架空線路設計

～～～～～～～～～～～～～～～～～～～

第一章架空線路基本知識第一節(jié)架空線路的應用輸電線路按結構分為架空線路和電纜線路。架空線路的定義一、架空線路的特點架空線路的組成：

導線避雷線、電桿（桿塔）、絕緣子串和金具等主要元件組成。架空線路的的顯著優(yōu)點：線路結構簡單、施工周期短、建設費用低、輸送容量大、維護檢修方便。1.導線常用導線材料有四種：鋁、鋼架空線路的導線結構的三種形式：（1）、單股線（2）、單金屬多股線（3）、復合金屬多股絞線高壓架空線路不允許采用單股導線，所以實際上架空線路上均采用多股絞線。其優(yōu)點是：鋼芯鋁絞線有較好的機械強度，并且有較高的電導率。所以，鋼芯鋁絞線被廣泛應用在35KV及以上的線路中。架空線路的型號：由導線材料、結構和載流截面積三部分組成鋼芯鋁絞線分為：LJ—120LGJ—300/50LGJJ、LGJQ分裂導線（作用、組成）2.避雷線避雷線一般采用有較高強度的鍍鋅鋼絞線。根據運行經驗，避雷線可采用不同程度種類的避雷線。110kv及以上山區(qū)220kv330kv及以上60kv重要負荷雷電30天35kv二、輸電線路有關的幾個術語一般來說，電壓越高，輸送的功率越大，輸送的距離越遠。例如：35kV架空電力線路，輸送距離可達50km，一般輸送功率為1～2萬kW；110kV線路的輸送距離可達100km，輸送功率為3～6萬kw。電力系統(tǒng)的額定電壓等級為：500kV、330kV、220kV、110kV、60kV、35kV、10（20）kV、380（220）V等。1、檔距相鄰桿塔導線懸掛點之間的水平距離稱為檔距。２、弧垂導線上任一點到懸掛點連線之間在鉛垂方向的最大距離3、限距導線到地面的最小距離稱為限距。4、電暈現(xiàn)象就是帶電體表面在氣體或液體介質中局部放電的現(xiàn)象，常發(fā)生在不均勻電場中電場強度很高的區(qū)域內（例如高壓導線的周圍，帶電體的尖端附近）。其特點為：出現(xiàn)與日暈相似的光層，發(fā)出嗤嗤的聲音，產生臭氧、氧化氮等。

5、跳線連接承力桿塔（耐張、轉角和終端桿塔）兩側導線的引線，也稱引流線或弓子線6、導線（地線）振動在線路檔距中，當架空線受到垂直于線路方向的風力作用時，在其背風面會形成按一定頻率上下交替的穩(wěn)定渦流，在渦流升力分力作用下，架空線在其垂直面內產生周期性震蕩，稱為架空線振動7、導線換位送電線路的導線排列方式，除正三角形外，三根導線的線間距離不相等，而導線的電抗取決于半徑及線間距離，因此，導線如不進行換位，三相阻抗是不平衡的，線路越長這種不平衡越嚴重，因而會產生不平衡的電流和電壓，對發(fā)電機的運行及無線電通信產生不良影響。送電線路設計規(guī)程規(guī)定：“在中性點直接接地的電力網中，長度超過100km的送電線路均應換位?！币话阍趽Q位塔進行導線換位。三、桿塔的種類及金具1、桿塔的種類

架空電力線路中架設導線的支持物有鋼筋混凝土桿、鐵塔及木桿，總稱為桿塔。

按桿塔的作用分：

直線桿塔——又稱中間桿塔，用于線路直線中間部分。這種桿塔在平坦地區(qū)，一般占桿塔總數的80％左右。

耐張桿塔——又稱承力桿塔，與直線桿塔相比，其強度較大，可承受導線和地線的拉力。耐張桿塔將線路分隔成若干耐張段，以便于施工和檢修。10kv1—2km35—110kv3—5km

轉角桿塔——用于線路的轉彎處，有直線型和耐張型兩種。6—10kv線路<30直線型>30耐張型>=35kv<5>5

