電力內(nèi)外線課件：架空線路設(shè)備選擇

架空線路電氣機(jī)械計(jì)算一、架空線路電氣計(jì)算

一、架空配電線路電氣計(jì)算在電力網(wǎng)的建設(shè)中，無(wú)論新建的還是現(xiàn)有的架空線路，都需要進(jìn)行一系列的電氣計(jì)算，如線損計(jì)算、電壓損耗計(jì)算和導(dǎo)線截面選擇等。電壓損耗計(jì)算用于了解用戶外的電壓變化是否在允許范圍內(nèi)，以決定采取什么調(diào)壓措施；線損計(jì)算是為了減少功率損耗，也就是減少電能損耗；導(dǎo)線截面選擇正確與否，不僅影響著線路建設(shè)投資費(fèi)用，還影響線路的電壓和電能損耗。因此，正確計(jì)算線損、電壓損耗和選擇導(dǎo)線截面對(duì)線路建設(shè)和運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性以及供電的可靠性都具有重要意義。（一）．電能質(zhì)量指標(biāo)衡量電能質(zhì)量的指標(biāo)主要有頻率、電壓、波形、電壓波動(dòng)與閃變和三相不平衡度等。

1、電壓變化超出允許范圍時(shí)的危害性絕緣老化、鐵芯發(fā)熱、電流過(guò)大（一般不超過(guò)±5%）2、頻率變化超出允許范圍的危害性電機(jī)轉(zhuǎn)速變化（一般不超過(guò)±0.5Hz）3、電壓波形也是衡量電能質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)之一衡量波形畸變的指標(biāo)為正弦波形畸變率

4、電壓變動(dòng)與閃變

供電電壓在兩個(gè)相鄰的、持續(xù)1s以上電壓方均根值U1和U2之間的差值，稱為電壓變動(dòng)。閃變是指負(fù)荷急劇產(chǎn)生的頻繁電壓變動(dòng)。通常供電系統(tǒng)中電壓閃變多由用戶波動(dòng)性負(fù)荷引起。

5、三相不平衡度在不平衡的三相電力系統(tǒng)中，電壓負(fù)序分量與正序分量的方均根值之比，稱為不平衡度。

（二）電力線路的參數(shù)和等值電路1．線路的參數(shù)電力線路的電氣參數(shù)包括導(dǎo)線的電阻、電導(dǎo)，以及由交變電磁場(chǎng)而引起的電感和電容四個(gè)參數(shù)。（1）線路的電阻（2）線路的電抗（3）線路的電導(dǎo)（4）線路的電納（1）線路的電阻

(Ω/km)式中r0——每相導(dǎo)線單位長(zhǎng)度的電阻值(Ω/km)；γ——導(dǎo)線材料的電導(dǎo)率(m/Ω·mm2）ρ——導(dǎo)線材料的電阻率（Ω·mm2/km）s——導(dǎo)線載流部分的標(biāo)稱截面，對(duì)綱芯鋁絞線只

計(jì)鋁部截面（mm2）。（1）線路的電阻式中R——每相導(dǎo)線的總電阻(Ω)；L——每相導(dǎo)線長(zhǎng)度（km）。（2）線路的電抗

交流電流流過(guò)導(dǎo)線時(shí)，就會(huì)在導(dǎo)線周圍空間產(chǎn)生交變磁場(chǎng)，電流變化時(shí)將引起磁通的變化，而磁通的變化將在導(dǎo)線自身內(nèi)感應(yīng)出自感電動(dòng)勢(shì)，而在鄰近的其他導(dǎo)線上感應(yīng)出互感電動(dòng)勢(shì)，無(wú)論自感時(shí)勢(shì)還是互感時(shí)勢(shì)都是阻止電流流動(dòng)的。這種度量阻礙電流流動(dòng)的能力稱為電抗。導(dǎo)線電抗的大小與導(dǎo)線的幾何尺寸、排列方式及相間距離有關(guān)。（2）線路的電抗當(dāng)三相導(dǎo)線對(duì)稱排列時(shí)，導(dǎo)線單位長(zhǎng)度的電抗x0可按下試計(jì)算

式中：f為交流電頻率，r為導(dǎo)線外半徑，μ導(dǎo)線材料的相對(duì)導(dǎo)磁率，銅和鋁μ取1；Dav為三相導(dǎo)線間的幾何平均距離，簡(jiǎn)稱幾何均距；Dab、Dbc、Dca分別為ab相之間、bc相之間、ca相之間的距離。

