架空线常用计算公式和应用举例

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。

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。

导线张力＝导线应力＊导线截面积
导线应力＝导线计算拉断力/（导线截面积＊安全系数）
导线计算拉断力：(由导线的各参数决定的，固有的)
导线额定坑拉力:(由导线的各参数决定的,固有的)
放松系数、允许档距、极限档距
如果某档距架空线弧垂最低点的应力为许用就应力，高悬挂点的应力大于最大允许值时，这时采取放松架空线以降低设计应力。

若放松后悬挂点应力保持最大允许值,此时最低点应力低于许用应力，此时的最低点应力与最低点许用应力的比值叫放松系数。

这种情况下的档距称为该放松系数下的允许档距。

随着放松系数的减小,允许档距也在增大，到一定的时候允许档距不再增大反而减小。

由放松系数所能得到的允许的最大值称为极限档距。

架空线常用计算公式和应用举例前言在基层电力部门从事输电线路专业工作的技术人员，需要掌握导线的基本的计算方法。

这些方法可以从教材或手册中找到。

但是，教材一般从原理开始叙述，用于实际计算的公式夹在大量的文字和推导公式中，手册的计算实例较少，给应用带来一些不便。

本书根据个人在实际工作中的经验，摘取了一些常用公式，并主要应用Excel工作表编制了一些例子，以供相关人员参考。

本书的基本内容主要取材于参考文献，部分取材于网络。

所用参考文献如下：1. GB50545 -2010 《110～750kV架空输电线路设计规程》。

2. GB50061-97 《66kV及以下架空电力线路设计规范》。

3. DL/T5220-2005 《10kV及以下架空配电线路设计技术规程》。

4. 邵天晓著，架空送电线路的电线力学计算，中国电力出版社，2003。

5. 刘增良、杨泽江主编，输配电线路设计, 中国水利水电出版社，2004。

6.李瑞祥编，高压输电线路设计基础，水利电力出版社，1994。

7.电机工程手册编辑委员会，电机工程手册，机械工业出版社，1982。

8.张殿生主编，电力工程高压送电线路设计手册，中国电力出版社，2003。

9.浙西电力技工学校主编，输电线路设计基础，水利电力出版社，1988。

10.建筑电气设计手册编写组，建筑电气设计手册，中国建筑工业出版社，1998。

11.许建安主编，35-110kV输电线路设计,中国水利水电出版社，2003。

由于个人水平所限，书中难免出现错误，请识者不吝指正。

四川安岳供电公司李荣久 2015-9-16目录第一章电力线路的导线和设计气象条件第一节导线和地线的型式和截面的选择一、导线型式二、导线截面选择与校验的方法三、地线的选择第二节架空电力线路的设计气象条件一、设计气象条件的选用二、气象条件的换算第二章导线（地线）张力(应力)弧垂计算第一节导线和地线的机械物理特性与单位荷载一、导线的机械物理特性二、导线的单位荷载第二节导线的最大使用张力和平均运行张力一、导线的最大使用张力二、导线的平均运行张力第三节导线张力弧垂的精确计算一、导线的悬链线解析方程式二、导线的张力、弧垂与线长三、导线的允许档距和允许高差四、导线悬挂点等高时的张力弧垂计算五、架空线的等效张力（平均张力）第四节导线张力弧垂的近似计算一、导线的抛物线解析方程式二、导线的张力、弧垂与线长第五节水平档距和垂直档距一、水平档距和水平荷载二、垂直档距和垂直荷载第六节导线的状态方程式一、孤立档的状态方程式二、连续档的状态方程式和代表档距第七节临界档距一、用斜抛物线状态方程式求临界档二、用临界档距判别控制条件所控制的档距范围第八节导线张力弧垂计算步骤第九节导线应力弧垂分析一、导线和地线的破坏应力与比载二、导线的悬链线公式三、导线应力弧垂的近似计算四、水平档距和垂直档距五、导线的斜抛物线状态方程式六、临界档距第三章特殊情况导线张力弧垂的计算第一节档距中有一个集中荷载时导线张力弧垂的计算一、档距中有一个集中荷载的弧垂和张力二、导线强度及对地或交叉跨越物距离的校验第二节孤立档导线的计算一、耐张绝缘子串的单位荷载二、孤立档导线的张力和弧垂三、孤立档的临界档距第三节导线紧线时的过牵引计算一、紧线施工方法与过牵引长度二、过牵引引起的伸长和变形三、不考虑耐张绝缘子串的导线过牵引计算四、孤立档考虑耐张绝缘子串的导线过牵引计算第四节连续倾斜档的安装计算一、连续倾斜档导线安装时的受力分析二、连续倾斜档观测弧垂的确定三、悬垂线夹安装位置的调整四、地线的安装第五节耐张绝缘子串倒挂的校验第六节悬垂线夹悬垂角的计算第四章导线和地线的防振计算第一节防振锤和阻尼线一、防振锤的安装二、阻尼线的安装第二节分裂导线的防振第五章架空线的不平衡张力计算第一节刚性杆塔固定横担线路不平衡张力的计算一、线路产生不平衡张力时的几种关系二、不均匀覆冰或不同时脱冰时的不平衡张力求解方法三、断线张力求解方法四、导线从悬垂线夹松落时的不平衡张力第二节固定横担线路考虑杆塔挠度时不平衡张力的计算一、线路产生不平衡张力时的几种关系二、不均匀覆冰或不同时脱冰时考虑杆塔挠度的不平衡张力求解方法三、考虑杆塔挠度时的断线张力求解方法第三节转动型横担线路断线张力的计算一、断线张力的求解方程二、断线张力的计算机试凑求解方法第四节相分裂导线不平衡张力的计算一、计算分裂导线的不平衡张力的公式二、计算公式中几个参数的取值与计算三、不平衡张力的求解方法四、用Excel工作表进行计算的方法第五节地线支持力的计算一、电杆的刚度和刚度系数二、电杆的挠度三、地线支持力的计算四、地线支持力的计算机试凑求解方法第六章架空线弧垂观测计算第一节弧垂观测概述一、观测档的选择二、导线初伸长的处理三、弧垂的观测方法四、弧垂的调整与检查五、观测弧垂时应该注意的问题第二节均布荷载下的弧垂的观测参数计算一、用悬链线法求弧垂观测参数二、弧垂观测角的近似计算公式三、用异长法和等长法观测弧垂时a、b与弧垂f的关系第三节观测档内联有耐张绝缘子串时弧垂的观测参数计算一、观测档弧垂的计算公式二、用等长法和异长法观测弧垂三、用角度法观测弧垂架空线常用计算公式和应用举例 安岳供电公司 李荣久第一章 电力线路的导线和设计气象条件第一节导线和地线的型式和截面的选择一、导线型式常用导线的型号和名称如表1-1-1。

