《短路电流效应计算+第1部分：定义和计算方法GBT+35698.1-2017》全文详细解读

《短路电流效应计算第1部分：定义和计算方法GB/T35698.1-2017》全文详细解读contents目录1范围2规范性引用文件3术语、定义、符号和单位3.1术语和定义3.2符号和单位4综述5硬导体布置5.1概述contents目录5.2电磁力计算5.2.1三相短路时主导体间峰值力的计算5.2.2两相短路时,主导体间的峰值力的计算5.2.3同平面布置的子导体间峰值力计算5.3主导体间及子导体间的有效距离5.4硬导体的应力计算5.4.1应力计算5.4.2子导体组成的主导体的系数q和截面模量contents目录5.4.3导体允许应力5.5硬导体引起的结构荷载5.6对自动重合闸的考虑5.7特别计及导体振荡时的计算5.7.1概述5.7.2相应的自振频率的计算5.7.3系数VF,Vσm,Vσs,Vrm和Vrs6软导线布置6.1概述contents目录6.2对水平主导线的影响6.2.1概述6.2.2特性尺寸和参数6.2.3跨中无引接线,短路时由于摆动引起的张力Ft,d(短路张力)6.2.4导线拉伸引起的弧垂动态变化及导线形变6.2.5跨中有引接线,短路时导体摆动产生的张力Ft,d(短路张力)contents目录6.2.6短路后导体回落引起的张力(坠落力)6.2.7跨距水平位移bh和最小空气净距amin6.3对垂直主导线的影响(引接线)6.4对导线束的影响6.4.1特性尺寸和参数6.4.2子导线接触时的张力Fpi,d6.4.3子导线不接触时的张力Fpi,d6.5软导线的结构荷载6.5.1柱式绝缘子、支座及连接件的设计荷载contents目录6.5.2具有绝缘子串传导张力的结构、绝缘子和连接件的设计荷载6.5.3基础设计荷载7裸导体的热效应7.1概述7.2短路电流有效值计算7.3导体温升及额定短时耐受电流密度的计算7.4不同短路电流时间的热短路强度的计算附录A(规范性附录)图形计算公式011范围1范围短路电流的计算宜基于IEC60909标准，同时可参考其他IEC标准中的补充信息，如可能引起机械应力减少的隐蔽计算电路的细节或限流设备的详细资料，以确定可能出现的最大短路电流。本部分标准专注于短路电流的机械效应和热效应，包括作用于裸导体的热效应、电缆及绝缘导体的热效应，以及作用于电厂和变电站直流辅助设备的电磁效应及热效应。对于电缆及绝缘导体的计算，可参见IEC60949和IEC60986；对于直流辅助设备的计算，可参见IEC61660-2。通过本标准的计算方法，可以评估短路电流对电力系统设备的影响，为设备的设计、选型、安装和维护提供科学依据，确保电力系统的安全稳定运行。计算基础效应类型计算目的022规范性引用文件IEC60909标准该标准提供了短路电流计算的基础方法，是GB/T35698.1-2017中短路电流计算的重要依据。它详细规定了短路电流的计算步骤、参数选择以及计算方法，确保短路电流计算的准确性和可靠性。IEC60865-1标准作为国际电工委员会发布的关于短路电流效应计算的标准，IEC60865-1为GB/T35698.1-2017提供了短路电流效应计算的定义、术语和一般原则。这些内容为理解短路电流效应及其计算方法提供了必要的背景知识。2规范性引用文件其他相关IEC标准GB/T35698.1-2017还可能引用了其他相关的IEC标准，如关于电缆及绝缘导体计算的IEC60949和IEC60986，以及关于电厂和变电站直流辅助设备电磁效应及热效应计算的IEC61660-2等。这些标准共同构成了短路电流效应计算的完整体系。中国国家标准除了国际电工委员会的标准外，GB/T35698.1-2017还可能引用了中国国内的相关国家标准，以确保短路电流效应计算符合中国的实际情况和需求。这些国家标准可能涉及电力系统的设计、运行和维护等方面。2规范性引用文件033术语、定义、符号和单位术语和定义热效应短路电流通过导体时，由于电阻的存在会产生热量，导致导体温度升高，甚至可能引发火灾或设备损坏。机械效应短路电流产生的强大电磁力会对导体及其支撑结构产生冲击，可能导致导体变形、移位甚至断裂，影响系统的稳定性和安全性。短路电流在电气系统中，由于某种原因（如绝缘损坏、误操作等）导致相与相或相与地之间发生直接连接，从而产生的异常大电流。短路电流的大小取决于系统电压、短路点阻抗等因素。030201I表示电流，单位通常为安培（A）。在短路电流计算中，I代表短路电流的有效值或峰值。t表示时间，单位通常为秒（s）。在短路电流效应计算中，t用于描述短路持续的时间或特定时间点的状态。S表示导体的横截面积，单位通常为平方毫米（mm²）。横截面积是影响导体载流能力和热效应的重要因素。ρ表示导体的电阻率，单位通常为欧姆·米（Ω·m）。电阻率与导体的材料、温度等因素有关，影响导体的电阻值和热效应。θ表示温度，单位通常为摄氏度（℃）。在短路电流效应计算中，θ用于描述导体在短路过程中的温度变化。符号和单位0102030405单位换算与计算在进行短路电流效应计算时，可能需要将不同单位进行换算，以确保计算结果的准确性。例如，将电流从安培换算成千安（kA），或将时间从秒换算成毫秒（ms）等。计算过程中还需注意单位的匹配和一致性，避免因单位错误导致的计算偏差。例如，在计算导体的热效应时，应确保电流、电阻率和时间的单位相匹配，以便正确计算出导体的温升。123在理解和应用术语、定义、符号和单位时，应严格遵循相关标准和规范的要求，确保计算结果的准确性和可靠性。对于不确定的术语或符号，应及时查阅相关文献资料或咨询专业人士，以避免误解和错误使用。在进行短路电流效应计算时，应充分考虑系统的实际情况和边界条件，以确保计算结果的适用性和有效性。注意事项043.1术语和定义3.1术语和定义热效应短路电流通过导体时，由于电阻的存在会产生热量，导致导体温度升高。当温度超过导体材料的允许值时，可能引发导体熔化、绝缘破坏等严重后果。机械效应短路电流产生的强大电磁力会对导体及其支撑结构产生冲击，导致导体形变、位移甚至破坏。此外，短路电流还可能引起系统振动，影响设备的正常运行。短路电流指电力系统中，由于某种原因（如绝缘损坏、误操作等）导致相与相或相与地之间发生非正常连接，从而在故障点产生的大电流。短路电流的大小取决于系统电压、短路点阻抗等因素。030201指导体在规定时间内（通常为几秒到几分钟）能够承受的最大短路电流值，用于评估导体在短路条件下的热稳定性和机械稳定性。额定短时耐受电流短路电流在导体周围产生的磁场相互作用产生的力，是导致导体形变和位移的主要原因之一。电磁力的大小与短路电流的平方成正比，与导体间的距离成反比。电磁力3.1术语和定义053.2符号和单位在短路电流效应计算中，电流是核心参数之一。通常使用符号"I"表示电流，其单位为安培（A）。安培是国际单位制中电流的基本单位，用于衡量电流强度。电流符号与单位3.2符号和单位时间参数在短路电流效应计算中同样重要，用于描述短路发生后的持续时间。时间通常使用符号"t"表示，其单位为秒（s）。秒是国际单位制中的时间基本单位，用于衡量时间的长短。时间符号与单位在短路过程中，导体的温度会迅速升高，因此温度是计算短路热效应的关键参数。温度通常使用符号"θ"或"T"表示，其单位为开尔文（K）或摄氏度（℃）。