（4）、終端桿塔位于線路的首、末端。即發(fā)電廠或變電站進線、出線的第一基桿塔。（5）、跨越桿塔位于線路與河流、山谷、鐵路等交叉跨越的地方。分為直線型和耐張型。（6）、換位桿塔用來進行導線換位的。分為滾式換位用的直線型換位桿塔和耐張型換位桿塔。2、金具在架空輸電線路中起著支持、緊固、連接、保護導線和避雷線的作用，并且能使拉線緊固?？煞譃椋海?）、支持金具即懸垂線夾懸垂線夾按其性能可分為固定性和釋放型兩種。固定性懸垂線夾適用于導線和避雷線。釋放線夾角度>30導線滑落使用有限。（2）、緊固金具即耐張線夾，用于將導線和避雷線固定在非直線桿塔（如耐張、轉角、終端桿塔等）的絕緣子串上，承受導線和避雷線的拉力。導線用的耐張線夾分類：螺栓型（<240）和壓縮型(>=300)避雷線用的耐張線夾分類：楔型(<50)和壓縮型(>50)（3）、連接金具分類：專用連接金具和通用連接金具專用連接金具用于連接絕緣子，其連接部位的結構和尺必須與絕緣子相同。有球頭掛環(huán)和碗頭掛板。通用連接金具適用于各種情況下的連接，以負荷大小劃分等級。分類：直角掛板、U型掛環(huán)、二聯(lián)板等。（4）、接續(xù)金具用于連接導線及避雷線的端頭，接續(xù)非直線桿塔的跳線及補修損傷斷股的導線或避雷線。主要有鉗接管、壓接管、補修管、并溝線夾及跳線線夾等。導線<=240鉗接管>=300壓接管避雷線全用壓接管（5）、保護金具分為機械和電氣兩大類。主要有防震錘、護線條、間隔棒、均壓環(huán)、屏蔽環(huán)等。（6）、拉線金具主要用于固定拉線桿塔。根據使用條件，可分為緊線、調節(jié)和連接三類。線路常用的拉線金具有楔型線夾、UT形線夾、拉線用U形環(huán)、鋼線卡子等。第二節(jié)架空線線路設計氣象條件件及換算對線路力學計算影影響較大的主要因因素是風速、覆冰及氣溫。一、氣象條件的收收集和用途氣象資料收集的內內容和用途：（1）、歷年極端最高高氣溫用用以計算導線最大弧垂和導線發(fā)熱。（2）、歷年極端最低低氣溫用用以計算桿塔強度，檢驗導線上拔力力等。（3）、歷年年平均氣氣溫用用于確定年平均均氣溫，計算導線線的年平均氣溫時的應力力，以確定導線的的防振設計。（4）、歷年最大風速速及最大風速月的的平均氣溫這這是線路設計氣象象條件的主要資料料。最大風速時計計算桿塔和導線機機械強度的基本條條件之一。（5）、地區(qū)最多風向及其出現(xiàn)現(xiàn)頻率用于考慮導線防振振設計、防腐及絕絕緣子串的防污設設計。（6）、導線覆冰厚度度用于計算桿桿塔和導線的機械械強度以及驗算不不均勻覆冰時，垂垂直排列的導線間間接近距離。（7）、年平均雷電日日數作為防雷雷設計的依據。二、氣象條件的換換算設計用氣象條件一一般有九種：最高氣溫、最低氣氣溫、年平均氣溫溫、最大風速、最最大覆冰、內過電電壓情況、外過電電壓情況以及安裝裝情況、斷電事故故情況等。1、設計用氣象條件件的選?。?）、最大風速的選選取我國有關規(guī)定，設設計風速時指離地地面15m高處若干年一遇的的連續(xù)自記10min的平均風速（從自記紙上獲取的各時正正點前10min內的平均風速及最多風向）。具體換算：1）、次時換算（（V2——Vh）將風速儀安裝高度度為h的四次定時，時距距2min的平均風速V2,換算為高度仍為h時的連續(xù)自記10min的平均風速Vh表1-22）、高度換算（（Vh→V15）將風速儀安裝高度度為h時的連續(xù)記10min的平均風速Vh換算為離地面15m高度時的連續(xù)自記10min的平均風速V15，V15=k0*Vh3）、最大風速的選選定《架空送電線路技術術規(guī)程》規(guī)定：35-110kv15一遇220-330kv30500kv50經驗頻率法公式：P=例：規(guī)定：平原35—330kv>=25500vkv30山區(qū)30（2）、覆冰厚度的選選取有四種換換算方法：1）、測水重法：公公式2）、測總重法：公公式（3）、氣溫的選取1）最高氣溫一般取取+40C度。