不均匀脱冰导地线静态接近和跳耀计算讲解Word文档格式.docx

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L＝300m

σ0＝4.166kg/mm2

g6（10）＝3.51E-3kg/m-mm2

t0=0℃

导线脱冰60％后的比载g3ˊ＝0.4g2+g1＝0.4×

8.487×

10-3＋3.466×

10-3

＝6.861×

g7ˊ＝√（g3ˊ）2+g52

＝√（6.861×

10-3）2+（1.665E-3）2

＝7.06×

导线脱冰60％后的应力σˊ＝7.84kg/mm2

悬垂绝缘子串重量G＝43kg串长λ＝1.5m

正常覆冰档导线重量Gn＝g7×

S×

L=12.07E-3×

277.74×

300

＝1006kg

导线具有不同比载时的重量Gnˊ＝（g7+g7ˊ）×

L/2

＝（12.07E-3+7.06E-3）×

300/2

＝797kg

导线100％覆冰时的弧垂

f＝g7×

L2/8×

σ＝12.07×

10-3×

3002/8×

12.3

＝11.04

导线脱冰某60％后的弧垂fˊ＝g7ˊ×

σˊ

＝7.06E-3×

7.84

＝10.13m

二、图解曲线的计算

1、计算曲线I－表示覆冰100％的档距中，导线拉力随档距长度缩短变化的关系曲线

用安装情况为已知，用状态方程式求解覆冰100％时导线应力随档距长度缩短变化的关系曲线

安装情况：

L＝300mσ0＝4.166kg/mm2

覆冰100％时:

L＝300m

g7＝12.07E-3kg/m-mm2

t0=-5℃

状态方程式:

σ2{σ+[Eg62（10）L2/24σ02-σ0+EΔL/L+αE（t-t0）]}=

Eg72（L-ΔL）3/24L

分解计算各项：

Eg62（10）L2/24σ02＝7747×

（3.51E-3）2×

3002/24×

4.1662=20.62

EΔL/L＝7747×

ΔL/300

αE（t-t0）＝18.9E-6×

7747（-5-0）=-0.732

Eg72（L-ΔL）3/24L＝7747×

（12.07E-3）2×

（300-ΔL）3/24×

＝156.75×

10-6×

（300-ΔL）3

代人方程式中

σ2{σ+[20.62-4.166+7747ΔL/300－0.732]}

=156.75×

化简

σ2{σ+[15.72+25.82ΔL]}＝156.75×

设ΔL数值，求σ值

ΔL＝0

σ2{σ+15.72}＝4232

试凑：

σ＝12.3

同理以下得：

ΔL（m）

σ（kg/mm2）

T＝Sσ=277.74σ（kg）

3416

0.3

11.0

3055

0.5

10.35

2875

0.7

9.81

2725

1.0

9.085

2523

1.5

8.12

2255

按表中数值绘制档距缩短曲线I。

2、计算曲线II－表示脱冰60％的档距中，导线拉力随档距长度伸长变化的关系曲线

用安装情况为已知，用状态方程式求解覆冰60％时导线应力随档距长度伸长变化的关系曲线

脱冰60％时:

g7ˊ＝7.06E-3kg/m-mm2

σ2{σ+[Eg62（10）L2/24σ02-σ0－EΔL/L+αE（t-t0）]}=

Eg72（L+ΔL）3/24L

ΔL/300＝25.82ΔL

Eg72（L+ΔL）3/24L＝7747×

（7.06E-3）2×

（300+ΔL）3/24×

＝53.63×

（300+ΔL）3

σ2{σ+[20.62-4.166-25.82ΔL－0.732]}

=53.63×

σ2{σ+[15.72-25.82ΔL]}＝53.63×

σ2{σ+15.72}＝1448

σ＝7.84

2178

0.1

8.23

2286

9.19

2553

10.46

2907

0.8

13.25

3680

15.9

4416

按表中数值绘制档距伸长曲线II。

3、计算曲线III－表示相邻档距具有不同比载时，直线塔上绝缘子串偏移与导线在顺线方向张力差的关系曲线

公式δ=λΔT/√（（Gn′+G/2）2+ΔT2）

式中

δ-悬垂绝缘子串偏移的距离，m；

λ-绝缘子串长度，mλ＝1.5m

ΔT-导线张力差，kg;

