导线应力弧垂计算

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。

导线控制应力判断方法及用微机进行弧垂计算导线在输电线路中起着承载电流和重量的作用。

在输电线路中，导线的弧垂和应力是十分重要的参数，其合理的控制对于线路的安全运行和寿命有着重要影响。

本文将介绍导线控制应力的判断方法，并讨论使用微机进行弧垂计算的原理和步骤。

一、导线控制应力的判断方法导线的应力可以通过以下方法进行判断和控制。

1.等效应力法等效应力法是通过计算导线的总应力来判断导线是否超过了允许的应力值。

总应力包括机械应力、热应力和冲击应力等。

计算公式如下：σ=σm+σt+σi其中，σ为总应力，σm为机械应力，σt为热应力，σi为冲击应力。

2.拉线法拉线法是通过拉线仪等仪器直接测量导线的应力。

通过对导线进行拉线实验，可以得到导线的弹性限度，进而判断导线的应力是否超过了允许的范围。

3.挠度法挠度法是通过测量导线的挠度来判断导线的应力是否超限。

通过测量导线的弧垂和支立点的高度差，可以计算出导线的应力。

以上方法都是基于导线的物理特性和力学原理来进行判断的，可以得到较为准确的结果。

但要注意的是，不同类型的导线在应力判断上可能存在差异，需要根据具体情况选择合适的方法。

二、用微机进行弧垂计算的原理和步骤微机弧垂计算方法是基于物理和数学原理，通过计算机算法进行弧垂计算，从而得到导线的弧垂和应力等参数。

其原理和步骤如下：1.建立导线模型首先需要建立导线的模型，包括导线的几何形状、材料性质和线路条件等。

导线的几何形状包括导线的横截面形状、弹性系数和断裂应变等。

2.计算导线的张力通过导线的拉力计算公式，根据导线的长度、重力和线路条件等参数，计算导线的张力。

导线的张力是导线弧垂计算的基础。

3.计算导线的弧垂根据导线的张力和线路条件，使用弧垂计算公式，通过迭代计算，得到导线的弧垂。

常用的弧垂计算方法有杨氏公式、西格尔公式和拉平公式等。

4.判断导线应力是否超限通过计算得到导线的应力，使用上述的导线控制应力的判断方法，判断导线的应力是否超过了允许的范围。

第二章 导线张力(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导线的机械物理特性，一般指破坏张力、弹性系数、热膨胀系数。

(一) 导线的破坏张力对导线作拉伸试验，将测得瞬时拉断力。

利用多次测量结果，可以建立一组经验公式来计算导线的瞬时拉断力。

考虑到施工和运行中导线接头、修补等因素，设计用导线破坏张力取其实测或计算瞬时拉断力T p 的95%，即 T ps =0.95T p （2-1-1） 式中 T p —导线的瞬时拉断力，N ；T ps —导线的破坏张力，N 。

（二）导线的弹性系数物体的弹性系数也称为弹性模量。

导线的弹性系数是指在弹性限度内，导线受拉力作用时，其应力与相对变形的比例系数，通过试验得出的应力-应变曲线确定，可表示为Tl T E A l A σεε===∆ （2-1-2）式中 T —导线拉力，N ；l 、Δl —导线的原长和伸长，m ；σ—导线的应力，即单位截面的张力，σ=T/A ，N/mm ²； ε—导线的相对变形，ε=Δl/l ； A —导线的截面积，mm ²； E —导线的弹性系数，N/mm ²。

钢芯铝绞线的弹性系数按下式近似计算1s Al E mE E m+=+ （2-1-3）式中 E Al 、E s 、E —分别为铝、钢和综合弹性系数，N/mm ²，E s =190000 N/mm ², E Al =55000 N/mm ²；m =A Al /A s —铝对钢的截面比m =A Al /A s 。

（三）导线的热膨胀系数导线温度升高1℃所引起的相对变形，称为导线的热膨胀系数，可表示为 /t αε=∆ （2-1-4） 式中 ε—温度变化引起的导线相对变形，ε=Δl/l ；Δt —温度变化量，℃；α—导线的热膨胀系数，1/℃。

钢芯铝绞线的热膨胀系数的计算式为s s Al Al s Al E m E E mE ααα+=+ （2-1-5）式中 αAl 、αs 、α—分别为铝、钢和综合热膨胀系数，1/℃。

[架线]导地线各种弧垂的含义及计算方法（附计算表格），彻底弄懂弧垂01-导地线各种弧垂的含义弧垂，又叫弛度，行业外叫“挠度”。

一般定义为：导线悬挂曲线上任意一点到两侧悬挂点连线之间的垂直距离（即任意点弧垂）。

在工程设计、施工、运行中，涉及到观测弧垂、竣工弧垂、平视弧垂（分小平视弧垂和大平视弧垂）、任意点弧垂、最大弧垂、中点弧垂和百米弧垂等诸多术语。

我们施工平时常用的弧垂，有观测弧垂、竣工弧垂、百米弧垂。

为方便初学者使用，将各种弧垂的含义逐一解释如下。

1）观测弧垂，就是某一温度下，现场观测时需要达到的弧垂。

高差不大的情况下，观测弧垂=竣工弧垂，只有连续倾斜地形工况下，才需要区分观测弧垂和竣工弧垂。

施工时，需要根据设计图纸要求，先计算竣工弧垂，然后根据计算出来的竣工弧垂，进一步计算出观测弧垂和线夹安装位置调整值（俗称“爬山值”）。

当导地线弧垂稳定达到观测弧垂时，停止紧线，开始进行附件安装，直线塔附件安装时，需要对线夹安装位置进行调整，也就是说线夹安装的位置不一定是导线与滑车的中心，正常线夹安装完毕，悬垂串应呈竖直状态，各档的弧垂由观测弧垂值变成竣工弧垂值。

