电力线路弧垂计算表

第三章特殊情况导线张⼒弧垂计算第三章特殊情况导线张⼒弧垂的计算第⼀节概述第⼆章所述的导线的张⼒弧垂计算公式都是在导线上为均匀分布荷载的情况下导出的。

在实际⼯程中，导线、地线上还会出现⾮均匀分布的荷载，⼀般在以下⼏种情况出现。

⼭区线路施⼯时，由于道路交通不便，运输极为困难，往往采⽤滑索运输。

在超⾼压、特⾼压线路上，由于采⽤了分裂导线，施⼯⼈员在安装分裂导线的间隔棒时采⽤飞车作业。

运⾏检修⼈员修补档距中损坏导线，检测档距中压接管等，往往⽤绝缘爬梯挂在导线上进⾏⾼空带电作业。

国外在超⾼压、特别是在特⾼压线路上，我国在某些⼭区线路中，为了降低线路投资，采⽤镀锌钢绞线或钢丝绳制成的软横担，如图3-1-1所⽰。

图3-1-1特⾼压线路采⽤的软横担在变电站户外架空母线上，悬挂引线与开关、变压器等所⽤的连接线。

以上介绍的⼏种情况，都属于档距中有集中荷载的情况。

在孤⽴档中，特别是档距较⼩时，如线路终端杆塔⾄变电站门型架，变电站户外母线。

由于耐张绝缘⼦串单位长度重⼒和导线的单位长度重⼒相差很⼤，特别是⼩导线的情况。

⽽且由于孤⽴档档距较⼩时，耐张绝缘⼦串在⼀档中所占的⽐重较⼤，因此必须考虑耐张绝缘⼦串的影响。

在孤⽴档施⼯紧线时，锚塔处有耐张绝缘⼦串，⽽在紧线塔处没有，如图3-1-2所⽰。

导线张⼒、弧垂应按⼀端有耐张绝缘⼦串⽽另⼀端没有的架线情况进⾏计算。

在架空线路施⼯已架好导线或线路处于运⾏情况时，孤⽴档两端均有耐张绝缘⼦串，如图3-1-3所⽰。

此时，导线张⼒、弧垂应按两端有耐张绝缘⼦串情况进⾏计算。

图3-1-2 孤⽴档施⼯紧线图3-1-3 孤⽴档竣⼯运⾏显然，以上两种情况的张⼒、弧垂⼤⼩计算结果是不同的。

在中性点直接接地的电⼒⽹中，长度超过100km的线路均应换位。

换位循环长度不宜⼤于200km。

⽬前换位⽅式有直线换位塔，耐张换位塔等。

也可采⽤在⼀般直线杆塔上悬空换位⽅式，如图3-1-4所⽰，它是在每相导线上串接⼀组承受相间电压的耐张绝缘⼦串，通过两根短跳线A相换⾄B相，B相换⾄C相，⼀根长跳线C相换⾄A相。

弧垂是指架空导线由于受到重力作用而形成的一种弯曲状态，通常是指导线在两个支柱之间形成的下垂状态。

在电力输电线路中，弧垂是一个重要的技术指标，合理的弧垂设计能够确保导线的稳定性和安全性。

本文将重点介绍400导线300米档距下的弧垂水平张力，以及相关的计算方法和影响因素。

1. 弧垂水平张力的定义在架设电力输电线路时，导线会受到多种力的作用，包括水平张力、垂直张力、风荷载等。

弧垂水平张力是指导线在弧垂状态下在水平方向上所受到的张力。

它是保证导线弧垂稳定的重要参数，也是计算弧垂形态、导线挠度等的关键数据之一。

2. 400导线300米档距的弧垂水平张力计算方法弧垂水平张力的计算方法可以采用静力学原理来确定。

首先需要考虑导线本身的参数，比如导线的线性质量、弹性模量等。

还需要考虑支柱的间距和高度差，以及导线所受的外部荷载（比如风荷载、冰荷载等）。

在400导线300米档距的情况下，弧垂水平张力的计算是比较复杂的，需要综合考虑导线自重、外部荷载和支柱结构的影响。

3. 影响弧垂水平张力的因素弧垂水平张力受到多种因素的影响，主要包括以下几个方面：- 导线的线性质量和弹性模量- 支柱的间距和高度差- 外部荷载，比如风荷载、冰荷载等- 导线的悬垂点和安装方式- 支柱的结构和材料影响因素繁多，需要综合考虑，才能准确计算弧垂水平张力。

