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分裂导线的不平衡张力计算

四川安岳供电公司李荣久

在解析法求解架空线的不平衡张力一文中，已对不平衡张力的概念与计算问题进行了讨论。这里对分裂导线的不平衡张力的计算问题作进一步讨论。

一、分裂导线计算的特点

对于分裂导线不平衡张力的计算，具有以下两个特点：

1、分裂导线都用于采用铁塔的超高压及以上线路，不需要考虑杆塔的挠度。因此，可以采用比较精确的按架空线长度的悬链线公式计算的档距变化与导线张力的关系方程式进行计算。

2、每一相导线由几根子导线组成，事故断导线时只有部分子导线折断，所以计算不平衡张力和断线张力的边界条件都是档距变化量的总和为零。因此可以直接利用已建立的计算一种情况的不平衡张力的Excel工作表，通过改变工作表中的一些条件数据的方法，来计算另一种情况的不平衡张力。这样可以省去输入公式的时间和避免输入出现错误。

二、计算分裂导线的不平衡张力的公式

计算分裂导线的不平衡张力，可以采用以下公式：

（一）任意一档档距变化与导线张力的关系方程式

（1）

式中li=li0+⊿li（2）

hi=hi0+⊿hi（3）

为便于Excel程序的应用，需要将方程（1）简化。

令

（4）

（5）

（6）

（7）

将方程（1）简化为

（8）

从方程（8）解出li的牛顿叠代公式为

（9）

式中T0i、Ti—分别为第i档导线架线和不平衡张力情况的水平张力，N；

⊿li—第i档档距比架线情况悬垂串处于中垂位置时档距的增长量(档距缩短时为负值)，m；

⊿hi—第i档悬垂串偏斜后悬挂点间高差hi0的变化量，m；

hi0、hi—架线时和不平衡张力情况第i-1基杆塔与第i基杆塔导线悬挂点的高差，大号塔比小号塔高为正值，大号塔比小号塔低为负值，m；

φi0—第i档架线时悬挂点高差角，φi0=tg-1(hi0/li0)；

p0i、pi—分别为第i档一根子导线架线和不平衡张力情况的单位荷载，N/m；

n—一相导线的子导线根数，根；

ni—第i档子导线的根数，根；

tj、tb、t0—分别为第i档导线架线、不平衡张力情况和制造导线时的气温，℃；

i0、i—分别为第i档导线架线和不平衡张力情况的档距，m；

Li0—第i档导线的原始线长，m；

E—导线的弹性系数，N/mm2；

α—导线的热膨胀系数，1/℃；

A—一根子导线的截面积，mm2；

⊿tj—架线时为补偿塑性伸长对弧垂的影响而降低的温度，℃。

（二）第i档高差变化⊿hi与第i基杆塔悬挂点偏移δi间的关系

（10）

式中⊿hi—第i档高差hi0的增量，hi=hi0+⊿hi，其中⊿hi≥0，⊿hn≤0，m；

δi、δi-1—分别为第i档两端第i和第i-1基杆塔上悬挂点偏移的水平距离，其中两端耐张杆塔上的δ0=0（δ1-1=δ0=0），δn=0，m；

λ—各杆塔上的悬垂绝缘子串长度，其中两端耐张杆塔上也假定有λ，但δ=0m。

（三）悬垂绝缘子串偏斜与导线张力间的关系

（11）

式中（12）

hi0、h（i+1）0—悬垂串均处于中垂位置时，分别为第i基直线塔上导线悬挂点对邻塔第i-1和第i+1基导线悬挂点间的高差，大号塔比小号塔高为正值，大号塔比小号塔低为负值，m；

Gi—第i基直线塔上悬垂串的垂向荷载，N。架线时为悬垂绝缘子金具串的重力Gi0；采用瓷绝缘子的，覆冰时可按覆冰厚度b(mm)和悬垂绝缘子串的重力用公式Gi=Gi0(1+0.015(bi+bi+1)/2)计算。

（四）第i档一根子导线的张力

Ti1=Ti/ni（13）