观测弧垂、紧线弧垂、施工弧垂，基本上都是同一个意思。

孤立档的观测弧垂，在以前，孤立档或构架档紧线，是一端挂好耐张瓷瓶串，然后在另一端不带瓷瓶串紧线，弧垂紧到设计所规定的紧线弧垂时，再将耐张瓷瓶串挂到导线上，由于瓷瓶串自重比载往往比导线重很多，弧垂会发生变化。

紧线完毕挂耐张串前的弧垂，称之为观测弧垂、紧线弧垂或施工弧垂，两侧瓷瓶串均安装完毕后的弧垂，叫竣工弧垂。

如今的紧线施工工艺，是两端均带瓷瓶串紧线，其中一端事先压接完毕，另一端通过卡线器、钢丝绳短套临时与瓷瓶串金具连接，紧线完毕画印、断线压接，然后过牵引挂到金具上，弧垂直接定型，直接达到竣工弧垂。

2）竣工弧垂，附件安装完毕之后的弧垂值，是与观测弧垂、紧线弧垂、施工弧垂相对而言的。

通过上面观测弧垂的阐述，相信大家已经有了初步的理解。

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。

配网线架空线路导线应力弧垂计算软件简介（使用说明书）一、概述1、软件研发背景架空线路应力弧垂其电气距离计算是架空线路设计和线路运行分析必不可少的计算工作，目前配网架空线路这方面的计算工具还只能借用主网的有关软件，但该软件对配网来说还存在一定的局限性，比如不能计算配网线路孤立档弧垂、不能验算线间距离，并且该软件操作对于配网线路过于复杂，应用不广，很难解决孤立档杆塔选型和大档距杆型设计计算等问题，只能用excel表格进行手工计算，计算很繁琐，且容易出错。

本软件是旨在解决设计过程中“效率低、出错率高”等问题而研究开发的计算软件。

现已广泛应用于配网架空线路各种工况下的导线应力弧垂特性、架线弧垂、孤立档计算及导线线间距离计算中，为10kV配网架空线路设计了提供一个高效、便捷而又轻松的设计计算平台。

