第三章 气候条件变化时架空线计算.ppt

1、第三章气象条件变化时架空线的计算，气象条件变化时架空线的计算(均载隔离跨导线力学的应用计算)第一节导线状态方程导线应力随气象条件的变化可用导线状态方程来描述。1.导线的状态方程(当悬挂点等于高度时)设置为l，m条件下的气温为tm，架空线路的比负荷为gm，最低应力为m，现在改为n个气象条件，即气温为tn，比负荷为gn时应力为n。当m气象条件变为n气象条件时，由于温度t=tn-tm的变化，导线受热膨胀，受冷收缩，导线长度从Lm变为lt。由于应力=n-m的变化，金属丝弹性变形，线的长度从Lt变为Ln。公式Lt=1A(TN-TM)LM LN=11/E(N-M)Lt(3-1)被转换以隐藏LT值，并且可以

2、获得33 360 LN=LM 1A (TN-TM) 1/E。在最低点Lm=1gl/24处，线长度l和应力之间存在关系，因此对应于M和N两个条件的线长度分别是：(等高悬挂点)Lm=lgml/24m(3-3)LN=lgnl/24n(3-3)Lml可通过以下方式获得：n-egnl/(24n)=M-egml/(24m)-AE(TN-TM)(3-5)(不相等悬挂点)n-(egnlcos)/(24n)=M-(egmlcos)/(24m)-Gm-TN，gn-e-n，m-TM，Gm，齿轮中导体的最低应力MPa，通常，假设A=E GML/24m-M AE(TN-TM)(3-6)B=E GNL/24(3-7)牛顿

3、迭代法(K 1)=(K)-(K) A()。其次，连续跨度的代表跨度和状态方程(3-5)是从与悬挂点高度相同的独立跨度推导出来的。实际工程中有不同的连续跨度，它们的高度并不完全相等。一个连续的跨度可以用一个等效的孤立跨度来表示，表示跨度lr=(L1 L2 L3 ln)/(L1 L2 L3 ln)=Li/Li(3-10)，那么张力段连续跨度的状态方程可以得到为n-egnlr/24n=m-egmlr/24m-AE(TN-TM)(3-11补充问题4)完成下列表格：第2节临界跨度和控制气象条件的判断在一定的气象条件下，架空导线的应力达到最大值，这称为控制气象条件。这个最大应力被称为控制应力。在架空线路设

4、计中，必须找到控制气象条件，以保证最大应力(控制应力)允许使用应力(许用应力)，从而保证架空导线在其他气象条件下的应力允许使用应力(许用应力)。一般来说，有四种气象条件可以成为控制条件：(1)最低温度，无风无冰；(2)最大风速、无冰和相应的气温；(3)覆冰，对应风速，-5c；(4)年平均温度，无风，无冰；在前三种情况下，可能会出现最大应力。一般来说，控制应力=导线的容许应力(也称为最大工作应力)是设定的。在最后一种情况下，要求导线具有抗振性，导线应力不得超过“年平均工作应力上限”。根据规定，导线年平均工作应力上限为其瞬时失效应力的25%，即控制应力为25% p。【在一点跨距范围内，通过判断有效

5、临界跨距可以确定控制气象条件是什么条件。】，1。钢丝的容许控制应力钢丝最低点的最大工作应力(容许控制应力)公式m=p/K (3-16) 2。临界跨度和判断控制条件的原则1。控制条件的判断假设控制条件是m，gm .tm .控制应力km是已知的利用状态方程(3-5)。在另一种状态n下，当比负载为gn且空气温度为tn时，可获得应力n nn(egml)/(24km)-km-aet ematn=(egnl)/24(3-17)。用这四个条件代替人的表情可以得到不同的n，最小值对应的气象条件就是真正的控制条件。设Fm(l)=(EGML)/(24KM)-(KM-AETM)(3-18)哪个Fm(L)最大，得到的