4. 弧垂水平张力的优化设计针对400导线300米档距下的弧垂水平张力，如何优化设计是一个重要的工程问题。

在实际工程中，可以通过以下途径来优化设计：- 合理选择导线的线性质量和弹性模量，以及支柱的间距和高度差，来减小弧垂水平张力。

- 采用合理的导线悬垂点和安装方式，来增加弧垂水平张力的稳定性。

- 考虑导线的外部荷载，比如风荷载、冰荷载等，来确定弧垂水平张力的安全性。

通过优化设计，可以最大程度地保证导线的安全稳定运行。

5. 结束语400导线300米档距下的弧垂水平张力是电力输电线路设计中一个重要的技术参数，合理的设计能够保证导线的安全稳定运行。

高压架空输电线路的弧垂观测研究摘要: 高压输电线路弧垂观测在输电线路施工中是一项技术性很强的一项工作，对于线路施工和安全运行至关重要，准确的、符合设计要求的线路弧垂能够保证导线对地、对交叉跨越物保持足够的安全距离，同时避免由于弧垂过小引起杆塔受力过大而引起倒塔断线事故的发生。

本文分析了高压架空输电线路弧垂观测中主要方法和使用条件。

关键词：高压；输电线路；弧垂观测；导线弧垂观测的方法一般有异长法、等长法、角度法等。

在实际操作中，为操作简便，不受档距、悬挂点高差在测量时所引起的影响，减少观测时大量的现场计算量及掌握弧垂的实际误差范围，应首先选用等长法和异长法。

当现场客观条件受到限制，不能采用异长法和等长法观测时，可采用角度法等其他方法。

一、驰度板观测法①等长法等长法，又称平行四边形法，在观测档的 2 基的杆塔上绑上弧垂板，然后利用三点一线这一原理测弧垂。

当塔高大于 f 且两个塔的视线通视时，自电线的悬挂点各向下量 f 处设置色彩鲜明的标志样板，用目视或者望远镜从样板 1 看向样板2（或者从样板 2 看向样板l），则电线与l，2 连线的相切的弧垂即为f。

②异长法图4异常法检查弧垂如图4，先在一侧杆塔上选择适当的 a 值，在导线悬挂点以下垂直距离 a 处固定花杆或弧垂板，在另一侧设活动弧垂板，用目测或借助望远镜上下移动活动弧垂板，直到两杆塔上弧垂板间的连线与架空线的悬挂曲线相切为止，量出此时活动弧垂板到上方导线悬点间的垂直距离 b 值，则该档的检查弧垂值：异常法检查弧垂由于常用目测进行测量，所以只能用于档距较小、导线直径较小、a<3f（理论上可用在a<4f）的档距的弧垂检查，不能用在大跨越档距中的测量。

这种方法主要应用在由于地形、塔高等制约而不能采取等长法的情况。

二、角度法由于在山地与高山大岭架线，其电线必然会形成大档距、高海拔，因此测量工作量大，其主要检测线路架线弧垂的方法为角度法。

①档端角度法档端测量方法是典型的测量弧垂方法，如图1，将经纬仪安置于导线悬点的正下方A点（档端），量出仪器高度i，调整望远镜视线令其与导线相切，读出此时的竖直角θ1，继续抬高望远镜的视线，瞄准B杆塔导线的悬点处，读出此时的竖直角θ2，则该档的检测弧垂计算式为：公式中：当经纬仪测出的θ1、θ2角为仰角时，应当取“+”值代入上式；当为俯角时，应当取“-”值代入上式。