（2）線路的電抗將μ＝1、f=50代入上式可得式中x0——每相導(dǎo)線單位長(zhǎng)度的電抗值(Ω/km)；Dav——三相導(dǎo)線間的幾何平均距離（mm）；r——導(dǎo)線的計(jì)算半徑（mm）。總電抗（3）線路的電導(dǎo)線路的電導(dǎo)主要是由絕緣子的泄漏電流和電暈現(xiàn)象決定。在高電壓線路中，當(dāng)電壓超過(guò)一定值時(shí)，導(dǎo)線會(huì)發(fā)生電暈。電暈是氣體局部導(dǎo)電現(xiàn)象，主要是導(dǎo)線周圍電場(chǎng)強(qiáng)度較高時(shí)，周圍氣體被電離。導(dǎo)線出現(xiàn)電暈后，不僅消耗電能，影響線路安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，而且影響通信。（4）線路的電納線路的電納是導(dǎo)線之間的電容或?qū)Ь€與大地之間存在著的電容決定的（也稱容納）。例題：例1-3-1：一條長(zhǎng)度為14kM的10kV架空線路采用LJ－70鋁絞線，三角形排列線間距1.4m計(jì)算導(dǎo)線的電阻和電抗。解：查表得LJ－70鋁絞線直徑為：d=10.8mm,鋁γ——導(dǎo)線材料的電導(dǎo)率為32

例題3-1-1幾何均距2．線路的等值電路（1）短距離配電線路的等值電路所謂短距離的配電線路是指額定電壓在35kV以下，線路長(zhǎng)度不超過(guò)50km的架空線路。其等值電路如圖所示。（三）線路中電壓損失計(jì)算1、電壓降落、電壓損耗和電壓偏移（1）電壓降落。供電線路上任意兩點(diǎn)的電壓向量差，稱為該兩點(diǎn)的電壓降落。（2）電壓損失。供電線路內(nèi)任意兩點(diǎn)電壓絕對(duì)值的差，稱為該兩點(diǎn)的電壓損失。（3）電壓偏移。在配電系統(tǒng)中，某指定點(diǎn)的實(shí)際電壓與額定電壓的代數(shù)差，稱為該點(diǎn)的電壓偏移。

（3）電壓偏移式中：m％－電壓偏移百分值；

U－配電系統(tǒng)中某點(diǎn)電壓實(shí)際值；

UN

－配電系統(tǒng)額定電壓；為保證用戶的電壓質(zhì)量，電壓偏移量一般規(guī)定為額定電壓的±5％范圍內(nèi)。2、線路中電壓損失計(jì)算線路中的電壓損失的計(jì)算公式為式中：P為線路上通過(guò)的有功功率kW；

Q為線路上通過(guò)的無(wú)功功率kvar；

R為線路電阻Ω；

X為線路電抗Ω；

UN為線路額定電壓kV。例題1-3-2已知導(dǎo)線為L(zhǎng)J－70的10kV架空配電線路，單位長(zhǎng)度導(dǎo)線的電阻為0.45(Ω/km)，電抗為0.345(Ω/km)，線路長(zhǎng)為5km，輸送有功功率P＝800kW，無(wú)功功率Q＝400kvar試校驗(yàn)配電線路的電壓損失。例題1-3-2解：總電阻和總電抗為R=r0L=0.45×5=2.25Ω，X＝x0L=0.345×5=1.725Ω。電壓損失為

滿足電壓損失要求。

小結(jié)等值電路及參數(shù)術(shù)語(yǔ)電壓損失；電壓偏移電壓缺失計(jì)算作業(yè)：P591、2（四）配電線路導(dǎo)線截面選擇1、導(dǎo)線截面選擇的基本要求（1）應(yīng)滿足機(jī)械強(qiáng)度的要求：要求它必須具備足夠的機(jī)械強(qiáng)度，即必須滿足最小允許截面的要求（2）應(yīng)滿足熱穩(wěn)定的要求：按規(guī)定，裸導(dǎo)線在正常情況下的允許溫度為70℃，事故情況下不超過(guò)90℃，若超過(guò)此值將嚴(yán)重影響線路的安全可靠供電。