6、N值将最小，所以这个公式称为控制条件判别式。Fm(l)的特征如下：1)它与l呈抛物线关系，抛物线与纵轴F(l)对称。2)当l=0时，的初始值为负。Fm(l)=(km-AetM)3，抛物线的斜率为dFm(l)/dl=El/12(gm/km)，2。临界跨度(1)、临界跨度的含义(图3-1) (2)以及临界跨度的计算公式(公式3-23)。假设状态I的参数为：导体的比负载gi、空气温度ti、控制应力ki，对应的控制条件判别式为Fi (L)=(E Gil)/(24 ki)导体的控制应力kj和对应的控制条件判别式为：FJ(L)=(ejj)/(24kj)-(kj-aetj)。对应于两个判别式的交点p的跨度是

7、临界跨度。当Fi(l)=Fj(l)时，两个条件的临界跨度为Li=24(ki-kj)AE(ti-TJ)/e(gi/ki)-(gj/kj)(3-23)，公式中ki和kj的可能控制条件对应的控制应力为MPagi和gj的可能控制条件下的比负载N/m . mm；钛和钛的可能控制条件的温度；a、e线温度线膨胀系数1/C，线弹性系数，兆帕；l临界跨度，m .3。区分控制条件的原则(表3-1)根据(3-23)中计算的临界跨度，有四种情况：(1)假设Ll0，如果初始值Fi(o) Fj(0)，那么(ki-kj) aE(ti-tj)0，必须有(gi)如果是lli，Fi(l) Fj(l)，I条件为控制条件；在lli的

8、情况下，Fi(l) Fj(l)，j条件是控制条件；当l=li时，两个条件都是控制条件。(2)如果Ll=0，初始值Fi(o)=Fj(0)。因为(gi/ki) (gj/kj)，Fi(l) Fj(l)，I条件是控制条件。如果Ll=，那么(gi/ki)=(gj/kj)和初始值Fi(o)Fj(0)，I条件就是控制条件。对于初始值Fi(o) Fj(0)，(kj- aEtj) (kj- aEtj)，控制条件是(k- aEt)的值很小。(4)假设Ll0，如果初始值Fi(o) Fj(0)，那么(ki-kj) aE(ti-tj)0，(gi/ki) (gj/kj)，那么具有较大值的条件(g/k)，即I条件，就是控制

9、条件；3。临界跨度1的计算。根据(g/k)值从小到大，给出A、B、C和D的数字(表3-3)并计算(k- a Et)，取较小的2。在图3-2 3的A、B和C栏中列出可能的临界跨度。以最小为c柱的有效临界跨距，第三节导线的力学特性曲线(应力松弛曲线)为横坐标上的跨距和纵坐标上的应力松弛曲线，绘制成各种气象条件下的跨距、应力松弛曲线，即导线的应力松弛曲线或力学特性曲线。第四节导线安装曲线的定义：横坐标为跨距，纵坐标为垂度和应力，利用导线的状态方程绘制不同跨距和不同气温下的垂度和应力曲线。该曲线用于导线的施工和安装，并作为线路运行的技术档案。只画弧垂曲线，在没有冰、没有风和弧垂的情况下。2.在紧线施工

10、期间观察下垂情况。1.选择观察文件。弧垂观测文件的应力满足两个条件：跨度大、悬点高差小的文件。(1)当连续档位在6档时，选择靠近中间的大档位距离作为观察档位。(2)当连续档位在7-15档时，选择靠近两端的大档位距离作为观察档位。(3)当连续档位在15档以上时，应在两端和中间附近选择一个较大的档位距离作为观察档位。2.观测齿轮弧垂计算F=fr(l/lr)F-观测齿轮弧垂，fr -代表齿轮弧垂l -观测齿轮长度lr -代表齿轮距离。危险-垂度永久增加的初始伸长与钢丝张力和操作时间长度有关。初始伸长增加了导线在跨距中的长度，这使得垂度永久增加。因此，在新建线路时，必须对架空线进行补偿或预张紧。初始伸长的补偿方法：(1)降低弧垂法，在架线时适当降低导线的弧垂(增加架线应力)。运行中拉出初始伸长后，增加的垂度正好等于穿线时降低的垂度，从而达到设计垂度。公式：由状态方程计算的架空线应力j相应增大，因此架空线弧垂fj相应减小，这正好补偿了线路运行后初始伸长引起的弧垂增大。(2)冷却方法这是目前广泛使用的方法。也就是说，当将线收紧到一定温度时，降低空气温度，然后根据降低的温度从安装曲线检查代表跨度的垂度，