架空输电线路设计第八章课后习题答案

1、第八章课后习题第 2 题 解：首先，求解代表高差角和代表档距： 0 0 4 4 30 0 1 01 44 00 2 11 0 cos cos1 cos, cos coscos i i i i i ii rr ii r ii i l l l ll 编程求得：cos0.9956,387.2959 rr lm l(1)=350;l(2)=450;l(3)=400;l(4)=300; h(1)=25;h(2)=40;h(3)=-45;h(4)=-30;c1=0;c2=0;c3=0; for i=1:4 cosbeta(i)=l(i)/sqrt(l(i)2+h(i)2); disp(高差角的余弦值为：)

2、; cosbeta(i); c1=l(i)/cosbeta(i)+c1; c2=l(i)/cosbeta(i)2+c2; end disp(c1,c2 的值分别为：); c1;c2; cosbr=c1/c2; disp(代表高差角的余弦值为：); cosbr; for i=1:4 c3=c3+l(i)3*cosbeta(i); end lr=sqrt(c3/c1)/cosbr; disp(代表档距的值为：); lr (1) 220KV 典型气象区区的气象参数整理 (2) 有关导线 LGJ300/25 的参数整理 导线 截面 积 A 导线 直径 d 弹性 系数 E 温膨系数 计算 拉断 力 单位

3、 长度 质量 强度 极限 安 全 系 数 许用 应力 年均应 力上限 333.31 22.40 78400 6 18.8 10- 83410 1058 237.7351 2.5 95.0940 59.4338 83410 333.31 0.950.95=2 237.7351MP=a3= j p T A (3) 计算有关比载 自重比载： 参数/气象 最低温 最大风 覆冰有风 年均气温 气温 -40 -5 -5 -5 风速 0 30 10 0 冰厚 0 0 10 0 333 1 1058 9.80665 (0,0)10101 333.31 0 31.1285 qg MPa A 冰重比载： 333

4、2 10(1022.4() (10,0)27.7 0) 333.31 281027.7281010 26.9535 b db MPa A 垂直总比载： 3 312 (10,0)(0,0)(10,0)58.082 10 MPa 无冰风压比载： 22 33 4 0.6250.625 30 (0,30)101 0.75 1.1 22.4 33 31 3.31 .1872 10 cfsc v dMPa A 覆冰风压比载： 22 33 5 0.6250.625 10 (10,10)(2 )101 0.75 1.2 (22.4 333.3 20)7.1555 10 1 cfsc v dbMPa A 无冰综

5、合比载： 223 23 23 614 (0,30)(0,0)(0,30)(10 )(31.1872 10 )44.0639 1031.1285MPa 覆冰综合比载： 223 23 23 735 (10,10)(10,0)(10,10)(58.082 10 )(7.1555 10 )58.5211 10 MPa 单位： 3 10 MPa 1(0,0) 2(10,0) 3(10,0) 4(0,30) 5(10,10) 6(0,30) 7(10,10) 31.1285 26.9535 58.082 31.1872 7.1555 44.0639 58.5211 (4) 比值 0 计算结果及排序 气象条

6、件 最低气温 覆冰有风 年均气温 （MPa/m） 3 31.1285 10 3 58.5211 10 3 31.1285 10 0 ( MPa) 95.0940 95.0940 59.4338 0 (1/m) 3 0.3273 10 3 0.6154 10 3 0.5238 10 排序 a c b (5)计算临界档距 代表高差角余弦值cos r 0.9956；代表档距 r l 387.2959m。 气象条件 a b c 临界档距(m) 170.743 242.2146 ab ac lm lm 323.4385 bc lm 6 00 22 0 22 0 2 33 0 2 59.433824241

7、8.8 1095.09478400 ( 540) 784000.52380.3273 95 170.743 2424 18.8 cos0.995 .094 1 6 0 010 - = ba ba ab ba ba ca ac r ca E tt lm E tt l 33 33 22 6 22 6 00 22 00 10( 540) 242.2146 242418.8 10 323.43 95.09459.433878400 ( 55) 784000.61540.52 58.5211 1031.1285 10 138010 - - cb cb bc cb cb m E tt l E 85m (6

8、) 确定控制气象条件 l 170.7323.4242.2 a控b控c控 由于代表档距为 387.2959m ，因此连续档的控制气象条件为 c 气象（覆冰 有风气象） 。 (7) 计算外过无风时的水平应力 2 由于绝缘子串铅垂，因此各档水平应力均相等，即 2#3#杆塔之间导线的水 平应力等于 2 。 2#3#杆塔的高差角余弦值为： 23 2222 2323 400 cos0.9937 ( 45)(400) l hl 由于需考虑初伸长，且铝钢截面比为 11.2993，则选择降温 20C，则以控制气 象条件状态为第 1 状态，以外过无风状态为第 2 状态，可列状态方程： 2 232 23 12 12

9、12 22 12 coscos cos(20) 2424 rrrr r ElEl Ett 代入数据整理： 325 22 146.73534.6854 100 利用 MATLAB 编程求解得： 2 48.9341MPa (8) 计算 2#3#杆塔一档导线的弧垂 # 2 3 f 计算弧垂 # 232 2 2 3 3 2 31.1285 10(400) 12.8003 8cos8 48.9341 0.9937 l fm function y=f(x) y=x3+146.7353*x2-4.6854*105; end function y=g(x) y=3*x2+2*146.7353*x; end x

10、(1)=90; for i=1:1000 x(i+1)=x(i)-f(x(i)/g(x(i); es=abs(x(i+1)-x(i); if es=1e-9 disp(待求应力值为：); x(i+1) break end end 第八章课后习题第三题 解： （1）求架线气象条件下的比载 1 i 架线竣工时的气象和架线施工的气象相同，为：风速 10m/s，无冰，温度 0 t 为15 C， 则此时架空线上的比载为自重比载和无冰风压比载构成。 自重比载和 无冰风压比载分别为： 333 1 22 33 4 1058 9.80665 333.31 333. (0,0)101010 0.6250.625

11、10 (0,10)101 0.75 1.1 22.43.460 1 52 1 3 31.1285 cfsc qg MPa A v dMPa A 则架空线的比载为 223 114 (0,0)(0,10)31.3208 10 MPa （2）求架线气象条件下的水平应力 0 在第一问中已经确定了覆冰有风为控制气象条件， 以此气象条件为第 1 状态，以 架线时的气象条件为第 2 状态，列状态方程式如下： 2 232 23 1 00 22 0 coscos cos(20) 2424 I rrrr IrI I ElEl Ett 代入数据，整理得： 325 00 102.71231.3419 100 编程求解得： 0 31.6075MPa （3）求各档高差角的正、余弦值 00 0 0 22 cos,1,2,3,4 . ii i i l i lh 第 i 档 1 2 3 4 高差 0i h 25 40 -45 -30 水平档距 0i l 350 450 400 300