开尔文是国际单位制中的热力学温度单位，而摄氏度则是日常生活中常用的温度单位。在计算中，需要根据具体情况选择合适的温度单位。温度符号与单位电阻、电导率等物理量符号与单位：电阻（R，单位：欧姆Ω）、电导率（κ，单位：西门子/米S/m）等物理量在短路电流效应计算中也扮演着重要角色。这些物理量的符号和单位遵循国际单位制的规定，确保了计算结果的准确性和可比性。这些符号和单位在《短路电流效应计算第1部分：定义和计算方法GB/T35698.1-2017》中得到了明确的规定和解释，为短路电流效应的计算提供了统一的标准和依据。在实际应用中，需要根据具体情况选择合适的符号和单位进行计算和分析。3.2符号和单位064综述4综述适用范围该标准适用于交流系统中短路电流的机械效应及热效应计算，特别关注作用于裸导体的热效应。对于电缆及绝缘导体的计算，可参照IEC60949和IEC60986标准；而对于电厂和变电站的直流辅助设备的电磁效应及热效应计算，则可参考IEC61660-2标准。计算基础与原则短路电流的计算应基于IEC60909标准，同时考虑可能出现的最大短路电流，可参考其他IEC标准中的补充信息，如隐蔽计算电路的细节或限流设备的详细资料。短路持续时间的计算与保护理念相关，需按此意义进行考虑。标准化程序与简化处理标准化程序根据实际需求进行了调整，并包含了预留安全裕度的简化处理。在计算过程中，可采用试验方法、更详细的计算方法或二者结合的方法，以确保计算结果的准确性和可靠性。同时，对于硬导体布置中的应力计算，仅考虑短路电流引起的应力，其他因素如静荷载、风、覆冰、操作力或地震等引起的应力需通过协议解决或由其他标准给出。4综述075硬导体布置5.1概述布置原则硬导体的布置应遵循安全、经济、合理的原则，确保在短路情况下能够承受短路电流产生的机械应力和热效应，同时便于安装、维护和检修。硬导体定义硬导体是指在电力系统中用于传输电能的刚性材料，如裸导线、母线等。其布置方式直接影响短路电流效应的计算结果。计算方法根据GB/T35698.1-2017标准，电磁力的计算应基于毕奥-萨伐尔定律或麦克斯韦方程组，考虑导体形状、尺寸、电流分布等因素。影响因素电磁力的大小与短路电流的大小、导体间的距离、导体的形状和尺寸等因素有关。在计算过程中，需综合考虑这些因素对电磁力的影响。5.2电磁力计算机械应力短路电流会产生巨大的电磁力，导致硬导体产生机械应力。这些应力可能使导体发生形变、位移甚至断裂，影响电力系统的安全运行。热效应5.3短路电流对硬导体的影响短路电流还会在硬导体中产生大量的热量，导致导体温度升高。高温可能使导体材料性能下降，甚至引发火灾等安全事故。0102防护措施在短路电流可能引发严重事故的区域，应采取必要的防护措施，如设置隔离开关、熔断器等保护设备，以降低事故风险。安全距离硬导体之间应保持足够的安全距离，以防止在短路情况下发生电气击穿或机械碰撞。支撑结构硬导体的支撑结构应设计合理，能够承受短路电流产生的机械应力，确保导体的稳定性和安全性。5.4布置要求通过具体实例说明如何根据GB/T35698.1-2017标准计算短路电流对硬导体的影响，包括电磁力计算、热效应分析等。实例说明分析历史上因短路电流效应导致的电力系统事故案例，总结经验教训，提出改进措施和建议。案例分析5.5计算实例与案例分析085.1概述适用范围本部分标准适用于交流系统中短路电流的机械效应及热效应的计算，特别关注于作用于裸导体的热效应。对于电缆及绝缘导体的计算，可参照IEC60949和IEC60986标准；而对于电厂和变电站的直流辅助设备的电磁效应及热效应计算，则可参考IEC61660-2标准。计算基础与原则短路电流的计算应基于IEC60909标准，同时考虑可能出现的最大短路电流，这可能需要参考其他IEC标准中的补充信息，如隐蔽计算电路的细节或限流设备的详细资料。短路持续时间的计算与保护理念紧密相关，需按此意义进行考虑。5.1概述标准化程序根据实际需求进行了调整，并包含了预留安全裕度的简化处理。在计算过程中，可采用试验方法、更详细的计算方法或二者的结合，以确保计算结果的准确性和可靠性。标准化程序与简化处理在计算短路电流引起的应力时，还需考虑其他可能存在的应力因素，如静荷载、风、覆冰、操作力或地震等。这些荷载与短路电流引起的荷载的组合问题应通过协议解决或由其他标准（如安装标准）给出。对于软导体的布置，张力计算还需考虑静荷载效应。荷载组合与特殊处理5.1概述095.2电磁力计算电磁力计算概述适用范围适用于交流系统中的硬导体布置，包括裸导体、电缆及绝缘导体等，但具体计算方法可能因导体类型而异。目的电磁力计算是短路电流效应分析中的重要环节，旨在评估短路情况下导体间相互作用产生的电磁力，为电气设备的设计、安装和维护提供依据。基于IEC标准电磁力计算宜基于IEC60909等国际标准进行，确保计算结果的准确性和可比性。公式与参数简化与预留安全裕度电磁力计算方法采用特定的公式和参数（如导体间距、电流密度、导体材料特性等）进行计算，以得出短路时导体间的电磁力大小。标准化程序根据实际需求进行了调整，并含预留安全裕度的简化，以确保计算结果的保守性和可靠性。分析短路时导体由于摆动引起的张力变化，以及导线拉伸引起的弧垂动态变化和导线形变。跨中无引接线情况考虑跨中有引接线时，短路导体摆动产生的张力及其对引接线和整体结构的影响。跨中有引接线情况评估短路后导体回落过程中产生的坠落力及其对周围设备和结构的影响。短路后导体回落电磁力对导体布置的影响010203综合荷载分析电磁力计算需考虑与其他荷载（如静荷载、风荷载、覆冰荷载、操作力或地震荷载等）的组合效应。协议解决对于复杂荷载组合问题，宜通过协议解决或由其他相关标准（如安装标准）给出具体指导。电磁力与其他荷载的组合计算出的电磁力荷载即设计荷载，应根据设备规程（如IEC61936-1）用作特殊荷载，无需附加分部安全系数。设计荷载将电磁力计算结果应用于电气设备的设计、选型、布置和维护中，确保设备在短路情况下能够安全稳定运行。实际应用设计与应用105.2.1三相短路时主导体间峰值力的计算5.2.1三相短路时主导体间峰值力的计算计算方法具体的计算方法通常涉及复杂的数学公式和模型，如采用有限元分析（FEA）或解析法进行计算。解析法通常基于简化的物理模型，通过求解麦克斯韦方程组或相应的简化方程来得到峰值力的近似解。而有限元分析法则能更精确地模拟导体的实际物理环境和受力情况，从而得到更准确的计算结果。影响因素影响主导体间峰值力的主要因素包括短路电流的大小、导体的间距、导体的排列方式（如水平排列、垂直排列或三角形排列）以及导体的材料特性等。在计算过程中，需充分考虑这些因素对峰值力的影响。计算原理三相短路时，主导体间会产生巨大的电磁力，这些力的大小与短路电流的强度、导体的几何形状及布置方式密切相关。计算时，需依据法拉第电磁感应定律和安培环路定律，结合导体的具体参数，如电阻率、磁导率、横截面积等，进行综合分析。应用实例：在实际应用中，三相短路时主导体间峰值力的计算对于电力系统的设计和运行具有重要意义。例如，在变电站和发电厂的设计中，需要准确计算短路时导体间的峰值力，以确保设备的安全稳定运行。此外，在电力系统的故障分析和保护配置中，也需要考虑短路电流效应对设备的影响。