《输电线路基础》第3章导线安装计算第三节邻档断线时交叉课件

1、第三章 导线安装计算 第三节 邻档断线时交叉跨越限距的校验 第1页，共18页。在输电线路设计时，对重要交叉跨越如铁路、高速公路、一级和二级公路、一级和二级通讯线等，除在最大弧垂时必须满足交叉跨越距离的要求外，在交叉跨越档的相邻档发生断线事故，交叉跨越档导线产生应力衰减、弧垂增大后，导线和被交叉跨越物之间仍需满足一定的交叉跨越距离要求。所以，对重要的交叉跨越需进行邻档断线时交叉跨越距离的校验。 一、断线张力的概念 输电线路的导线(避雷线)由于机械损伤、外力破坏、雷击、振动、严重覆冰或大风等原因，都可能引起断线事故。断线后，对于采用固定横担、固定线夹和悬垂绝缘子串的线路，断线档两侧的直线杆塔将受到

2、不平衡张力的作用，这时悬垂绝缘子串甚至杆塔头部将沿顺线路方向偏斜，如图3-3-1所示。第2页，共18页。图3-3-1 线路断线后的情况 由于杆塔及绝缘子串的偏斜，使导线悬挂点发生了位移i，i的大小是随着杆塔离开断线点的距离的增加逐渐减小的。由于每基杆塔上悬挂点位移值i不相等，所以各档档距也发生了变化，紧靠断线档第一档档距 改变量L1=1-2，第二档L2=2-3，即第i档档距改变量Li=i-i+1，且有LiO。由此可知，悬垂绝缘子串偏斜的结果使各档导线的档距缩小，从而使档中导线松弛，张力衰减，弧垂增大。第3页，共18页。耐张段中某档断线后，对未断线的剩余各档导线常称剩余档，断线档至耐张杆塔间未断

3、线的档数就称剩余档数。 断线张力就是指导线发生断线，剩余各档导线张力衰减后的剩余张力。断线后，由于各档档距改变量是不相等的，所以各剩余档中的断线张力也是不相等的。从图3-3-1中可见，紧靠断线档第一档的档距改变量最大，张力衰减最多，断线张力最小，以后各档档距改变量逐档减小，断线张力逐档增大。因为断线档导线张力为零，所以紧靠断线档第一基直线杆塔上的不平衡张力最大，其值等于第一档的断线张力。各档断线张力不相等，各直线杆塔上就存在顺线路方向的不平衡张力。在工程中除特别指明者外，直线杆塔的断线张力均指相邻断线档第一档的导线张力。第4页，共18页。经研究得知，断线张力的大小与断线后的剩余档数多少有关。剩

4、余档数多，支持不平衡张力的杆塔多，各杆塔分配的不平衡张力值就小，各档张力衰减得慢，断线张力相对地就较大；反之，剩余档数少，断线张力就小。因此，断线后剩余一档时，悬垂绝缘子串偏斜所引起的悬点偏移全部促使导线松弛而弧垂大增，导线张力大大衰减，断线张力很小。 断线后如剩余档数很多，第五档之后的导线张力衰减很小，故当遇到剩余档数超过五档时，工程中允许按五档考虑 断线张力的大小还和断线后剩余各档的档距大小有关。对断线张力大小影响最大的是紧靠断线档的第一、第二档的档距。档距越大，断线张力越大；档距越小，断线张力越小。综上分析可知，对直线杆塔强度进行校验，需求较大断线张力，此时应选断线档为耐张段两端档，且因

5、选耐张段任意一端断线后，剩余档数相同，所以需进一步根据断线后剩余档的第一、第二档档距的大小，来确定断线端。第5页，共18页。如进行邻档断线交叉跨越距离校验时，因交叉跨越档的相邻档有左右两档，所以应选邻档断线后剩余档数少的，这是因该档断线后交叉跨越档弧垂增加较大。 二、通用曲线法计算断线张力 为进行断线事故分析。 断线张力的计算目的：为计算杆塔强度提供张力数据；为校验邻档断线后导线对交叉跨越物的安全距离；根据不同的计算目的和要求，实用中通常采用不同的计算方法。计算杆塔强度时一般按规程规定确定断线张力；在进行断线事故分析时，一般需知道断线后剩余各档的断线张力，此时剩余各档的断线张力可采用图解法求取