2）、最低氣溫偏低低地取5的倍數。3）、年平均氣溫的的選取3-17℃近5的倍數<3℃>17℃℃時---3--5℃℃近5的倍數4）、最大風速時的的氣溫選取最大風速年大風季季節(jié)最冷月平均氣氣溫偏偏低地取取5的倍數2、設計用氣象條件的的組合及典型氣象象區(qū)設計用氣象條件又又風速、氣溫和覆覆冰組合而成。在在進行氣象條件組組合時應滿足的條條件：、（1）、各種氣象條件件的組合情況1）、線路正常運行行情況下的氣象條條件組合此時最嚴重的的氣象條件有最大大風、覆冰及最低低氣溫三種情況。。但這三種最嚴嚴重的氣象條件不不應組合在一起。。一般有三種組合合方式：a.b.c.d.(平均應力氣象條件件組合)防振設計2）、線路事故情況況下的氣象條件組組合這里指斷線情況a.b.3）、線路安裝和檢檢修情況下的氣息息條件組合10m/s、無冰、最低氣溫溫月平均均氣溫（2）、典型氣象區(qū)我國劃分為九個典典型氣象區(qū)外過電壓----又稱雷電過電壓、、大氣過電壓。由大氣中的雷云云對地面放電而引引起的。分直擊雷雷過電壓和感應雷雷過電壓兩種。雷電過電壓的持續(xù)時間約為幾十微秒，具有脈沖的特性性，故常稱為雷電電沖擊波。直擊雷過電壓是雷閃直接擊中電電工設備導電部分分時所出現(xiàn)的過電電壓。雷閃擊中帶帶電的導體，如架架空輸電線路導線線，稱為直接雷擊擊。感應雷過電壓是雷閃擊中電工設設備附近地面，在在放電過程中由于于空間電磁場的急急劇變化而使未直直接遭受雷擊的電電工設備（包括二二次設備、通信設設備）上感應出的的過電壓。因此，，架空輸電線路需需架設避雷線和接接地裝置等進行防防護。通常用線路路耐雷水平和雷擊擊跳閘率表示輸電電線路的防雷能力力。內過電壓-----電力系統(tǒng)內部運行行方式發(fā)生改變而而引起的過電壓。。有暫態(tài)過電壓、操作過電壓和諧振過電壓。暫態(tài)過電壓是由由于斷路器操作或或發(fā)生短路故障，，使電力系統(tǒng)經歷歷過渡過程以后重重新達到某種暫時時穩(wěn)定的情況下所所出現(xiàn)的過電壓，，又稱工頻電壓升升高。自動重合閘裝置--------是將因故障跳開后后的斷路器按需要要自動投入的一種種自動裝置。電力力系統(tǒng)采用自動重重合閘裝置，極大大地提高了供電的的可靠性，減少了了停電損失，而且且還提高了電力系系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定水水平，增強了線路路的送電容量。閃絡-------指高壓電器(如高壓絕緣子)在絕緣表面發(fā)生的放放電現(xiàn)象,稱為表面閃絡,簡稱閃絡.污閃---介質表面沾染污穢穢時所引起的沿表表面放電。簡稱污污閃。固體介質表表面沾染污穢又同同時變潮后，污穢穢層中所含的可溶溶性鹽類和酸、堿堿等溶于水膜，形形成離子電導，使使污穢表面通過較較大泄漏電流；第三節(jié)架空線路路的設計及路徑選選擇架空線路設計的兩兩個階段：初步設計和施工圖設計。初步設計是工程設設計的重要階段，，主要的設計原則則，都在初步設計計中明確，應盡全全力研究透徹。施工圖設計是按照照初步設計原則和和設計審核意見所所作的具體設計。。由施工圖紙和施施工說明書、計算算書、地面標樁等等組成。一、初步設計一般要編寫設計書及附圖、設設備材料清單、施施工組織設計、概概算書等四卷設計。即：為確定設計原則，，需編寫初步設計計書并附有關圖紙紙。為工程建設加工訂訂貨，需編寫設備備材料清單。為國家有計劃地進進行經濟建設，安安排工程資金和施施工單位合理底使使用資金，需編寫寫概算書。為合理地組織施工工，需編寫施工組組織設計。二、施工圖設計初步設計上報上級級主管部門后，上上級主管部門進行行初步審查，提出出審核意見。