(完整word版)导线应力弧垂计算

1、导线应力弧垂计算 、确定相关参数 表一 川气象区条件 代表情况 温度 t( C) 风速 v(m/s) 冰厚 b （ mm） 最高气温 40 最低气温 -10 最大风速 -5 25 覆冰 -5 10 5 年均温 15 内过电压 15 15 0 外过电压 15 10 0 安装情况 -5 10 0 表二 LGJ-30050 型导线参数 截面积 A（ mm ） 外径（mm） 温膨系数（1/C ） 弹性模数 E（Mpa） 348.36 24.26 18.9x10 76000 单位长度质量 G （kg/km） 瞬时破坏应力 Cp（Mpa） 安全系数 K 1210 282.0 2.5 、相关比载计算 2.

2、冰重比载 2(5,0) = 27.728b(d b) 10=27.728 5 2426) 10“ =11.60 1O(Mpa/m) A 348.36 3垂直总比载 3(5,0) = “(0,0) 2(5，) = 45.66 1O(Mpa/m) 4. 无冰风压比载 V2 102 W 62.5 (Pa) 1.6 1.6 1.自重比载 1（。,。）qg 1210 9.80665 10 348.36 -34.06 1O(Mpa/m) Vi 1.6 25 1.6 = 390.63(Pa) 1）外过电压、安装有风: I A f ZVQ C 4（0,10） = J fdcdsinV 10； =1.0 0.8

3、5 1.1 24.26 10 A 348.36 -3 =4.10 10 （ Mpa/m ） 2）最大设计风速： 计算强度： 4（0,25） = Jscdsin2二 10 =1.0 0.85 1.1 24.26 390.63 10 A 348.36 =25.43 10- （Mpa/m ） 低于 500kv 的线路 让取 1.0,计算强度时 按表取 0.85，当 d_17mm 时Jsc取 1.1. 计算风偏： 4（0,25） = Uscdsin2 10 =1.0 0.75 1.1 24.26 390.63 10 A 348.36 =22.44 10- （ Mpa/m ） 计算风偏时：f取 0.75

4、 3）内过电压: 4（0,15） = tfkdsin2 10； =1.0 0.85 1.1 24.26 140.625 10 A 348.36 3 =9.16 10- （ Mpa/m ） 5. 覆冰风压比载 V2 102 W/ 62.5 1.6 1.6 5（5,10） =jscB（d 2b）sin 10 A 62 5 =1.0 1.0 1.2 1.1 （24.26 10） 10-3 348.36 =8.11 10-3（ Mpa/m） 6. 无冰综合比载 外过电压、安装有风： 6（0,25）1（0,0）2 4（0,10）2 = 34.062 4.102 10-3 = 34.31 10（Mpa/m

5、）1.6 152 1.6 = 140.625 （P 最大设计风速（计算强度） 6(0,25) = .(OQ)2 4(0,25)2 = 34.062 25.432 10-3 =42.51 10(Mpa/m) 最大设计风速(计算风偏)： 6(0,25) = .：(0,0) 24(0,25)= 34.062 22.442 10-3 =40.79 10*(Mpa/m) 内过电压： 6(0,10) = ,一1(0,0)4(0,12.5) ；34.062 9.162 10-3 =35.27 10(Mpa/m) 7. 覆冰综合比载 7(5,10)一3(5,0)25(5,10)2 = 46.37 10(Mpa

6、/m) 表三 比载 名称 符号 结果 (0-3MPa/m) 自重比载 丫 1(0,0 34.06 冰重比载 丫 2(5,0) 11.60 垂直比载 丫 3(5,0) 45.66 无冰风压比载 丫 4 （00） （夕卜 过电压、安装 有风） 4.10 丫 4 （25） （最 大风，计算强 度） 25.43 丫 4 （25） （最 大风，计算风 偏） 22.25 （0,15） （内 过电压） 9.61 覆冰风压比载 丫 5(5,10) 8.11 无冰有风 丫 6 （00） （夕卜 过电压、安装 有风） 34.31 丫 6 （05） （最大 风，计算强 42.51 综合比载 度) 丫 6(25)(最

