架空输电线路设计试题

架空输电线路设计

[填空题]

1镀锌钢绞线1×19-12.0-1370-A YB/T5004-2001中，1×19表示（），12.0表示（），1370表示（）。

参考答案：结构；线径；强度等级

[填空题]

2线路设计的三个主要气象参数是（）、（）、（）。

参考答案：气温；风速；覆冰

[填空题]

3导线换位的实现方式主要有（）、（）、（）三种。

参考答案：直线杆塔换位；耐张杆塔换位；悬空换位

[填空题]

4档距很小趋于零时，（）将成为控制气象条件；档距很大趋于无限大时，（）将成为控制气象条件。

参考答案：最低温；最大比载

[填空题]

5状态方程式建立的原则是（）等。

参考答案：原始线长相

[判断题]

6、架空线上任意两点的垂向应力差等于比载与相应高差的乘积。

参考答案：错

[判断题]

7、导线只有在最低气温时产生最大张力。

参考答案：错

[填空题]

8什么是初伸长？补偿初伸长的方法有哪2种？

参考答案：初伸长是架空线初期永久的塑性伸长；

补偿方法：预拉力法，增大架空线应力法。

[填空题]

9导线型号JL/G1B-500-45/7（GB/T1179-1999）中，JL/G1B表示（），500表示（）。

参考答案：钢芯铝绞线；导电能力相当于500mm2的硬铝

[填空题]

10某线路悬垂串的绝缘子个数为7片，该线路的电压等级是（）。

参考答案：110kV

[填空题]

11输电线路设计的气象三要素是（）、（）、（）。

参考答案：气温；风速；覆冰

[填空题]

12线长的微小变化将引起架空线的（）和（）的很大变化。

参考答案：应力；弧垂

[填空题]

13允许档距的下限是（）档距，上限是（）档距。

参考答案：极大；极限

[判断题]

14、断线张力就是断线档相邻档的残余张力。

参考答案：对

[判断题]

15、用弧垂模板进行杆塔定位，使用的是冷线模板。

参考答案：错

[填空题]

16请列出设计用13种气象条件组合。

参考答案：最高气温、最低气温、覆冰有风（最后覆冰）、覆冰无风、最大风速、断线事故、邻档断线、安装气象、带电作业、年均气温（耐振气象）、外过有风、外过无风、内过电压。

[填空题]

17绘图说明什么是水平档距和垂直档距？各有何作用？

参考答案：水平档距用于计算杆塔的水平荷载；垂直档距是校验悬垂绝缘子串强度的主要依据，也是计算杆塔强度和刚度的主要荷载之一。

[填空题]

18在杆塔定位校验中，摇摆角临界曲线的临界条件是（）； 悬点应力临界曲线的临界条件是（）；悬垂角临界曲线的临界条件是（）。

参考答案：φ=[φ]；σB=[σB]；θ1+θ2=[2θ]。

[填空题]

19某架空输电线路，导线为LGJ—150/25，单位长度质量q＝601kg/km，截面积A＝173.11mm2，温度膨胀系数α=18.9×10-6，弹性系数E=76000MPa。最低温为－10℃； 最高温为40℃ 。有一等高耐张段，代表档距200m。其中有一档距300m，无高差。已知该耐张段最低温时的导线应力为σ0=120MPa。试求（用斜抛物线公式计算）：（1）最高温时的导线应力。（2）最高温时该档距的最大弧垂。（3）最高温时该档距悬挂曲线长度。（4）最高温时该档距的导线平均应力σCP。

参考答案：

[填空题]

20某条110kV线路，通过非典型气象Ⅱ区，导线有关参数如表1，气象参数及比载如表2，许用应力[σ0] 安全系数取3，年均应力[σcp]安全系数取5。一耐张段的代表档距lr=300 m，代表高差角cosβr=1，试进行以下计算： 1） 求解该耐张段的控制气象条件；2） 求解该耐张段最高温下的应力。

参考答案：

[填空题]