架空线弧垂计算公式一、引言架空线是指高压电力线路、电缆线路等悬空在空中的输电线路。

在设计和施工过程中，需要进行线弧垂计算，以确保线路的安全运行。

本文将介绍一种常用的架空线弧垂计算公式。

二、线弧垂的定义线弧垂是指架空线路两个支柱间的导线在自重和外力作用下的垂直偏移量。

线弧垂的大小与线路的材料、跨距、温度和风速等因素有关。

三、架空线弧垂计算公式架空线弧垂的计算公式可以通过力学原理推导得到。

一种常用的计算公式如下：线弧垂 = (L^2 * w)/(8 * T)其中，L表示两个支柱间的跨距，w表示线路的单位长度重量，T表示线路的张力。

四、公式的解释1. 跨距（L）：跨距是指架空线路两个支柱之间的距离。

跨距的大小决定了线弧垂的大小，通常以米（m）为单位。

2. 单位长度重量（w）：单位长度重量是指线路每米长度的重量。

单位长度重量的大小与线路的材料有关，通常以千克/米（kg/m）为单位。

3. 张力（T）：张力是指线路受到的拉力。

张力的大小与线路的材料、跨距、温度和风速等因素有关，通常以牛顿（N）为单位。

五、应用示例为了更好地理解架空线弧垂计算公式的应用，下面给出一个示例。

假设某条架空线路的跨距为100米，单位长度重量为1千克/米，张力为1000牛顿。

根据上述公式，可以计算出线弧垂的大小为：线弧垂 = (100^2 * 1)/(8 * 1000) = 1.25米因此，在该示例中，线弧垂的大小为1.25米。

六、注意事项1. 在实际应用中，还需考虑其他因素对线弧垂的影响，如温度、风速等。

可以根据实际情况进行修正计算。

2. 线弧垂的大小应符合相关的设计规范。

不同类型的线路在设计时会有不同的线弧垂要求。

3. 在施工过程中，应注意线路的材料、张力等参数的准确测量，以保证计算结果的准确性。

七、总结架空线弧垂计算公式是设计和施工过程中的重要工具，可以帮助工程师准确计算线路的线弧垂。

通过合理的线弧垂计算，可以确保线路的安全运行，提高电力系统的可靠性和稳定性。

斜抛物线方程系列公式 悬挂曲线方程：βσγcos 2)(0x l x xtg y --= 任一点弧垂：⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=-=20)(4cos 2)(l x lx f x l x f m x βσγ 最大弧垂：βσγcos 80221l f f m == 发生在档距中央 档内线长：203224cos cos σβγβl l L += 任一点应力：βγβσγβσσtg x l x l x 2)2(cos 8)2(cos 0220---+= 悬挂点应力：)2(cos 2cos 800220h f h l COS m B A γβσγβσγβσσσ+=+= 悬挂点垂向应力：βγσγcos a A = βγσγcos b B = 两点应力关系：)(2112y y -=-γσσ 最低点至两点悬挂点的水平距离：βγσsin 210-=a βγσs i n 210+=b 悬点处架空线的倾斜角：βσγβθcos 20l tg tg A -= βσγβθcos 20l tg tg B += 代表档距：∑∑===n i i n i i r x ll l 101230cos cos 1ββ 代表高差角：∑∑===n i i i n i i r l l 00000cos cos ββ 垂直档距公式：⎥⎦⎤⎢⎣⎡-+=22110l h l h l l v h v γσ架空线的比载自重比载：()31100,0-⨯=Aqg γ )(m MP a 冰重比载：()3210)(728.270,-⨯+=Ab d b b γ )(m MP a 垂直总比载：()()()0,0,00,213b b γγγ+= )(m MP a无冰风压比载：()32410sin ,0-⨯=θμαβγAW d v v sc f c )(m MP a 覆冰风压比载:()32510sin )2(,-⨯+=θμαβγAW d d v b v sc f c )(m MP a 无冰综合比载：()()()v v ,00,0,024216γγγ+= )(m MP a 覆冰综合比载：()()()()v b v v b ,],00,0[,252217γγγγ++= )(m MP a临界档距：[][][]βσγσγβασσ3202000cos )(cos ][][24⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-+-=i i j j l j i j ij E t t E l应力状态方程：()1221322112232222cos 24cos 24cos t t E l E l E ---=-βασβγσσβγσ 漩涡的交替频率：d v sf s = N 阶固有振动频率：mT m T l n f n 0012λ== nl 2=λ 方振垂安装位置计算：22220N M N M s λλλλ+⨯= m T Sv d M N M 22=λ m T Sv d N M N 22=λ。