（3）．應(yīng)滿足電壓損失的要求：當(dāng)前對(duì)配電線路的允許電壓損失，一般為±5％以內(nèi)。

2、導(dǎo)線截面選擇方法（1）按發(fā)熱條件選擇導(dǎo)線截面①按發(fā)熱條件選擇導(dǎo)線截面的必要性裸導(dǎo)體的溫度升高時(shí)，會(huì)使接頭處氧化加劇，增大接觸電阻，使之進(jìn)一步氧化，如此惡性循環(huán)，甚至可發(fā)展到斷線。絕緣導(dǎo)線和電纜的溫度過(guò)高時(shí)，可使絕緣損壞，甚至引起火災(zāi)。②按發(fā)熱條件選擇導(dǎo)線截面按發(fā)熱條件選擇導(dǎo)線截面時(shí)，應(yīng)使其允許載流量不小于通過(guò)導(dǎo)線的最大計(jì)算電流值，即：Ial≥IC例題1-3-3

有一條額定電壓為10kV的架空線路，通過(guò)非居民區(qū)，采用鋁絞線架設(shè)，線路所供負(fù)荷為200kW，功率因數(shù)為0.8，導(dǎo)線架設(shè)處的環(huán)境溫度為25℃，試按發(fā)熱條件選擇導(dǎo)線截面。解：查表：LJ-16型導(dǎo)線的載流量Ial=83A而實(shí)際溫度為25℃，查表得修正系數(shù)Kt=1.22，故實(shí)際載流量Ial=83×1.22=101.26A>86.6A所以，選擇LJ-16型導(dǎo)線，發(fā)熱條件滿足要求。校驗(yàn)機(jī)械強(qiáng)度：查表：10kV的架空線路，通過(guò)非居民區(qū)，LJ型導(dǎo)線的最小允許截面為25mm2，顯然16mm2不滿足機(jī)械強(qiáng)度要求。故改選LJ-25型導(dǎo)線。(2)按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)線截面①經(jīng)濟(jì)電流密度

