输电线路设计计算公式集.pdf

第四章 均布荷载下架空线的计算 在高压架空线路的设计中，不同气象条件下架空线的弧垂 应力 和线长占有十分重要 的位置，是输电线路力学研究的主要内容。这是因为架空线的弧垂和应力直接影响着线路的 正常安全运行，而架空线线长微小的变化和误差都会引起弧垂和应力相当大的改变。设计弧 垂小，架空线的拉应力就大，振动现象加剧，安全系数减少，同时杆塔荷载增大因而要求强 度提高。设计弧垂过大，满足对地距离所需杆塔高度增加，线路投资增大，而且架空线的风 摆 舞动和跳跃会造成线路停电事故，若加大塔头尺寸，必然会使投资再度提高。因此设计 合适的弧垂是十分重要的。 架空线悬链方程的积分普遍形式 假设一：架空线是没有刚度的柔性索链，只承受拉力而不承受弯矩。 假设二：作用在架空线上的荷载沿其线长均布；悬挂在两基杆塔间的架空线呈悬链线形 状。 由力的平衡原理可得到一下结论： 1 架空线上任意一点 C 处的轴向应力σ 的水平分量等于弧垂最低点处的轴向应力σ ， x 0 即架空线上轴向应力的水平分量处处相等。 σ cosθ= σ x 0 2 架空线上任意一点轴向应力的垂直分量等于该点到弧垂最低点间线长 Loc 与比载 γ 之积。 σ sinθ=γLoc x  推导出： tg  Loc  0 dy    Loc 即 y  Loc （4-3 ） dx  0  0 dy  由（4-3 ）推导出  sh (x  C ) (4-4) 1 dx  0 结论：当比值γ/ σ 一定时，架空线上任一点处的斜率于该点至弧垂最低点之间的线长成正比。最 0 后推到得到架空线悬链方程的普遍积分形式。C1 C2 为积分常数，其值取决于坐标系的原点位置。  0  y  ch (x  C1)  C2 （4-5 ）   0 等高悬点架空线的弧垂、线长和应力 等高悬点架空线的悬链方程 等高悬点是指架空线的两个挂点高度相同。由于对称性，等高悬点架空线的弧垂最低点 位于档距中央，将坐标原点取在该点，如图：  0  y  (ch x  1) （4-6 ）   0 由上式可以看出，架空线的悬链线具体形状完全由比值σ /γ 决定，即无论何种架空线 0 何种气象条件。只要σ /γ 相同，架空线的悬挂曲线形状就相同。在比载 γ 一定的情况下，架空线的水