架空线常用计算公式和应用举例前言在基层电力部门从事输电线路专业工作的技术人员，需要掌握导线的基本的计算方法。

这些方法可以从教材或手册中找到。

但是，教材一般从原理开始叙述，用于实际计算的公式夹在大量的文字和推导公式中，手册的计算实例较少，给应用带来一些不便。

本书根据个人在实际工作中的经验，摘取了一些常用公式，并主要应用Excel工作表编制了一些例子，以供相关人员参考。

本书的基本内容主要取材于参考文献，部分取材于网络。

所用参考文献如下：1. GB50545 -2010 《110～750kV架空输电线路设计规程》。

2. GB50061-97 《66kV及以下架空电力线路设计规范》。

3. DL/T5220-2005 《10kV及以下架空配电线路设计技术规程》。

4. 邵天晓著，架空送电线路的电线力学计算，中国电力出版社，2003。

5. 刘增良、杨泽江主编，输配电线路设计, 中国水利水电出版社，2004。

6.李瑞祥编，高压输电线路设计基础，水利电力出版社，1994。

7.电机工程手册编辑委员会，电机工程手册，机械工业出版社，1982。

8.张殿生主编，电力工程高压送电线路设计手册，中国电力出版社，2003。

9.浙西电力技工学校主编，输电线路设计基础，水利电力出版社，1988。

10.建筑电气设计手册编写组，建筑电气设计手册，中国建筑工业出版社，1998。

11.许建安主编，35-110kV输电线路设计,中国水利水电出版社，2003。

由于个人水平所限，书中难免出现错误，请识者不吝指正。

四川安岳供电公司李荣久 2015-9-16目录第一章电力线路的导线和设计气象条件第一节导线和地线的型式和截面的选择一、导线型式二、导线截面选择与校验的方法三、地线的选择第二节架空电力线路的设计气象条件一、设计气象条件的选用二、气象条件的换算第二章导线（地线）张力(应力)弧垂计算第一节导线和地线的机械物理特性与单位荷载一、导线的机械物理特性二、导线的单位荷载第二节导线的最大使用张力和平均运行张力一、导线的最大使用张力二、导线的平均运行张力第三节导线张力弧垂的精确计算一、导线的悬链线解析方程式二、导线的张力、弧垂与线长三、导线的允许档距和允许高差四、导线悬挂点等高时的张力弧垂计算五、架空线的等效张力（平均张力）第四节导线张力弧垂的近似计算一、导线的抛物线解析方程式二、导线的张力、弧垂与线长第五节水平档距和垂直档距一、水平档距和水平荷载二、垂直档距和垂直荷载第六节导线的状态方程式一、孤立档的状态方程式二、连续档的状态方程式和代表档距第七节临界档距一、用斜抛物线状态方程式求临界档二、用临界档距判别控制条件所控制的档距范围第八节导线张力弧垂计算步骤第九节导线应力弧垂分析一、导线和地线的破坏应力与比载二、导线的悬链线公式三、导线应力弧垂的近似计算四、水平档距和垂直档距五、导线的斜抛物线状态方程式六、临界档距第三章特殊情况导线张力弧垂的计算第一节档距中有一个集中荷载时导线张力弧垂的计算一、档距中有一个集中荷载的弧垂和张力二、导线强度及对地或交叉跨越物距离的校验第二节孤立档导线的计算一、耐张绝缘子串的单位荷载二、孤立档导线的张力和弧垂三、孤立档的临界档距第三节导线紧线时的过牵引计算一、紧线施工方法与过牵引长度二、过牵引引起的伸长和变形三、不考虑耐张绝缘子串的导线过牵引计算四、孤立档考虑耐张绝缘子串的导线过牵引计算第四节连续倾斜档的安装计算一、连续倾斜档导线安装时的受力分析二、连续倾斜档观测弧垂的确定三、悬垂线夹安装位置的调整四、地线的安装第五节耐张绝缘子串倒挂的校验第六节悬垂线夹悬垂角的计算第四章导线和地线的防振计算第一节防振锤和阻尼线一、防振锤的安装二、阻尼线的安装第二节分裂导线的防振第五章架空线的不平衡张力计算第一节刚性杆塔固定横担线