設計計單位根據審核意意見進行施工圖設設計。具體包括括：施工圖總說明書附附圖；線路平斷面面圖及桿塔位明細細表；機電施工圖圖及說明書；桿塔塔施工圖及說明書書；基礎施工圖及及說明書；大跨越越設計施工圖及說說明書；通行保護護施工圖及說明書書；預算書；勘測測資料；工程設計計檔案資料。三、設計程序如方框圖所示四、線路的選擇要使輸電線路既安安全可靠，又經濟濟合理，必須對線線路情況作全面細細致的調查研究，，在線路起止點間間選出一個全面符符合國家建設各項項方針政策的最合合理的線路路徑。。選線一般分為室內內圖上選線和現(xiàn)場場選線兩種。1、室內圖上選線其其步驟為為：（1）、先在圖上標出出線路起止點、必必經點，然后根據據收集的資料，考考慮各種因素，按按照線路最短原則則，選出幾個方案案，比較后保留兩個較好的方案。（2）、計算短路電流，校驗對重要電信線路的影響，提出對路徑的修修正方案或防護措措施。（3）、向鄰近或交叉叉跨越設施的有關關主管部門征求線路路徑的意見，并簽訂有關關協(xié)議。（4）、進行現(xiàn)場踏勘，驗證圖上方案是是否符合實際。經經過上述工作后，，再通過計算經濟濟比較，選出一個個合理的方案。2、現(xiàn)場選線現(xiàn)場選線是把室內內選定的線路在現(xiàn)現(xiàn)場落實、移到現(xiàn)現(xiàn)場；為定線、定定位工作確定線路路的最終走向。五、路徑選擇原則則（1）、應遵守國家有有關法律和法令。。（2）、應盡可能使線線路長度最短，轉轉角少，角度小，，特殊跨越少，水水文地理條件好，，投資少，省材料料，施工方便、運運行方便、安全可可靠。（3）、沿線交通便利利，便于施工、運運行。（4）、線路盡可能避避開林木地帶、公公園等。（5）、路徑選擇盡可可能避免坼遷。（6）、線路應避開不不良地質地段。（7）、應盡量少占農農田。（8）、應避免與同一一河流工程設施多多次交叉。六、選線的技術要要求（具體）（1）、線路與建筑物物評選交叉，線路路與特殊管道叫查查或接近，線路與與各種工程設施交交叉或接近時，應應符合規(guī)程要求。。（2）、線路應避開沼沼澤地、水草地、、易積水及鹽堿地地、濕陷地帶。（3）、線路盡量避開開地震裂度為六級級以上的地區(qū)和斷斷裂帶。（4）、線路應避開污污染區(qū)，或在污染染源的上風向通過過（5）、線路轉角點第四節(jié)導線線與避雷線的選擇擇一、確定導線和避避雷線的截面1、導線選擇考慮能量損耗、建建設投資這兩個互互相矛盾的因素，，采用按經濟電流流密度選擇導線截截面，以便使線路路運行有最好的經經濟效果。經濟電電流密度見表1-7各種電壓等級下，，電力線路一般都都按經濟電流密度度選擇其導線的截截面。：導導線線經濟截面S=Imax/J從相關手冊中選出出一種與S最接近的標準截面面的導線，然后再再按其它技術條件件效驗截面是否滿滿足要求，這些技技術條件是：（1）、電暈效驗(目的：降低能量損損耗)對于110KV及以上電壓等級的的線路，要按電暈暈條件效驗導線截截面。所選導線的的直徑大小不小于表1-8所列數值。（2）、機械械強度效效驗(目的：保保證電力力運行安安全可靠靠)一切電壓壓等級的的電力線線路都要要具有必必要的機機械強度度。對于跨越鐵路、通通航河流流和運河河、公路路、通信信線路和和居民區(qū)區(qū)的線路路，其導導線截面面應不小小于35mm.通過其它它地區(qū)的的線路最最小容許許截面：：35kV以上線路路為25mm。35kV及以下線線路為16mm【注意】任何線路路都不許許使用單單股導線線。（3）、熱穩(wěn)穩(wěn)定效驗驗一一切切電壓等等級的電電力線路路都要按按發(fā)熱條條件效驗驗導線截截面。所所選導線線的最大大容許持持續(xù)電流流應大于于該線路路在正常常或故障障后運行行方式下下可能通通過的最最大持續(xù)續(xù)電流。。

