8qgs==9.8×

598

167.37

×310-=35.01×310-（2.Nmmm）2、冰重比載3227.73()10bdbgs-+?=

=27.73×310(16.7210)

10167.37

-?+?=44.27×3

10-（2.Nmmm）3、垂直總比載

312ggg=+=（35.01+44.27）×310-=79.28×310-（2.Nmmm）

4、無(wú)冰風(fēng)壓比載

4g=20.6125cdvs

α35.01×3

10-=0.6125×20.851.216.7230167.37???×

310-=56.17×310-（2.Nmmm）

5、覆冰風(fēng)壓比載5

g=

2

0.6125(2)cdbvs

α+×310-=0.6125×

2

1.001.2(16.72210)10167.37

??+??×310-=16.13×310-（2.Nmmm）

6、無(wú)冰綜合比載

6g310-=66.19×310-（2.Nmmm）

7、覆冰綜合比載

7g310-=80.91×310-（2.Nmmm）二、臨界檔距的計(jì)算及判別

查資料可知：LGJ-150/20的參數(shù)pσ=284.22()Nmm（瞬時(shí)破壞應(yīng)力）平安系數(shù)K=2.5膨脹系數(shù)α=19×610-（1℃）彈性模數(shù)β=784002()Nmm

按設(shè)計(jì)規(guī)程規(guī)定，年運(yùn)行應(yīng)力的氣象條件采納年平均氣溫，導(dǎo)線的年平均運(yùn)行應(yīng)力不超過(guò)導(dǎo)線瞬時(shí)破壞應(yīng)力上限的0025

則pjσ????

=0025×pσ2()Nmm導(dǎo)線的許用應(yīng)力p

k

σσ=

=

284.2

2.5

=113.682()Nmmpjσ????

=0025×pσ=0025×284.2=71.052()Nmm為了保證架空線長(zhǎng)期的平安牢靠，除需使其應(yīng)力在任何氣象條件下均不得超過(guò)強(qiáng)度許用應(yīng)力外，還應(yīng)具有足夠的耐振力量。架空線的耐振力量取決于年平均運(yùn)行應(yīng)力的大小，滿意強(qiáng)度條件要求的架空線，在任何氣象條件的應(yīng)力均不至超過(guò)強(qiáng)度許用應(yīng)力，而耐震條件則要求架空線在平均氣溫下的應(yīng)力不超過(guò)年平均運(yùn)行應(yīng)力的上限這兩種條件哪一種在什么氣象狀況下起掌握作用，需要借助于臨界檔距來(lái)判別，考慮了耐震條件以后公用三個(gè)臨界檔距：（1）最低氣溫柔最大比載的臨界檔距（2）最大比載和年平均氣溫的臨界檔距（3）最低氣溫柔年平均氣溫的臨界檔距。

=

lab

=241.1m

lacL

=

=140.14m

=128.8m

lbcL=虛數(shù)

lbdL=0

lcdL=122.03m

ad

lL=

將臨界檔距填入有效臨界檔距判別表中，進(jìn)行推斷

有效檔距為ladL=128.8m

由圖可以看出：當(dāng)L〈128.8m時(shí)，應(yīng)力由最低氣溫掌握；當(dāng)L〉128.8m時(shí)，應(yīng)力由最大比載掌握。

三、各種氣象條件下的應(yīng)力和弧垂計(jì)算

導(dǎo)線的假設(shè)安裝是在不同條件下進(jìn)行的，施工時(shí)需對(duì)比事先做

好的表格，查出對(duì)應(yīng)的弧垂，以確定松緊程度，使其在任何條件下都不超過(guò)允許值且滿意耐振條件，并且導(dǎo)線對(duì)地和被跨物之間的距離符合要求，保證運(yùn)行的平安。（一）最低氣溫（T=20℃）

當(dāng)L=50m時(shí)，應(yīng)力由最低氣溫掌握σ=113.682()N

mm

g=35.01×310-2.Nmmm

2

8lg

fσ

==

235035.01108113.68-???=0.09624m當(dāng)L=100m時(shí)，應(yīng)力由最低氣溫掌握

28lg

fσ

=

=

23

10035.01108113.68

-???=0.385m

當(dāng)L=128.8m時(shí)，為臨界檔距

28lgfσ

==23

128.835.01108113.68-???=0.639m

當(dāng)L=150m時(shí)，由最大比載掌握

222222

()2424nnnmnmnmlglgttα

σσβσβσβ

-=---2262266262

15035.011015052.411019

113.68(205)2412.755102412.75510113.6812.755

σσ----????-=---+??????