路不平衡张力的计算一、线路产生不平衡张力时的几种关系二、不均匀覆冰或不同时脱冰时的不平衡张力求解方法三、断线张力求解方法四、导线从悬垂线夹松落时的不平衡张力第二节固定横担线路考虑杆塔挠度时不平衡张力的计算一、线路产生不平衡张力时的几种关系二、不均匀覆冰或不同时脱冰时考虑杆塔挠度的不平衡张力求解方法三、考虑杆塔挠度时的断线张力求解方法第三节转动型横担线路断线张力的计算一、断线张力的求解方程二、断线张力的计算机试凑求解方法第四节相分裂导线不平衡张力的计算一、计算分裂导线的不平衡张力的公式二、计算公式中几个参数的取值与计算三、不平衡张力的求解方法四、用Excel工作表进行计算的方法第五节地线支持力的计算一、电杆的刚度和刚度系数二、电杆的挠度三、地线支持力的计算四、地线支持力的计算机试凑求解方法第六章架空线弧垂观测计算第一节弧垂观测概述一、观测档的选择二、导线初伸长的处理三、弧垂的观测方法四、弧垂的调整与检查五、观测弧垂时应该注意的问题第二节均布荷载下的弧垂的观测参数计算一、用悬链线法求弧垂观测参数二、弧垂观测角的近似计算公式三、用异长法和等长法观测弧垂时a、b与弧垂f的关系第三节观测档内联有耐张绝缘子串时弧垂的观测参数计算一、观测档弧垂的计算公式二、用等长法和异长法观测弧垂三、用角度法观测弧垂架空线常用计算公式和应用举例安岳供电公司李荣久第一章电力线路的导线和设计气象条件第一节导线和地线的型式和截面的选择一、导线型式常用导线的型号和名称如表1-1-1。

第三章 架空配电线路三、 架空导线1、导线的型号由三部分组成：导线材料、结构和载流面积 L ：铝线 T ： 铜线 J ： 多股绞线 G ：钢线例如 TJ ：铜绞线 LJ ：铝绞线 HLJ ：铝合金绞线 LGJ---120：截面积为120mm 2的钢芯铝绞线。

注意：钢芯主要用于承受导线拉力，而截面积不包含钢芯 导线：裸导线： 绝缘导线架空导线均采用裸导线（除变台引线） 2、选择导线的几个要素（1） 导线型号选择原则：(低压)采用符合国家电线产品技术标准的铝绞线 (2)导线截面 选择要求如下： ① 有足够大的机械强度只要导线截面不小于其最小允许截面，就可满足机械强度。

② 按发热条件选择（允许载流量）导线有电阻，电流通过有功率损耗，故使导线发热，温度升高。

因此，线路的最大工作电流I c 不应大于导线的允许载流量I 允许。

I 允许≥Ic③ 线路的电压损失 规定：★高压配电线路：自供电所的变压器二次侧出口至线路末端变压器允许电压降为额定电压(10kV)的5%电压损失计算公式：△U=△U 0PL电压损失百分数eU Uu ∆=∆% 注意：△U 0：电压损失系数(V/km.kw) P ：有功功率(kw) L ：线路长度(km) U e ：线路额定电压(V)例1、 有一条10kV 配电线路，全长12km ，采用的导线是LJ —35，线路末端有功功率P=450kw ，cos φ=0.8。

试求这条线路电压损失是多少？电压损失的百分数是多少？（电压损失系数0.120v/kw.km ） 解：电压损失 V PL U U 6480=∆=∆ 电压损失的百分数 %48.60648.010000648%===∆=∆e U U u★ 低压配电线路：自配电变压器二次侧出口至线路末端允许电压降不应大于额定电压(220、380V)的的4%（农村的7%）由于低压配电线路的电阻相对较大，电抗的作用很小可以忽略，所以公式可以简化为：CS MCS PL u ==∆ 由此可以选择导线截面uC PLS ∆=注意：△u 电压损失百分数的数值（如电压损失百分数5%时，取5）；S ：导线的截面(mm 2)；C ：电压损失计算常数：M=PL ：负荷矩（kW.M ）例2、某村在距离配电变压器500米处，新建一个粮食加工厂，装机容量是10kw 。