（4）、電壓壓損耗效效驗對對于于10kV及以下電電壓等級級線路，，如果電電壓調整整問題不不能或不不宜（經經濟上不不合算））由別的的措施解解決時，，可按允允許電壓壓損耗選選擇導線線截面。。注意】在效驗過過程中，，若不滿滿足上述述技術條條件中的的哪一條條，則應應按該術術條件4決定導線線截面。。大截面導導線輸電電技術遠超J定出的（（經濟截截面）標標準截面面，如500kv4×300→→4×5004×7204×800優(yōu)勢：輸電功率率明顯增增大4×LGJ4004××LGJ800↑↑50℅可減少輸輸電回路路數、縮縮減線路路走廊數數、節(jié)約約土地影響1.電場影響響1）導線表表面（最最大）場場強Emr↑Em↓2）導線起起始電暈暈場強E0↓基本變不不大Em/E0大大↓難以發(fā)生生電暈、、導線電電暈損耗耗↓3）載荷↑垂直載荷荷、風載載荷、張張力、塔塔自重二、避雷雷線的選選擇避雷線的的防雷功功能：①、防止止雷直擊擊導線②、雷擊擊塔頂時時對雷電電流有分分流作用用，減少少流入桿桿塔的雷雷電流，，使塔頂頂電位降降低。③、對導導線有耦耦合作用用，降低低雷擊塔塔頂時塔塔頭絕緣緣（絕緣緣子串和和空氣間間歇）上上的電壓壓。④、對導導線有屏屏蔽作用用，降低低導線上上的感應應國電壓壓。對各級電電壓線路路架設避避雷線的的要求規(guī)規(guī)定：（1）、330kV及500kV線路應沿沿全線架架設雙避避雷線。。（2）、220kV線路應沿沿全線架架設避雷雷線。在在山區(qū)，，（3）、110kV線路一般般沿全線線架設避避雷線。。在雷電電活動特特殊殊強烈區(qū)區(qū)，宜架架設雙在在少雷區(qū)區(qū)或運行行經驗證證明活動動輕微區(qū)區(qū)，可不不沿全線線架設避避雷線，，但應裝裝設自動動重合閘閘裝置。。（4）、60kV線路，負負荷重要要且所經經地區(qū)年年平均雷雷暴日數數為30以上地區(qū)區(qū)，宜沿沿全線架架設避雷雷線。（5）、35kV及以下線線路，一一般不沿沿全線架架設避雷雷線?！咀⒁狻堪匆?guī)定，，避雷線線與導線線配合，，應符合合表1-9的要求二、導線線在桿塔塔上的排排列方式式及線間間距離1、導線在在桿塔上上的排列列方式布置方式式有三類類：水平平排列垂直排列列三角形排排列2、導線的的線間距距離概念：：當導線線處于鉛鉛垂靜止止位置時時，它們們之間的的距離叫叫。確定線間間距離，，要考慮慮兩方面面的情況況：一是導線線在桿塔塔上的布布置形式式及桿塔塔上的間間隙距離離。二是導線線在檔距距中央相相互接近近時的間間隙距離離。取兩種情情況的較較大者，，決定線線間距離離。（1）、按導導線在桿塔上的絕緣緣配合決決定線間間距離【例子】：以導導線采用用水平排列列為例根據絕緣緣子風偏偏角計算算導線的的線間距距離為：：D=2λsinφ+2R+b(公式1-6)其中R按三種情情況分別別計算：：工作作電壓外外過電電壓內內過過電壓由三種電電壓情況況計算的的D中，選其其中大者者做為線線間距離離（2）、按導導線在檔距中央央的工作情況況決定線線間距離離水平排列列的導線線由于非非同步擺擺動在檔檔距中央央可能互互相接近近。垂直排列列的導線線由于覆覆冰不均均勻或不不同時脫脫冰上下下擺動或或受風作作用而舞舞動等原原因，上上下層導導線也可可能互相相接近。。