如何根据代表档距计算观测档弧垂!!如何根据代表档距计算观测档弧垂1.运用等长法观测弧垂时应注意:在测量导(地)线弧垂时,若气温变化导致架空线温度发生变化,此时应调整观测的弧垂值。

其方法是当气温变化不超过±10℃时,保持视点端弧垂板不动,在测站端调整弧垂板:当气温升高时,将弧垂板向下移动一段距离a;当气温降低时,将弧垂板向上移动a(其中a为因气温变化引起观测档弧垂变化值的2倍)。

当气温变化超过±10℃时,应将视点端弧垂板按气温变化后的弧垂重新绑扎。

2.运用异长法观测弧垂时应注意:如果气温变化时,采用异长法观测弧垂应作调整。

即视点端的弧垂板保持不动,观测站端的弧垂板应移动一段距离△a,其值按下式计算:△a=2△f (△f随气温变化架空线弧垂的变化量;a为测站端低于同侧架空线悬挂点的垂直距离)。

3.运用角度法观测弧垂时应注意:用角度法观测弧垂对架线工序的质量检查步骤为:架线工序完成后,复查架空线弧垂时,原则上应在观测档上复查,经纬仪摆放位置应尽可能摆放在原来观测弧垂的位置;调平经纬仪后,调整经纬仪的垂直度盘,使望远镜的视线与架空线的轴线相切,读出观测角,利用观测角推算架空线的弧垂;将计算的弧垂值与设计弧垂值相比较确定误差率,在比较时应考虑架空线已释放初伸长的因素。

送电线路紧线施工中弧垂观测与调整方法的讨论一、弧垂观测(一)弧垂的计算1.弧垂观测档的选择紧线段在5档及以下时靠近中间选择一档;在6～12档时靠近两端各选择一档;在12档以上时靠近两端及中间各选择一档;观测档宜选择档距较大和悬挂点高差较小及接近代表档的线档;弧垂观测档的数量可以根据现场条件适当增加,但不得减少。

观测档位置应分步比较均匀,相邻观测档间距不宜超过4个线档;观测档应具有代表性,如连续倾斜档的高处和低处,较高的悬挂点的前后两侧,相邻紧线段的结合处,重要的跨越物附近的线档应设观测档;宜选择对邻线档监测范围较大的塔号较大的塔号作测站,不宜选邻近转角塔的线档作观测档。

架空线的弧垂、线长及应力计算1 弧垂、线长计算架空线由于档距很大，材料的刚性影响可忽略不计，架空线的形状就像一条两端悬挂的柔软的索链。

所以，可以按悬链线进行计算其弧垂和线成，其方程为：弧垂 f = σ/g〔ch（gl/2σ）－1〕线长L = 2σ/g〔sh（gl/2σ）〕上二式写成级数形式展开后为：f = σ/g{〔1＋（L12g2/8σ2）＋（L14g4/38σ4）＋……〕－1}= （L12g/8σ）＋（L14g3/38σ3）＋……L = 2σ/g{（L1g/2σ）＋（L13g3/48σ3）＋（L15g5/3840σ5）＋……}= L1＋（L13g2/24σ2）＋（L15g4/1920σ4）＋……为了简化计算，工程上取f第一项计算弧垂，取L前二项计算线长（即用抛物线方程代替悬链线方程近似计算）：f = L12g/8σL = L1＋（L13g2/24σ2）= L1＋（8 f2/3 L1）式中，L1—档距，m；g —架空线的比载，N/m·mm2g = W/S其中，W —单位长度导线重量，N/m；S —导线截面积，mm2σ—架空线最低点应力（水平应力），N/mm2。

