导线应力弧垂计算.docx
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导线应力弧垂计算
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-300/50型导线参数
2
截面积A（mm）
外径（mm）
温膨系数（1/C）
弹性模数
E（Mpa）
348.36
24.26
18.9勺0°
76000
单位长度质里G
（kg/km）
瞬时破坏应力
aP（Mpa）
安全系数K
1210
282.0
2.5
、相关比载计算
1.自重比载
2.冰重比载
2（5,0）切28咛汩存728汩衍.6。
10讪回⑹
3.垂直总比载
3（5,0）=“（0,0）2（5,0）=45.6610，（Mpa/m）
4.无冰风压比载
22
V2102
W62.5（Pa）
1.61.6
22
V2252
390.63（Pa）
1.61.6
1）外过电压、安装有风：
4（0,10）「Jf"scd^sin2^10”=1.00.851.124.2662.510’
A348.36
-3
=4.1010（Mpa/m）
2）最大设计风速：
计算强度：
/0,25）%：
-3
=25.4310（Mpa/m）
低于500kv的线路I取1.0，计算强度时〉f按表取0.85,当d-17mm时Jsc取1.1.
计算风偏:
（0,25）={f^scd^sinV10’=1.00.751.124.26—10’
A348.36
3
=22.4410-（Mpa/m）
计算风偏时:
-f取0.75
3）内过电压:
1.6
4（0,15）—cf山嗅in2^10—1.00.851.124.26140.62510’
A348.36
3
=9.1610（Mpa/m）
5.覆冰风压比载
1.6
I62.5
1.6
5（5,10）={jscB（d2b）sin2^10；
A625
=1.01.01.21.1（24.2610）10-3
348.36
=8.1110-3（Mpa/m）
6.无冰综合比载
外过电压、安装有风：
6（0,25）=.1（0,0）24（0,10）=34.0624.10210-3=34.3110“（Mpa/m）
最大设计风速（计算强度）：
6（0,25）./0,0）24（0,25）2」34.06225.43210—42.5110‘（Mpa/m）
最大设计风速（计算风偏）：
6（0,25）=./0,。
）24（0,25）2=34.06222.44210-3=40.7910‘（Mpa/m）
6（0,10）—,1（0,0）4（0,12.5）2=34.0629.16210-3=35.2710*（Mpa/m）
7.覆冰综合比载
7（5,10）=,3（5,0）25（5,10）2=46.3710J（Mpa/m）
表三比载
名称
符号
结果
3（。
0-MPa/m）
自重比载
Y（o,o）
34.06
冰重比载
迄（5,0）
11.60
垂直比载
冏5,0）
45.66
无冰风压比载
凶0,10）（外
过电压、安装
有风）
4.10
^（0,25）（最
大风，计算强度）
25.43
^（0,25）（最
大风，计算风偏）
22.25
4（0,15）
（内过电压）
9.61
覆冰风压比载
询（5,10）
8.11
无冰有风
综合比载
代（0,10）（外
过电压、安装
有风）
34.31
£（025）（最
大风，计算强度）
42.51
代（0,25）（最
、确定应力值
（1）最大使用应力：
匕二2820=112.8（Mpa）
k2.5
（2）年平均运行应力上线：
[匚pj]-；「p25%=282.025%=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。
表四比值4二°］计算结果及其排序表
气象条件
最低温
覆冰有风
年均温
气温
-10
-5
15
7（灯0-3Mpa/m）
34.06
46.37
34.06
[%]（Mpa）
112.8
112.8
70.5
Y/[0.302"0-3
0.411"0-3
0.483咒10-3
排序
a
b
c
临界档距计算（无高差）
3232=虚数
76000[（0.48310）2-（0.41110）2]
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
lbe=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（x10-3Mpa/m）
34.06
[tMMpa）
70.5
状态方程计算式:
02
専*卄専-，E（t27）
24'0224'01
1.最咼温:
E^l2_
J02-01
24；「02
Ei2|2
24「0i2
-：
E（t2-ti）
带入数据得:
.02-76000（34-06210-3）2|2=705-76°°°G4Q6l03）2|2“4364（40%
24.-022
247052
3929
即：
匚02■（0.0007412-34.64）02-3.671=0
当档距为以下各值时，由状态方程求得应力：
3222
50m:
c02-（0.00074502-34.64）二02-3.6750-0
-02=38.86（Mpa）
100m:
-023（0.000741002-34.64）
22
二02-3.671002=0
-02=45.20（Mpa）
32
150m:
匚02（0.00074150-34.64）
22
a-3.67150=0
二02=50.44（Mpa）
200m:
-023（0.000742002-34.64）
22
