???A%????B%???A平???A悬??A悬?100%?|?8.3379?（?8.1684）|?100%?2.075%
8.1684|22.94258?23.2544|?100%?1.341%
23.2544??B平???B悬??B悬?100%?
第五章：气象条件变化时架空线的计算 1.
某一架空线路通过我国典型气象区Ⅲ区，一档距为200m，无高差。导线为LGJ—150/25。已知该档最低气温时导线应力为120MPa，试求最高温时导线应力。 【解】：由最低温时为已知状态，通过状态方程求最高温时应力。 （1）先从全国典型气象条件表中查得气象参数为：
最低气温：v=0m/s，b=0mm，tm=-10℃； 最高气温：v=0m/s，b=0mm，tn=40℃。 （2）LGJ150/25导线比载和特性参数为：
两种状态下导线比载：γm=γn =γ1=34.05×10?3MPa/m 热膨胀系数：α=18.9×10-6 弹性系数： E=76000 MPa
（3）由最低温时导线应力求最高温时导线应力：
2222E?nlcos3?E?mlcos3??n???m???Ecos?(tn?tm) 2224?n24?m2222??2E?nlE?ml??E(tn?tm)??n??0 因cos??1，整理得： ????m?224?m24??32化简得：?n?37.982?n?146857.5?0
3n解得最高温时导线应力：ζn=68.94MPa。
1、 试判别列表（1）—（4）各表的有效临界档距并确定控制条件。 a b c （1） （2） lab=250 lbc=300 lcd=450 A b c lac=150 lbd=500 lab=150 lbc=300 lcd=450 lad=400 lac=250 lbd=500 lad=400 a b c （3） （4） lbc=300 lab=虚数 lcd=虚数 A b c lac=250 lbd=虚数 lbc=500 lcd=450 lab=虚数 lad=400 lac=250 lbd=300 lad=400 【解】：
表（1）中，a栏没有虚数和零，取最小档距lab=150为有效临界档距；同理，b栏取lbc=300为有效临界档距，c栏取lcd=450为有效临界档距。判别结果及控制条件见下表（a）
表（2）中，a栏取lac=150为有效临界档距。a、c之间的b栏气象条件不起控制作用，所以看c栏，取lcd=450为第二个有效临界档距。判别结果及控制条件见下表（b）。
表（3）中，a栏有虚数，即a栏气象条件不起控制作用，应舍去；看b栏，取最小档距lbd=300为有效临界档距，同时c栏气象条件不起控制作用。判别结果及控制条件见下表（c）。
表（4）中，因为a、b、c栏都有虚数，所以都舍去，即没有有效临界档距，不论档距大小，都是以d栏气象条件为控制气象条件。判别结果及控制条件见下表（d）。
lab a控制 a控制 blbc lcd d控制 l a控制 450 lac c控制 lcd d控制 450 (b) l c控制 150 300 (a) 150 lbd a控制 b300 (c) d控制 l (d) d控制 l 2.
某架空线路通过我国典型气象区Ⅱ区，一档距为100m，无高差，导线LGJ?70/10，自重比载γ1=33.99×10?3MPa/m，冰重比载γ2=28.64×10?3MPa/m，最高气温时导线应力ζt=42.14MPa，覆冰无风时导线应力ζb=99.81MPa，试判断出现最大弧垂的气象条件，并计算最大弧垂。
-6
解：查表得最高温tmax=40℃，覆冰无风时气温tb=-5℃，导线弹性系数E=79000,线膨胀系数α=19.1×10。设临界温度为tj，临界比载为γj。 (1)临界温度法：以覆冰无风为第Ⅰ状态，临界温度为第Ⅱ状态，临界温度的计算式为
??1??btj?tb???1?????E
3??临界温度计算得：
?33.99?10?3?99.81tj??5??1??=30.31℃< tmax=40℃ ??3?6?62.62?10?19.1?10?79000所以，最大弧垂气象条件为最高气温。
(2)临界比载法：以最高温为第Ⅰ状态，临界比载为第Ⅱ状态，临界比载的计算式为
?j??1??1?E(tmax?tb) ?t?3临界比载计算得：
=88.76×10-3>γ1=33.99×10?3
所以，最大弧垂气象条件为最高气温。 (3)最大弧垂计算
通过以上两种方法判别知，最大弧垂出现在最高温气象条件下，根据公式计算得最大弧垂为：
33.99?10?3?j?33.99?10??19.1?10?6?79000?(40?5)
42.14?l233.99?10?3?1002f??=1.008（m）
8?08?42.14
5.
