导线机械特性曲线绘制

工程概况 错误!未定义书签。导线型号的确定 错误!未定义书签。各气象条件时的比载确定 错误!未定义书签。安全系数及防振措施的确定 错误!未定义书签。临界档距计算及辨别 错误!未定义书签。4.1计算数据 错误!未定义书签。4.2临界档距计算 错误!未定义书签。4.3有效临界档距辨别 错误!未定义书签。4.4结论 错误!未定义书签。机械特性应力特计算 错误!未定义书签。绘制机械特性曲线 错误!未定义书签。致谢 错误!未定义书签。参考文献 错误!未定义书签。参考文献熊先仁，郑和东,张小峰.架空输配电线路设计[M].北京：中国电力出版社.2011.5.柴玉华，王艳君.架空线路设计[M].北京：中国水利水电出版社.2007.2孟遂民，孔伟.架空输电线路设计[M].北京：中国电力出版社,2007.王艳君，黄丽华,王爱茹.架空送电线路导线机械计算的计算机实现[J].河北农业大学学报,2000.2.张子引，徐红男.送电线路弧垂及悬垂线夹安装位置调整[M].山西电力,2004.3工程概况导线机械特性曲线是根据广泛调查分析沿线有关气象数据等资料的前提下确定的设计条件，包括导线型号、气象区、安全系数和防振措施（以确定年平均运行应力）后，通过下述计算程序绘制的。设计条件中任意改变其中之一，就有不同的机械特性曲线，所以应用时必须明确设计条件，特别是输电线路较长时，可能在线路不同区段采用不同的设计条件，此时尤其需要注意。导线机械特性曲线的计算程序如下：（1） 确定导线的型号及设计气象区；（2） 确定导线在各种气象条件时的比载；（3） 确定导线的安全系数及防振措施，计算导线最大使用应力和年平均运行应力；（4） 计算临界档距并进行有效临界档距辨别，确定控制条件及控制范围；（5） 以有效临界档距辨别结果为已知条件，逐一求出其他各种气象条件下各种代表档距值时的应力和弧垂值；（6） 以代表档距为横坐标，应力或弧垂为纵坐标，绘制各种气象条件时的应力曲线弧垂曲线。下面就以上述步骤完成此次设计。1.导线型号的确定本次需要绘制的是LGJ-185/45型导线，经过第二气象区。第二气象区各参数如下表1-1所示。

表1-1第二气象区气象参数大气温度（°C） 风速（m/s）最高最低覆冰最大风速安装情况外过电压内过电压最大风速覆冰安装情况外过电压内过电压+40-10-5+100+15+15+3010101015覆冰厚度b=5mmLGJ-185/45型导线在各种情况下的比载如下表1-2所示。表1-2LGJ-185/45型导线比载表 X10-3[N/(m-mm2)g.36.510g4(15)13.050g5(15,10)16.012g(35)61.698g2(5)14.969g(18)18.792g5(15,15)36.028g7(5,10)52.359g2(10)36.0244 g4(21)21.742g5(20,10)19.241g7(5,15)55.789g2(15)63.164g(25)30.813g_(20,15)43.291g_(10,10)73.652g2(20)96.389 4 g(30)39.151g(10)36.968g7(10,15)78.029g3(5)51.479 4 g4(35)49.736 6 g(15)38.772g7(15,10)100.952g3(10)72.534g5(5,10)9.566g(18)41.062g7(15,15)105.985g3(15)99.674g5(5,15)21.5006 g(21)42.493g7(20,10)134.284g3(20)132.899g5(10,10)12.784 6 g(25)47.775g7(20,15)139.772g,(10)5.800g_(10,15)28.764 6 g6(30)_53.533各气象条件时的比载确定根据表1-1以及表1-2可列出第二气象区的各种气象条件参数及比载表，如下表2-1所示。表2-1第二气象区的各种气象条件参数及比载编号气象条件风速（m/s）气温（C）覆冰（mm）比载[N/(m•mm2)]1最低气温0-10036.510X10-32平均气温015036.510X10-33最大风速3010053.533X10-34最大覆冰10-5552.359X10-35最高气温040036.510X10-36安装100036.968X10-37事故00036.510X10-38外过电压1015036.968X10-39内过电压1515038.772X10-3安全系数及防振措施的确定本设计的导线强度安全系数K=2.5,防振锤防振。临界档距计算及辨别4.1计算数据由《架空输配电线路设计》可查的LGJ185/45型导线的导线截面积A=227.83mm2，热膨胀系数=17.8X10-6（1/C）,弹性系数E=80000MPa，计算拉断力Tp=80190N,导线最大使用应力©=^p=———=140.79（MPa），年平均运行应力力mKA2.5x227.83 年平均行力©=0^应力©=^p=———=140.79（MPa），年平均运行应力力mKA2.5x227.83 年平均行力©=0^=0.2；二8019087.99（MPa），其他数据列于表4-1中。cp A227.83气象条件风速（m/s）气温(°C)覆冰(mm)控制应力（MPa）比载[N/(m•mm2)]g/。