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导线实用力学计算 ByLeng YS Outline 导线型式选择分裂导线次导线张力导线实用力学计算 导线张力驰度计算 导线型式选择 导线截面的选择和校验1 持续工作电流Ixu Ig按海拔及环境温度 日照进行修正 多导体结构应考虑临近效应和热屏蔽 经济电流密度Sj Ig j热稳定 最小热稳定截面 短路时导体允许最高温度 铝及铝镁合金200铜取300电晕电压 最小导体外径无线电干扰 导线型式选择 分裂导线220kv及以下软导线宜选用钢芯铝绞线 330kv软导线宜选用空心扩径导线 500kv软导线宜选用双分裂导线1 载流量分裂间距及次导线的最小直径 220KV及以下取100 200mm 330KV及以上取200 400mm 对设备间的连接导线 间距取较小的值次档距长度导线次档距引下线次档距设备间连线档距 分裂导线次导线张力 简介分裂导线在短路时对架构产生的附加力可通过调整间隔棒的位置加以限制 一般不作为验算条件 1 第一最大张力 同相导线间吸引力以下为影响因素 档距长度短路电流大小分裂间距初始张力导线允许接触状态 不接触 接触2 第二最大张力 相间斥力数值很小 不做为验算条件 分裂导线次导线张力 第一最大张力计算1 原始输入数据 构架部分 跨距初始张力分裂间距三相短路电流2 原始输入数据 导线部分 导线半径导线截面温度线膨胀系数弹性模量导线单位重量 分裂导线次导线张力 第一最大张力计算3 计算原理力学公式 形变求得导线张力Fx E S 电磁学公式 电动力对于非接触情况下 两个公式计算求得的导线电动力数值应相同 假设导线间距b 力学公式求电动力Fm 电磁学公式求电动力Fm Fm Fm Y N T 分裂导线次导线张力 第一最大张力计算 计算原理对于临界接触情况下 b 2rd已知 假设次档距对于接触情况下 假设导线接触的长度 导线实用力学计算 1 计算目的2 基本假设3 气象条件 荷重组合4 安装检修荷载5 实用计算6 导线及绝缘子受力校验7 标准计算书8 土建资料 导线实用力学计算 1 计算目的提供土建架构受力资料校验导线 绝缘子 金具机械强度 导线实用力学计算 2 基本假设条件等高角15O 导线荷载沿支点连线分布弧垂1 15 1 30忽略导线刚性 绝缘子串当作柔线的一部分 只是单位重量不同不考虑绝缘子的偏角 集中负荷的水平位移 架构挠度 导线实用力学计算 3 气象条件 导线绝缘子荷重组合温度 风速 覆冰厚度 污秽 湿度 地震 海拔风速 离地10米高30 50 年一遇10min平均最大风速覆冰厚度 10mm温度 对屋外裸导体取最热月平均最高温度地震 8度及以上一般设备 7度及以上重要设备校验抗震缺乏当地气象条件时 对于京津塘地区按照第IV气象区条件计算 最高最低温度 20 Tmin 40 Tmax 0 Vwind 0 Ithick 最大风速 5 25 0有冰有风 5 10 5安装检修 10 10 0 导线实用力学计算 3 气象条件 导线绝缘子荷重组合典型气象区为使线路设计 部件的制造统一化 标准化 综合分析了我国各地历年气象记录资料 归纳制定了7个气象区 各区除最高温度一致外 最低温度 最大风速 导线覆冰均有较大差别 其中 最大风速系指离地面10m高 10年一遇的10min平均最大值 I气象区分布在南方沿海受台风侵袭地区 如广东 广西 福建 浙江 上海等 最大风速为30m s 最低温度为一5 II气象区分布在华东大部分地区 最大风速为25m s 覆冰厚度为5mm 最低温度为一10 III气象区分布在西南地区 非重冰区 福建 广东受台风影响较弱的地区 最大风速为25m s 覆冰厚度为5mm 最低温度为一5 IV气象区在西北大部分地区及华北京津唐地区 最大风速为25m s 覆冰厚度10mm 最低温度为一20 V在华北平原 湖北 湖南 河南 最大风速为25m s 覆冰为5mm最低温度为一20 VI气象区在华北西北大部分地区 张家口 承德一带 最大风速25m s 覆冰为10mm 最低温度为一40 C VII气象区在覆冰严重地区 如山东 河南部分地区 湘中 鄂北 粤北地带 最大风速为25m s 覆冰为15mm 最低温度为一20 C VIIIIX气象区为高覆冰大风速的极端气象条件区 导线实用力学计算 3 气象条件 