请注意，以上内容是基于对《短路电流效应计算第1部分：定义和计算方法GB/T35698.1-2017》的一般性理解而编写的，并未直接引用该标准的具体条款或公式。在实际应用中，应严格遵循该标准的规定进行计算和分析。5.2.1三相短路时主导体间峰值力的计算115.2.2两相短路时,主导体间的峰值力的计算峰值力在两相短路时，主导体间产生的最大电磁力。影响因素短路电流的大小、主导体间距、导体材料及其截面形状等。5.2.2.1峰值力的定义公式法根据短路电流的大小、主导体间距、导体材料及其截面形状等参数，利用公式计算峰值力。模拟法5.2.2.2峰值力的计算方法利用电磁场仿真软件，建立两相短路时主导体间的电磁场模型，通过模拟计算得到峰值力。0102短路电流越大，主导体间产生的电磁力越大，峰值力也越大。短路电流大小主导体间距越小，电磁力作用越强烈，峰值力也越大。主导体间距不同材料及截面形状的导体，其电磁性能不同，对峰值力的大小也有影响。导体材料及截面形状5.2.2.3峰值力的影响因素分析010203设备设计在电力设备的设计中，需要考虑两相短路时主导体间的峰值力，以确保设备的机械强度和稳定性。故障分析在电力系统发生故障时，可以通过计算峰值力来分析故障对设备的影响，为故障处理提供依据。5.2.2.4峰值力的实际应用125.2.3同平面布置的子导体间峰值力计算计算原理同平面布置的子导体间峰值力计算是基于电磁场理论，特别是在短路电流作用下，导体间产生的相互作用力。这种力的大小与短路电流的强度、导体的几何形状、布置方式以及导体间的距离等因素密切相关。5.2.3同平面布置的子导体间峰值力计算短路电流强度：短路电流越大，导体间产生的电磁力也越大。导体几何形状：导体的截面形状、尺寸等会影响其电磁特性，进而影响导体间的峰值力。影响因素：5.2.3同平面布置的子导体间峰值力计算5.2.3同平面布置的子导体间峰值力计算导体间距离导体间的距离越近，电磁耦合越强，产生的峰值力也越大。布置方式导体在平面上的布置方式（如平行、交叉等）会直接影响导体间的电磁耦合，从而影响峰值力的大小。计算方法：采用数值计算方法，如有限元分析（FEA），对导体间的电磁场进行精确模拟，从而计算出峰值力。5.2.3同平面布置的子导体间峰值力计算利用经验公式或图表，根据短路电流强度、导体几何形状、布置方式及导体间距离等参数，快速估算峰值力。注意事项：5.2.3同平面布置的子导体间峰值力计算在进行同平面布置的子导体间峰值力计算时，应充分考虑各种影响因素，确保计算结果的准确性。对于复杂的导体布置情况，建议采用数值计算方法进行精确模拟。在设计电力系统时，应合理布置导体，避免导体间距离过近导致峰值力过大，对设备造成损害。实际应用：同平面布置的子导体间峰值力计算在电力系统的规划、设计和运行中具有重要意义。通过准确计算峰值力，可以评估设备在短路条件下的受力情况，为设备选型、布置和加固提供依据，确保电力系统的安全稳定运行。5.2.3同平面布置的子导体间峰值力计算135.3主导体间及子导体间的有效距离5.3主导体间及子导体间的有效距离定义与重要性：主导体间及子导体间的有效距离是指在电力系统中，各导体之间在正常运行及短路情况下需保持的最小安全距离。这一距离的确保对于防止电气故障、保障人员安全及系统稳定运行至关重要。计算方法：有效距离的计算需考虑导体尺寸、排列方式、绝缘材料特性及短路电流大小等因素。通常依据GB/T35698.1-2017标准中的相关公式和系数，结合具体工程条件进行计算。影响因素：导体间的有效距离受多种因素影响，包括环境温度、风速、导体材料热膨胀系数等。在极端气候条件下，需特别关注这些因素对有效距离的影响，并采取相应的防护措施。安全裕度：为确保系统安全，计算出的有效距离应预留一定的安全裕度。安全裕度的大小需根据系统重要性、运行经验及风险评估结果等因素综合确定。在特殊情况下，如高海拔、强风区等，应适当增大安全裕度。145.4硬导体的应力计算允许应力计算硬导体在承受短路电流产生的电动力时，其允许应力需满足特定条件。这通常涉及计算主导体间的允许弯曲应力，该应力需小于或等于材料的屈服点应力乘以可塑性系数。例如，若材料的屈服点应力为F，可塑性系数q取1.5，则主导体间的允许弯曲应力最大为1.5F。弯曲应力计算在短路电流作用下，硬导体可能产生弯曲应力。这种应力的计算需考虑多种因素，包括导体的形状系数、短路电流峰值、振动系数、导体中心距离以及支撑绝缘子的跨度等。通过综合这些因素，可以计算出导体在短路条件下的最大弯曲应力，从而评估其动稳定性。5.4硬导体的应力计算5.4硬导体的应力计算自然频率与应力关系导体的自然频率对其在短路条件下的应力响应有重要影响。当导体的自振频率与系统的频率接近时，应力可能会被放大。因此，在计算导体的应力时，需考虑其自振频率的影响，并据此调整振动系数。通过合理的计算和设计，可以确保导体在短路条件下具有足够的动稳定性。应力与应变关系在短路电流作用下，硬导体不仅会产生应力，还会发生应变。应力和应变之间存在一定的关系，即胡克定律。通过测量导体的应变，可以间接评估其应力状态。在短路电流效应的计算中，应充分考虑应力和应变的关系，以确保计算结果的准确性和可靠性。155.4.1应力计算定义与目的应力计算是短路电流效应分析中的重要环节，旨在评估短路电流对电力系统中导体、设备及其他部件产生的机械应力，确保系统在设计、运行及故障状态下的安全性与稳定性。计算范围包括导体自身因短路电流产生的热膨胀应力、电磁力引起的弯曲或拉伸应力，以及这些应力与系统其他部分相互作用产生的复合应力。5.1应力计算概述5.2应力计算方法电磁力计算利用毕奥-萨伐尔定律或麦克斯韦方程组，计算短路电流在导体周围产生的磁场分布，进而求得导体受到的电磁力。电磁力的大小与导体形状、布置方式及短路电流强度密切相关。复合应力计算将热应力与电磁力进行叠加，考虑两者之间的相互作用及系统其他部分的约束条件，计算导体及设备的综合应力状态。必要时需进行有限元分析等高级计算方法以获取更精确的结果。热应力计算基于导体材料的热膨胀系数、短路电流持续时间及导体温度变化，计算导体因热膨胀而产生的应力。需考虑导体截面、长度、初始温度及环境温度等因素。030201设计验证将应力计算结果与导体、设备的许用应力进行比较，验证系统设计的合理性与安全性。若计算结果超出许用应力范围，需对设计进行调整或优化。5.3应力计算结果应用运行维护为系统运行维护提供指导，帮助运维人员识别潜在的安全隐患并及时采取措施。例如，对于应力集中区域加强监测与检查，预防故障发生。故障分析在短路故障发生后，通过应力计算结果分析故障原因及影响范围，为故障处理及系统恢复提供科学依据。同时，也为后续的系统改进与升级提供参考。165.4.2子导体组成的主导体的系数q和截面模量系数q的定义系数q是指子导体组成的主导体在短路电流作用下的电阻与单根导体电阻的比值。系数q的计算方法根据标准规定，系数q可通过试验或计算得到。试验时，可采用与主导体相同材料和截面的单根导体作为比较对象，测量其在相同条件下的电阻值，从而求得系数q。计算时，可采用经验公式或数值计算方法，根据主导体的结构、材料和截面尺寸等因素进行计算。系数q的定义和计算方法VS截面模量是指主导体在短路电流作用下的截面抗弯刚度与单根导体截面抗弯刚度的比值。截面模量的计算方法截面模量的计算需要考虑主导体的截面形状、尺寸和材料等因素。