导线截面的选择1、按经济电流密度选择线路的投资总费用Z1式中Z1 =(F0+αΑ)ＬF0—与导线截面无关的线路单位长费用；α—与导线截面相关的线路单位长度单位截面的费用；Α—导线的截面积；Ｌ—线路长度。

线路的年运行费用包括折旧费，检修维护费和管理费等，可用百分比b 表示为线路的年电能损耗费用（不考虑电晕损失）：若投资回收年限为n得到导线的经济截面A n经济电流密度J n我国的经济电流密度可以按表查取。

2、按电压损耗校验在不考虑线路电压损耗的横分量时，线路电压、输送功率、功率因数、电压损耗百分数、导线电阻率以及线路长度与导线截面的关系，可用下式表示3、按导线允许电流校验（1）按导线的允许最大工作电流校验导线的允许最大工作电流为其中（2）按短路电流校验根据短路电流的热效应，要求导线的最小截面为4、按电晕条件校验超高压输电线路的导线表面电场强度很高，以至超过周围空气的放电强度，使空气电离形成局部放电，这种现象称为电晕。

电晕可以引起无线电干扰、可听噪声、导线震动等，还会产生有功功率损耗。

导线的电晕随外加电压的升高而出现、加剧。

导线表面开始发生局部放电时的电压，称为起始电晕电压。

导线表面全面发生电晕时的电压，称为临界电晕电压，相应的电场强度称为临界电场强。

倒显得临界电晕电场强，与其直径、表面状况及大气条件等有关。

根据理论分析及试验所的结果，海拔不超过1000m 的地区，如导线直径不小于下表所列数值，一般不必验算电晕。

绝缘子和绝缘子串1、绝缘子的许用荷载绝缘子的许用荷载当绝缘子所受荷载大于其许用荷载时，除可更换大吨位绝缘子外，还可以采取双串和多串联解决。

所需串数N悬垂串片数计算：一般地区单位工作电压所要求的泄露电流（泄露比距）：海拔高度1000m~3500m 的地区悬垂串的绝缘子数量按下式计算。

气象参数1、风速的此时换算欲将 4 次定时2 分钟平均风速V2换算成连续自记10 分钟平均风速V10,v需要搜集到两种观测方法的平行观测记录，然后通过相关分析建立二者之间的回归方程式。

第三章 架空线路电线的比载计算第一节 概述架空送电线路的导线截面选定以后，地线的截面，一般与导线截面配合选用。

作用在导地线上的机械荷载有自重、冰重和风重。

这些荷载可能是不均匀的，但为了计算方便，一般均按沿线均匀分布考虑。

在导线力学计算中，常把架空线荷载用“比载”（即单位体积的荷载）γ和单位长度荷载计算P 。

γ的单位为2N m mm •，P 的单位为N m 。

架空线截面用S （2mm ）表示，则：P S =γ⨯一个档距的架空线总荷载即为：G P l S l =⨯=γ⨯⨯式中：l —一个档距中架空线的长度,m 。

架空线既要承受垂直地面的荷载，自重、冰重，又要承受平行于地面的风荷载，为此根据这些情况可以导出：架空线比载共有7种分别用1γ、2γ 、3γ 、4γ 、5γ 、6γ 、7γ 来表示。

第二节 比载计算⑴自重比载1γ架空线自身重量所形成的比载，我国制造的各种规格的导线均给出了单位公里的重量，谷自重比载可用下式计算：31110p g S γ-⨯=⨯2N m mm • （3-2-1）式中 1p —每米导线的重量，kg km ；S —架空线的计算总面积，即架空线实际截面，对钢芯铝绞线等复合导线为铝和钢截面之积2mm 。

标准型号的架空线自重，可以从产品样本或有关标准中查出。

对于非标准型号的导线或特制线型或线号的架空线，当无厂家提供的每公里重量时，其自重比载可根据材料的容重来计算，其计算方法如下：对单一材料的架空线：31 1.02510gγρ-=⨯⨯，2N m mm •（3-2-2）式中 ρ——材料的密度（g/cm 3）对于复合导线来：31 1.02510L LS S gSγγρργ-+=⨯⨯，2N m mm •（3-2-3）式中 γρ——钢的密度，并ργ=7.8（g/cm 3）ρL ——铝的密度，并ρL =2.7（g/cm 3） S γ——钢线的截面，2mm ； S l ——铝线的截面，2mm ；S ——钢线和铝线的总截面，2mm 。

第四章 均布荷载下架空线的计算在架空输电线路的设计中，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，而架空线线长的微小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，安全系数减小，同时杆塔荷载增大因而要求强度提高。