21镀锌钢绞线1×7-6.0-1370-A-YB/T5004-2001中，1×7表示（），6.0表示（），1370表示（）。

参考答案：结构（或钢线7股）；直径（或直径6.0mm）；强度级别（或抗拉强度1370MPa）

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[填空题]

22已知弧垂曲线模板，请论述采用弧垂曲线模板排定直线杆塔位置的方法和流程。

参考答案：选择耐张塔和直线杆塔，确定其定位高度；用选择的K值弧垂模板从左到右进行杆塔定位；保证模板曲线与地面或跨越物相切，或者高于跨越物，寻找右侧杆塔定位高度，得到杆塔位置；逐个依次排完整个耐张段；根据排定的位置，算得实际K值，与选用K值进行比较，直到前后两次K值相符为止。

[填空题]

23架空输电线路主要有（）、（）、（）、（）、（）、（）等部分组成。

参考答案：导线；地线；绝缘子（串）；线路金具；杆塔和拉线；基础以及接地装置

[填空题]

24简述架空线结构及规格。

参考答案：输电线路用架空线基本都由多股圆线同心绞合而成；在现行国家标准中，导线用型号、规格号、绞合结构及本标准号表示。型号第一个字母均用J，表示同心绞合；例如JG1A-40-19表示19根A级镀层普通强度镀锌钢线绞制成的镀锌钢绞线，相当于40mm2硬铝线的导电性；JL/G1B-500-45/7表示由45根硬铝线和7根B级镀层普通强度镀锌钢线绞制成的钢芯铝绞线，硬铝线的截面积为500mm2。

[填空题]

25简述地线架设及选择。

参考答案：输电线路是否架设地线，应根据线路电压等级、负荷性质和系统运行方式，并结合当地已有线路的运行经验、地区雷电活动的强弱、地形地貌特点及土壤电阻率高低等来决定。110kv输电线路宜全线架设地线，在平均雷暴日不超过15日或运行经验证明雷电活动轻微的地区可不架设地线。无地线的输电线路宜在变电站或发电厂的进线段架设1～2km的地线。在平均雷暴日超过15日的地区的哦220～330kv输电线路应沿全线架设地线，山区宜采用双地线。500kv输电线路应沿全线架设双地线。

[填空题]

26导线的换位方法：（）、（）和（）。

参考答案：直线杆塔换位；耐张杆塔换位；悬空换位

[填空题]

27简述主要气象参数对线路的影响。

参考答案：风作用于架空线上形成风压，产生水平方向上的荷载。风荷载使架空线的应力增大，杆塔产生附加弯矩，会引起断线、倒杆事故。微风会引起架空线的振动，使其疲劳破坏断线。大风引起架空线不同步摆动，特殊条件下会引起舞动，造成相间闪络，甚至产生鞭击。风还使悬垂绝缘子串产生偏摆，可造成带电部分与杆塔构件间电气间距减小而发生闪络；覆冰增加了架空线的垂直荷载，使架空线的张力增大，同时也增大了架空线的迎风面积，使其所受水平风载荷增加，加大了断线倒塔的可能。覆冰的垂直荷载使架空线的弧垂增大，造成对地或跨越物的电气距离减小而产生事故。覆冰后，下层架空线脱冰时，弹性能的突然释放使架空线向上跳跃，这种脱冰跳跃可引起与上层架空线之间的闪络。覆冰还使架空线舞动的可能性增大；气温的变化引起架空线的热胀冷缩。气温降低，架空线线长缩短，张力增大，有可能导致断线。气温升高，线长增加，弧垂变大，有可能保证不了对地或其他跨越物的电气距离。在最高气温下，电流引起的导线温升可能超过允许值，导线因温度升高强度降低而断线。

[填空题]