一般可采用数值计算方法，如有限元分析等，对主导体的截面进行建模和分析，从而得到其截面模量。另外，也可采用经验公式进行计算，但需注意公式的适用范围和精度。截面模量的定义截面模量的定义和计算方法系数q和截面模量的影响因素材料因素主导体的材料和单根导体的材料不同时，系数q和截面模量会受到影响。结构因素尺寸因素主导体的结构形式（如绞合、分裂等）和单根导体的结构形式不同时，系数q和截面模量也会受到影响。主导体的截面尺寸和单根导体的截面尺寸不同时，系数q和截面模量会发生变化。175.4.3导体允许应力导体应力计算是短路电流效应分析中的关键环节，它直接关系到电力系统的安全稳定运行。通过准确计算导体在短路条件下的应力，可以评估导体的机械强度是否满足要求，防止因短路电流引起的导体损坏或事故。定义与重要性导体应力的计算主要依据GB/T35698.1-2017《短路电流效应计算第1部分：定义和计算方法》中的相关规定，同时参考IEC等相关国际标准。计算依据5.1导体应力计算基础5.2导体应力计算方法电磁力计算在短路条件下，导体受到的电磁力是产生应力的主要原因。根据法拉第电磁感应定律和安培定律，可以计算出导体在短路电流作用下的电磁力分布。动态效应考虑除了静态电磁力外，还需考虑短路过程中导体的动态效应，如导体的摆动、形变等，这些动态效应会进一步影响导体的应力分布。组合应力分析在实际应用中，导体可能同时受到多种应力的作用，如短路电流引起的电磁应力、静荷载、风荷载、覆冰荷载等。因此，在进行导体应力计算时，需要综合考虑各种应力的组合效应。标准值设定GB/T35698.1-2017中规定了导体在短路条件下的允许应力标准值，该值是根据导体的材料特性、结构形式和使用条件等因素综合确定的。5.3导体允许应力标准安全裕度考虑为了确保导体的安全稳定运行，允许应力标准值通常设定得较为保守，留有一定的安全裕度。这意味着在实际应用中，即使导体受到的应力接近或达到允许应力标准值，也仍具有一定的安全储备。校验与评估在电力系统设计、运行和维护过程中，需要定期对导体的应力进行校验和评估，以确保其满足允许应力标准值的要求。对于不满足要求的导体，需要及时采取措施进行加固或更换。185.5硬导体引起的结构荷载硬导体布置原则硬导体在电力系统中的布置需遵循安全、经济、高效的原则，确保在正常运行及短路故障情况下均能稳定工作。布置时应考虑导体的间距、支撑结构、绝缘措施等因素，以减少短路电流对周围结构的影响。短路电流机械效应短路电流通过硬导体时会产生巨大的电磁力，导致导体及支撑结构发生形变甚至破坏。因此，在计算硬导体引起的结构荷载时，需充分考虑短路电流的机械效应，包括导体间的电磁斥力、导体与支撑结构间的相互作用力等。5.1硬导体布置与短路电流效应短路电流计算方法依据GB/T35698.1-2017标准，短路电流的计算宜基于IEC60909标准，同时参考其他IEC标准的补充信息，以确定可能出现的最大短路电流。计算过程中需考虑系统的阻抗、电压等级、故障类型等因素。荷载评估流程首先根据短路电流计算结果确定导体及支撑结构所受的电磁力；然后结合导体的物理特性（如材质、截面积、长度等）和支撑结构的力学性能，评估结构在短路电流作用下的稳定性；最后根据评估结果提出相应的加固或改进措施。5.2短路电流计算与荷载评估5.3荷载组合与结构设计结构设计要求针对短路电流引起的结构荷载，结构设计时需采取适当的加强措施，如增加支撑结构的刚度、强度，优化导体的布置方式等。同时，还需考虑结构的可维护性和经济性，确保设计方案的综合效益。荷载组合原则硬导体引起的结构荷载需与其他荷载（如静荷载、风荷载、雪荷载等）进行组合分析。组合时应遵循相关设计规范，确保结构在各种荷载组合下的安全性。通过数值模拟、实验验证等手段对硬导体引起的结构荷载进行校验。数值模拟可采用有限元分析等方法，模拟短路电流作用下导体及支撑结构的受力情况；实验验证则可通过搭建缩比模型或在实际系统中进行局部试验来验证计算结果的准确性。校验方法校验与验证结果需符合相关国家或行业标准的要求。对于不满足要求的设计方案，需及时进行调整和优化，直至满足所有安全、经济、高效的要求为止。验证标准5.4校验与验证195.6对自动重合闸的考虑5.6对自动重合闸的考虑重合闸顺序当线路保护跳开两个断路器后，重合闸的顺序应合理设计。通常建议先合边断路器，待边断路器重合成功后，再合中断路器。这种顺序有助于减少重合于故障线路的风险，并保护连接元件不受影响。重合闸方式选择根据具体的系统结构及运行条件，选择合适的重合闸方式。对于双侧电源线路，可采用检定无压和检定同期重合闸或非同期重合闸。每种方式都有其适用场景和优缺点，需根据实际情况进行权衡。同期合闸条件在双侧电源的线路上实现自动重合闸时，必须满足同期合闸条件，即两侧电源间的电压、频率和相位需同步，以避免重合闸时产生巨大的冲击电流，对系统造成损害。0302015.6对自动重合闸的考虑重合闸闭锁功能当断路器处于不正常状态（如故障、检修等）时，自动重合闸装置应被闭锁，以防止在不允许重合闸的情况下进行重合操作。这有助于保护设备和系统的安全稳定运行。重合闸与保护的配合自动重合闸装置应与保护装置紧密配合，以便在故障切除后迅速恢复供电。同时，重合闸装置应能加速继电器保护的动作，以便更好地与保护装置配合，加速故障切除过程。重合闸次数与延时根据实际需求设定重合闸的次数和延时。一次式重合闸适用于大多数情况，而多次式重合闸则适用于需要多次尝试恢复供电的场景。延时设置应合理，以确保在故障点充分去游离后再进行重合操作，避免对系统造成二次冲击。205.7特别计及导体振荡时的计算导体振荡是指在短路电流作用下，导体（如导线、母线等）因电磁力作用而产生的机械振动现象。这种振荡不仅会影响导体的机械强度，还可能对周围的电气设备和建筑结构造成损害。定义与影响在短路电流效应计算中，特别计及导体振荡时的计算对于确保电力系统的安全稳定运行至关重要。通过准确计算导体振荡的幅度和频率，可以为导体的选型、布置及保护措施提供科学依据。计算重要性5.1导体振荡现象概述导体物理特性如导体的材质、截面尺寸、长度及布置方式等，这些特性决定了导体对电磁力的响应及振荡行为。环境条件如风速、温度等环境因素也会对导体振荡产生影响，需要在计算中予以考虑。短路电流参数包括短路电流的大小、波形及持续时间等，这些参数直接影响导体振荡的强度和特性。5.2振荡计算的关键参数理论分析法基于电磁场理论和力学原理，建立导体振荡的数学模型，通过求解微分方程得到振荡的解析解。这种方法计算精度高，但计算过程复杂。5.3振荡计算方法数值模拟法利用有限元分析（FEA）等数值模拟技术，对导体在短路电流作用下的振荡行为进行仿真模拟。这种方法直观性强，能够考虑多种复杂因素，但计算量大且对计算机性能要求较高。经验公式法根据大量实验数据和工程经验总结出的经验公式，可以快速估算导体振荡的幅度和频率。这种方法计算简便，但精度相对较低，适用于初步设计阶段或快速评估。5.4振荡抑制措施优化导体布置通过合理布置导体的位置和方向，减小电磁力的相互作用，从而降低振荡幅度。增加阻尼装置在导体上安装阻尼器或减震器等装置，消耗振荡能量，抑制振荡行为。提高导体强度选用高强度材料或增加导体截面尺寸，提高导体的机械强度，以抵抗振荡产生的应力。