Gn′-导线具有不同比载时的重量

Gnˊ＝（g7+g7ˊ）×

G-悬垂绝缘子串重量GT＝43kg。

串长

代人

δ=1.5ΔT/√（（797+43/2）2+ΔT2）

化简

δ=1.5ΔT/√669942+ΔT2）

设ΔT，计算δ

ΔT（kg）

δ（m）

100

0.18

200

0.36

0.52

400

0.66

600

0.89

800

1.05

按表中数值绘制相邻档距具有不同比载时，直线塔上绝缘子串偏移与导线在顺线方向张力差的关系曲线III。

4、计算曲线IV－表示相邻档距具有相同比载时，直线塔上绝缘子串偏移与导线在顺线方向张力差的关系曲线

公式δ=λΔT/√（（Gn+G/2）2+ΔT2）

Gn-导线具有相同比载时的重量

Gn＝g7×

L

＝12.07E-3×

δ=1.5ΔT/√（（1006+43/2）2+ΔT2）

δ=1.5ΔT/√1055133+ΔT2）

0.15

0.287

0.421

0.544

500

0.656

0.757

0.922

1000

1.046

按表中数值绘制相邻档距具有相同比载时，直线塔上绝缘子串偏移与导线在顺线方向张力差的关系曲线IV.

三、用试凑法求脱冰60％档中的张力

根据以上四条曲线即可进行图解，以确定耐张段中脱冰档的拉力T3。

图解从靠右边耐张杆的一档开始，假定该档张

T1=OA

在档距缩短曲线上可差得相应的档距缩短为

ΔL1=AB

此档距缩短即等于绝缘子串的偏移

ΔL1=AB=δ1

从曲线IV可查得对应于δ1的张力差ΔT12＝CD

则T2＝T1－ΔT12＝OA-CD=OA-AE=OE

又

δ2＝δ1+ΔL2＝AB+EF=FM+EF=EM

从曲线III上可查出拉力查ΔT23＝NQ

则T3＝T2－ΔT23＝OE-NQ=OE-ES=OS

令SU=2δ2=2EM

此时，若U点落在曲线II上即表示所假定的T1是正确的。

（否则重新假定T1，重复以上过程。

）

T3=OS＝3030kg

即为所求的拉力。

四、脱冰档导、地线静态接近的距离

脱冰档导线应力：

σ3＝T3/S＝3030/277.74＝10.91kg/mm2

脱冰档的弧垂：

f3＝（L+2δ2）2g7ˊ/8σ3

＝（300+2×

0.29）2×

7.06×

10-3/8×

10.91

＝7.3m

脱冰档导、地线静态接近的距离

S＝√（7.3+1.6+6.5-0.2-7.75）2+22

＝7.7m>

0.8m（操作过电压间隙）

结论：

支架高度满足脱冰时静态接近的要求。

（二）不均匀脱冰时导线跳跃高度计算

按重庆大学与西南电力设计院研究成果《架空输电线脱冰跳跃高度的计算公式》对于耐张段中为奇数档的情况可下式计算跳跃高度：

H＝1.85Δf

Δf－导线100％覆冰时的弧垂与导线0％覆冰时的弧垂（在覆冰工况）之差；

H－导线跳跃高度。

对于前例

导线100％覆冰时的弧垂f＝11.04m

导线0％覆冰时的弧垂（在覆冰工况）：

计算公式：

σ－Eg12L2/24σ2＝σ100%－Eg72L2/24σ1200%－αE（t-t0）

分解计算各项

Eg12L2/24σ2＝7747×

（3.465E-3）2×

σ2

＝348.8/σ2

7747（-5+5）=0

Eg72L2/24σ2100%＝7747×

12.32

＝28

代人式中

σ－348.8/σ2＝12.3－28＝15.7

σ3+15.7σ2＝348.8

σ2（σ+15.7）＝348.8

σ＝4.188

f＝L2g1/8σ＝3002×

3.465×

4.188

＝9.31m

跳跃高度：

H＝1.85Δf

＝1.85×

（11.04－9.31）

＝3.2m

导线跳跃时动态接近距离：

S＝√（6.11+1.6+6.5-0.2-7.75）2+22

＝6.6m>

0.3m（工频电压间隙）

支架高度满足脱冰时跳跃接近的要求。

END