6、；在进行邻档断线交叉跨越距离校验时，一般采用通用曲线法求断线张力。第6页，共18页。通用曲线法是在图解法的原理基础上得出的求取紧靠断线档第一档的断线张力的方法。通用曲线的形式如图3-3-23-3-6所示。从通用曲线上可以查取断线后与断线前导线张力的比值系数，因该系数小于10，故亦称应力衰减系数，即或 （3-3-1） 式中 T0、0断线气象条件断线前的导线张力(N)和导线应力(MPa)； T、断线气象条件断线后的导线张力(N)和导线应力(MPa)。根据断线前导线张力(或应力)和衰减系数，即可求取断线后的断线张力(或应力) 或 (3-3-2) 由第一段中分析已知，断线张力的大小和断线后的剩余档数多

7、少有关。所以，通用曲线有五张，分别表示剩余一档至五档(及五档以上)的情况，如图3-3-23-3-6所示。 第7页，共18页。另外，断线张力大小与断线后剩余档档距有关，所以值与档距有关，在曲线上反映在以 D作为参变量，以 Dg0作为自变量。由通用曲线图可见，每张曲线上按不同 D值绘出了多条曲线，因此，查取衰减系数的方法为： (3)根据 Dg0查取应力衰减系数。 (2)根据 D的值确定查哪一条曲线；(1)根据断线后的剩余档数确定查哪一张曲线；第8页，共18页。图3-3-2 断线后剩余一档的应力衰减系数曲线0、-分别为断线前后的导线应力(MPa)；g-导线比载(Nm.mm2)；-器垂绝缘子串长(m)

8、；D-计算档距 第9页，共18页。图3-3-3 断线后剩余二档的应力衰减系数曲线 第10页，共18页。图3-3-4 断线后剩余三档的应力衰减系数曲线 第11页，共18页。图3-3-5 断线后剩余四档的应力衰减系数曲线 第12页，共18页。图3-3-6 断线后剩余五档的应力衰减系数曲线 第13页，共18页。三、邻档断线交叉跨越距离校验 当求出了断线后的导线应力，即可求出断线后导线的弧垂 （3-3-3） 式中 f、fx断线后档距中点和任意点x的导线弧垂(m)； f0、f0 x断线前档距中点和任意点x的导线弧垂(m)； 交跨档档距(m)； a、b弧垂计算点至两侧杆塔中心的水平距离(m)；其它符号意义

9、同前。 所谓邻档断线交叉跨越距离校验，顾名思义就是假定交叉跨越档的相邻档断线，交跨档弧垂增大后，导线与被交叉跨越物的接近距离校验。所以，一旦交叉跨越点的弧垂计算出后，即可按正常情况交叉跨越距离校验方法进行校验。 第14页，共18页。但在确定交叉跨越档导线应力时需注意下列三点： (1)交叉跨越档的邻档有前后两档，假定哪一档断线应以断线后交叉跨越档所在一侧剩余档数少为原则。 (2)计算档距 D的选取应使紧靠断线档的第一档(在此即交叉跨越档)占主要分量，一般取 D=2/3第一档档距+1/3第二档档距。 (3)邻档断线交叉跨越距离校验的气象条件为15、无风。即断线前的导线应力0应取15、无风时的应力。 第15页，共18页。例3-3-1 设某110kV输电线路，导线为JL/G1A-220-267型，其中某耐张段布置如下图所示，已知15、无风气象条件的导线应力0=81.6MPa，自重比载g=33. 39310-3Nm.mm2，绝缘子串长度=1.73m。试校验邻档断线后导线对通讯线的垂直距离能否满足要求?(HA=55m，HB=40m，HC=32m) 解： (1)选取断线档为第三档，剩余档数为3档。 (2)设第三档断线后，其计算档距为 第16页，共18页。(3)查取应力衰减系数，先计算 lD=310/1.73=179.2180 根据断线后剩余档数为3档，确定查图3