设计弧垂过大，满足对地安全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。

本章研究垂直均布荷载和水平均布荷载作用下的架空线有关计算问题。

第一节 架空线悬链线方程的积分普遍形式图4-1 架空线悬挂曲线受力图（a ）分离体受力图；（b ）整档架空线受力图；图4-1（b ）所示为某档架空线，A 、B 均为两悬挂点。

沿架空线线长作用有均布比载γ，方向垂直向下。

在比载γ作用下，架空线呈曲线形状，其最低位置在ο点，在悬挂点A 、B处，架空线的轴向应力分别为A σ和B σ。

选取线路方向（垂直于比载）为坐标系的x 轴，平行于比载方向为y 轴。

在架空线上任选一点C ，取长为OC L 的一段架空线作为研究对象，受力分析如图4-1(a)所示。

列研究对象的力平衡方程式，有0cos ,0σθσ==∑XX (4- 1)OC XL Y γθσ==∑sin ,0 (4- 2)式（4-1）表明，架空线上任一点C 处的轴向应力X σ的水平分量等于弧垂最低点处的轴向应力0σ，即架空线上轴向应力的水平分量处处相等，式（4-2）表明，架空线上任一点轴向应力的垂向分量等于该点到弧垂最低点间线长OC L 与比载γ之积。

