完整word版导线应力弧垂计算.docx
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完整word版导线应力弧垂计算
导线应力弧垂计算
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
川气象区条件
一、确定相关参数表一
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咒10』
76000
单位长度质量G
（kg/km）
瞬时破坏应力
bp（Mpa）
安全系数K
1210
282.0
2.5
表二
LGJ-30050型导线参数
2.冰重比载
食（5,0）27.728嘗血=27.728>^5^548!
F^灯.60"0'®pa/m）
3.垂直总比载
（5,0）=（0,0）+丫2（5,0）=45.66勺0d（Mpa/m）
4.无冰风压比载
叽乂=空=62.5（Pa）
1.61.6
V2252
=一=——=390.63（Pa）
1.61.6
1）外过电压、安装有风：
rW236253
丫4（0,10）=Pcfscd」sin29x10律.0x0.85x1.1x24.26x一x10,A348.36
-3
=4.10x10-（Mpa/m）
2）最大设计风速:
计算强度:
7X0,25）PcS^scd^^sin2ex10'=1.0x0.85x1.1x24.26x390^>c10」
A348.36
3
=25.43X10-（Mpa/m）
低于500kv的线路Pc取1.0,计算强度时5按表取0.85，当d>17mm时l^sc取1.1.
计算风偏:
丫4（0,25）=P，f^scdsin2日x10,=1.0x0.75x1.1x24.26咒390.63x10」
A348.36
3
=22.44X10-（Mpa/m）
计算风偏时J取0.75
3）内过电压:
22
V15
WV=丄=140.625（Pa）
1.61.6
丫4（0,15）=PcjPscd^^sin2日咒10'=1.0咒0.85咒1.1咒24.26咒140625厂0°
A348.36
=9.16X10-3（Mpa/m）
5.覆冰风压比载
V2102
WV=—==62.5
1.61.6
（5,10）=PafAsCB（d+2b）—sin2&咒10'
A
625
TZ1"1.2"1（24.26+10）站血
=8.11"0-3（Mpa/m）
6.无冰综合比载
外过电压、安装有风:
丫6（0,25）="（0,0）2+丫4（0,10）2=』34.062+4.102咒10-3=34.31咒10"^（Mpa/m）
最大设计风速（计算风偏）：
%（0,25）=jYi（O,O）2+7/0,25）2
=V34.062+25.432x10-3=42.51x10」（Mpa/m）
%（0,25）=『（1（O,O）2+丫4（0,25）2
=J34.O62+22.442x10-3=40.79x10」（Mpa/m）
内过电压:
%（0,10）=尹i（0,0）2+丫4（0,12.5）2=J34.O62+9.162>MO-3=35.27>dO」（Mpa/m）
7.覆冰综合比载
丫7（5,10）=JY3（5,O）2+丫5（5,10）2=46.37x10”（Mpa/m）
名称
符号
结果
3
（X1O-MPa/m）
自重比载
丫1（0,9
34.06
冰重比载
丫2（5,0）
11.6O
垂直比载
丫3（5,O）
45.66
无冰风压比载
丫4（00）（外
过电压、安装
有风）
4.1O
丫4（25）（最
大风，计算强度）
25.43
丫4（25）（最
大风，计算风偏）
22.25
7
（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）（外
过电压、安装
有风）
34.31
丫6（05）（最大
风，计算强
42.51
表三
比载
综合比载
度）
丫6（25）（最
大风，计算风偏）
40.79
%（0,15）（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
（2）年平均运行应力上线:
[cTpj]=crpX25%=282.0x25%=70.5（Mpa）
四、计算临界档距，判断控制气象条件
又覆冰时的比载大于最大风时
因为覆冰与最大风情况下的最大使用应力和气温都相同,的比载，故最大风不再作为控制气象图条件考虑。
表四
比值Y/[b。
]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
（10-3Mpa/m）
34.06
46.37
34.06
[bo]（Mpa）
112.8
112.8
70.5
g]（1/m）
0.302X10-3
0.411X10-3
0.483X10-3
排序
a
b
c
临界档距计算（无高差）
24x[70.5-112.8+1.4346（15+5）]
1b°=J760OOX[（0.483X10^）2-（0.411X10^）2]"虚数
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
lbc=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
已知条件
年均温
t（C）
15
b（mm）
0
v（m/s）
0
Y（x10-3Mpa/m）
34.06
[cMMpa）
70.5
已知条件参数
表六
状态方程计算式:
牛4"01-宇2-呻27）
24貯0224%1
1.最高温:
带入数据得:
023（0.000741^34.64）CTJ-3.67I2=0
当档距为以下各值时，由状态方程求得应力:
3222
50m:
%（0.0007^50-34.64）CT02-3.6^<50=0
32
100m:
cr02+（0.00074x100—34.64）
cy02=45.20（Mpa）
32
150m:
^02+（0.00074咒150-34.64）
%2-3.67X1002=0
22
^02—3.67x150=0
O'02=50.44（Mpa）
32
200m:
%2+（0.0007恥2002
-34.64）
22
CT02-3.67X2002
=0
CT02=54.49（Mpa）
32
250m:
CT02+（0.00074x250
-34.64）
2
^02
2
-3.67x250
O'02=57.58（Mpa）
32
300m:
%2+（0.00074X300
-34.64）
2
-3.67咒300
b02=59.95（Mpa）
32
350m:
cr02+（0.0007^350
-34.64）
-3.67X3502
b02=61.78（Mpa）
3/2
400m:
%2+（0.0007^400
-34.64）
22
%2—3.67咒400
%=63.21（Mpa）
450m:
cr023+（0.00074%4502
-34.64）
22
CT02-3.67咒4502
b02=64.33（Mpa）
32
500m:
^02+（0.0007^500
-34.64）
%22-3.67天5002
2.最低温:
EYi2|
%-"01-aE（t2-t1）
24%24%1
带入数据得:
呢-7600^3406：
103）2加=7込7600（4竺2°3）2刘2-1.4364（-10-4
24^02?