σ=106.7

2

()Nmmf=23

15035.01108106.7-???

=0.92m

當(dāng)L=200m時(shí)，應(yīng)力由最大比載掌握

226226626220245.011020242.411019113.68(205)

2412.755102412.75510113.6812.755

σσ----????-=---+??????89.73σ=2()Nmm

f=23

20245.0110889.73

-???

=1.95m

當(dāng)L=250m時(shí)，應(yīng)力由最大比載掌握

226226626225035.011025052.411019113.68(205)

2412.755102412.75510113.6812.755σσ----????-=---+??????

75.98σ=2()Nmm

23

25035.0110875.98

f-??=?

=3.6m

當(dāng)L=300m時(shí)，應(yīng)力由最大比載掌握

2262266262

30035.011030052.411019113.68(205)2412.755102412.75510113.6812.755

σσ----????-=---+??????

66.64σ=2()Nmm

23

30035.0110866.64

f-??=?

=5.91m

當(dāng)L=350m時(shí)，應(yīng)力由最大比載掌握

2262266262

35035.011035052.411019113.68(205)2412.755102412.75510113.6812.755

σσ----????-=---+??????

61.8σ=2

()Nmm23

35035.0110861.8

f-??=?

=8.68m

當(dāng)L=500m時(shí)，應(yīng)力由最大比載掌握

2262266262

50035.011050052.411019113.68(205)2412.755102412.75510113.6812.755

σσ----????-=---+??????59.06σ=2

()Nmm

23

50035.0110859.06

f-??=?

=11.33m

（二）最高氣溫時(shí)40t=℃當(dāng)L=50m時(shí)，應(yīng)力由最低氣溫掌握

2262266262

5035.01105052.411019113.68(4020)2412.755102412.75510113.6812.755

σσ----????-=--+??????32.8σ=2()N

mm

235035.0110832.8

f-??=?

=0.33m

當(dāng)L=100m時(shí)，應(yīng)力由最低氣溫掌握

2262266262

10035.011010052.411019113.68(4020)2412.755102412.75510113.6812.755

σσ----????-=--+??????

42.9σ=2()Nmm

2310035.0110842.9

f-??=?

=1.02m

當(dāng)L=128.8m時(shí)，為臨界檔距

2262266262128.835.0110128.852.411019113.68(4020)

2412.755102412.75510113.6812.755

σσ----????-=--+??????

48.02σ=2()N

mm

23128.835.0110848.02

f-??=

?

=1.5m

當(dāng)L=150m時(shí)，應(yīng)力由最大比載掌握

226226626215035.011015052.411019113.68(405)

2412.755102412.75510113.6812.755

σσ----????-=--+??????48.20σ=2

()Nmm

2315035.0110848.20

f-??=?

=2.04m

當(dāng)L=200m時(shí)，應(yīng)力由最大比載掌握

2262266262

20245.011020242.411019113.68(405)2412.755102412.75510113.6812.755

σσ----????-=--+??????48.52σ=2

()Nmm

2320245.0110848.52

f-??=?

=3.61m

當(dāng)L=250m時(shí)，應(yīng)力由最大比載掌握

2262266262

25035.011025052.411019113.68(405)2412.755102412.75510113.6812.755

σσ----????-=--+??????48.71σ

=2()Nmm

23

25035.0110848.71

f-??=?

=5.62m

當(dāng)L=300m時(shí)，應(yīng)力由最大比載掌握

226226626230035.011030052.411019113.68(405)

2412.755102412.75510113.6812.755

σσ----????-=--+??????

48.84σ=2()Nmm

2330035.0110848.84

f-??=?

=8.1m

當(dāng)L=350m時(shí)，應(yīng)力由最大比載掌握

2262266262

35035.011035052.411019113.68(405)2412.755102412.75510113.6812.755

σσ----????-=--+??????48.92

σ=2

()Nmm

2335035.0110848.92

f-??=?

=11m

當(dāng)L=500m時(shí)，應(yīng)力由最大比載掌握

2262