加强监测与维护定期对导体进行监测和检查，及时发现并处理潜在的振荡问题，确保电力系统的安全稳定运行。215.7.1概述5.1概述布置原则硬导体的布置应遵循安全、经济、合理的原则，确保导体在正常运行和短路情况下均能保持稳定的电气和机械性能。影响因素硬导体的布置受到多种因素的影响，包括导体的材质、截面、长度、支撑方式以及周围环境的电磁场分布等。硬导体布置的重要性硬导体在电力系统中承担着传输电能的重要任务，其布置方式直接影响系统的安全性和稳定性。合理的硬导体布置能够减少短路电流对导体的机械应力，提高系统的可靠性。0302015.2电磁力计算计算方法电磁力的计算通常采用麦克斯韦方程组或毕奥-萨伐尔定律等电磁学基本原理，结合导体的具体参数和布置方式，通过数值计算或仿真分析得出。计算内容电磁力计算包括导体在短路电流作用下的受力大小、方向以及分布情况等，为导体的支撑设计和保护措施提供依据。影响因素电磁力的大小与短路电流的强度、导体的几何形状和布置方式密切相关。在计算过程中，需要充分考虑这些因素对电磁力的影响。短路电流通过导体时会产生大量的热量，导致导体温度升高。过高的温度可能损坏导体的绝缘层，甚至引发火灾等安全事故。因此，在硬导体布置中需要考虑导体的散热问题。热效应5.3短路效应分析短路电流产生的电磁力会对导体产生机械应力，可能导致导体变形、断裂或支撑结构损坏。在布置硬导体时，需要合理设计支撑结构，确保导体在短路情况下能够保持稳定。机械效应短路电流的热效应和机械效应往往同时存在并相互影响。在硬导体布置中，需要综合考虑这两种效应的影响，采取综合措施确保系统的安全性和稳定性。综合效应225.7.2相应的自振频率的计算自振频率指系统在没有外部激励的情况下，由于初始扰动而产生的自由振动的频率。电力系统中的自振频率指电力系统中由于短路故障引起的自由振荡的频率。自振频率的定义解析法通过建立电力系统的数学模型，利用数学方法求解系统的自振频率。优点计算精度高，能够反映系统的动态特性。缺点计算过程复杂，需要较高的数学水平。图解法通过绘制电力系统的频率响应曲线，找出曲线的峰值对应的频率即为自振频率。优点计算过程简单，易于理解。缺点计算精度受曲线绘制精度和峰值识别精度的影响。自振频率的计算方法010203040506系统参数：电力系统的参数，如发电机、变压器、线路等的参数，对自振频率有重要影响。例如，三相短路和两相短路对自振频率的影响不同。参数变化可能导致自振频率的变化。故障类型：不同类型的短路故障对自振频率的影响不同。自振频率的影响因素01020304通过分析自振频率的变化，可以评估系统的稳定性，为系统的优化和改造提供依据。系统稳定性分析：自振频率是电力系统稳定性的重要指标之一。自振频率的变化可以作为故障诊断的重要依据。故障诊断：通过监测电力系统的自振频率，可以判断系统是否存在故障以及故障的类型和位置。自振频率的应用235.7.3系数VF,Vσm,Vσs,Vrm和VrsVF是指与频率有关的系数，用于计算短路电流中的频率分量。定义VF的值通常通过实验或计算得到，具体方法可参考相关标准或文献。计算方法VF的值受系统频率、短路类型、系统阻抗等因素的影响。影响因素VF（频率系数）010203Vσm是指短路电流产生的最大应力与额定应力之比，用于评估设备的热稳定性能。定义Vσm的值可通过短路电流计算得到，具体方法可参考相关标准或文献。计算方法Vσm的值受短路电流大小、持续时间、设备材料等因素的影响。影响因素Vσm（最大应力系数）定义Vσs的值可通过短路电流计算得到，具体方法可参考相关标准或文献。计算方法影响因素Vσs的值受短路电流大小、持续时间、设备材料等因素的影响。Vσs是指短路电流产生的短时应力与额定应力之比，用于评估设备的短时过载能力。Vσs（短时应力系数）Vrm是指设备在额定条件下能承受的最大热稳定电流与短路电流之比，用于评估设备的热稳定性能。定义Vrm（热稳定电流系数）Vrm的值可通过设备额定参数和短路电流计算得到，具体方法可参考相关标准或文献。计算方法Vrm的值受设备材料、结构、散热条件等因素的影响。影响因素Vrs是指设备在额定条件下能承受的最大动稳定电流与短路电流之比，用于评估设备的动稳定性能。定义Vrs的值可通过设备额定参数和短路电流计算得到，具体方法可参考相关标准或文献。计算方法Vrs的值受设备材料、结构、受力情况等因素的影响。影响因素Vrs（动稳定电流系数）246软导线布置概述软导线布置在电力系统中具有灵活性高、适应性强等特点，但其在短路电流作用下的响应也更为复杂。本部分详细阐述了软导线在短路条件下的布置原则、计算方法及注意事项。布置原则软导线的布置需考虑短路电流的机械效应和热效应，确保导线在短路过程中能够保持足够的机械强度，避免因过热而损坏。同时，还需考虑导线的电气性能，确保其在正常及短路条件下均能可靠运行。6软导线布置计算方法针对软导线在短路电流作用下的应力变化，可采用有限元分析、动态模拟等方法进行计算。这些方法能够准确模拟导线在短路过程中的受力情况，为导线布置提供科学依据。此外，还需考虑导线材料的热膨胀系数、弹性模量等物理参数对计算结果的影响。注意事项在软导线布置过程中，需特别注意导线的跨距、弧垂、张力等因素对短路电流效应的影响。同时，还需考虑导线与其他设备、建筑物的安全距离，确保在短路情况下不会引发次生灾害。此外，对于特殊环境下的软导线布置，如高温、高湿、强风等区域，还需采取额外的防护措施以提高导线的可靠性和安全性。6软导线布置256.1概述适用范围本标准适用于交流系统中短路电流的机械效应及热效应计算，特别关注于作用于裸导体的热效应。对于电缆及绝缘导体的计算，可参照IEC60949和IEC60986；而对于电厂和变电站的直流辅助设备，其电磁效应及热效应计算可参见IEC61660-2。计算基础短路电流的计算应基于IEC60909进行，同时可参考其他IEC标准以获取补充信息，如可能引起机械应力减少的隐蔽计算电路细节或限流设备的详细资料。短路持续时间的考虑应与保护理念相关联。6.1概述标准化程序本标准的制定过程中，根据实际需求对标准化程序进行了调整，并包含了预留安全裕度的简化措施。计算可采用试验方法、更详细的计算方法或二者的结合，以确保结果的准确性和可靠性。荷载组合在计算短路电流引起的应力时，还需考虑其他可能存在的应力源，如静荷载、风、覆冰、操作力或地震等。这些荷载与短路电流引起的荷载的组合问题应通过协议解决，或参考其他相关标准（如安装标准）进行处理。对于软导体的布置，还需特别考虑静荷载效应。6.1概述266.2对水平主导线的影响弧垂动态变化及导线形变：短路时，导体因受热膨胀和电磁力作用，弧垂会发生动态变化，同时导线本身也可能产生形变。这些变化需通过精确的计算模型进行预测。跨中无引接线时的短路效应：摆动引起的张力计算：在跨中无引接线的水平主导线上，短路电流会导致导体摆动，从而产生额外的张力。这种张力的计算需考虑导体的物理特性、跨距及短路电流的强度。6.2对水平主导线的影响0102036.2对水平主导线的影响010203跨中有引接线时的短路效应：导体摆动产生的张力：跨中存在引接线的水平主导线在短路时，不仅导体本身会摆动，引接线也可能对摆动产生影响，从而增加导体的张力。这种张力的计算需综合考虑导体与引接线的相互作用。短路后导体回落引起的张力：短路结束后，导体因失去电磁力作用而回落，这一过程中可能产生较大的坠落力。