24<7052
即：
cr023+（0.000742-106.41）cr022-3.67I2=0
当档距为以下各值时，由状态方程求得应力:
3,2、22
50m^02+（0.00074x50-106.41）cr02-3.6^50=0
O'02=105.39（Mpa）
32
100m:
%2（0.00074<100-106.41）
22
CT02-3.67x1002=0
CT02=102.50（Mpa）
150m:
cr023（0.00074<150^106.41）
22
CT02-3.67x1502=0
^02=98.30（Mpa）
32
200m:
%2+（0.00074X200-106.41）
2
^02
2
-3.67X200=0
02=93.58（Mpa）
32
250m:
^02+（0.00074X250-106.41）
-3.6^250^0
b02=88.82（Mpa）
32
300m:
cr02+（0.0007^300-106.41）
-3.67咒3002=0
0-02=85.06（Mpa）
32
350m:
%2+（0.00074X350-106.41）
2
-3.67X350=0
^02=82.23（Mpa）
400m:
cr023（0.0007^400^106.41）
-3.67咒4002=0
b02=79.80（Mpa）
32
450m:
^02+（0.0007^450-106.41）
2
—3.67咒450=0
32
500m:
^02+（0.00074X500-106.41）
-3.67天5002=0
3.最大风:
%-霁…一Hd
240'02240'01
带入数据得:
即：
b023+（0.000742-99.20）b02^5.721^0
当档距为以下各值时，由状态方程求得应力:
3222
50口：
^02+（0.00074咒50-99.20）CTo?
—5.72咒50=0
^02=98.81（Mpa）
b02=97.78（Mpa）
b02=96.40（Mpa）
%=94.97（Mpa）
^02=93.68（Mpa）
02=92.69（Mpa）
32
350口202（0.0007^350
-99.20）
2
-99.20）
%2-5.72X4002
=0
3222
450m:
%2+（0.0007^450-99.20）CT02-5.7^450=0
cy02=90.51（Mpa）
3,2、22
500m:
^02+（0.0007^500-99.20）cr02-5.7^500=0
O'02=90.15（Mpa）
4.覆冰无风:
E%2]2EYj2]2
%-耘r右Bi
带入数据得:
%-76000<（4637㈣）2如=705一760皿64竺03）2汗_1.4364（-5-151
2^7Q52
即：
cr023+（0.000742-99.20）CT02^6.81l^0
当档距为以下各值时，由状态方程求得应力:
3929
50m:
b02+（0.00074咒502—99.20）b02-6.8^50^0
b02=99.08（Mpa）
32
100m:
%2+（0.00074天100-99.20）
22
CT02—6.81X100=0
b02=98.78（Mpa）
150m:
貯023+（0.00074咒1502-99.20）
22
CT02-6.8仔1502=0
b02=98.38（Mpa）
32
200m:
^02（0.0007^200-99.20）
^022-6.81天2002=0
02=97.98（Mpa）
32
250m:
^02（0.0007^250—99.20）
39
300m:
^02+（0.0007炉3002-99.20）
32
350m:
CT02+（0.00074x350-99.20）
22
b02—6.81x350=0
cy02=97.02（Mpa）
32
400m:
cr02+（0.0007^400-99.20）
22
CT02一6.81咒400=0
o'02=96.88（Mpa）
32
450m:
b02+（0.0007^450-99.20）
22
%2-6.8^450=0
b02=96.73（Mpa）
32
500m:
%2+（0.00074X500-99.20）
%22-6.81X5002=0
O'02=96.61（Mpa）
5.安装
%-^^"01aE（t27）
24^022如01
带入数据得:
屯-7600^3431；103）2如=7込7600（4竺2°3）2汗-1.4364（-5-13
2%2
24<7052
3029
即：
cro2+（0.000742-99.20）CT02-3.731=0
当档距为以下各值时，由状态方程求得应力:
50m:
%3+（0.00074<502—99.20）CTq?