按上式计算的误差：当弧垂不大于档距的5%时，线长误差率小于15×10-4%。

几种情况弧垂计算：①在交叉跨越档距中一般需计算被跨越物上面任一点导线的弧垂f x，以便校验交叉跨越距离。

档距中任一点导线的弧垂按下式计算：f x = x（L1－x）g/2σ= 4 f x（1－x/L1）/L1式中，x—从悬挂点至计算坐标点的水平距离，m。

②在悬挂点具有高差的档距中架空线的计算需用斜抛物线法，即：L =（L1/cosφ）＋（L13g2 cosφ/24σ2）f = L12g/8σcosφf x = x（L1－x）g/2σcosφ式中，φ—高差角，φ = arc tg（h/L1）其中，h —高差；L1—档距。

2 应力计算①架空线任一点处的应力架空线各点所受应力的方向是沿架空线切线方向变化的，最低点处的应力称为水平应力，只要知道最低点应力，架空线上任一点的应力都可以用下式计算求得：σX= σ＋（f－f x）g式中，σX—架空线任一点处的应力，N/mm2；σ—架空线最低点应力（水平应力），N/mm2；f —架空线弧垂，m；f x—计算点导线的弧垂，m；g —架空线比载，N/m·mm2。

“输电线路导、地线张力弧垂及杆塔荷载计算程序”使用说明书江苏省电力设计院2008年10月11日前言杆塔承受的电线荷载，就是电线通过悬挂点施加到杆塔上的力。

该力在无风情况下通常分解为相互垂直的三个分量，即竖向垂直荷载TG、纵向张力荷载TQ（顺线路方向的水平张力）、横向张力荷载TS（垂直于线路方向的水平张力，包括通过电线传递的风荷载）。

电线荷载一般需计算5种工况(覆冰、大风、不均匀脱冰、事故、安装)下的荷载，对于钢管塔还需考虑大风上拔，必要时杆塔设计还要校验验算工况。

在各种工况下组合垂直荷载、纵向荷载、横向荷载是一个很繁琐的过程，简单的靠人工或电子表格计算工作量大，且很容易出错。

“输电线路导、地线张力弧垂及杆塔荷载计算程序”集成了导地线张力及弧垂计算和杆塔荷载计算的功能，只需输入最原始的设计参数，计算结果可直接的以图形或表格的方式输出，直观且提高工作效率。

根据《110~750kV架空输电线路设计规范》（国标报批稿）、《架空送电线路杆塔结构设计技术规定》（DL/T 5154-2002），并参照《电力工程高压送电线路设计手册》（第二版，以下简称《手册》）和我院原“500kV杆塔荷载计算程序”的有关公式，结合杆塔设计的经验，编制了本程序。

其特点如下：1．与导地线张力计算绑定编程，避免了开列杆塔荷载时导地线参数和气象条件的多次重复输入，无需借助于其它软件便可独立完成导地线的张力及荷载计算；2．设置了导地线、气象区及绝缘子串型数据库；3．具有计算数据自动保存和读取Excel荷载计算书中设计参数的功能，如要修改原荷载中某数据，只需操作“读取杆塔数据”按钮，修改某数据后再进行计算，无需再次输入全部数据，操作方便、快捷；4．荷载表中列出了导地线参数、气象条件、绝缘子、金具、线路参数及中间数据，同时在Excel上设有自校验功能，可从中获取荷载的详细计算公式，便于校核；5．可同时计算6组导、地线力学特性和架线弧垂表，生成的CAD图表可直接出版；6．可计算三层导线及地线，双回路塔的荷载可一次性开列完成。

导线的通用应力弧垂曲线图安岳供电公司 李荣久编制一、通用应力弧垂曲线图绘制方法只要导线的弹性系数E 、热膨胀系数α、自重比载g 1相同，就可以用同一幅应力弧垂通用曲线图。

城镇架空配电线路的档距一般不超过50m ，通常都不设计拉线而以能承受较大张力的杆塔作为转角和终端杆塔。

导线的最大设计应力一般不是由其基本安全系数而是由杆塔能承受的许用张力控制，因此每一种导线的最大设计应力都不是固定的。

在这种情况下，用应力弧垂通用曲线就有突出的优点。

1. 应力曲线。

计算公式为221()24g E nl y σσ=- ，以y 为纵坐标，nl 为横坐标，并给σ以选定值和以nl 为自变数，便可绘制出很多nl 与y 的关系曲线，即应力曲线群。