(1/m)编号最低气温0-100140.7936.510X10-32.593X10-4A最大覆冰10-55140.7952.359X10-33.719X10-4B最大风速30100140.7953.533X10-33.802X10-4C年平均气温015087.9936.510X10-34.149X10-4D表4-1计算数据表4.2临界档距计算计算式为Lcrmn24 —I—(©-©)+24以(t-1)1 (%)2—(£)2©m©nLcr.AB24x17.8x10-6x(—10+5)=140.79x =173.38(m)(36.510x10-3)2—(52.359x10-3)2 'Lcr.AC24x17.8x10-6x(—10—10)=140.79x =332.40(m)(36.510x10-3)2—(53.533x10-3)2 'Lcr.AD.24 -1 x(140.79—87.99)+24x17.8x10-6x(—10—15)80000 =虚数(2.593x10-4)2—(4.149x10-4)2Lcr.BC24x17.8x10-6x(—5—10)=140.79x'—一…一• '七———=1010.81(m)(52.359x10-3)2—(53.533x10-3)2Lcr.BD124 一一■ x(140.79—87.99)+24x17.8x10-6x(—5—15)'80000 =虚数1 (3.719x10-4)2—(4.149x10-4)2Lcr.CD124I .80000x(140.79—87.99)+24x17.8x10-6x(10—15)(3.802x10-4)2—(4.149x10-4)2=虚数4.3有效临界档距辨别有效临界档距辨别见表4-2,判别结果见图4-1表4-2有效临界档距判别表ABCL=173.38L=1010.81L“=虚数cr.ABL=332.48 cr^C L=虚数d.CDcr.ACLad=虚数 er^D >I。(m)图4-1判别结果图4.4结论从表4-2中可以看出，A,B,C中都有虚数，故控制气象条件为D控制，即控制气象条件为年平均气温，控制应力为。cp=87.99MPa。机械特性应力特计算以有效临界档距辨别结果为已知条件，逐一求出其他各种气象条件下各种代表档距值时的应力和弧垂值。以最低气温为例，t=-10°C，g=36.510x10-3N/(w-mm2)，计算n出应力特性，计算结果列入表5-1。n其中A=b-Eg212aE《-1)，n mB=~2T，a；Gn-a)=B，a=|A| m 24am八D '3bb=B，c=i丁，\4a,3cd=——af gl2，f0=8a。0表5-1应力特性计算表控制条件l0(m)102ABabcdan(MPa)fn(m)年平均气温502500122.111108.1122.111108.8.250.203122.80.09g=36,510X556855168891310-3N/(m•mm2)1001000117.844432.6117.844432.16.80.428120.80.37。=87.99MPa051705167016918t「15°C1502250110.699973.5110.699973.26.00.706117.80.870770877508287312004000100.6.680100.6.68036.31.085114.21.590343495508250625087.72.18887.72.18848.71.666110.42.5801127752300900071.93.03071.93.03064.52.693106.93.8435040045053.28731.7667.375.208.720.568500 -19.8 .7508553.28 .208731.76 .720687.5 4.928 103.85.387.37519.885.56835040045053.28731.7667.375.208.720.568500 -19.8 .7508553.28 .208731.76 .720687.5 4.928 103.85.387.37519.885.568.75026129.03 612.23 101.1 7.21557 5 93302.484123.0 99.0638 3204. 30.88 97.3469.32911.7687 1 3 21其余各天气情况应力特性列入表5-2,表5-3中。表5-2应力特性计算表控制气象档距平均气温最大风速最大覆冰最高气温g1=36o510t=15g1=53.533t=10g7=52.359t=-5g1=36.510t=40ofofofof年平均气温gj36,510X10-3N/(m•mm2)o-87.99MPatj15°C5087.9900.13096.2530.119116.7120.09854.6720.20910087.9900.51999.0980.461117.3650.38959.2910.77015087.9901.167102.6111.001118.2590.86863.9351.60620087.9902.075106.0981.721119.2281.53167.9392.68725087.9903.242109.2572.611120.1592.37471.2404.00430087.9904.668111.9983.667120.9963.39573.9215.55635087.9906.354114.3304.890121.7224.59376.0937.34740087.9908.299116.2966.279122.3385.96977.8549.37945087.99010.503117.9477.835122.8567.52279.29011.65550087.99012.967119.3349.561123.2909.25480.46814.179表5-3应力特性计算表控制气象档距安装事故外过电压内过电压g=36.968t=0g=36.510t=0g=36.968t=15g=38.772t=15ofofofof年平均气温gm=36,510X10-3N/(m・mm2)om=87.99MPatm=15C50108.8760.105108.8530.10588.0250.13088.1670.129100107.5490.424107.4590.42588.1180.55088.6300.515150105.6240.972105.4310.97488.2411.16489.2361.151200103.4281.765103.1111.77088.3682.06689.8582.032250101.2532.817100.8082.82988.4853.22490.4243.15430099.2884.13798.7274.16088.5854.63790.9084.51835097.6145.72796.9535.76688.6686.30591.3106.1