2-3.73咒502=0
b02=98.31（Mpa）
%2-3.73X1002=0
32
100m:
^02+（0.00074<100-99.20）
02=95.86（Mpa）
32
150m:
^02+（0.00074勺50—99.20）
39
200m:
^02+（0.0007^200^99.20）
cy02=85.12（Mpa）
o'02=82.24（Mpa）
CT02=79.98（Mpa）
b02=78.26（Mpa）
b02=76.94（Mpa）
o'02=75.93（Mpa）
6.外过有风
%-24^"01—24^iE（t2-t1）
24%2如01
带入数据得:
023+（0.000742-70.5）CT02^5.72l^0
当档距为以下各值时，由状态方程求得应力:
3222
50m^02+（0.00074x50-70.5）b02—5.72x50=0
3222
100m:
b02+（0.00074X100-70.5）02-5.72^100=0
%22-5.72天1502=0
32
150m:
cr02（0.00074^150-70.5）
cy02=76.08（Mpa）
3/2
200m:
CT02+（0.00074%200
-70.5）
2
b02
-5.72X2002=0
O'02=78.16（Mpa）
32
250m:
%2+（0.0007恥2502
-70.5）
-5.72X2502=0
b02=80.05（Mpa）
32
300m:
CT02+（0.00074x300
-70.5
2
—5.72x300=0
O'02=81.23（Mpa）
32
350m:
%2+（0.00074X350
-70.5）
2
^02
2
-5.72咒350=0
^02—82.59（Mpa）
32
400m:
cr02（0.0007^400-70.5）
-5.7^400^0
b02=83.46（Mpa）
32
450m:
%2+（0.0007^450-70.5）
-5.72X4502=0
b02=84.17（Mpa）
500m:
cr023+（0.00074%5002—70.5
-5.72X5002=0
b02=84.72（Mpa）
7.外过无风
%-E^2^"01-E4^"E（t2-t1）
24%24%
带入数据得:
叫-7600。
®。
6：
103）2汗=7还7600（4竺203）2汗—1.4364（1&e
2血022
24<7052
即：
％=705（mpa）
8.操作过电压
一心-ti）
ey22i2ey12i2
D02=b012
24^0224^01
带入数据得:
%-76000（465：
10Wl2=705-76000+34竺z。
3）2/,4364（1&13
24^02
2牛7Q52
即：
b023+（0.000742-70.5）b022-3.80I2=0
当档距为以下各值时，由状态方程求得应力:
3,2、22
50m:
乐2+（0.00074X50—70.5）02—3.80x50=0
b02=70.56（Mpa）
32
100m:
cr02+（0.00074^100-70.5）
%2-3.80X1002=0
CT02=70.71（Mpa）
32
150m:
%2+（0.00074X150-70.5）
b022-3.80咒1502=0
%=70.87（Mpa）
200m:
%3（0.0007^200^70.5）
-3.80X2002=0
b02=71.03（Mpa）
32
250m:
^02+（0.00074X250-70.5）
2
-3.80咒250=0
O'02=71.56（Mpa）
32
300m:
%2（0.0007^300-70.5）
2
"^02
-3.80X3002=0
%=71.26（Mpa）
32
350m:
^02+（0.0007^350-70.5）
-3.8^350^0
%2=71.33（Mpa）
32
400m:
^02+（0.00074X400-70.5）
%2
2
-3.80X400=0
^02=71.39（Mpa）
3222
450m:
500m:
c02（0.0007^450-70.5）CJ02-3.8^450=0
o-02=71.44（Mpa）
3222
%2（0.00074%500-70.5b02-3.8^500=0
<^02=71.47（Mpa）
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
197.43
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
196.88
70.50
450
64.33
78.02
90.51
96.73
70.50
500
65.24
76.75
90.15
96.61
70.50
LGJ-30050型导线应力计算表
表七
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
1.最高温:
32
50m:
f=34也2竺
8x38.86
=0.274（m）
100m:
f
150m:
f
200m:
f
250m:
f
300m:
f
350m:
f
400m:
f
450m:
f
500m:
f
2.外过无风:
34.06x10-3x1002
8x45.20
=0.912（m）
32
34.06X10-X150
=1.90（m）
8x50.44
34.06x10-3x2002
8x54.49
=3.13（m）
34.06x10-3x2502
8x57.58
=4.62（m）
-32
34.06x10X300
8X59.95
=6.39（m）
34.06x10-3x3502
8X61.78
=8.44（m）
34.06x10-3x4002
8X63.21
=10.78（m）
34.06x10-3x4502
8咒64.33
=13.40（m）
34.06X10-3x5002
8X65.24
=16.31（m）
-32
50m:
f=34.06"0^50
8X70.5
=0.14（m）
100m:
f
150m:
f
200m:
f
250m:
f
300m:
f
350m:
f
400m:
f
450m:
f
500m:
f
3.覆冰无风:
32
34.06x10-x100
8x70.5
=0.55（m）
34.06x10-3x1502
8x70.5
=1.24（m）
34.06咒10-3咒2002
8x70.5
=2
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