以上两式相除可得tg θ=OCL 0σγdx dy =OC L 0σγ(4- 3)上式为悬链线方程的徽分形式。

从中可以看出，当比值γ/0σ一定时，架空线上任一点处的斜率与该点至弧垂最低点之间的线长成正比。

架空线常用计算公式和应用举例前言在基层电力部门从事输电线路专业工作的技术人员，需要掌握导线的基本的计算方法。

这些方法可以从教材或手册中找到。

但是，教材一般从原理开始叙述，用于实际计算的公式夹在大量的文字和推导公式中，手册的计算实例较少，给应用带来一些不便。

本书根据个人在实际工作中的经验，摘取了一些常用公式，并主要应用Excel工作表编制了一些例子，以供相关人员参考。

本书的基本内容主要取材于参考文献，部分取材于网络。

所用参考文献如下：1. GB50545 -2010 《110～750kV架空输电线路设计规程》。

2. GB50061-97 《66kV及以下架空电力线路设计规范》。

3. DL/T5220-2005 《10kV及以下架空配电线路设计技术规程》。

4. 邵天晓著，架空送电线路的电线力学计算，中国电力出版社，2003。

5. 刘增良、杨泽江主编，输配电线路设计, 中国水利水电出版社，2004。

6.李瑞祥编，高压输电线路设计基础，水利电力出版社，1994。

7.电机工程手册编辑委员会，电机工程手册，机械工业出版社，1982。

8.张殿生主编，电力工程高压送电线路设计手册，中国电力出版社，2003。

9.浙西电力技工学校主编，输电线路设计基础，水利电力出版社，1988。

10.建筑电气设计手册编写组，建筑电气设计手册，中国建筑工业出版社，1998。

11.许建安主编，35-110kV输电线路设计,中国水利水电出版社，2003。

由于个人水平所限，书中难免出现错误，请识者不吝指正。

四川安岳供电公司李荣久 2015-9-16目录第一章电力线路的导线和设计气象条件第一节导线和地线的型式和截面的选择一、导线型式二、导线截面选择与校验的方法三、地线的选择第二节架空电力线路的设计气象条件一、设计气象条件的选用二、气象条件的换算第二章导线（地线）张力(应力)弧垂计算第一节导线和地线的机械物理特性与单位荷载一、导线的机械物理特性二、导线的单位荷载第二节导线的最大使用张力和平均运行张力一、导线的最大使用张力二、导线的平均运行张力第三节导线张力弧垂的精确计算一、导线的悬链线解析方程式二、导线的张力、弧垂与线长三、导线的允许档距和允许高差四、导线悬挂点等高时的张力弧垂计算五、架空线的等效张力（平均张力）第四节导线张力弧垂的近似计算一、导线的抛物线解析方程式二、导线的张力、弧垂与线长第五节水平档距和垂直档距一、水平档距和水平荷载二、垂直档距和垂直荷载第六节导线的状态方程式一、孤立档的状态方程式二、连续档的状态方程式和代表档距第七节临界档距一、用斜抛物线状态方程式求临界档二、用临界档距判别控制条件所控制的档距范围第八节导线张力弧垂计算步骤第九节导线应力弧垂分析一、导线和地线的破坏应力与比载二、导线的悬链线公式三、导线应力弧垂的近似计算四、水平档距和垂直档距五、导线的斜抛物线状态方程式六、临界档距第三章特殊情况导线张力弧垂的计算第一节档距中有一个集中荷载时导线张力弧垂的计算一、档距中有一个集中荷载的弧垂和张力二、导线强度及对地或交叉跨越物距离的校验第二节孤立档导线的计算一、耐张绝缘子串的单位荷载二、孤立档导线的张力和弧垂三、孤立档的临界档距第三节导线紧线时的过牵引计算一、紧线施工方法与过牵引长度二、过牵引引起的伸长和变形三、不考虑耐张绝缘子串的导线过牵引计算四、孤立档考虑耐张绝缘子串的导线过牵引计算第四节连续倾斜档的安装计算一、连续倾斜档导线安装时的受力分析二、连续倾斜档观测弧垂的确定三、悬垂线夹安装位置的调整四、地线的安装第五节耐张绝缘子串倒挂的校验第六节悬垂线夹悬垂角的计算第四章导线和地线的防振计算第一节防振锤和阻尼线一、防振锤的安装二、阻尼线的安装第二节分裂导线的防振第五章架空线的不平衡张力计算第一节刚性杆塔固定横担线路不平衡张力的计算一、线路产生不平衡张力时的几种关系二、不均匀覆冰或不同时脱冰时的不平衡张力求解方法三、断线张力求解方法四、导线从悬垂线夹松落时的不平衡张力第二节固定横担线路考虑杆塔挠度时不平衡张力的计算一、线路产生不平衡张力时的几种关系二、不均匀覆冰或不同时脱冰时考虑杆塔挠度的不平衡张力求解方法三、考虑杆塔挠度时的断线张力求解方法第三节转动型横担线路断线张力的计算一、断线张力的求解方程二、断线张力的计算机试凑求解方法第四节相分裂导线不平衡张力的计算一、计算分裂导线的不平衡张力的公式二、计算公式中几个参数的取值与计算三、不平衡张力的求解方法四、用Excel工作表进行计算的方法第五节地线支持力的计算一、电杆的刚度和刚度系数二、电杆的挠度三、地线支持力的计算四、地线支持力的计算机试凑求解方法第六章架空线弧垂观测计算第一节弧垂观测概述一、观测档的选择二、导线初伸长的处理三、弧垂的观测方法四、弧垂的调整与检查五、观测弧垂时应该注意的问题第二节均布荷载下的弧垂的观测参数计算一、用悬链线法求弧垂观测参数二、弧垂观测角的近似计算公式三、用异长法和等长法观测弧垂时a、b与弧垂f的关系第三节观测档内联有耐张绝缘子串时弧垂的观测参数计算一、观测档弧垂的计算公式二、用等长法和异长法观测弧垂三、用角度法观测弧垂架空线常用计算公式和应用举例 安岳供电公司 李荣久第一章 电力线路的导线和设计气象条件第一节 导线和地线的型式和截面的选择一、导线型式常用导线的型号和名称如表1-1-1。

10kv架空线路载流量计算公式10kV架空线路载流量计算公式引言：架空线路是输电线路中常见的一种形式，其承载电流能力是设计和运行过程中需要准确计算的重要参数。

本文将介绍10kV架空线路载流量的计算公式，以帮助读者了解和应用该公式。

一、计算公式概述10kV架空线路的载流量计算公式如下：载流量（A）= 线路额定电流（A）× 线路载流量系数其中，线路额定电流是线路设计时所能承载的最大电流，单位为安培（A）；线路载流量系数则是考虑线路温度、风速、导线间距等因素对线路额定电流的影响，是一个无单位的系数。

二、线路额定电流的计算线路额定电流是指在正常运行条件下，线路所能承受的最大电流。

其计算需要考虑多个因素，包括导线截面积、线路长度、电流密度等。

一般情况下，可以采用如下公式计算线路额定电流：线路额定电流（A）= 导线截面积（mm²）× 电流密度（A/mm²）三、线路载流量系数的确定线路载流量系数是考虑线路温度、风速、导线间距等因素对线路额定电流的影响，并将其转化为一个无单位的系数。

具体的计算方法因不同的线路而异，以下是一些常见的线路载流量系数计算方法：1. 温度系数温度对线路导线的导电性能有一定影响，一般情况下，导线在高温下的电阻率会增加，从而导致电流减小。