7、 大风，计算风 偏) 40.79 (0,(内 过电压) 35.27 覆冰有风综合比载 丫 7(5,10) 46.37 三、确定应力值 CT 282 0 (1) 最大使用应力： 匕二各0 = 112.8(Mpa) k 2.5 (2) 年平均运行应力上线： 二pj* p 25% =282.0 25% =70.5(Mpa) 四、计算临界档距，判断控制气象条件 因为覆冰与最大风情况下的最大使用应力和气温都相同， 又覆冰时的比载大于最大风时 的比载，故最大风不再作为控制气象图条件考虑。 气象条件 最低温 覆冰有风 年均温 气温 -10 -5 15 7( x10-3Mpa /m) 34.06 46.37

8、34.06 H(Mpa) 112.8 112.8 70.5 g(1/m) 0.302 心 0-3 0.411 疋10-3 0.483 汶 10-3 排序 a b c 表四 比值/二0 计算结果及其排序表 临界档距计算(无高差) 公式：lij 246j -6i - : E(tj -t) Y. y E(J0 ab 2竺1128-1128J4346(-5 二噢才咽 76000 (0.411 10 )2 -(0.302 10 )2 =2470.5-112.8+1.4346(15 + 10)=虚数 a 一丫76000(0.4830冷2 (0.302勺0冷2= 数 l | 24 汇70.5 112.8 +

9、1.4346 汉(15 + 5)=虚数 bc； = . 76000 (0.483 10乍2 -(0.411 10；)2= 数 表五 可能控制气象条件 可能的控制条件 a（最低温） b（覆冰） 临界档距（m） lab =170.72 l bc =虚数 lac =虚数 因为 a,b 档内均存在虚数，所以 a,b 不再成为控制气象条件。所以可以判定不论档距多大, 年均温为控制气象条件。 五、状态方程求应力 已知年均温为控制气象条件 表六 已知条件参数 已知条件 年均温 t( C) 15 b(mm) 0 v(m/s) 0 Y ( x 10-3 Mpa / m) 34.06 M(Mpa) 70.5 状态

10、方程计算式: 1.最咼温: 带入数据得: 即：匚023 - (0.00074I2 34.64)匚022 -3.67|2 =0 当档距为以下各值时，由状态方程求得应力： 02 E 22|2 E 12|2 24-02 2仁12 02 E 22l2 E 12l2 2 24；01 2 24匚01 -:E(t2 -11) 02 76000(3406汇103)2汇12 24-022 ”匕 7600(3406汇103)2汇I2 = 705 24 7052 -1.4364 (40-1 3 2 2 2 50m:二02 - (0.00074 50 -34.64) - 02 -3.67 50 =0；02 =38.8

11、6(Mpa) 100m:二023 - (0.00074 1002 -34.64)二022 -3.67 1002 =0 匚 02 =45.20(Mpa) 150m: 62 - (0.00074 1502 -34.64)二023.67 1500 二 02 =50.44(Mpa) -02 =54.49(Mpa) -02 =57.58(Mpa) -02 =59.95(Mpa) 62 =61.78(Mpa) 62 =63.21(Mpa) 二02 =64.33(Mpa) 二 02 =65.24(Mpa) 2.最低温： EY2I2 EH2 62-=61 一E(t2 弋) 24；O2 2401 带入数据得:3

12、 2 200m:二02 - (0.00074 200 -34.64) 2 2 二。2 -3.67 2002 =0 250m: I3 - (0.00074 2502 -34.64) 2 02 2 -3.67 250 =0 300m:匚02 - (0.00074 3002 -34.64) 2 02 2 -3.67 300 =0 350m:匚023 - (0.00074 3502 -34.64) 2 02 -3.67 3502 =0 3 / 2 400m: 62 - (0.00074 400 -34.64) 2 2 02 3.67 400 =0 3 450m:二02 - (0.00074 4502

13、-34.64) 2 9 二。2 -3.67 4502 =0 3 2 500m:二。2 (0.00074 500 -34.64) 二。22 -3.67 5002 =0 二02 =78.02(Mpa) 300m:匚023(0.00074 3002 -106.41) 二022 -3.67 3002 =0 ； 02 =85.06(Mpa) 3 2 350m:二。2 -(0.00074 350 -106.41) 二。22 -3.67 3502 =0 -02 =82.23(Mpa) 3 400m:二02 -(0.00074 400 -106.41) 2 2 二 02 -3.67 400 = 0 -02 =