导线绝缘子荷重组合导线及绝缘子串八种荷重组合1最高最低温度2覆冰3无风覆冰4无冰时风荷重5覆冰时风荷重6无冰有风时的总重7有冰有风时的总重6 安装检修最大弧垂可能 1最高温度或7最大荷载最大应力可能 7最大荷载或6 检修 注 计算实例 手册P386 导线实用力学计算 4 安装检修荷载安装紧线时不考虑导线上人但应考虑安装引起的附加垂直荷载和横梁上人的2000N集中荷载检修时 对导线跨中有引下线的110kv及以上电压的架构 应考虑导线上人并分别验算单相作业和三相作业的受力状态 导线集中荷载如下 导线实用力学计算 5 实用计算张力计算的两个限制条件 1 最大弧垂不大于允许弧垂 2 最大应力不大于构架 导线及绝缘子串的允许受力 导线实用力学计算 5 实用计算计算原理简支梁力矩平衡不等高转化为等高模型最大弧垂发生在剪力为0处剪力零点为最大力矩分界点 零值点左右的力矩总和相等且为最大力矩计算目的求导线张力HA B点支座反力Ra Rb最大弧垂导线在不同温度下的安装曲线 导线实用力学计算 5 实用计算初始输入条件允许弧垂导线在各种荷载组合下的荷重绝缘子串及联板在各种荷载组合下的荷重跨距在各种荷载组合下集中荷重及位置检修荷重风速最高温度最低温度覆冰荷重 导线实用力学计算 5 实用计算计算流程 初始条件 fn fmax Ra 不等高转化 四种荷载各点M D H 假设最大弧垂发生在最大荷载f 2m mm最大荷载 解应力状态方程 nn最大温度或检修 Hn fn F T 假设正确输出Hf及Ra H M f H S m2 m A Cm H S H M f Ra Ra Htgr 导线实用力学计算 6 导线及绝缘子受力校验在正常运行和短路时 电力设备引线的最大作用力不应大于电气设备端子允许的荷载 屋外配电装置的导体 套管 绝缘子和金具其安全系数不应小于以下规定 注 悬式绝缘子对应的安全系数对应于1h机电试验荷载 而不是破坏荷载 后者的安全系数分别应为5 3和3 3 硬导体的安全系数对应于破坏应力 若对应屈服点应力 其安全系数分别为1 6和1 4 导线实用力学计算 7 标准计算书土建资料受力安全系数计算条件 导体选择计算绝缘子选择计算 泄漏比距 内过电压 大气过电压 机械强度各种荷载组合条件下的导线的荷载 包括导线 跳线及引下线绝缘子串 包括悬垂及耐张 及联板在各种荷载组合下的荷重数据输入表张力驰度计算 导线实用力学计算 8 土建资料架构土建资料架构平面布置图架构负荷图 表示出架构高度 避雷针高度 宽度 导线悬挂点高度 悬挂点距离 避雷线悬挂点高度 导线偏角 及架构受力情况 单侧或双侧受力 架构预埋件 包括挂环 爬梯架构荷载 包括垂直荷载 水平荷载和侧向风压如在架构上安装悬垂绝缘子或阻波器时 还应另加垂直荷重和侧向风压 安装紧线图及紧线角度 导线实用力学计算 8 土建资料土建资料受力安全系数导线拉力安全系数1 2垂直荷重安全系数1 05 1 2如果土建已经考虑 可不考虑安全系数其他注意事项是否为终端构架是否配避雷针及避雷线注明是否需要检修爬梯注意与送电线路的配合 预留送电挂线点 导线实用力学计算 8 土建资料架构受力情况表 导线实用力学计算 8 土建资料土建专业的考虑永久荷载 设备重 导线及避雷线张力可变荷载 风荷载 冰雪荷载 活荷载 安装检修临时荷载 地震作用及温度变化偶然荷载 短路电动力 阵风 验算稀有冰荷载导线荷载的荷载分项系数 导线实用力学计算 8 土建资料承载能力极限状态的四种构架荷载基本组合运行情况安装情况检修情况地震情况对软导线一般不考虑短路电动力对构架及支架的影响 但对组合导线的挂线板和节点强度应要满足短路电动力的要求 一般取3倍导线张力 导线实用力学计算 主要参考规范标准DL T5218220KV 500KV变电所设计技术规程DL T5352高压配电装置设计技术规程DL T5222导体和电器选择设计技术规定GB5005935 110KV变电所设计技术规范GB500603 110KV高压配电装置设计规范GB T16434高压架空线路和发电厂变电所环境污区分级及外绝缘选择标准DL5014330 500KV变电所无功补偿装置设计技术规定GB15707高压交流架空送电无线电干扰限值GB6830电信线路遭受强电线路危险影响容许值GB2314电力金具通用技术条件GB T2315电力金具标称破坏载荷系列及连接形式尺寸DL T510335 110KV无人值班变电