1）、水平平線間距距離按照規(guī)定定，對1000m以下檔距距，導線線的水平平距離一一般按如如下計算算：公式D=0.4λ+U/110+0.65f0.5一般地，，在覆冰冰厚度為為10mm及以下的的地區(qū)，，使用懸懸垂絕緣緣子串的的桿塔，，其水平平線間距距離與檔檔距的關關系，可可用表1-10所列數值值2）、垂直直線間距距離一般情況況下，考慮到到導線覆覆冰情況況較少，，推薦導導線垂直直線間距距離可為為水平線線間距離離的0.75倍.0.75D并對各級級電壓線線路使用用懸垂絕絕緣子串串桿塔的的最小垂垂直距離離值見表表1-11同時規(guī)程程規(guī)定，，覆冰地區(qū)區(qū)要考慮導導線間的的水平偏偏移的數數值，0.75（D+水平偏移移）見表1-123）、三角角排列的的線間距距離先將實際際的線間間距離換換算成等等值水平平線間距距離。公式Dx=【注意】計算出出的Dx應不小小于D的計算算值三、避避雷線線與導導線間間的距距離（1）、對對邊導導線的的保護護角應應滿足足防雷雷的要要求。。保護護角的的計算算公式式：a=a的值一一般取取20度—30度330kV線路及及雙避避雷線線220kV線路一一般采采用20度山區(qū)單單避雷雷線線線路，，一般般用25度大跨越越檔高高度超超過40m的桿塔塔，應應小于于20度對發(fā)電電廠及及變電電所的的進線線段，，一般般小于于20度，最最大不不應超超過30度（2）、避避雷線線和導導線的的水平平偏移移應符符合表表1-12（3）、雙雙避雷雷線線線路，，兩避避雷線線間距距離不不應超超過避避雷線線與導導線間間垂直直距離離的5倍。（4）、在在檔距距中央央，導導線與與避雷雷線間間距離離Sd.b在+15度，無無風的的氣象象條件件下應應滿足足以下下公式式：Sd.b≥（0.012í+1）對大檔檔距，，應滿滿足I0-耐雷水水平Sd.b≥≥0.1I0及Sd.b≥≥0.1UeUe-線路額額定電電壓泄漏距距離-----絕緣子子鋼腳腳與鋼鋼帽間間，沿沿瓷裙裙表面面輪廊廊的最最短距距離離就叫叫“泄泄漏距距離””。一一串絕絕緣子子的泄泄漏距距離是是這一一串絕絕緣子子串中中每片片絕緣緣子泄泄漏距距離之之和。。泄漏比比距--是泄漏漏距離離與系系統(tǒng)額額定線線電壓壓之比比。第五節(jié)節(jié)絕絕緣緣子的的選擇擇一、絕絕緣子子的種種類及及選擇擇絕緣子子是用用來支支承和和懸掛掛導線線，并并使導導線與與桿塔塔絕緣緣。絕緣子子的形形式：：針式式絕緣緣子、、懸式式絕緣緣子、、瓷橫橫擔絕絕緣子子等1、（針針式絕絕緣子子）它用于于電壓壓不超超過35kV的線路路上以以及導導線拉拉力不不大的的線路路上，，主要要用于于直線線桿塔塔和小小轉角角桿塔塔。其特點點：制制造簡簡易、、廉價價、擔擔耐雷雷水平平不高高，雷雷擊不不容易易閃絡絡。2、懸式絕絕緣子子1）普通型型----它廣泛泛用于于電壓壓為35kV以上的的線路路，通通常把把它們們組組裝成成絕緣緣子鏈鏈使用用。2）耐污型型--（根據據污染染程度度、性性質的的不同同，把把污穢穢地區(qū)區(qū)按等等級劃劃分0-3級，按按不同同的污污穢地地區(qū)規(guī)規(guī)定不不同的的單位位泄露露距離離）。。A.雙傘形形B.鐘罩形形C流形線線形D.大盤徑徑3)鋼化玻玻璃絕絕緣子子3、瓷橫擔擔絕緣緣子它同時時起到到橫擔擔和絕絕緣子子作用用的一一種新新型絕絕緣子子結構構。其特點點：它它能能在斷斷線時時轉動動，可可避免免因斷斷線而而擴大大事故故。4.棒式絕緣子子5.合成絕絕緣子子-------棒形懸懸式合成絕絕緣子子絕緣緣子硅橡膠膠高聚聚材料料、憎憎水性性、抗抗污力力強二、懸懸式絕絕緣子子的片片數確確定絕緣子子在工工作中中所受受到的的影響響因素素：各各種大大氣環(huán)環(huán)境工作電電壓內部過過電壓壓大氣過過電壓壓1、按正常常工作作電壓壓決定定每串串絕緣緣子的的片數數三種電電壓中中，以以工作作電壓壓數值值為最最低。。當工工作電電壓長長期作作用于于絕緣緣子，，當絕絕緣子子表面面被污污染且且污穢穢受潮潮時，，就可可能發(fā)發(fā)生不不均勻勻發(fā)熱熱、泄泄漏電電流加加大導導致熱熱游離離而發(fā)發(fā)生污污閃。。