根據(jù)經(jīng)濟(jì)條件選擇導(dǎo)線截面，要考慮兩方面的情況。為了滿足機(jī)械強(qiáng)度要求降低功率損耗和電能損耗，導(dǎo)線截面選擇越大越好；為了壓縮投資和節(jié)省有色金屬，導(dǎo)線截面則越小越有利。這兩方面是互相矛盾的。綜合考慮了各方面的因素，定出符合總的經(jīng)濟(jì)利益的導(dǎo)線截面，稱為經(jīng)濟(jì)截面。②按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)線截面當(dāng)已知計(jì)算年限內(nèi)的最大負(fù)荷電流和相應(yīng)年最大負(fù)荷使用時(shí)間后，可在表中查出不同材料的經(jīng)濟(jì)電流密度Jec，并按下式計(jì)算導(dǎo)線截面：式中Sec——經(jīng)濟(jì)截面(mm2)；IC——線路最大計(jì)算電流（A）；Jec——經(jīng)濟(jì)電流密度A/mm2）。線路最大電流按下式確定：例題1-3-4某城市變電站，其最大負(fù)荷為10MW，cosф=0.8，高壓側(cè)額定電壓為35kV，最大負(fù)荷使用時(shí)間tmax=4500h，導(dǎo)線為鋼芯鋁絞線，試按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)線截面。例題1-3-4[解]最大計(jì)算電流為：查表得，當(dāng)tmax=4500h時(shí)，Jec=1.2A/mm2則Sec=IC/Jec=206/1.2=171.7mm2查附表，選擇LGJ-185型。校驗(yàn)發(fā)熱條件：查表得，LGJ-185型導(dǎo)線的載流量Ial=510A>206A故發(fā)熱條件滿足要求。(3)按允許電壓損失選擇導(dǎo)線載面線導(dǎo)線電壓損失的計(jì)算公式為△Ur－線路電阻上的電壓損失；△Ux－線路電抗上的電壓損失；一般配電架空線路，單位長(zhǎng)度電抗為0.35～0.4Ω/km，我們?nèi)?.38Ω/km。式中ΔUx——線路電抗上的電壓損失（V）；lmm——各段線路長(zhǎng)度(km)；x0——線路單位長(zhǎng)度的平均電抗值，取0.38(Ω/km)；Qm——各段線路通過(guò)的無(wú)功功率、各負(fù)荷的無(wú)功功率(kvar)；UN——線路額定電壓(kV)。線路允許電壓損失為ΔUxu，則電阻上的電壓損失為：ΔUr=ΔUxu-ΔUx導(dǎo)線計(jì)算截面為：SC——導(dǎo)線計(jì)算截面(mm2)；γ——導(dǎo)線材料的電導(dǎo)率（m/Ω·mm2）；ΔUr——線路電阻上的電壓損失（V）；Pm——各段線路通過(guò)的有功功率(kW)。lm——各段線路長(zhǎng)度；（km）按允許電壓損失選擇配電線路導(dǎo)線截面的步驟：（1）將給定的負(fù)荷化為復(fù)數(shù)的代數(shù)形式；（2）求線路電抗中的電壓損失：（3）求線路允許電壓損失：ΔUxu=m%·UN；（4）求線路電阻上的電壓損失：ΔUr=ΔUxu-ΔUx；（5）求導(dǎo)線計(jì)算截面，并選擇標(biāo)稱截面：查附表，選擇標(biāo)稱截面；（6）校驗(yàn)：①校驗(yàn)電壓損失；②校驗(yàn)發(fā)熱條件；③校驗(yàn)機(jī)械強(qiáng)度。例題1-3-5有一條用鋁絞線架設(shè)的10kV配電線路，供給動(dòng)力用電，線路的幾何均距為1米，允許電壓損失為5%，線路每段長(zhǎng)度的千米數(shù)、負(fù)荷的千伏安數(shù)和各負(fù)荷的功率因數(shù)均標(biāo)于圖中，全線采用同一截面的導(dǎo)線，試按允許電壓損失選擇導(dǎo)線截面。bA46a1000<0.8400<0.9例題1-3-5解：（1）將給定的負(fù)荷化成復(fù)數(shù)的代數(shù)形式：sb=pb+jqb=400×0.9+j400×0.436=360+j174.4kV·Asa=pa+jqa=1000×0.8+j1000×0.6=800+j600kV·ASab=Pab+jQab=sb=pb+jqb=360+j174.4kV·ASAa=PAa+jQAa=Sa+Sab=(pa+jqa)+(Pab+jQab)=(800+j600)+(360+j174.4)=1160+j774.4kV·A例題1-3-5（2）求線路電抗中的電壓損失：（3）求線路允許電壓損失：ΔUxu=m%·UN=5%×10×103=500V例題1-3-5（4）求線路電阻上的電壓損失：ΔUr=ΔUxu-ΔUx=500-157.5=342.5V（5）求導(dǎo)線計(jì)算截面，并選擇標(biāo)稱截面：查附表2，選擇LJ-70型導(dǎo)線。例題1-3-5（6）校驗(yàn)：①校驗(yàn)電壓損失：查附表6，得LJ-70型導(dǎo)線：r0=0.46Ω/km;x0=0.345Ω/km線路實(shí)際電壓損失為：

456.8>500V；所以電壓損失滿足要求。例題1-3-5②校驗(yàn)發(fā)熱條件：因Aa段電流最大，故只校驗(yàn)Aa段即可。查表，得LJ-70型導(dǎo)線的允許載流量為204A>80.62A所以發(fā)熱條件滿足要求。③校驗(yàn)機(jī)械強(qiáng)度：查表，要求的鋁絞線最小導(dǎo)線截面為35mm2<70mm2所以機(jī)械強(qiáng)度滿足要求。小結(jié)按電壓損失選擇導(dǎo)線截面的步驟？作業(yè)：P603、4、5課題二架空配電線路機(jī)械計(jì)算架空配電線路機(jī)械計(jì)算主要是導(dǎo)線的計(jì)算。導(dǎo)線是架空配電線路的主要元件，作用在它上面的機(jī)械荷載是隨氣象條件的變化而變化的。它所承受的機(jī)械荷載既影響著本身的長(zhǎng)度、弧垂和應(yīng)力，又決定著桿塔和基礎(chǔ)的受力及帶電部分的安全距離等。所以，合理進(jìn)行導(dǎo)線的機(jī)械荷載、弧垂和應(yīng)力計(jì)算，對(duì)保證線路建設(shè)和運(yùn)行的安全性和經(jīng)濟(jì)性都具有重要意義。(一)氣象條件的選擇在架空線路的機(jī)械荷載和應(yīng)力計(jì)算時(shí)，主要的氣象條件是最大風(fēng)速、覆冰厚度、最高氣溫、最低氣溫和年平均氣溫等。(二)我國(guó)典型氣象區(qū)的劃分1．典型氣象區(qū)設(shè)計(jì)中為統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，方便計(jì)算，我國(guó)將某些氣候情況較為接近的地區(qū)劃分為一個(gè)區(qū)域，采用某一組確定的氣象條件，此區(qū)域稱為典型氣象區(qū)。2．典型氣象區(qū)的劃分以氣溫、覆冰厚度和風(fēng)速3項(xiàng)參數(shù)為依據(jù)劃分的。將配電線路劃分為7個(gè)典型氣象區(qū)。分別用羅馬數(shù)字I、II、III、IV、V、VI、VII、表示。(三)導(dǎo)線比載和導(dǎo)線荷載的計(jì)算

