架空输电线路最大弧垂的判定计算应用

基础课堂架空输电线路最大弧垂的判定计算应用图片部分点击放大阅读）1.前言小编在前面介绍过架空输电线路的气象条件确定、导、地线参数最大使用应力的计算。通过气象条件及导、地线参数我们能求出导、地线比载，因此我们介绍了导、地线比载的计算，具体见架空输电线路导、地线的比载计算应用示例。我们知道了最大使用应力，但该最大使用应力属于那种气象条件？为此我们通过气象条件、导、地线参数及比载我们判断控制气象条件，既求临界档距，因此我们介绍了控制气象条件判断，见架空输电线路有效临界档距的判定（控制气象条件）计算应用。我们知道了控制气象条件的应力，但温度的变化导线的应力发生相应的变化，所以我们又介绍了各种气象条件下导、地线应力的计算，见基础课堂各种气象条件下导、地线应力的计算应用（状态方程式求解）。前面我们介绍的关系如下： 相关计算关系图通过前面的介绍我们能求出各种气象条件下导、地线的垂直比载就知道过导、地线的垂直荷载（导、地线垂直比载、截面与垂直档距之积）、水平荷载（既风压荷载，导、地线水平比载、截面与水平档距之积）。能求出各种气象条件下弧垂最低点处的应力，则我们就知道过导、地线的纵向荷载（最低点水平应力与导、地线与截面之积，通过此可以求出角度荷载，不平衡张力等，后期小编会陆续系统介绍）。前面我们介绍的都是弧垂最低的水平应力，那导线上任何一点的应力呢，我们前面经常提到的弧垂最低的弧垂到底多少呢，我们导线上任意一点弧垂又是多少，计算弧垂是判断导线对线下的地面、建筑物或其他跨越物安全距离确定的参数之一。通过前面小编的介绍我们知道应力随气象条件发生变化而变化，所以弧垂也会随气象条件发生变化而变化，那到底什么时候弧垂最大，对地面、建筑物或其他跨越物安全距离最小呢，本期专题小编就介绍怎么判断在什么气象条件下弧垂最大，最大值是多少，后续我们将陆续介绍怎么计算导、线档中、弧垂最低点几上任意一点的应力与弧垂。2. 最大弧垂及计算我们架空输电线路中说的最大弧垂是指导、地线在无风气象条件下垂直平面内弧垂的最大值。我们设计杆塔高度，校验导线对地面、水面、建筑物及其他跨越物的安全距离，以及断面排杆定位等都需要知道最大弧垂。出现最大弧垂的气象条件是最高温或最大垂直比载（覆冰无风）。通过我们前面介绍的内容我们可以求出最高气温与覆冰无风的比载（比载求见见架空输电线路导、地线的比载计算应用示例）及弧垂最低点的应力（应力求解见各种气象条件下导、地线应力的计算应用（状态方程式求解）。然后通过弧垂公式计算出最高气温与覆冰无风的弧垂，比较大小，较大者则为最大弧垂。弧垂的计算公式如下：当线路导、地线悬挂点不等高有高差时要考虑高差的影响，其弧垂计算公式如下：常用的最大弧垂气象条件判定方法采用临界温度及临界比载判定两种方法。设覆冰覆冰无风气象其比载为3，温度为tb，应力为0b；最高气温气象其比载为1，温度为tmax，应力为0max。本次专题计算中的导线继续采用JL/G1A-500/45-48/7 的导线，档距L=650m，本次需要计算用的基础参数在输电线路气象的用途及设计用气象参数值计算及选取用输电线路用导、地线机械物理参数及最大使用应力应用示例、架空输电线路导、地线的比载计算应用示例与各种气象条件下导、地线应力的计算应用（状态方程式求解）已经进行相关计算过，本次直接引用，不再阐述，本次专题引用前面例题中的结果，如下：档距L=650m=20.510-61/E=65.0 GPa1=31.088 10-3(MPa/m)3= 51.949 10-3(MPa/m)tb=- 5tmax=400b=89.93MPa0max=52.31MPa3.临界温度判定法若某一温度下，导、地线在最高气温（自重比载）作用下产生的弧垂与覆冰覆冰无风时产生的弧垂相等，则称此温度为临界温度。当临界温度（tj）与最高温度（tmax）比较，当tjtmax时，则最大弧垂发生在覆冰无风气象条件；当tj tmax时，则最大弧垂发生在最高气温气象条件。临界温度计算公式如下：根据第二部分的参数，根据以上公式可以得临界温度计算如下：从上可知，tj=22.10 b时，则最大弧垂发生在最高气温气象条件；当j51.949 10-3(MPa/m)，则知最大弧垂发生在最高气温气象条件。则最大弧垂为（未考虑高差影响）：从上可以最大弧垂发生在最高气温气象条件及最大弧垂为31.39m。以上方程可以采用人工计算，也可以采用可以根据VB或者EXCEL等编制