这种坠落力对导体的固定装置和支撑结构提出了更高的要求。跨距水平位移和最小空气净距：跨距水平位移计算：短路时，导体因电磁力作用可能产生水平位移，这种位移需通过计算确定，以确保导体之间及导体与周围结构之间的安全距离。最小空气净距的确定：在短路电流效应的计算中，需确保导体之间的最小空气净距满足安全要求，以防止因导体间距离过近而引发放电或短路事故。这一距离的确定需综合考虑导体的物理特性、环境条件及短路电流的强度等因素。6.2对水平主导线的影响276.2.1概述本部分标准适用于交流系统中短路电流的机械效应及热效应计算，特别是作用于裸导体的热效应。对于电缆及绝缘导体的计算，可参见IEC60949和IEC60986；而对于作用于电厂和变电站的直流辅助设备的电磁效应及热效应计算，可参见IEC61660-2。适用范围短路电流的计算应基于IEC60909进行，同时可参考其他IEC标准以获取补充信息，如可能引起机械应力减少的隐蔽计算电路的细节或限流设备的详细资料。短路持续时间的考虑应与保护理念相结合。计算基础6.2.1概述计算简化与预留安全裕度标准化程序根据实际需求进行了调整，并包含了预留安全裕度的简化。计算可采用试验方法、更详细的计算方法或二者结合的方法，以确保结果的准确性和可靠性。荷载组合考虑在计算短路电流引起的应力时，还需考虑其他可能存在的应力因素，如静荷载、风、覆冰、操作力或地震等。这些荷载与短路电流引起的荷载的组合问题应通过协议解决或由其他标准（如安装标准）给出指导。对于软导体的布置，还需特别考虑静荷载效应。6.2.1概述286.2.2特性尺寸和参数6.2.2特性尺寸和参数导线跨距导线跨距是指相邻两个支撑点之间的距离，是计算短路电流效应时的重要参数之一。跨距的大小直接影响导线在短路过程中的动态响应，包括摆动幅度、张力变化等。导线直径与截面积导线直径和截面积决定了导线的物理特性和电气性能。在短路电流效应计算中，导线直径和截面积用于估算导线的电阻、电感以及短路时产生的热量和机械应力。导线材料特性不同材料的导线具有不同的导电性、热膨胀系数和机械强度。这些特性参数在短路电流效应计算中起着关键作用，影响着短路过程中导线的温度分布、形变以及最终的安全性能。支撑结构类型与强度支撑结构的类型和强度决定了其对导线在短路过程中的约束能力。不同类型的支撑结构（如悬垂线夹、耐张线夹等）对导线的支撑方式和效果不同，进而影响短路电流效应的计算结果。同时，支撑结构的强度也是确保导线在短路过程中不发生断裂或严重形变的关键因素之一。6.2.2特性尺寸和参数“296.2.3跨中无引接线,短路时由于摆动引起的张力Ft,d(短路张力)定义跨中无引接线时，短路时由于摆动引起的张力称为短路张力Ft,d。计算方法定义和计算方法根据GB/T35698.1-2017标准，采用适当的数学模型和计算方法，结合具体工程参数，计算短路张力Ft,d的数值。0102导线的材料特性对短路张力的影响显著，不同材料的导线在短路时产生的张力不同。导线材料导线截面的大小也会影响短路张力的数值，截面越大，短路时产生的张力也越大。导线截面跨距和高度是影响短路张力的关键因素，跨距越大、高度越高，短路时产生的张力也越大。跨距和高度影响因素010203电力系统设计在电力系统设计中，需要考虑短路张力的影响，以确保系统的稳定性和安全性。实际应用输电线路维护对于已经投入运行的输电线路，需要定期检查和维护，以确保线路的稳定性和安全性，避免因短路张力过大而引发故障。故障分析在输电线路发生故障时，需要对短路张力进行分析和计算，以确定故障的原因和位置，为后续的故障处理提供依据。306.2.4导线拉伸引起的弧垂动态变化及导线形变弧垂动态变化原理在短路电流作用下，导线受到巨大的电磁力作用，导致导线瞬间拉伸。这种拉伸不仅改变了导线的原始形态，还引起了弧垂的动态变化。弧垂是指导线在自重作用下，最低点与两端悬挂点连线的垂直距离。短路时，导线拉伸使得弧垂减小，导线趋于紧绷状态。导线形变分析导线在短路电流引起的巨大电磁力作用下，除了发生弹性形变外，还可能产生塑性形变。弹性形变在电磁力消失后能够恢复，而塑性形变则永久改变了导线的形状和尺寸。这种形变对导线的电气性能和机械性能均产生影响，需在设计时充分考虑。6.2.4导线拉伸引起的弧垂动态变化及导线形变影响因素导线拉伸引起的弧垂动态变化及导线形变受多种因素影响，包括短路电流的大小、导线的材质和截面尺寸、悬挂点的间距以及导线的初始张紧程度等。其中，短路电流的大小是决定性因素，它直接决定了导线受到的电磁力大小。计算与评估方法为了准确计算和评估导线拉伸引起的弧垂动态变化及导线形变，需要采用专业的计算方法和软件工具。这些方法通常基于导线的物理特性和力学原理，结合短路电流的计算结果，对导线在短路过程中的受力情况进行模拟和分析。通过计算，可以得到导线在不同时刻的弧垂值和形变情况，为电力系统的设计和运行提供重要参考。6.2.4导线拉伸引起的弧垂动态变化及导线形变316.2.5跨中有引接线,短路时导体摆动产生的张力Ft,d(短路张力)定义跨中有引接线时，短路电流在导体中产生的电磁力导致导体摆动，进而产生的张力称为短路张力Ft,d。计算方法根据导体材料、截面形状、跨距、引接线长度等参数，采用适当的力学模型和计算方法，计算短路时导体摆动产生的张力。定义和计算方法跨距和引接线长度跨距和引接线长度对短路张力的影响也较大，跨距越大、引接线越长，短路时导体摆动产生的张力越大。导体材料不同材料的导体在短路时产生的电磁力和摆动幅度不同，因此短路张力也不同。截面形状导体的截面形状对短路张力的影响显著，不同形状的导体在短路时产生的电磁力和摆动幅度不同。影响因素电力系统设计在电力系统设计中，需要考虑跨中有引接线时短路电流对导体的影响，合理计算短路张力，确保导体的安全稳定运行。故障分析实际应用在电力系统发生故障时，需要对短路电流进行分析，计算短路张力，为故障排查和修复提供依据。0102326.2.6短路后导体回落引起的张力(坠落力)定义与概述短路后导体回落引起的张力，即坠落力，是指在短路事件结束后，由于导体在短路过程中受到电磁力作用而发生形变或位移，当短路电流消失后，导体在自身重力及可能存在的弹性恢复力作用下回落到原始位置或新平衡位置时所产生的张力。这种张力可能对电力系统的设备和结构造成进一步的机械应力影响。6.2.6短路后导体回落引起的张力(坠落力)影响因素：短路电流的大小和持续时间：短路电流越大、持续时间越长，导体受到的电磁力作用就越强，从而可能导致更显著的形变和位移，进而在回落过程中产生更大的坠落力。导体的物理特性：包括导体的材质、截面形状、长度、重量以及弹性模量等，这些特性会影响导体在短路过程中的形变能力和回落后的恢复能力。6.2.6短路后导体回落引起的张力(坠落力)支撑结构的强度和刚度支撑结构的强度和刚度决定了其对导体形变的抵抗能力和对坠落力的承受能力。6.2.6短路后导体回落引起的张力(坠落力)6.2.6短路后导体回落引起的张力(坠落力)010203计算方法：基于动力学原理的计算方法：通过分析导体在短路过程中的受力情况和形变过程，建立导体的动力学模型，进而计算导体回落过程中产生的坠落力。这种方法需要详细的导体和支撑结构参数以及准确的短路电流数据。经验公式法：根据大量的实验数据和工程实践经验，总结出计算坠落力的经验公式。