14、79.80(Mpa) 3 2 450m:二? -(0.00074 450 -106.41) 二。22 -3.67 4502 =0 500m:二。23 -(0.00074 5002 -106.41) 2 2 -02 -3.67 500 -0 即：TO23 +(0.000742 106.41) r022 3.67I2 =0 当档距为以下各值时，由状态方程求得应力： 3 / 2 、 2 2 50m:；二2 -(0.00074 50 106.41)二02 -3.67 50 =0 ；02 =105.39(Mpa) 3 2 2 2 100m:二02 -(0.00074 1002 -106.41)二02 -

15、3.67 100 =0 -02 =102.50(Mpa) 150m:二02 -(0.00074 1502 -106.41) 二 02 =98.30(Mpa) 3 2 200m:匚02 -(0.00074 200 -106.41) :-02 =93.58(Mpa) 二02 =88.82(Mpa) .O2-76OOO(34-O621O-3)2 |2 =7込76000(406 一1.4364 (-10-4 24:： 24 7052 2 2 ；02 -3.67 150 =0 2 2 匚。2 -3.67 200 -0 250m:二02 -(0.00074 2502 -106.41) 2 2 -02 -3

16、.67 250 -0 ；02 =76.75(Mpa) 二 02 =91.83(Mpa) 3 2 350m:二02 - (0.00074 35Q -99.20) 2 02 2 -5.72 35Q =0 400m:二3 -99.20) 二022 -5.72 4QQ2 =0 3最大风： ETl2 予 EY；I2 E(t t) -02 - 2 - “ 01 2 E(t2 - 匕) 24口02 24口01 带入数据得： 即：二Q23 （0.0007斗2 一99.20）二Q22 5.72I2 =0 当档距为以下各值时，由状态方程求得应力： 3 2 2 2 50m: %2 - (0.00074 50 -99

17、.20)二。2 -5.72 50 =0 -Q2 =98.81(Mpa) 100m:匚023 - (0.00074 1002 -99.20) 二 02 =97.78(Mpa) 150m:匚023 - (0.00074 1502 -99.20) 62 =96.40(Mpa) 二 02 =94.97(Mpa) 二02 =93.68(Mpa) - 02 92.69(Mpa) C02- 76000(4251X103)2X|2 24O22 = 76000 (3406 103)2 I2 24 7Q52 -1.4364 (-5-1f) 2 2 02 -5.72 1QQ -Q 匚022 -5.72 1502 =

18、0 3 / 2 200m: 62 - (0.00074 2QQ -99.20) 2 2 -02 -5.72 2QQ =0 3 2 250m: 62 - (0.00074 25Q2 -99.20) 2 J 02 -5.72 25Q2 =0 3 2 300m: 62 (0.00074 3QQ -99.20) 2 -02 2 -5.72 3QQ =0 ；02 =91.09(Mpa) c02 =90.51(Mpa) 450m:二3 -99.20)022 -5.72 4502 -0 500m:二02 -(0.00074 5002 -99.20)二。22 -5.72 5002 = 二 02 =90.15(

19、Mpa) 4.覆冰无风: EY22I2 十 EYI2 02 = ；” 01 2 24二02 2401 二 E (t2 - tl ) 带入数；02 =91.09(Mpa) _ 76000 (4637O3)2 12 76000 (34.06 103)2 -02 - 2 705 2 24 丁 02 24 7Q52 1.4364 ( 即：3 当档距为以下各值时，由状态方程求得应力: 3 2 2 2 50m:匚02 (0.00074 50 - 99.20)02 -6.81 50 -0 -02 =99.08(Mpa) 100m:二。23 -(0.00074 1002 -99.20) 2 2 02 6.81