導(dǎo)線的機(jī)械計(jì)算中，荷載常用比載來(lái)表示；比載是規(guī)算到單位長(zhǎng)度和單位面積導(dǎo)線上的機(jī)械荷載。①自重比載（g1）(1)一般式（2）多股式g1=0.01γ（3）鋼芯鋁絞線g1=0.01(γLSL+γGSG)/S式中g(shù)1——導(dǎo)線自重比載（N/m·mm2）；γ——導(dǎo)線密度，其中γL=2.7，γG=2.8（g/cm3）；S——導(dǎo)線計(jì)算截面（mm2）。1．導(dǎo)線比載計(jì)算②冰重比載（g2）g2=27.76b(d+b)/S×10-3式中g(shù)2——導(dǎo)線冰重比載（N/m·mm2）；b——覆冰厚度（mm）；d——導(dǎo)線外徑（mm）。③自重和冰重的總比載（g3）

g3=g1+g2式中g(shù)3——導(dǎo)線自重和冰重的總比載（N/m·mm2）。1．導(dǎo)線比載計(jì)算④風(fēng)壓比載（1）最大風(fēng)速條件下，導(dǎo)線不覆冰的風(fēng)壓比載（g4）g4=0.613α·K·d·V2max/S×10-3式中g(shù)4——導(dǎo)線不覆冰的風(fēng)壓比載（N/m·mm2）；α——風(fēng)速不均勻系數(shù)，查表；K——風(fēng)載體形系數(shù)，查表；Vmax——典型氣象區(qū)最大風(fēng)速（m/s）。（2）導(dǎo)線覆冰時(shí)的風(fēng)壓比載（g5）g5=0.613α·K(d+2b)ν2b/S×10-3g5——導(dǎo)線覆冰時(shí)的風(fēng)壓比載（N/m·mm2）；νb——典型氣象區(qū)覆冰時(shí)的風(fēng)速（m/s）。1．導(dǎo)線比載計(jì)算⑤導(dǎo)線綜合比載（1）無(wú)冰時(shí)導(dǎo)線的綜合比載（g6）（2）覆冰時(shí)導(dǎo)線的綜合比載（g7）

例1-3-6:試計(jì)算通過(guò)III氣象區(qū)35kV架空線路LGJ-50導(dǎo)線的比載。[解]（1）自重比載查表，得S=SL+SG=48.25+8.04=56.29mm2g1=0.01(γLSL+γGSG)/S=0.01×(2.7×48.25+7.8×8.04)/56.29=33.6×10-3N/m·mm2（2）冰重比載（g2）查表，得b=5mm，查附表，得d=9.6mmg2=27.76b(d+b)/S×10-3=27.76×5×(9.6+5)/56.29×10-3=36×10-3N/m·mm2（3）自重和冰重的總比載g3=g1+g2=33.6×10-3+36×10-3=69.6×10-3N/m·mm2例題1-3-6（4）風(fēng)壓比載①最大風(fēng)速條件下，導(dǎo)線不覆冰的風(fēng)壓比載查表，得νmax=25m/s，查表，得α=0.85，查表，得K=1.2g4=0.613α·K·d·ν2max/S×10-3=0.613×0.85×1.2×9.6×252/56.29×10-3=66.65×10-3N/m·mm2②導(dǎo)線覆冰時(shí)的風(fēng)壓比載查表，得νb=10m/s，查表，得α=1.0，，得K=1.2g5=0.613α·K(d+2b)ν2b/S×10-3=0.613×1.0×1.2×(9.6+2×5)×102/56.29×10-3=25.6×10-3N/m·mm2例題1-3-6（5）導(dǎo)線綜合比載①無(wú)冰時(shí)導(dǎo)線的綜合比載②覆冰時(shí)導(dǎo)線的綜合比載實(shí)際情況可查表得到各種比載。(四)導(dǎo)線弧垂和線長(zhǎng)的計(jì)算導(dǎo)線弧垂的大小是否符合設(shè)計(jì)和使用要求，是關(guān)系到電力線路能不能安全運(yùn)行的重要因素。如果導(dǎo)線弧垂過(guò)小，將使導(dǎo)線的運(yùn)行應(yīng)力過(guò)大以及桿塔受力增加，安全系數(shù)降低，容易引起導(dǎo)線斷股、拽斷導(dǎo)線或倒桿事故。如果弧垂過(guò)大，為保證帶電導(dǎo)線對(duì)地的安全距離，在檔距相同條件下，就必須增加桿高或在相同桿高條件下縮小檔距，結(jié)果使線路建設(shè)投資成本成倍增加。1．導(dǎo)線弧垂的計(jì)算（1）在懸掛點(diǎn)等高或小高差的檔距中，導(dǎo)線的弧垂按下式計(jì)算