某条220kV输电线路通过我国典型气象区Ⅲ区，导线采用LGJ－300/40，安全系数k=2.5，弹性系数E=76000，温膨系数α=19.6×106 1/℃，年均许用应力[ζcp]=0.25ζ p。试确定控制气象条件的档距范围。若某单一档距450m，高差128m，试确定该档的最大弧垂。 解：
（1）可能成为控制条件的是最低气温、最大风速、覆冰有风和年均气温，整理该非典型气象区4种可能控制条件的有关气象参数，列于表1中。
表1 可能控制气象条件有关参数 气象 最低气温 最大风速 覆冰有风 年均气温 项目 －
气温（℃） 风速（m/s） 冰厚（mm） ?10 0 0 ?5 25 0 ?5 10 5 +15 0 0 （2）查附录A，得到导线LGJ?300/40的有关参数，整理后列于表2中。 表2 导线LGJ?300/40有关参数 单位长强度极弹性系截面积导线直数 温膨系计算拉 度 限 安全 A E 径d 数? 断力Tj 质 量q ζp 系数 （mm2（MPa（MPak （mm） （1/℃） （N） （kg/k） ） ） m） 338.99 23.94 76000 19.6×10?6 许用应年均应力 力[ζ0] 上限[ζcp] （MPa） （MPa） 92220 1133 258.44 2.5 103.38 0.25ζp =64.61 最低气温、最大风速、覆冰有风的许用应力为103.38MPa，年均气温的许用应力为64.61MPa。 （3）计算有关比载和比值γ/[ζ0]，比载的结果列于表3中，γ/[ζ0]值列于表4中。由于该气象区的最大风速和覆冰有风气象的气温相同，二者的许用应力相同，因此二者中比载小的不起控制作用，故不再把最大风速作为可能控制气象条件。 表3 有关比载计算结果 单位：MPa/m γ1(0,0) 32.78×10?3 γ2(5,0) 11.84×10?3 γ3(5,0) 44.62×10?3 γ4(0,25) 25.79×10?3 αf =0.85，μsc=1.1 γ5(5,10) 7.51×10?3 αf =1.0，μsc=1.2 γ6(0,25) 41.71×10?3 γ7(5,10) 45.24×10?3 表4 比值γ/[ζ0]计算结果及其排序表 单位：1/m 气象条件 γ (MPa/m） [ζ0]（MPa） γ/[ζ0] 排 序
(4) 计算临界档距
高差情况为：
覆冰有风 45.24×10?3 103.38 0.4376×10?3 b 最低气温 32.78×10?3 103.38 0.3171×10?3 a 年均气温 32.78×10?3 64.61 0.5073×10?3 c cos??450128?45022=0.962
利用临界档距公式，可以算得此高差下的临界档距如表5所示。
表5 有效临界档距判别表 0.28 高差 h/l
a b c 气象条件
— lab=161.46 lbc=虚数 临界档距（m） (5) 判定有效临界档距，确定控制条件。 lac=虚数 由a栏和b栏内有虚数，所以a栏b栏的气象条件不再成为控制气象条件，由此判定不论档距多大，年均气温为控制条件。，
(6) 由控制条件的控制区知道，此档距l=450 m的控制条件是年均气温。 (7)确定该档的最大弧垂
(a)确定该档的最大弧垂前要先确定该档的控制气象条件，由上面分析可知，档距为450m时，年均气温为控制条件。
(b)求覆冰无风时导线应力
以年均气温为第Ⅰ状态，覆冰无风为第Ⅱ状态，列状态方程为：
22E?2lcos3?E?12l2cos3??2???1???Ecos?(t2?t1) 2224?224?1代入已知量，得：
76000?(44.62?10?3?450)2?0.962376000?(32.78?10?3?450)2?0.9623?2??64.61?224?224?64.612?19.6?10?6?76000?0.962?(?5?15)
解得σ2=89.32。
(c) 用临界温度法判定最大弧垂出现的气象条件：已知最高温为tmax=40℃，覆冰无风时气温tb=-5℃，ζb=89.32MPa，设临界温度为tj。以覆冰无风为第Ⅰ状态，临界温度为第Ⅱ状态，临界温度的计算式为
??1??btj?tb???1?????E
3??求得：tj=-5+15.91=10.91℃< tmax=40℃。 所以最大弧垂出现在最高温气象条件下。
(d) 求最大弧垂
以年均气温为第Ⅰ状态，最高气温为第Ⅱ状态，列状态方程为：
76000?(32.78?10?3?450)2?0.962376000?(32.78?10?3?450)2?0.9623?2??64.61?224?224?64.612?19.6?10?6?76000?(40?15)?0.962解得σ2=58.87
由弧垂公式求得最大弧垂为：
32.78?10?3?4502f???14.65(m)
8?0cos?8?58.87?0.962练习题：
架空线的状态方程式建立的原则是什么？状态方程式主要用途是什么?
何为临界档距？判定有效临界档距有何意义？试论述一种有效临界档距的判定方法。 应力弧垂曲线和安装曲线分别表达什么含义？简述架空线应力弧垂曲线的制作步骤。 求?n(?n22?1.1)?11439，?n(?n?10)?1000的解。
?l2在第Ⅱ气象区线路某档距l=400m，导线为LGJ?120/20型，已知最大风气象条件时导线应力为ζ0=130.5MPa，求最高气温时导线应力。
某架空线通过典型气象区Ⅳ区，一档距为350m，导线为LGJ?300/40，自重比载γ1=32.78×10?3MPa/m，冰重比载γ2=11.84×10?3MPa/m，最高气温时导线应力ζt=55.48MPa，覆冰无风时导线应力ζb=87.64MPa，试用临界温度法和临界比载法分别判断出现最大弧垂的气象条件，并计算最大弧垂。
某110kV线路，导线为LGJ?120/25型，经过典型气象区Ⅴ区，安全系数k=2.5，试确定该线路导线应力控制条件。 某条330kV输电线路通过典型气象区Ⅲ区，导线采用LGJ?400/35，安全系数k=2.5，年均许用应力[ζcp]=0.25ζ p，试确定某单一档（档距500m，高差100m）的最大弧垂。
相关推荐：
loading