这种方法相对简单快捷，但可能存在一定的误差范围。防护措施：定期对电力系统进行巡检和维护，及时发现并处理可能存在的安全隐患和故障问题，以确保电力系统的安全稳定运行。在导体与支撑结构之间设置缓冲装置或减震装置，以减小导体回落过程中对支撑结构的冲击力和坠落力。加强支撑结构的强度和刚度设计，以提高其对导体形变的抵抗能力和对坠落力的承受能力。6.2.6短路后导体回落引起的张力(坠落力)01020304336.2.7跨距水平位移bh和最小空气净距amin定义跨距水平位移bh是指在特定条件下，导体在水平方向上的位移量。跨距水平位移bh影响因素跨距水平位移bh的大小受到多种因素的影响，包括导体的材料、截面积、温度等。计算方法跨距水平位移bh的计算方法通常基于电磁场理论和力学原理，结合具体工程条件进行求解。最小空气净距amin是指在不同电位导体之间或导体与接地体之间的最短空气距离。最小空气净距amin是确保电力系统安全运行的重要参数，过小的空气净距可能导致短路、放电等危险情况。最小空气净距amin的大小受到多种因素的影响，包括电压等级、气候条件、污秽程度等。最小空气净距amin的确定方法通常基于电力系统设计规范和相关标准，结合具体工程条件进行确定。最小空气净距amin定义作用影响因素确定方法346.3对垂直主导线的影响(引接线)6.3对垂直主导线的影响(引接线)电磁力计算：在垂直主导线系统中，短路电流产生的电磁力对导线的稳定性具有显著影响。需详细计算这些电磁力，包括其在导线上的分布、大小及方向，以评估其对导线结构完整性的影响。引接线的作用与影响：引接线在垂直主导线系统中起到连接和支撑作用。短路时，引接线可能承受额外的电磁力和热应力，需评估其对引接线材料、尺寸及连接方式的要求，确保其在短路条件下的可靠性。导线动态响应分析：分析短路电流作用下，垂直主导线及引接线的动态响应，包括导线的振动、形变及可能的断裂风险。通过数值模拟或实验验证，评估导线系统的整体稳定性。保护措施与改进建议：基于上述分析，提出针对垂直主导线系统的保护措施和改进建议，如增强引接线的强度、优化导线布置、采用限流装置等，以提高系统在短路条件下的安全性和可靠性。356.4对导线束的影响电磁力分布与计算导线束在短路电流作用下，各导线间会产生复杂的电磁力分布。这些电磁力的大小和方向取决于导线束的几何形状、导线间距、电流大小及方向等因素。根据GB/T35698.1-2017标准，电磁力的计算需考虑导线束的具体布置情况，采用适当的公式和方法进行精确计算。导线束形变与应力短路电流引起的电磁力会导致导线束发生形变，如弯曲、扭曲等，进而在导线束内部产生应力。这些应力可能会对导线束的结构完整性造成影响，甚至导致导线束损坏。因此，在设计中需充分考虑导线束的强度和刚度，确保其在短路电流作用下能够保持稳定。6.4对导线束的影响绝缘与防护导线束在短路电流作用下还可能产生高温，对绝缘材料造成损害。因此，需选择耐高温的绝缘材料，并采取有效的防护措施，如增加绝缘层厚度、设置散热通道等，以降低绝缘材料受损的风险。安全评估与措施针对导线束在短路电流作用下的影响，需进行全面的安全评估。评估内容包括导线束的电磁力分布、形变与应力情况、绝缘与防护效果等。根据评估结果，制定相应的安全措施，如加强导线束的支撑与固定、优化绝缘与防护设计等，以确保电力系统的安全稳定运行。6.4对导线束的影响“366.4.1特性尺寸和参数6.4.1特性尺寸和参数导体横截面积在短路电流效应计算中，导体的横截面积是一个关键参数。它直接影响导体的载流能力和热稳定性。根据GB/T35698.1-2017标准，导体横截面积的计算需考虑导体材料、允许温升及短路电流大小等因素。导体长度与跨距导体的长度和跨距对于短路电流引起的机械效应和热效应均有显著影响。长导体在短路时可能产生更大的机械应力，而跨距则决定了导体在短路过程中的摆动幅度和动态响应。导体布置与间距导体的布置方式和间距对于短路电流效应的计算至关重要。合理的布置可以减少导体间的电磁相互作用，降低短路时的机械应力和热效应。同时，导体间距还需满足安全净距要求，以防止短路时发生电弧放电等危险情况。材料特性参数不同材料的导体具有不同的电导率、比热容和密度等特性参数。这些参数在短路电流效应计算中起着重要作用，它们决定了导体在短路过程中的热响应和机械性能变化。因此，在计算过程中需准确获取并应用这些材料特性参数。6.4.1特性尺寸和参数“376.4.2子导线接触时的张力Fpi,d定义子导线接触时的张力Fpi,d是指在特定条件下，当子导线相互接触时，所产生的张力。计算方法定义和计算方法根据GB/T35698.1-2017标准，Fpi,d的计算需考虑多种因素，包括子导线的材料、截面积、温度等。具体计算公式可参考标准中的相关章节。0102温度温度对子导线接触时的张力也有一定影响。一般来说，随着温度的升高，子导线的张力会相应减小。子导线材料不同材料的子导线在接触时产生的张力不同，因此需要根据实际情况选择合适的子导线材料。子导线截面积子导线的截面积越大，接触时产生的张力也越大。因此，在设计电力系统时，需要充分考虑子导线的截面积对张力的影响。影响因素VS在电力系统设计中，需要充分考虑子导线接触时的张力对系统稳定性的影响。通过合理设计子导线的截面积、材料和温度等参数，可以确保电力系统的稳定运行。短路电流计算在短路电流计算中，子导线接触时的张力是一个重要的参数。通过准确计算子导线的张力，可以更加准确地预测短路电流的大小和分布，为电力系统的安全保护提供有力支持。电力系统设计实际应用386.4.3子导线不接触时的张力Fpi,d定义子导线不接触时的张力Fpi,d是指在特定条件下，子导线之间不接触时，单位长度导线所受的张力。计算方法根据GB/T35698.1-2017标准，Fpi,d的计算需考虑导线材料、截面、温度、风速、风向等多种因素，并采用相应的计算公式进行计算。定义和计算方法导线材料环境温度导线截面风速和风向不同材料的导线具有不同的力学性能和热学性能，对Fpi,d的计算结果产生影响。环境温度的变化会影响导线的热膨胀系数和电阻率，从而影响Fpi,d的计算结果。导线截面的大小直接影响导线的力学性能和电流密度，进而影响Fpi,d的计算结果。风速和风向的变化会影响导线的空气阻力和风压，进而影响Fpi,d的计算结果。影响因素输电线路设计在输电线路设计中，Fpi,d是确定导线张力和弧垂的重要参数，对保证线路的安全稳定运行具有重要意义。实际应用短路电流计算在短路电流计算中，Fpi,d是计算导线受力和变形的基础数据，对准确评估短路电流效应具有重要作用。设备选型在电力设备的选型中，Fpi,d是确定设备承受张力和压力能力的重要依据，对保证设备的安全可靠运行具有重要作用。396.5软导线的结构荷载软导线的定义与应用软导线，作为发电厂和变电所各级电压配电装置中的重要组成部分，主要用于连接发电机、变压器及各种电器设备。其结构灵活，便于安装与调整，特别适用于复杂多变的电气布局环境。荷载计算原则软导线的结构荷载计算需综合考虑多种因素，包括静荷载（如导线自重）、动荷载（如风荷载、覆冰荷载）、短路电流引起的电磁力等。计算过程中需遵循相关国家标准及行业规范，确保导线在各种工况下的安全稳定运行。6.5软导线的结构荷载短路电流效应分析在短路情况下，软导线会受到巨大的电磁力作用，导致导线形变、张力增加甚至断裂。