式中：g為導(dǎo)線比載；l為檔距；σ0為導(dǎo)線最低點(diǎn)的水平應(yīng)力。(2)檔距內(nèi)導(dǎo)線上任意一點(diǎn)的弧垂fx，可按下式進(jìn)行計(jì)算

式中：lalb為懸掛點(diǎn)A，B至導(dǎo)線任意一點(diǎn)的水平距離。2．導(dǎo)線線長(zhǎng)的計(jì)算在一般情況下，懸掛點(diǎn)等高時(shí)一檔導(dǎo)線的長(zhǎng)度L可按下式計(jì)算小高差時(shí)用下式計(jì)算大高差時(shí)用下式計(jì)算(六)導(dǎo)線應(yīng)力的計(jì)算導(dǎo)線應(yīng)力是指導(dǎo)線單位橫截面積上的內(nèi)力。因?qū)Ь€上作用的荷載是沿導(dǎo)線長(zhǎng)度均勻分布的，所以在同一檔距內(nèi)，沿導(dǎo)線長(zhǎng)度上各點(diǎn)的應(yīng)力是不相等的，導(dǎo)線懸掛點(diǎn)處應(yīng)力最大，導(dǎo)線最低點(diǎn)處的應(yīng)力最小，但各點(diǎn)應(yīng)力的方向都是沿導(dǎo)線上各點(diǎn)的切線方向。導(dǎo)線的應(yīng)力與弧垂的關(guān)系為：弧垂越大，應(yīng)力越小，但安全系數(shù)增加；弧垂越小，應(yīng)力越大，機(jī)械安全性降低。(六)導(dǎo)線應(yīng)力的計(jì)算1．導(dǎo)線懸掛點(diǎn)應(yīng)力的計(jì)算（1）在懸掛點(diǎn)等高的檔距中。導(dǎo)線兩懸掛點(diǎn)處的應(yīng)力在數(shù)值上相等，其計(jì)算公式為式中σA，σB為兩懸掛點(diǎn)A，B的應(yīng)力(六)導(dǎo)線應(yīng)力的計(jì)算（2）在小高差檔距中，導(dǎo)線兩懸掛點(diǎn)處應(yīng)力的計(jì)算公式為(六)導(dǎo)線應(yīng)力的計(jì)算2．導(dǎo)線任意點(diǎn)應(yīng)力計(jì)算在兩懸掛等高或不等高的檔距中，任意點(diǎn)的應(yīng)力變化不大，其公式為

式中：X為導(dǎo)線任意點(diǎn)至懸掛點(diǎn)之間的水平距離。(六)導(dǎo)線應(yīng)力的計(jì)算3．導(dǎo)線的最大允許應(yīng)力、使用應(yīng)力和最小安全系數(shù)的確定導(dǎo)線的最大允許應(yīng)力是指導(dǎo)線機(jī)械強(qiáng)度允許的最大應(yīng)力，在架空配電線路設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程中規(guī)定：導(dǎo)線設(shè)計(jì)的最小安全系數(shù)，在重要地區(qū)K＝3，在一般地區(qū)K＝2.5。所以導(dǎo)線最大允許應(yīng)力為

式中：TP為導(dǎo)線的計(jì)算拉斷力，N；A為導(dǎo)線計(jì)算截面積，mm2；σP為導(dǎo)線的計(jì)算破壞應(yīng)力，N/mm2