「02-3.672002=0
-02=54.49（Mpa）
32
250m:
二02-（0.000742502-34.64）
22
二02-3.67250=0
-02=57.58（Mpa）
2
300m:
c02-（0.000743002
-34.64）
二022-3.673002
=0
二02=59.95（Mpa）
32
350m:
c02-（0.00074350
:
「02=61.78（Mpa）
02=63.21（Mpa）
-02=64.33（Mpa）
二02=65.24（Mpa）
2.最低温:
带入数据得:
即：
当档距为以下各值时，由状态方程求得应力:
3夕22
50m:
二02-（0.0007450-106.41）二02-3.6750—0
-02=105.39（Mpa）
3222
100m:
-02■（0.00074100-106.41）二02-3.67100=0
-02=102.50（Mpa）
150m:
c023-（0.00074150^106.41）
二022-3.671502=0
二02=98.30（Mpa）
32
200m:
c02-（0.00074200
-106.41）
-3.672002
=0
:
「02=93.58（Mpa）
32
250m:
二02-（0.000742502
-106.41）
2
02
-3.672502
=0
--02=88.82（Mpa）
300m:
c02-（0.000743002
-106.41）
2
02
-3.673002
=0
-02二85.06（Mpa）
32
350m:
c02-（0.00074350
-106.41）
2
-3.67350
=0
二02=82.23（Mpa）
400m:
二023（0.000744002-106.41）
-3.674002
=0
:
「02=79.80（Mpa）
3
450m:
c02-（0.000744502-106.41）
2
02
-3.674502
=0
-‘02=78.02（Mpa）
500m:
c02-（0.000745002-106.41）
2
02
-3.675002
=0
-02=76.75（Mpa）
3.最大风:
「02-乂」「01-空「E（t2-t1）
24二0224二01
带入数据得:
石76000©251/03）212=7还76000叱。
3）212_1.4364（-5-13
2
2402
247Q5
当档距为以下各值时，由状态方程求得应力:
3222
50m:
匚。
2-（0.0007450-99.20）c02-5.7250-0
:
「02=98.81（Mpa）
2
100m:
匚02（0.00074100-99.20）c02-5.72100=0
02=97.78（Mpa）
150m:
c023-（0.000741502-99.20）二022-5.721502=0
-02=96.40（Mpa）
32
200m:
C02-（0.00074200-99.20）
22
-02-5.72200=0
二02=94.97（Mpa）
250m:
c023（0.00074250^99.20）
二022-5.722502=0
:
「02=93.68（Mpa）
3222
300m:
二02-（0.000743002-99.20）02-5.72300=0
-‘02=92.69（Mpa）
3222
350m:
二02-（0.000743502-99.20）02-5.72350=0
-02=91.83（Mpa）
400m:
^023（0.000744002-99.20）
22
—-5.724002=0
-02=91.09（Mpa）
450m:
-023-（0.000744502-99.20）
-02=90.51（Mpa）
-02^5.72450—0
4•覆冰无风:
2222
E^l2—E^l2E（tt）■-'02-2~012~E（t2一
24”」0224」01
带入数据得:
即：
＜r023+（0.000742—99.20）▽022—6.81l2=0
当档距为以下各值时，由状态方程求得应力:
3222
50m:
；「02-（0.0007450-99.20）二02-6.8150=0
:
「02=98.78（Mpa）
-‘02=98.38（Mpa）
-02=97.98（Mpa）
-02=97.43（Mpa）
-02=97.32（Mpa）
二02=96.88（Mpa）
:
「02=96.73（Mpa）
02=96.61（Mpa）
5.安装
带入数据得:
即：
当档距为以下各值时，由状态方程求得应力:
3222
50m:
二02-（0.0007450-99.20）02-3.7350=0
-02=98.31（Mpa）
100m:
c023（0.000741002-99.20）二022一3.731002=0
-02=95.86（Mpa）
150m:
-023（0.000741502-99.20）二02^3.73150^0
-02=92.38（Mpa）
250m:
c023-（0.000742502-99.20）
-3.732502
=0
；「02=85.12（Mpa）
:
「02=82.24（Mpa）
--02=79.98（Mpa）
-02=78.26（Mpa）
二02=76.94（Mpa）
:
「02=75.93（Mpa）
6.外过有风
02
E22|2
24；-02
E,2|2
2G2
八E（t2-ti）
带入数据得:
7600（（（4251汉103）2®2
2^7
=7Q5
76000（3406103）2I2
24汉7Q52
-1.4364（15-15）
即：
二023-（0.00074!