20、 100 0 -02 =98.78(Mpa) Q 9 150m:匚02 -(0.00074 150 -99.20) 2 2 二 02 -6.81 150 =0 二02 =98.38(Mpa) 3 2 200m: I -(0.00074 200 -99.20) 二。22 -6.81 2002 =0 -02 =97.98(Mpa) 2 250m:二? -(0.00074 250 -99.20) -026.81 2502 =0 -02 =97.43(Mpa) 2 300m:二02 -(0.00074 300 -99.20) 二。22 -6.81 3002 = 0 ；02 =97.32(Mpa) -0

21、2 =92.38(Mpa) 02 - 76000 (3431 汉103)2 2 24需 =705 76000 (3406 103)2 |2 24 7Q52 -1.4364 (-5-1 3 2 2 2 即：i02 (0.000741-99.20) a02 -3.731=0 当档距为以下各值时，由状态方程求得应力： 3 2 50m:二。2 (0.00074 50 - 99.20) 。2 -3.73 502 =0 3 2 100m: 62 - (0.00074 100 -99.20) 二。22 -3.73 1002 =0 二 02 =95.86(Mpa) 3 2 150m:二02 - (0.0007

22、4 150 -99.20) 二。22 -3.73 1502 =0 3 2 200m:二02 - (0.00074 200 -99.20) -023.73 2002 =0 350m:二023 - (0.00074 3502 -99.20)匚022 -6.81 350 0 匚 02 =97.02(Mpa) 400m: 62 - (0.00074 4002 -99.20)二0 -6.81 4002 =0 ；02 =96.88(Mpa) 3 2 2 2 450m: 62 - (0.00074 450 -99.20) c02 -6.81 450 -0 二 02 =96.73(Mpa) 500m:二。23

23、 - (0.00074 5002 -99.20) -02 =96.61(Mpa) 5.安装 带入数据得: 2 2 02 -6.81 500 =0 02 E 22l2 2 24；01 E 12l2 2 2401 -：E(t2 _t1 ) ；02 =88.60(Mpa) 带入数据得: 即：二023 （0.0007斗2 一70.5）二022 _5.72|2 =0 当档距为以下各值时，由状态方程求得应力： 3 2 2 2 50m:二。2 - (0.00074 50 -70.5) -。2 -5.72 50 = 0 -02 =71.45(Mpa) 100m:二023 - (0.00074 1002 -70

24、.5 二025.72 1002 =0250m:二3 2 2 二。2 -3.73 250 = 0 c02 =85.12(Mpa) 300m: 62 - (0.00074 3002 -99.20) 2 2 ；-02 3.73 300 0 二 02 =82.24(Mpa) 3 2 350m:二02 - (0.00074 350 -99.20) 2 2 62 -3.73 350 - 0 -02 =79.98(Mpa) 400m:二。23 - (0.00074 40099.20) 二。22 - 3.73 4 002 =0 -02 =78.26(Mpa) 450m:匚。23 - (0.00074 4502

25、 -99.20)二023.73 4500 -02 -76.94(Mpa) 3 2 2 2 500m:匚02 - (0.00074 500 -99.20) - 02 -3.73 500 - 0 “-02 6.外过有风 02 E 22|2 24；- 02 E ,2|2 2G2 ：E(t2 _t1 ) 7600(4251 汉103)22 - 2 24“ 02 65 一型匹叫空 247Q5 -1.4364 ) ；02 =73.78(Mpa) 带入数据得: 150m:二023 - (0.00074 1502 -70.5 二02 -5.72 1502 =0 匚 02 =76.08(Mpa) 3 / 2 、

26、 2 2 200m: 62 - (0.00074 200 -70.5) 02 -5.72 200 =0 3 2 250m:二02 - (0.00074 250 - 70.5) 2 2 二。2 -5.72 250 -0 -02 =80.05(Mpa) 300m:二。23 - (0.00074 3002 - 70.5) -025.72 3002 =0 -02 =81.23(Mpa) 350m:匚。23 - (0.00074 3502 -70.5 2 2 02 -5.72 350 -0 -02 =82.59(Mpa) 400m:匚023 - (0.00074 4002 -70.5) 匚022 5.7