；K為導(dǎo)線最小安全系數(shù)，取2.5。例題1-3-7某35KV配電線路如圖，在運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)某檔距中新增設(shè)一條10KV配電線路穿越，用絕緣繩測(cè)得交叉跨越點(diǎn)垂直間距為3.5m，測(cè)量時(shí)氣溫為10℃，從有關(guān)資料中查得，t1=10℃時(shí)的應(yīng)力為80N/mm2，自重比載g=34.047×10－3N/(m.mm2)，問(wèn)最高溫度t2=40℃時(shí)交叉跨越是否滿足要求？（40℃時(shí)應(yīng)力為60N/mm2）

180903.5例題1-3-7解：解：測(cè)量時(shí)導(dǎo)線的弧垂為最高氣溫時(shí)的導(dǎo)線弧垂為弧垂增量為Δf=f2x-f1x=4.60-3.45=1.15(m)最高氣溫時(shí)的交叉跨越距離為d0=d-Δf=3.5-1.15=2.35(m)根據(jù)規(guī)程規(guī)定〔d〕=3.0m，因d0＜〔d〕所以交叉距離不夠，需采取措施。

復(fù)習(xí)小結(jié)一、查表方法：表1-3-12（13）g(下標(biāo)1，下標(biāo)2)：下標(biāo)1：覆冰厚度；下標(biāo)2：最大風(fēng)速任何氣象區(qū)最厚覆冰時(shí)最大風(fēng)速為了10。二、氣象條件影響配電線路的主要指標(biāo)?三、我國(guó)典型氣象區(qū)是如何劃分的？四、比載有哪幾種？五.什么是導(dǎo)線應(yīng)力?他與弧垂的關(guān)系如何？作業(yè)：P606、8、（七）．電桿的機(jī)械計(jì)算1．桿塔載荷種類桿塔上的載荷種類按其作用可分為：①垂直載荷，是指導(dǎo)線、避雷線、金具、絕緣子、覆冰荷載和桿塔自重，安裝檢修人員及工具重力，使用拉線時(shí)由拉線產(chǎn)生的垂直分力；②水平載荷，是指桿塔及導(dǎo)線的橫向風(fēng)壓載荷，轉(zhuǎn)角桿導(dǎo)線及避雷線的角度荷載；③縱向載荷，是指桿塔及導(dǎo)線、避雷線的縱向風(fēng)壓載荷，事故斷線時(shí)順線路方向張力，導(dǎo)線、避雷線的順線路方向不平衡張力，安裝時(shí)緊線張力等。2．直線單桿的強(qiáng)度計(jì)算電桿的強(qiáng)度計(jì)算一般是由給定的電桿標(biāo)準(zhǔn)先計(jì)算出作用在電桿上的載荷，然后根據(jù)載荷將求得的最大彎矩與電桿的允許彎矩進(jìn)行比較，即彎矩校驗(yàn)，其步驟如下。（1）計(jì)算出作用在導(dǎo)線上的風(fēng)載荷。作用在導(dǎo)線上的總風(fēng)載荷為P=3P1P1=gSL

式中g(shù)為計(jì)算風(fēng)速下導(dǎo)線風(fēng)壓比載，S為導(dǎo)線的截面積，L為導(dǎo)線檔距。式中d1為電桿梢徑，d2為電桿地面處直徑；H為電桿地面以上的高度。V為設(shè)計(jì)風(fēng)速。（2）計(jì)算作用在電桿上的風(fēng)載荷（3）電桿最大彎矩確定式中P1為單根導(dǎo)線上的風(fēng)載荷；P2為電桿上的風(fēng)載荷；h1、h2為導(dǎo)線安裝高度，H電桿地面上的高度。電桿風(fēng)載荷的作用高度取桿高的一半。在計(jì)算電桿的彎矩時(shí)，除考慮電桿水平和不平衡垂直載荷所產(chǎn)生的彎矩外，還必須考慮由于撓度和垂直載荷而生產(chǎn)的附加彎矩。附加彎矩一般為主彎矩的10％所以，單桿考慮垂直載荷和撓度影響的最大彎矩MD為MD＝1.05MA。若電桿允許彎矩MJ≥MD電桿有足夠的強(qiáng)度。反之需重選。七．電桿的機(jī)械計(jì)算3．電桿埋深計(jì)算不帶卡盤單桿的埋深計(jì)算可用下式式中hJ——電桿計(jì)算埋深（m）；μ——與外力合力距地面高度h對(duì)埋深hJ之比有關(guān)的系數(shù)；M——外作用力矩（kN·m）；KJ——基礎(chǔ)安全系數(shù)；m——被動(dòng)土抗力（kN/m3）；bJ——電桿埋入地下部分的計(jì)算寬度，單桿可取埋入部分平均直徑的2倍（m）。例4-2-3某10kV配電線路,導(dǎo)線為L(zhǎng)GJ-95，水平檔距為100m，線路通過(guò)II級(jí)氣象區(qū)，桿塔采用Ф190，桿長(zhǎng)10m，導(dǎo)線架設(shè)方式和受力如圖4-2-3所示，土壤為中砂。試校驗(yàn)桿塔的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。解：（1）導(dǎo)線的風(fēng)壓比載:查表g4=57×10-3無(wú)冰時(shí)每相導(dǎo)線受風(fēng)力（2）電桿受風(fēng)力的計(jì)算無(wú)冰時(shí)電桿所受風(fēng)力