2-70.5）二。
22-5.7212=0
当档距为以下各值时，由状态方程求得应力:
■■-02=71.45（Mpa）
100m:
c023-（0.000741002-70.5）二022-5.721002=0
二02=73.78（Mpa）
3222
150m:
二02-（0.00074150-70.5）二02-5.72150=0
二02-76.08（Mpa）
200m:
c023（0.000742002-70.5）二022-5.722002=0
-02=78.16（Mpa）
3222
250m:
c02-（0.000742502-70.5）二02-5.722502=0
-02=80.05（Mpa）
3222
300m:
c02-（0.000743002-70.5）二02-5.72300-0
-02=81.23（Mpa）
350m:
c023■（0.000743502-70.5）匚022-5.723502=0
-02=82.59（Mpa）
400m:
二023-（0.000744002-70.5）二。
22-5.724002=0
；「02=83.46（Mpa）
450m:
c023（0.000744502-70.5）匚022-5.724502=0
二02=84.17（Mpa）
3222
500m:
二02（0.00074500-70.5）02-5.72500=0
-02=84.72（Mpa）
7.外过无风
E22l2
24二。
22
E12l2
24「。
12
-：
Eg-t1）
带入数据得:
即：
cr02=705（Mpa）
8.操作过电压
eFi2peyJ2心t）
24二0224^01
带入数据得：
7600$（34.65汶103）2x1276000（3406<10'3）2x|2
c02-27Q521.4364（15-1f）
24「022247052
3222
即：
二02（0.00074!
2—70.5）匚02-3.801=0
当档距为以下各值时，由状态方程求得应力：
50m:
二023-（0.00074502-70.5）二022_3.8050^0
-02=70.56（Mpa）
3929
100m:
二02（0.000741002-70.5）匚02-3.801002=0
二02=70.71（Mpa）
150m:
I3（0.000741502-70.5）二02^3.801502=0
二02=70.87（Mpa）
200m:
-023（0.000742002-70.5）二022-3.802002=0
02~71.03（Mpa）
3222
250m:
-02■（0.000742502-70.5）匚02-3.802502=0
-02=71.56（Mpa）
300m:
c023（0.000743002
-70.5）
-3.80300=0
；「02=71.26（Mpa）
二02=71.33（Mpa）
'■-02=71.39（Mpa）
-02=71.44（Mpa）
二02=71.47（Mpa）
表七LGJ-300/50型导线应力计算表
档距（m）
最高气温
（Mpa）
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
79.80
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
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
86b
1.最咼温:
50m:
1
32
c34.0610-50
0.274（m）8x38.86
100m:
f
32
「34.0610-100
0.912（m）8x45.20
150m:
f
32
「34.0610-150
1.90（m）8^50.44
200m:
f
32
「34.0610-200
3.13（m）8^54.49
250m:
f
-32
c34.0610250
4.62（m）8^57.58
300m:
f
32
c34.0610-300
6.39（m）8X59.95
350m:
f
-32
匚34.0610350
8.44（m）
8汉61.78
400m:
f
32
「34.0610-400
10.78（m）
8疋63.21
450m:
f
-32
r34.0610450
13.40（m）
8汉64.33
500m:
f
32
c34.0610-500
16.31（m）8x65.24
2.外过无风:
50m:
1
32
c34.0610-50
0.14（m）8x70.5
100m:
f
32
「34.0610-100
f==0.55（m）
8x70.5
150m:
f
32
「34.0610-150
1.24（m）8X70.5
200m:
f
32
「34.0610-200
2.20（m）
8汇70.5
250m:
f
-32
c34.0610250
3.44（m）
8汉70.5
300m:
f
32
c34.06103002
f==4.96（m）
8汇70.5
350m:
f
32
匚34.06103502
6.75（m）
8汉70.5
400m:
f
32
「34.0610-400
8.82（m）
8汇70.5
450m:
f
32
「34.0610-450
11.16（m）8x70.5
500m:
f
32
c34.0610-500
13.78（m）8x70.5
3.覆冰无风:
50m:
1
32
c34.0610-50
0.11（m）8^99.08
100m:
f
32
「34.0610-100
0.43（m）
878.78
150m:
f
-32
c34.0610150
0.97（m）
878.38
200m:
f
32
「34.0610-200
1.74（m）8X97.98
250m:
f
-32
c34.0610250
2.73（m）
877.43
300
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