27、2 二02 =83.46(Mpa) 450m:二023 - (0.00074 4502 -70.5) 2 2 -02 5.72 450 0 二 02 =84.17(Mpa) 3 2 500m:二02 - (0.00074 500 - 70.5) 2 2 I -5.72 500 = 0 二02 =84.72(Mpa) 7.外过无风 02 E 2乍 2仁22 EI2 24S2 -：E(t2 7) 76000 (34.06F03)2 勺2 2如02 = 7600B(3406F03)2 勺2 24 7Q52 -1.4364 (1&1耳 ；02 =73.78(Mpa) 即：。02 =705(Mp

28、a) 8.操作过电压 二02-竺乂01 -竺E(t2 -t1) 24”02 2401 带入数据得: 二 02 =71.56(Mpa) 3 2 300m:二。2 - (0.00074 300 二02 =71.26(Mpa) -02 =71.33(Mpa) 3 2 400m: (0.00074 400 - 70.5) -02 =71.39(Mpa).O2-76000 (34-652103)2 12 = 705 - 76000(34 0613)2 12 -1.4364 (1甲 24022 24 7052 即：二023 (0.0007斗2 -70.5)二022 -3.80I2 =0 当档距为以下各值时

29、，由状态方程求得应力: 3 / 2 、 2 2 50m: %2 - (0.00074 50 -70.5) - 02 -3.80 50 = 0 ； 02 =70.56(Mpa) 100m:打(0.00074 1002 -70.5 匚 022 -3.80 1002 =0 二 02 =70.71(Mpa) 150m:二。23 -(0.00074 1502 -70.5 -023.80 1500 02 70.87(Mpa) 3 2 200m:二02 (0.00074 2002 -70.5) 2 2 二02 -3.80 200 = 0 二02 =71.03(Mpa) 250m: I * (0.00074

30、2502 -70.5) 2 2 -02 -3.80 250 -0 350m:二023 (0.00074 3502 -70.5) -023.80 3502 =0 -70.5) 2 2 -02 -3.80 300 =0 02 3.80 4002 = 0 3 2 2 2 450m: “2 - (0.00074 450 - 70.5) c 02 -3.80 450 - 0 二 02 =71.44(Mpa) 3 2 2 2 500m:02 (0.00074 50070.5)二023.80 500 0 - 02 =71.47(Mpa) 表七 LGJ-30050 型导线应力计算表 档距(m) 最高气温 (M

31、pa) 最低气温 (Mpa) 最大风速 (Mpa) 覆冰无风 (Mpa) 年均温 (Mpa) 50 38.86 105.39 98.81 99.08 70.50 100 45.20 102.50 97.78 98.78 70.50 150 50.44 98.30 96.40 98.38 70.50 200 54.49 93.58 94.97 97.98 70.50 250 57.58 88.82 93.68 97.43 70.50 300 59.95 85.06 92.69 97.32 70.50 350 61.78 82.23 91.83 97.02 70.50 400 63.21 79.8

32、0 91.09 96.88 70.50 450 64.33 78.02 90.51 96.73 70.50 500 65.24 76.75 90.15 96.61 70.50 续表 档距(m) 安装(Mpa) 外过有风 (Mpa) 外过无风 (Mpa) 操作过电 压(Mpa) 50 98.31 71.45 70.5 70.56 100 95.86 73.78 70.5 70.71 150 92.38 76.08 70.5 70.87 200 88.60 78.16 70.5 71.03 250 85.12 80.05 70.5 71.56 300 82.24 81.23 70.5 71.26

33、350 79.98 82.59 70.5 71.33 400 78.26 83.46 70.5 71.39 450 76.94 84.17 70.5 71.44 500 75.93 85.72 70.5 71.47 六、计算弧垂 弧垂计算公式: I2 0b 1.最咼温: 3 2 r 34.06 x10- x50 50m: f 0.274(m) 8x38.86 100m: f = 34.06 10-3 1002 8 45.20 = 0.912(m) 150m: f 二 3 2 34.06 10- 150 8 50.44 = 1.90(m) 200m: f = 34.06 10-3 2002 8 54.49 = 3.13(m) 250m: f 二 3 2 34.06 10- 250 8 57.58 二 4.62(m) 300m: f = -3 2 34.06 10 300 8 59.95 = 6.39(m) 350m: f = 34.06 10-3 3502 8 61.78 =8.44(m) 400m: f 二 3 2 34.06 10 4002 8 63.21 10.78