28什么是气象组合？

参考答案：一、线路正常运行情况下的气象组合

1、最大风速：最大设计风速，无冰，相应的月平均气温

2、最低气温：最低气温，无风，无冰

3、覆冰有风（最厚覆冰）：最厚覆冰，相应风速，气温-5°C

4、覆冰无风（最大垂直荷载）：最厚覆冰，无风，气温-5°C

5、最高气温：最高气温，无冰，无风。

二、线路断线事故情况下的气象组合

1、一般地区：无风，无冰，最低气温月的最低平均气温

2、校验邻档断线：无冰，无风，气温+15°C

三、校验安装和检修情况下的气象组合

1、安装气象：风速10m/s，无冰，最低气温月的平均气温

2、带电作业：风速10m/s，无冰，气温+15°C

四、线路耐振计算用气象组合：无风，无冰，年平均气温

五、雷电过电压气象组合1外过有风：温度15°C，相应风速，无冰2外过无风：温度15°C，无风，无冰

六、操作过电压气象组合：年均气温，无冰，0.5倍的最大风（不低于15m/s）。

[填空题]

29简述斜抛物线公式推导的相关结论。

参考答案：最大弧垂与档距中央弧垂重合；任一点处的弧垂与高差没有直接关系，因此对于同样大小的档距，在中央弧垂相等的情况下，等高悬点和不等高悬点架空线对应点的弧垂相等。

[填空题]

30简述应力弧垂曲线绘制步骤。

参考答案：①确定工程所采用的气象条件；

②依据所用架空线规格，查去有关参数和机械物理性能，选定架空线各种气象条件下架空线的应力和许用应力；

③计算各种气象条件下的比载；

④计算临界档距值，并判定有效临界档距和控制气象条件；

⑤判定最大弧垂出现的气象条件；

⑥以控制条件为已知状态，利用状态方程式计算不同档距、气象条件下架空线的应力和弧垂值；

⑦按一定比例绘制出应力弧垂曲线。

[填空题]

31控制气象条件

参考答案：使架空线应力最大的气象条件，简称控制条件。

[填空题]

32简述考虑刚度后架空线的变化。

参考答案：①在悬挂点附近弯矩增大，且弯矩随张力的减小而增大，随刚度的增大而增大，同一档内高悬挂点出弯矩最大。

②档距中央弧垂较柔性线弧垂有所减小，且高差对档距中央弧垂的大小无影响。

[填空题]

33什么是过牵引？工程中的处理方法有哪些？

参考答案：在架空线施工紧线时，由于紧线滑轮低于挂线孔一定距离，而耐张串重量大，在挂线过程中又不可能全部绷直达到设计长度，因此在挂线即挂耐张串时，就需要将耐张串尾部的连接金具拉过头一下才能挂的上，这种现象称为架空线的过牵引。

工程中的处理方法：

①用钢绳绑扎在耐张线夹牵引。

②用专用卡具张紧绝缘子金具牵引。

③用可调金具补偿过牵引长度。

[填空题]

34垂直档距

参考答案：杆塔两侧弧垂最低点间的水平距离；线夹处垂直荷载等于垂直档距与相应荷载集度的乘积。

[填空题]

35允许档距

参考答案：指低悬点应力达到[σo]，高悬点应力超过[σB]后，采取放松架空线使σB达到[σB]下所对应的档距。

[填空题]

36简述极大档距，允许档距和极限档距三者之间的关系。

参考答案：极限档距是允许档距的上限，极大档距是允许档距的下限，允许档距在上下限之间变化。

[填空题]

37简述弧垂与剪力公式及最大弧垂最低点弧垂与剪力关系。

参考答案：架空线最大弧垂发生在最大弯矩处，即剪力为零的位置，最低点弧垂位于剪力Qx=To·h/l处。

[填空题]

38连续档

参考答案：指包含有若干基直线杆塔构成的耐张段。

[填空题]

39断线张力

参考答案：因架空线断线，断线档的相邻档架空线所具有的水平张力，称为架空线的断线张力。

[填空题]

40连续档架空线应力精确计算使用情况：（）；（）；（）。

参考答案：耐张段内各档间的档距和高差悬殊；档间架空线比载不同；档间作用有不同附加荷载

[填空题]

