《架空输电线路设计讲座》第9节.ppt

第九章 架空线的断线张力和不平衡张力 第一节 概 述 1、定义 断线张力：因架空线断线，断线档的相邻档架空线所具有的残余水平张力，称为架空线的断线张力。 不平衡张力：因气象条件变化，在直线杆塔上产生的水平张力差，称为架空线的不平衡张力。 2、目的 （1）计算杆塔强度； （2）验算架空线与杆塔的电气间隙； （3）校验被跨越物间距； （4）检查转动横担或释放线夹是否能动作。 4、确定方法 （1）设计杆塔时：规定断线张力取最大使用张力的百分数作为杆塔校验荷载。（具体杆塔设计课程中讲述） 第二节 固定横担固定线夹下 单导线的断线张力 一、断线张力的有关方程及其求解 1、档距减小量与应力的关系 断线前气温为t，比载γ，各档水平应力为σ0，第 i 档的档距为li0，高 差角βi0。 断线后气温、比载不变，第 i 档档距减小了△li变为 li，水平应力变为σi0，仿公式（8?19），略去高差变化量的影响，断线后第 i 档的档距减小量为 2、悬挂串偏移量与两侧张力的关系： 设悬垂串悬挂点处的杆塔挠度系数为B，可写出架空线悬挂点偏距δi的计算式为 利用式（9?2）、（9?3）两组方程，按下面步骤试凑求解： 设已知T1→式（9?2）→△l1；δ1 =△l1；δ1、T1→式（9?3）→T2；T2→式（9?2）→△l2；δ2 =δ1+ △l2；δ2、T2 →式（9?3）→T3；……；Tk→式（9?2）→△lk；δk =δk?1+△lk；δk、Tk →式（9?2）→ Tk+1≡0 。 利用上述方法试凑求解时，初值T1（△l1）的取值对计算的反复次数影响很大。残余张力T1一定小于未断线前的张力T0=σ0A。剩余档数越多，T1与T0的差值越小，档距的变化量△l1也越小。 二、求解断线张力的作图法 利用计算机采用试凑法求解断线张力是很方便的。在无条件应用时，可采用图解法。具体作法如下： （1）以δ（△l）为横坐标，T（△T）为纵坐标建立直角坐标系，如下图。 （2）利用式（9?2），绘制断线后各档档距变化与张力变化的关系曲线Ⅰ：T=f（△l） （3）利用式（9?3），绘制断线后直线杆塔上架空线悬挂点偏移量δi与不平衡张力差△Ti=Ti?Ti+1 的关系曲线Ⅱ：δ =f（△T）。 （4）图解法求解步骤 假定靠耐张塔一档的架空线张力为T1，由T1查曲线Ⅰ中相应曲线1，得到△l1。因δ1=△l1，据此查曲线Ⅱ中相应曲线1，得到△T1，计算出T2=T1?△T1。 由T2查曲线Ⅰ中相应曲线2得到△l2，算出δ2=△l2+δ1。由δ2查曲线Ⅱ中相应曲线2，得到△T2，算出T3=T2?△T2。 由Ti查曲线Ⅰ中相应曲线i得到△li，算出δi=△li+δi?1。由δi查曲线Ⅱ中相应曲线 i，得到△Ti，算出Ti+1=Ti?△Ti。 如此类推下去，直至算出断线相邻档的Tk，由Tk查曲线Ⅰ中相应曲线k，得到△lk，算出δk=△lk+δk?1，由δk查曲线Ⅱ中相应曲线k，算出△Tk。 第三节 分裂导线的断线张力 分裂导线一相导线全断的机率很小，即使考虑一根次导线断线，但由于未断次导线的支持，杆塔上产生的不平衡张力也往往小于线路正常运行和施工紧线时杆塔上出现的最大不平衡张力。 分裂导线断线后，剩余次导线的支持力使杆塔的刚度大为增强，因此可以忽略杆塔的挠曲变形。断线档的非相邻档的悬挂点偏移量δi与两侧每根次导线的张力差△Ti 的关系为 第四节 线路正常运行中的不平衡张力 直线杆塔承受不平衡张力的几种情况： （1）耐张段中各档距长度、高差相差悬殊，气象条件变化引起各档张力不等。 （2）耐张段中各档不均匀覆冰或不同时脱冰，因各档比载不同引起张力不等。 （3）线路在检修时，采取先松下某悬点的导线或后挂某悬点的导线，造成两档合为一档，将引起与相邻各档张力不等。 （4）耐张段某档进行飞车、绝缘爬梯等作业，集中荷载引起不平衡张力。 （5）在高差很大的山区，尤其是重冰区的连续倾斜档，山上档和山下档的张力不等。 第五节 地线的支持力 断导线时，断线张力使悬垂串偏斜，杆塔挠曲，杆塔顶部地线的悬挂点产生位移，地线在断线档被拉紧，起到限制杆塔挠曲的支持作用，此时的断线档的地线张力称为地线的支持力。 地线的支持力与耐张段的长度、档距大小及断线档的位置有关。对柔性直线杆塔（如无拉线的直线单杆和门型杆），地线的支持力可达导线断线张力的40～70%，对杆塔及基础设计的影响不可忽略。 二、地线支持力的计算 1、假设 （1）忽略非断线档直线杆塔上导线不平衡张力引起的杆顶挠度； （2）不考虑导线不平衡张力与地线支持力的相互影响。 2、杆顶挠度系数 断线张力和地线支持力作用下的杆顶挠度系数Bd和Bb，可