2. 弧垂曲线。

计算公式为 2212()8()83()g nl E nf y nf nl =-，同样，给定nf 以各种值，便可绘制出nl 与y 的关系曲线，即弧垂曲线群。

3. 温差尺。

温差尺的计算式为 ()x b y E t t E t αα=-=∆，以Δt 等于5或10的倍数值代入式中求得y 值，以此y 值为坐标画横线，即得温差尺线群。

式中 E —导线的弹性系数，N/mm 2；α—导线的热膨胀系数，1/℃；g 1—导线的自重比载， N/ m. mm 2；σb 、σx —分别为控制气象条件和待求气象条件的导线应力，N/mm 2，g b 、g x — 分别为控制气象条件和待求气象条件的比载，N/ m. mm 2，n —比载比率，n = g/ g 1，g 根据计算气象条件选用g 6或g 7，n b = g b / g 1, n x = g x / g 1；t b 、 t x —分别为控制气象条件和待求气象条件的气温，℃；l —导线的代表档距，m 。

二、使用方法1. 确定控制条件。

在有覆冰地区，最低气温、覆冰和最大风速气象条件都可能为控制条件，在最大使用应力确定后，可以用前面计算临界档距的方法确定控制条件及其控制范围，也可以在图中直接查找某一代表档距的控制条件。

高压电架空电力线路距建筑物安全距离的规定第l条导线与地面、建筑物、树木、铁路、道路、河流、管道、索道及各种架空线路间的距离，应根据最高气温情况或覆冰情况求得的最大弧垂和最大风速情况或覆冰情况求得的最大风偏进行计算。

计算上述距离，不应考虑由于电流、太阳辐射等引起的弧垂增大，但应计及导线塑性伸长的影响和设计施工的误差。

架空电力线路与铁路（不包括工业企业铁路）、一级公路交叉，如交叉档距超过200米，最大弧垂应按导线温度为＋70℃计算。

第2条导线与地面或水面的距离，在最大计算弧垂情况下，不应小于表2－1中所列数值。

表2－1注：1.交通困难地区是指车辆、农业机械不能达到的地区．2.最高水位，对35千伏线路是指百年一遇高水位；对10千伏及以下线路是指50年一遇高水位．导线与山坡、峭壁、岩石的净距，在最大计算风偏情况下不应小于表2－2中所列数值。

第3条 3－35千伏架空电力线路不应跨越屋顶为易燃材料的建筑物。

对其它建筑物，也应尽量不跨越；如需跨越，应与有关主管部门协商确定。

导线与建筑物的垂直距离为：在最大计算弧垂情况下，对35千伏线路，不应小于4．0米；对3－10千伏线路，不应小于3．0米。

3千伏以下架空电力线路跨越建筑物时，导线与建筑物的垂直距离，在最大计算弧垂情况下，不应小于2．5米。

表2－2第4条架空电力线路边导线与建筑物间的距离，在最大计算风偏情况下，不应小于表4中所列数值。

表4注：1.导线与城市多层建筑物或规划建筑线间的距离是指水平距离。

2.导线与不在规划范围内的城市建筑物间的距离是指净距，但无风情况下的水平距离不应小于表7.0.4中所列数值的50％．第5条架空电力线路通过公园、绿化区或防护林带，导线与树木之间的净距，在最大计算风偏情况下，不应小于表5－1中所列数值。

表5－1架空电力线路通过果林、经济作物林以及城市灌木林时，不应砍伐出通道。

导线与果林、经济作物林及城市灌木林之间的最小垂直距离，在最大计算弧垂情况下，对35千伏线路，不应小于3.0米；对10千伏及以下线路，不应小于1.5米。