為防止止污閃閃的發(fā)發(fā)生，，目前前采用用的主主要方方法時時保證證絕緣緣子串串有一一定的的泄露露距離離。單位泄泄露距距離也也叫泄漏比比距。它表表示線線路絕絕緣或或設備備外絕絕緣泄泄漏距距離與與線路路額定定線電電壓的的比值值。我我國的的規(guī)定定值表表1-13絕緣子子串的的泄漏漏比距距應滿滿足公公式：：D≧Ud直線桿桿每串串絕緣緣子的的片數數n的確定定：n=D/S2、根據據內部部過電電壓校驗絕緣子子串在在內部過過電壓壓下不不應發(fā)發(fā)生閃閃絡，概率率應很很低。。因此此要求求絕緣緣子串串的操作沖沖擊濕濕閃電電壓大于操操作過過電壓壓的數數值。。如果絕絕緣子子手冊冊或產產品目目錄上上設有有絕緣緣子的的操作作沖擊擊濕閃閃電壓壓，或或對于于220kv及以下下線路路，可可以用用于工工頻濕濕閃電電壓換換算成成沖擊擊濕閃閃電壓壓。這這時，，絕緣緣子串串的工頻濕濕閃電電壓應滿足足公式式：KoUpmUs≧≧-------------K1K2K3K4K5K6K73、校驗,耐雷水水平要求大氣過過電壓壓下，，并不不是要要求線線路絕絕緣不不發(fā)生生閃絡絡，而而是要要求線線路絕絕緣具具有一一定的的耐雷水水平。耐雷水水平----雷電擊擊中桿桿塔頂頂部時時，線線路絕絕緣不不至于于發(fā)生生閃絡絡的雷雷電流流大小小如如220kv為80---120kA（耐雷水水平除除了和和絕緣緣水平平有關關外，，還和和桿塔塔接地地電阻阻、電電桿電電感、、避雷雷線根根數等等因素素有關關。））4、機械械性能能、熱熱穩(wěn)定定性但對于于高桿桿塔則則應考考慮防防雷的的要求求，適適當增增加絕絕緣子子片數數。全高超超過40cm有避雷雷線的的桿塔塔，高高度每每增加加10cm應增加加一片片絕緣緣子。。全高超超過100cm有避雷雷線的的桿塔塔，絕絕緣子子數量量可以以根據據計算算結合合運行行經驗驗來確確定。。4、耐張張桿塔塔的絕絕緣子子片數數耐張桿桿塔的的絕緣緣子串串的絕絕緣子子數量量應比比懸垂垂絕緣緣子的的同型型絕緣緣子多多一個個。第二章章均均勻荷荷載孤孤立檔檔距導導線力力學基基本計計算第一節(jié)節(jié)導導線線的機機械物物理特特性及及比載載一、導導線的的機械械物理理特性性定義：：導線線的機機械物物理特特性是是指、、彈性性系數數、溫溫度線線膨脹脹系數數及比比重。。1、導線線的瞬瞬時破破壞應應力σp對導線線做拉拉伸試試驗，，將測測得的的瞬時破破壞拉拉斷力力Tp除以導導線的的截面面積，，就得得到瞬瞬時破破壞應應力。。公式2-1：σp=Tp/S絞線Tp=ασσaAa+σ0.01As2、絞線線的彈彈性系系絞線線數Eσ定義：：導線線的彈彈性系系數是是指在在彈性性限度度內，，導線線受拉拉力時時，其其應力力與應應變的的比例例系數數。公式2-2：E=σ/εεMpa(導線彈彈性系系數的的倒數數，稱稱為彈彈性伸伸長系系數。。)公式2-3：β=1/E=ε/σσ(彈性伸伸長系系數的的物理理含義義，就就是表表征導導線施施以單單位應應力時時能產產生的的相對對變形形。)E=Es+mEa/(1+m)m=Aa/As3、絞線線的溫溫度線線膨脹脹系數數定義：：導線線溫度度升高高1。C引起的的相對對變形形量（（應變變），，稱為為導線線的溫溫度線線膨脹脹系數數。、、物理公公式：：α=ε/△△t絞線溫溫度膨膨脹系系數α=(αsEs+mααaEa)/(Es+mEa)導線和和避雷雷線的的機械械物理理特性性數值值見表表2-14、抗彎剛度度=材料彈性模模量E*斷面慣性矩矩J二、導線的的比載作用在導線線上的機械械荷載有自自重、冰重重和風壓。。這些荷載載可能是不不均勻的，，但為了便便于計算，，一般按沿沿導線均勻勻分布考慮慮。在導線線受到的機機械荷載用用比載表示示。比載：指導導線單位長長度、單位位截面積上上的荷載。。