（3）電桿的計(jì)算彎矩為查表5-3知Ф190，10m電桿，地面處允許彎矩為21.2KN?m，所以電桿具有足夠的強(qiáng)度。查表可知，10kV線路直線桿的基礎(chǔ)穩(wěn)定系數(shù)電桿在地下部分的計(jì)算寬度為：查表5-4可得被動(dòng)土抗力系數(shù)μ的值，根據(jù)查表5-5可得μ=12，因此計(jì)算埋深為電桿的計(jì)算埋深小于假定埋深，按假定埋深立桿，具有足夠的穩(wěn)定性。課后小結(jié)1.電桿埋深如何確定？2.電桿應(yīng)做哪些校驗(yàn)？目的是什么？3.拉線有哪些種類？作業(yè)：P6010（八）拉線的計(jì)算計(jì)算為防止架空線路桿塔傾覆、桿塔承受過(guò)大的彎矩和橫擔(dān)扭歪等，需要在桿塔或橫擔(dān)等部位打設(shè)拉線。拉線的作用是使拉線產(chǎn)生的力矩平衡桿塔承受的不平衡力矩，減小電桿受的彎矩，增加桿塔的穩(wěn)定性。凡承受固定性不平衡載荷比較顯著的電桿，如終端桿、分支桿耐張桿跨越桿等均應(yīng)裝設(shè)拉線。為避免線路受強(qiáng)大風(fēng)力載荷破壞，或在土持松軟的地區(qū)為了增加電桿的穩(wěn)定性，也應(yīng)裝設(shè)拉線。（八）拉線的計(jì)算

1、拉線經(jīng)濟(jì)夾角。拉線與電桿的夾角大小，直接影響著拉線受力的大小和拉線的長(zhǎng)短，而拉線受力的大小又影響著拉線棒、拉線盤的大小。經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)證明，當(dāng)電桿與拉線的夾角為45o時(shí)，拉線消耗的材料最少，稱其為經(jīng)濟(jì)夾角。2、拉線受力計(jì)算。拉線受力是由導(dǎo)線所產(chǎn)生的水平拉力決定的，導(dǎo)線的水平拉力可按下式計(jì)算：T＝ns［σ］式中T為導(dǎo)線拉力；n為導(dǎo)線條數(shù)；S為導(dǎo)線截面積；［σ］為導(dǎo)線最大運(yùn)行應(yīng)力，鋁絞線為58.8N/mm2；鋼芯鋁絞線［σ］＝113.7N/mm2。（八）拉線的計(jì)算1）終端桿受力。由力矩平衡條件可求出拉線的受力為。上式中：P1h為上層導(dǎo)線拉力，P2h為下層導(dǎo)線拉力，h1，h2為上下層層導(dǎo)線安裝高度,T拉線受力，h拉線安裝高度，θ為拉線與電桿的夾角。若導(dǎo)線水平排列則h1，h2相等，可得出式中F為拉線拉力，θ為拉線與電桿的夾角。（八）拉線的計(jì)算轉(zhuǎn)角桿受力水平拉線受力AT1T2TφHaLbhF2F1T（八）拉線的計(jì)算2）轉(zhuǎn)角桿拉線受力，一般可認(rèn)為轉(zhuǎn)角桿兩側(cè)導(dǎo)線截面相同，即拉力相同，水平方向角度合力可由平行四邊形法則求出。角度合力T的計(jì)算式為式中T1、T2為轉(zhuǎn)角桿兩側(cè)導(dǎo)線拉力，φ