2本软件的最大特点本软件的最大特点是操作简单方便，计算快速准确，不易出错。

本软件只需进行简单设计输入，选择导线型号和气象条件等几个参数，确定后即可根据自己的需要自动进行计算并将计算结果导出到excel表中，整个过程几分钟。

是一套真正适用于配网的架空线路导线力学计算的软件。

3本软件的应用场境：（1）架空线路施工图设计中①导线架线弧表图。

有些特殊设计，无标准图可套用时，就必需用软件计算才可。

②孤立档杆塔选型强度计算。

孤立档导线张力与连续档张力差较大。

孤立档杆塔承若较大的张力差。

杆塔强度计算时需考虑该差值。

③特殊设计时，大档距杆塔线间距离验算。

档距较大时，需验算杆塔横担的长度需满足档距中央线间距离的要求。

1.架空线运行事故分析。

根据导线的张力性计算，可得出不同工况下的导线张力和弧垂特性，为事故分析提供可靠的技术支持。

二. 使用说明1、运行环境1）、操作系统：32位或64位XP、win7操作系统。

2 ）、支持软件：VB6.0、office2007及以上版本、Autocad20082、安装和初始化将压缩文件dxlxjs.zip解压到c盘根目录下即可。

导线应力弧垂计算导线的应力弧垂计算是为了确定导线的形态以及对导线进行张力设计的重要步骤。

应力弧垂的计算能够保证导线在各种外力的作用下仍能满足导线张力、弧垂和安全等要求。

在导线应力弧垂计算中，需要考虑导线的自重、气候条件（如风速、温度等）以及拉力等因素。

下面将详细介绍导线应力弧垂计算的主要内容。

1.导线自重的计算：导线自重是导线弧垂计算的基础，需要根据导线的材料、截面形状等参数来计算。

常用的导线材料有铝、钢、镀铝钢等，不同材料的密度和弹性模量不同，对导线自重的计算产生影响。

2.外力的计算：外力包括风力、温度应力等。

风力是导线设计中最重要的外力之一，通过风压力和风速来进行计算。

可以使用一些风压公式和根据当地的气象数据来计算风力对导线的作用力。

温度应力是由于导线在高温和低温环境下的膨胀和收缩所引起的。

根据导线的线膨胀系数和温度变化范围，可以计算出温度应力对导线张力和弧垂的影响。

3.导线张力的计算：导线张力是导线应力弧垂计算中即需要考虑的因素。

导线张力通过外力和导线自重的作用来计算。

在计算过程中，需要使用悬链线理论、拉力平衡方程等公式来进行计算。

4.弧垂的计算：导线在张力作用下会形成一定的弧垂，弧垂的大小与导线自重、张力、气象因素等有关。

通过计算张力和弧垂之间的关系，可以确定导线的最佳弧垂，确保导线的安全性和可靠性。

在导线应力弧垂计算中，还要考虑导线的固定方式和绝缘子的位置、串控因素等因素对导线张力和弧垂的影响。

通过综合考虑这些因素，可以得出合理的导线应力弧垂计算结果，从而指导导线的设计、安装和维护工作。

总之，导线应力弧垂计算是非常重要的工程设计环节，直接关系到导线的安全性和可靠性。

合理的导线应力弧垂计算结果可以保证导线在各种外力的作用下保持良好的形态，从而确保电力系统的正常运行和供电质量的稳定。

架空导线弧垂计算公式：档端角度法观测弧垂
θ=arctan
l af
f
h4
4+
-
±
b=(2a
f-)2
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。

一、前言架空线路设计和施工都需要进行导线力学计算．笔者编制了导线应力、弧垂计算的BASIC 程序，用户只需按屏幕显示的表格键入导线参数、气象条件，计算机即能完成计算全过程，并将计算结果打印制表。

各种计算项目采用菜单选择，用户使用非常方便。

本文就该程序的设计方法及特点作一简单介绍，以供参考．二、架空导线应力、孤垂的计算机算法1．导线比载计算导线的综合比载是垂直比载（自重、冰重）、水平比载（风压）的矢量和．对各种气象情况的综合比载可用下式表示：式中：q——导线的单位重量（千克／千米）S——导线的计算截面（毫米2）d——导线的计算外径（毫米）b——导线覆冰厚度（毫米）v——设计风速（米／秒）C——风荷载体形系数，当线径d＜17毫米时，C=1.2，当线径≥17毫米时，C=1.1；覆冰时不论线径大小C=1.2α——风速不均匀系数，根据不同风速取值。

（程序框图略）2．临界档距计算及有效临界档距判别根据工程需要，导统应力孤垂的计算项目有时多达十种，即最大风速、覆冰情况、安装情况、事故断线、最低气温、最高气温、外过电压（有风、无风）、内过电压、平均气温。

这十种情况对应十种气象条件．但导线选用应力的控制条件只可能是其中的4种情况，即最低气温、最大风速、覆冰情况和平均气温．这4种控制条件的两两组合有6个临界档距。

一般地n种控制条件有=n(n－1)／2个临界档距，其中有效临界档距有0～（n—1）个。

两个控制条件的临界档距为式中：E——导线弹性模数（千克／毫米２）a——导线温度线膨胀系数（l／℃）δi、δj——两种控制条件的限定应力（最大使用应力或年平均运行应力上限）（千克／毫米２）ti、tj——两种控制条件的气温（℃）gi、gj——两种控制条件的比载（千克／米•毫米２）。

由式（2－1）可知，若将n个控制条件的g／δ值由小到大排列，再比较各δ＋aEt，并满足下式：不满足式（2－2）的控制条件不起作用舍去。

当两种控制条件的g／δ相同时，舍去δ＋aEt 较大者；若两者的δ＋aEt相同，舍去g／δ较小者，则所有满足式（2－2）的控制条件均有实数解的临界档距，把满足（2－2）式的控制条件由小到大编为序号1、2、3、…c（c≤n），并相应建立C－l个临界档距数栏。

导线的应力及弧垂计算编辑整理：尊敬的读者朋友们：这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（导线的应力及弧垂计算）的内容能够给您的工作和学习带来便利。

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第二章导线的应力及弧垂计算一、比载计算本线路采用的导线为LGJ-120，本地区最大风速v=30m/s，覆冰风速v=10m/s，覆冰厚度b=10mm表2-1 LGJ—120规格计算外径mm计算截面mm2单位质量kg/km15.20138.334951、=9.8=9。

82）2、冰重比载=q/S=27.73×10—3=27.732）3、自重和冰重总比载(垂直比载）=+=（35。

068+50.517）=85。

5852）4、无冰风压比载=0.6125×10—3=0。

6125=61.7842）5、覆冰风压比载=0。

6125×10-3=0。

6125—3=18.7032)6、无冰综合比载==10-3=71.0422)7、覆冰综合比载==10—3=87.6052）一、临界档距的计算及判别查表4-2-2可知：表2—2 LGJ-120的机械特性参数综合瞬时破坏应力（N/mm2）弹性模数(N/mm2）线膨胀系数（1/℃）284.2784001910-6[]===113。

68（N/mm2）全线采用防振锤防振，所以平均运行应力的上限为0。

25σp=0.25（N/mm2）L lab==139.7mL lac===152.07mL lad===117。

01mL lbc===163.7mL lbd===105。

9mL lcd===0二、导线应力弧垂计算㈠最低气温时（T=—20℃)当L=50m时，应力由最低气温控制σ=113。