因此，需要根据线路所处的环境温度，通过查表或计算得到相应的温度系数，并乘以线路额定电流，得到考虑温度因素后的线路载流量。

2. 风速系数风速对线路导线的冷却效果有一定影响，一般情况下，风速越大，导线冷却效果越好，从而承载的电流越大。

因此，需要根据线路所处的风速环境，通过查表或计算得到相应的风速系数，并乘以线路额定电流，得到考虑风速因素后的线路载流量。

3. 导线间距系数导线间距对线路导线的热交换有一定影响，一般情况下，导线间距越小，热交换越差，从而承载的电流越小。

因此，需要根据线路导线间距，通过查表或计算得到相应的导线间距系数，并乘以线路额定电流，得到考虑导线间距因素后的线路载流量。

架空线的荷载计算公式架空线是指在空中悬挂的输电线路，通常用于输送电力或通信信号。

在设计和施工过程中，需要对架空线的荷载进行计算，以确保其安全可靠地运行。

荷载计算是架空线设计的重要环节，它涉及到多个因素，包括线路的长度、跨越的距离、杆塔的高度、线杆的材料和结构等。

在本文中，我们将介绍架空线的荷载计算公式及其应用。

首先，我们需要了解架空线的荷载是如何产生的。

架空线在运行过程中会受到多种荷载的作用，包括自重荷载、风荷载、冰荷载等。

其中，风荷载是最主要的荷载之一，它是由于风的作用而产生的。

风荷载的大小与风速、线路的高度、线杆的形状和材料等因素有关。

因此，我们需要对风荷载进行详细的计算。

风荷载的计算公式可以根据国家标准或相关规范进行确定。

一般来说，风荷载的计算公式包括了风速、线路的高度、线杆的形状系数等因素。

其中，风速是指设计基准风速，它可以根据当地的气象数据进行确定。

线路的高度是指线杆的高度，它是影响风荷载大小的重要因素。

线杆的形状系数是指线杆在风场中的形状对风荷载的影响系数，它可以通过相关公式进行计算。

除了风荷载，架空线还会受到自重荷载和冰荷载的作用。

自重荷载是指线路本身的重量产生的荷载，它可以通过线杆和导线的重量进行计算。

冰荷载是指冰雪覆盖在导线上产生的荷载，它可以通过当地的气象数据和规范进行确定。

综合考虑风荷载、自重荷载和冰荷载等因素，我们可以得到架空线的总荷载。

架空线的总荷载可以通过以下公式进行计算：P = Pf + Pg + Pi。

其中，P表示架空线的总荷载，Pf表示风荷载，Pg表示自重荷载，Pi表示冰荷载。

通过这个公式，我们可以得到架空线在设计工程中所受的总荷载，从而为线路的设计和施工提供重要的参考依据。

在实际工程中，架空线的荷载计算是一个复杂的工作，它需要考虑多种因素并进行详细的计算。

在进行荷载计算时，我们需要充分了解线路的设计要求、当地的气象条件、线杆和导线的材料和结构等因素，从而确定合理的荷载计算公式和参数。

架空线路压降计算公式表架空线路压降计算公式表一、线路参数1.导线参数导线型号：导线直径：导线跨度：2.杆塔参数（参考值）杆塔高度：杆塔跨距：3.近地距离近地距离（m）：二、计算公式导线形成的电阻、电抗和电容分别表示为：R、X、C，电流表示为：I，供电点电压表示为：U。

1. 阻抗计算公式导线的阻抗：Z= R+jX式中， R 为电阻， X 为电抗2. 电容计算公式导线的电容：C = 1/(ω × Z)式中，Z 为导线阻抗，ω 为角速度3. 电流计算公式电流的计算公式：I = U/[Z+(1/jωC)]式中，U 为供电点电压，Z和C 的含义同上4. 压降计算公式导线上产生的压降：V = RI + XjI + U(1 + jωC)式中，R、X、C 的含义同上5. 线路功率损耗计算公式线路功率损耗：P = 3 × I^2 × R式中，I 为电流，R 为线路电阻6. 电感功率损耗计算公式电感功率损耗：P = 3 × I^2 × X式中，I 为电流，X 为线路电抗7. 电容功率损耗计算公式电容功率损耗：P = 3 × I^2 × R × tan(ωC)式中，I 为电流，R 为线路电阻，C 为电容，ω 为角速度三、使用注意事项1. 以上公式仅供参考，具体计算需要根据具体情况进行调整。

2. 计算时需要确保输入的参数正确无误，避免产生误差。

3. 为了保证线路的安全稳定运行，计算时需要考虑多种因素，如导线的强度、跨距、钢丝绳张力等。

架空导线弧垂计算公式：（一）
档端角度法观测弧垂
θ=arctan l af
f h 44+-±
()2tan 4
1h l a a f ±-+=θ b=(2a f -)2
l b
-
=αθtan tan l ——档距
f ——弧垂
h ——高差
θ——观测角度
a ——悬挂点到仪器垂直距离
α—— 高差角度
±——仪器近悬点较远悬点为低时，取“+”，反之取“-”
1、基础根开是指基础相临地脚螺栓几何中心之间的距离，它与塔腿主材角钢重心线重合。

2、相临两杆塔中心桩之间的距离称为档距。

3、送电线路中杆塔的水平档距为杆塔两侧档距长度之和的一半。

4、送电线路中杆塔的垂直档距为相临档距中两弧垂最底点之间的档距，决定导地线自重、冰重的档距。

5、送电线路中导线在悬点等高的情况下，杆塔的水平档距与垂直档距相等。

6、导线的最低点应力决定以后，为了使悬挂点应力不超过许用应力，档距必须规定一最大值，称为极限档距。

7、代表档距是指一个耐张段中各档距的几何平均档距。

8、杆塔的呼称高是指下层导线横担下平面到地面的高度。