常用的比比載有七種種。A.垂直比載1、自重比載載g1導線本身重重量所造成成的比載稱稱為自重比比載。公式：g1=gm0/S*10-32、冰重比載載g2g2=27.708b(b+d)/S*10-3導線覆冰時時，由于冰冰重產生的的比載稱為為冰重比載載，假設冰冰層沿導線線均勻分布布并成為一一個空心圓圓柱形，3、導線垂直總比載g3導線的自重重和冰重總總比載等于于二者比載載之和。：g3=g2+g1B.水平比載4、無冰時風風壓比載無冰時作用用在導線上上每米長每每平方毫米米的風壓荷荷載稱為無無冰時風壓壓比載。g4=0.6125αCdv2/S*10-35、覆冰時的的風壓比載載覆冰導線每每米長每平平方毫米的的風壓荷載載稱為覆冰冰風壓比載載。：g4=0.6125αC(2b+d)v2/S*10-3C.綜合比載6、無冰有風風時的綜合合比載無冰有風時時，導線上上作用著垂垂直方向的的比載g1和水平方向向比載g4，按向量合合成可得綜綜合比載g6，即稱為無無冰有風時時的綜合比比載。：g6=(g4+g1)向量合成7、有冰有風風時的綜合合比載導線覆冰有有風時，綜綜合比載g7為垂直總比比載g3和覆冰風壓壓比載g5的向量和。。G7g3g5【例題】第二節(jié)均均勻勻荷載孤立立檔柜的導導線懸垂曲線方方程導線材料的的剛性對其其幾何形狀狀的影響小小，假定：：（1）、導線為為理想的柔柔索。導線線只承受軸軸向張力，，任意一點點的彎矩為為零。（2）、作用在在導線上的的荷載均指指向同一方方向，且沿沿導線均勻勻分布。一、懸鏈線線方程及曲曲線弧長1、懸鏈線方方程懸掛于A、B兩點間的一一檔導線，，沿導線長長度Lab均勻分布著著比載為g的荷載，并并具有一定定弧垂。在在兩個懸垂垂點分別作作用有σA和σB的(導線)軸向應力。。按照導線線受力的平平衡條件可可知：一、懸鏈線線方程及曲曲線弧長1、懸鏈線方方程懸掛于A、B兩點間的一一檔導線，，沿導線長長度Lab均勻分布著著比載為g的荷載，并并具有一定定弧垂。在在兩個懸垂垂點分別作作用有σa和σb的軸向應力力。按照導導線受力的的平衡條件件可知：（1）、水平方方向的力導線各點應應力的水平平分量σo均應相等。。導線最低低點O處，因其傾傾角аo=0°,因此該點的的軸向應力力即為水平平應力σ。（2）、垂直方方向的力導線懸掛點點A、B的應力σA和σB的垂直分量量，應等于于該點到最最低點O間的導線長長度與比載載g的乘積，即即g×Loa和g×Lob。（3）、線段OC受力平衡條條件最低點O至C點的受力情情況：C點的軸向張張力Tx指向導線的的截面方向向，其與水水平方向的的夾角為a；Tx的垂直方向向分量為G，且G=Tx×sina=gSLx;Tx的水平分量量為To，且To=Tx×cosa=σoS將上二公式式相比，則則可求得導導線任一點點C的斜率為tga=dy/dx=g/σoLx通過變換可可得到等高懸點懸懸鏈線方程程普遍形式式y(tǒng)=(σo/g)ch(g/σo)(x+C1)+C22-14如果將坐標標原點取于于導線的最最低點，則則有如下初初始條件X=0dy/dx=0可求出坐標標原點位于最低點點O的等高懸點懸懸鏈線方程程為y=σo/g(chgx/σo-1)2-152、曲線弧長長導線最低點點O至任一點C的曲線長度度叫弧長。。Lx=σo/gsh(g/σo)x二、平拋物物線方程平拋物線方方程是簡化化的懸鏈線線方程。它它是假設作作用在導線線上的荷載沿檔距距均勻分布布而推導出的的。平拋物線方方程式y(tǒng)=(g/2σo)x2(2——19)導線曲線的的弧長方程程式Lx=x+(g2/6σo2)x33(2—20)當懸掛點高高差h/l≤10%時，用平拋拋物線方程程進行導線線力學計算算，可以得得到滿意的的工程精度度。---工程計算第三節(jié)懸懸掛點等高高時導線的的應力與弧垂垂一、導線