因此，需根据GB/T35698.1-2017标准中的定义和计算方法，对短路电流效应进行详细分析，计算短路电流对软导线产生的热效应和机械效应，为导线设计、选型及保护措施提供依据。结构加固措施针对软导线在短路电流作用下的潜在风险，需采取一系列结构加固措施。如增加导线截面、采用高强度材料、设置合理的支撑结构等，以提高导线的承载能力和抗短路能力。同时，还需加强导线的日常巡检和维护工作，及时发现并处理潜在的安全隐患。6.5软导线的结构荷载406.5.1柱式绝缘子、支座及连接件的设计荷载6.5.1柱式绝缘子、支座及连接件的设计荷载短路电流机械效应在短路情况下，导体中流过的巨大电流会产生强烈的电磁力，这些力可能作用于绝缘子、支座及连接件上，导致结构损坏。设计荷载计算需充分考虑这些机械应力，确保结构强度满足要求。短路电流热效应短路电流还会产生大量的热量，导致导体及周围材料温度升高。对于绝缘子而言，高温可能引发材料性能下降甚至失效。因此，设计荷载计算还需考虑热效应对绝缘子性能的影响。设计荷载计算原则设计荷载的计算应基于GB/T35698.1-2017标准中规定的短路电流效应计算方法。这些计算考虑了短路电流的机械效应和热效应，确保绝缘子、支座及连接件在极端工况下的安全性能。030201综合因素考虑除了短路电流的机械效应和热效应外，设计荷载计算还需考虑其他因素，如静荷载、风荷载、覆冰荷载等。这些荷载与短路电流引起的荷载共同作用，对绝缘子、支座及连接件的性能产生影响。因此，在计算设计荷载时，需综合考虑各种因素，确保结构安全可靠。安全裕度为确保绝缘子、支座及连接件在实际运行中的安全性，设计荷载计算中通常会引入一定的安全裕度。这意味着计算出的设计荷载会略高于实际可能承受的最大荷载，以确保结构在极端工况下仍能保持稳定运行。6.5.1柱式绝缘子、支座及连接件的设计荷载416.5.2具有绝缘子串传导张力的结构、绝缘子和连接件的设计荷载设计荷载考虑因素设计荷载需充分考虑短路电流产生的巨大机械应力，包括导体因电磁力作用而产生的摆动、拉伸及形变等，这些效应直接影响绝缘子串、绝缘子及连接件的安全性能。短路电流的机械效应在短路情况下，绝缘子串不仅承受导体的自重和外界环境因素（如风载、覆冰等）引起的张力，还需额外考虑短路电流通过时产生的动态传导张力。这种张力的大小与短路电流的幅值、持续时间及绝缘子串的结构特性密切相关。绝缘子串的传导张力设计过程中，应对各种可能同时作用的荷载进行组合分析，包括短路电流引起的机械应力与其他静态或动态荷载（如静荷载、风载、覆冰荷载等）的组合。通过合理的荷载组合分析，确保绝缘子串、绝缘子及连接件在极端工况下的安全可靠性。组合荷载分析010203设计荷载计算方法基于IEC标准的计算方法设计荷载的计算应依据国际电工委员会（IEC）发布的相关标准，如IEC60865-1等。这些标准提供了短路电流效应计算的详细方法和公式，包括导体热效应和机械效应的计算。动态模拟分析利用有限元分析（FEA）等现代计算工具，对绝缘子串、绝缘子及连接件在短路电流作用下的动态响应进行模拟分析。通过模拟分析，可以直观地了解各部件在短路过程中的受力情况，为设计优化提供有力支持。安全裕度考虑在计算设计荷载时，应充分考虑安全裕度，以确保绝缘子串、绝缘子及连接件在实际运行中的安全可靠性。安全裕度的设定应基于设备的运行经验、材料性能及制造工艺等因素综合考虑。在绝缘子串、绝缘子及连接件的设计过程中，应进行必要的实验室测试以验证设计荷载的合理性。测试内容应包括短路电流冲击试验、机械强度试验等，以模拟实际运行中的极端工况。实验室测试在设备投运后，应定期进行现场监测与评估工作，以了解绝缘子串、绝缘子及连接件的实际运行状况。通过监测数据的分析与评估，及时发现潜在的安全隐患并采取相应措施进行处理。现场监测与评估设计荷载验证与测试426.5.3基础设计荷载VS基础设计荷载是指在短路电流效应计算中，用于确定电气设备、导体及其支撑结构所需承受的最小设计载荷。这一参数对于确保电力系统在短路故障下的安全稳定运行至关重要。考虑因素在计算基础设计荷载时，需综合考虑短路电流的大小、持续时间、导体材料、布置方式以及支撑结构的特性等因素。此外，还需考虑其他外部荷载如静荷载、风荷载、覆冰荷载等对设计荷载的影响。定义与重要性6.5.3基础设计荷载基础设计荷载的计算方法通常包括理论计算法和试验验证法。理论计算法主要基于力学原理和电磁场理论，通过建立数学模型进行求解；试验验证法则通过模拟短路故障条件下的实际工况，对设计荷载进行实测验证。两种方法各有优缺点，实际应用中可根据具体情况选择使用。计算方法在电力系统中，基础设计荷载的计算结果广泛应用于电气设备、母线、电缆及其支撑结构的设计选型中。例如，在变电站设计中，需根据短路电流效应计算结果确定母线桥架、支柱绝缘子等设备的规格和数量；在电缆敷设设计中，则需考虑短路电流产生的热效应对电缆护套材料的影响等。应用实例6.5.3基础设计荷载437裸导体的热效应热效应定义裸导体在短路电流作用下，由于电阻的存在会产生大量的热量，这些热量如果不能及时散发，将导致导体温度升高，进而可能引发导体熔化、绝缘材料损坏等严重后果。7裸导体的热效应焦耳定律应用：根据焦耳定律Q=I²Rt，其中Q为热量，I为短路电流，R为导体电阻，t为短路持续时间，计算导体在短路过程中产生的总热量。热平衡方程：考虑导体与周围环境的热交换，建立热平衡方程，求解导体在短路过程中的温升情况。计算方法：7裸导体的热效应材料特性考虑不同材料的导体具有不同的热导率、比热容等热物理特性，这些特性将直接影响导体的热效应计算结果。7裸导体的热效应影响因素分析：7裸导体的热效应导体尺寸与材料：导体的截面积、长度以及材料种类对热效应有显著影响。截面积越大，散热面积也越大，有利于降低温升；而材料的热导率越高，则导体的散热性能越好。短路电流大小与持续时间：短路电流越大，产生的热量越多；持续时间越长，则热量积累越多，温升也越高。环境条件周围环境的温度、风速等条件将影响导体的散热效果，进而影响热效应的计算结果。7裸导体的热效应“防护措施：设置保护措施：在导体周围设置保护措施，如安装热继电器等，以便在导体温度过高时及时切断电源，防止事故发生。优化导体布置：合理布置导体，增加散热面积，减少热量积累。选用合适材料：根据具体应用场景选择合适的导体材料，以提高导体的散热性能和耐温性能。7裸导体的热效应01020304447.1概述适用范围本标准适用于交流系统中短路电流的机械效应及热效应计算，特别关注于作用于裸导体的热效应。对于电缆及绝缘导体的计算，可参见IEC60949和IEC60986；而对于作用于电厂和变电站的直流辅助设备的电磁效应及热效应计算，可参见IEC61660-2。计算基础短路电流的计算应基于IEC60909标准，同时可参考其他IEC标准中的补充信息，如可能引起机械应力减少的隐蔽计算电路的细节或限流设备的详细资料，以确定可能出现的最大短路电流。7.1概述短路持续时间的计算与保护理念密切相关，需按此意义进行考虑。标准化程序根据实际需求进行了调整，并包含了预留安全裕度的简化，可采用试验方法、更详细的计算方法或二者结合的方法进行计算。计算理念在计算短路电流引起的应力时，还需考虑其他可能存在的应力因素，如静荷载、风、覆冰、操作力或