41微风振动防振方法：（）、（）、（）、（）。

参考答案：防震锤；阻尼线；护线条；合理选择架空线平均运行应力

[填空题]

42简述防振锤和阻尼线的安装设计。

参考答案：①防振锤型号的选择；

②防振锤个数的选择；

③防振锤安装位置的计算；

④多个防振锤的安装位置。

阻尼线的安装设计：

①阻尼线的选材；

②阻尼线花边的固有频率；

③花边数、花边弧垂和安装位置。

[填空题]

43简述平断面图的含义及作用。

参考答案：将线路经过地区的平面图、纵面图、横断面图绘制在一起，构成平断面图。

作用：反映待建线路中心线左右各20~50m地物地貌，供杆塔定位和杆塔定位校验。

[填空题]

44架空线运行条件校验：（）校验；（）校验。

参考答案：架空线悬挂点应力；架空线悬垂角

[填空题]

45对跨越物及对地限距的校验：（）的校验（正常情况、断线情况）；（）的校验。

参考答案：交叉跨越限距；边线风偏后对地距离

[填空题]

46某档架空线，档距为l=400m，高差为h=100m，导线为LGJ–150-35，最高气温（40℃）时弧垂最低点的水平应力δ0=62.561MPa，以悬链线公式为精确值，试比较斜抛物线和平抛物线有关公式计算最大弧垂、线长和悬点应力结果的相对误差。

参考答案：

[填空题]

47试判别列表（1）—（4）各表的有效临界档距并确定控制条件。

参考答案：

[填空题]

48如图，l1=157m，h1=15.8m，l2=195m，h2=19m，导线比载γ=35.047×10-3MPa/m，应力σ0=48.714MPa，试用斜抛物线公式计算2#杆的水平档距和垂直档距。

参考答案：

[填空题]

49某220kV输电线路，采用XP—100单串耐张绝缘子串，每串14片绝缘子，每串重共计871N，耐张绝缘子串的长度λ=2515mm，导线为LGJ−240/55，气象条件为我国典型气象区Ⅵ区，求耐张绝缘子串覆冰有风时的各比载。

参考答案：

[填空题]

50某耐张段如图所示（图中单位为m），试求该段的代表档距和代表高差角。

参考答案：

[填空题]

51某11kV线路一耐张段通过全国典型气象区Ⅶ区，导线采用LGJ—210/25（GB1179/83），地线采用1×7−9.6−1270−A YB/T5004−2001镀锌钢绞线，导线与地线悬点高差H=3.5m，悬点间水平距离可忽略。代表档距300m，最大档距330m，最小档距120m。在该代表档距下，导线外过无风气象条件时运行应力σ0=87.3MPa。试对该架空地线进行应力选配。如该耐张段控制气象条件为覆冰有风，校验地线使用强度。

参考答案：

[填空题]

52某孤立档档距为300m，两端为耐张串，每串重871N，长度λ=2515mm，导线为LGJ−300/50，档内距左悬点a=50m处装有引下线，重q=150N，导线运行应力ζ0=32.5MPa，求档内最大弧垂fm。

参考答案：

[填空题]

53某330kV架空输电线路，通过典型气象区Ⅸ区，导线为钢芯铝绞线LGJ−240/40，在等高悬点下，试确定该线路极大档距、极限档距。（安全系数取k=2.5，悬点应力安全系数取2.25）

参考答案：

[填空题]

54已知某钢芯铝绞线综合截面积为A=494.73 mm，试验求得EJ=143.2 MN·mm2。若架空线单位水平投影长度上的荷载p0=18.15 N/m，在档距l=1000m、高差h=80m、水平张力T0=36.49 kN时，求考虑架空线刚度时的档距中央弧垂。

参考答案：

[填空题]

55某一架空线路通过我国典型气象区Ⅲ区，一档距为200m，无高差。导线为LGJ—150/25。已知该档最低气温时导