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《架空输电线路设计讲座》第章

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架空线路设计

架空线路设计

2),线路事故情况下的气象条件组合 这里指断线情况 a. b. 3),线路安装和检修情况下的气息条件组合 10m/s,无冰,最低气 温月平 均气温 (2),典型气象区 ),典型气象区 ), 我国划分为九个典型气象区
外过电压---- 又称雷电过电压,大气过电压 大气过电压.由大 大气过电压 气中的雷云对地面放电而引起的.分直击雷过电压 和感应雷过电压两种.雷电过电压的持续时间约为 几十微秒,具有脉冲的特性,故常称为雷电冲击波. 直击雷过电压是雷闪直接击中电工设备导电部分时 直击雷过电压 所出现的过电压.雷闪击中带电的导体,如架空输 电线路导线,称为直接雷击 .感应雷过电压 感应雷过电压是雷闪 感应雷过电压 击中电工设备附近地面,在放电过程中由于空间电 磁场的急剧变化而使未直接遭受雷击的电工设备 (包括二次设备,通信设备)上感应出的过电压. 因此,架空输电线路需架设避雷线和接地装置等进 行防护.通常用线路耐雷水平和雷击跳闸率表示输 电线路的防雷能力.
2.避雷线
避雷线 一般采用有较高强度的镀锌钢绞线. 根据运行经验,避雷线可采用不同程度种类的避 雷线. 110kv及以上 山区220kv 330 kv及以上 60kv 重要负荷 雷电30天 35 kv
二,输电线路有关的几个术语
一般来说,电压越高,输送的功率越大,输送的距离越远. 例如:35kV架空电力线路,输送距离可达50km,一般输送 功率为1～2万kW;110kV线路的输送距离可达100km,输 送功率为3～6万kw. 电力系统的额定电压等级为:500kV,330kV,220kV, 110kV,60kV,35kV,10(20)kV,380(220)V等. 1,档距 相邻杆塔导线悬挂点之间的水平距离称为档距. 2,弧垂 导线上任一点到悬挂点连线之间在铅垂方向的最大距离 3,限距 导线到地面的最小距离称为限距.

《架空输电线路》课后习题答案全

《架空输电线路》课后习题答案全
得钢芯铝绞线的综合拉断力为：
T j = aδ a Aa + δ 1% As = 1.0 × 175 × 147.26 + 1140 × 34.36 = 64940.9 N
查表 3-1 得 LGJ 则 ∆E
− 150 / 35 钢芯铝绞线的弹性系数、温度线膨胀系数的标准值为： [E ] = 80000 N mm2 ， [α ] ＝17.8 × 10 −6
2 2
（6）无冰综合比载 最大风速（计算强度）时有
γ 6 (0,30) = γ 1 (0,0) + γ 4 (0,30) = 36.487 2 + 44.715 2 × 10 −3 = 57.712 × 10 −3 (MPa m ) 最大风速（计算风偏）时有
2 2
γ 6 (0,30) = γ 1 (0,0) + γ 4 (0,30) = 36.487 2 + 36.368 2 × 10 −3 = 51.516 × 10 −3 (MPa m ) 安装有风时有 γ 6 (0,10) = γ 1 (0,0) + γ 4 (0,10) = 36.487 2 + 6.624 2 × 10 −3 = 37.083 × 10 −3 (MPa m )
1
°
C
。
∆E = 8.62% [E ] ∆α ∆α = α − [α ] = (17.97 − 17.8) × 10 −6 = 0.17 × 10 −6 1 ° C , γ α = = 0.96% [α ] ∆T j ∆T j = T j − T j =| 64940.9 − 65020 |= 79.1N ， γ T = = 0.12% Tj = E − [E ] = 86899.5687 − 80000 = 6899.5687 N mm 2 , γ E =

《架空输电线路设计讲座》第4章

《架空输电线路设计讲座》第4章

X 0 、x cos 0
Y 0 、 x sin LOC
结 架空线上轴向应力的水平分量处处相等
架空线上任一点轴向应力的垂向分量等于该
论 点到弧垂最低点间线长LOC与比载γ之积
以上二式相除可得
tg
0
LOC
或
dy dx
0
LOC
（4-3）
结论：γ/σ0一定时，架空线上任一点处的斜率与该点至弧垂
ch
(l 2
2 0
x1
)
（4−8）
利用恒等式 ch ch 2sh sh 对上式进行变
换，可以得到
2
2
fx
2 0
sh
x1 2 0
sh
(l x1)
2 0
（4−8‘）
（2）在档距中央（最大弧垂）fm，此时x=0或 x1=l/2，所以
fm
yB
0
(ch
l 2 0
1)
2 0
sh 2
【解】双曲函数可采用下面公式：
shx ex ex 2
chx ex ex 2
(1)公用项计算： 0
63.504 34.047 103
1.8652103
（m）
1
0.5361103
0 1.8652 103
（1/m）
sh
l 2 0
sh
500
0.5361103 2
sh0.13403 0.13443
最低点间的线长成正比。在弧垂最低点O处θ =0。
三、悬链线方程的积分普遍形式
将式（4−3）写成
两边微分
y
0
LOC
dy
0
d(LOC
)
0
(dx)2 (dy)2 0

《架空输电线路设计讲座》第10章

《架空输电线路设计讲座》第10章
（10−3）
代入（10−2）中，得
2 2 1d U 1d V T m 0 2 Ud x Vd t2
（c）
2 令 a T0 / m，则
2 1d U 1 1 d2 V 2 2 Ud x a Vd t2
（d）
上式左端与 t 无关，右端与 x 无关，因此必等于同一常 数。令这个常数为 ( / a ) 2 ，则
n
将式（10−6）和B=0代入式（f），得主函数为：
n U x )A x （n=1，2，3，…） （10−9） n( nsin l 上式是 n 阶固有频率的振动主模态，在架空线长度方向
上呈正弦曲线变化。所以 n （10−10） y ( x , t ) sin x ( C sin t D cos t ) n n n n n l ,0 ) 0 假设导线的初始位移为零，即当t=0时 yn(x ，代入式 （10−10）得 必有 所以
n T 1 T 0 0 fn n 2 2 l m m
（10−7）
统所决定的，与初始条件无关。对应不同的 2n l ，有不同的频率fn，即固有频率不 （10−8） 是一个值，而是一组值。
其中 λ为振动波波长 从式（ 10−7）可以看出，导线的固有频率只与n、l、T0和m有关，是由系
y y t t 0sin n 0
二、有刚度无阻尼的架空线振动
设架空线的刚度为EJ，水平 张力为T0，单位长度质量为 m 。由于刚度的存在，微元 段dx上有弯矩，如图所示。 列平衡方程有：
整理之，得
2 2 y y Q T m 0 0 2 2 x x t
（a）
（j）
能满足边界条件，将U（x）代入式（g），有
n x n x n x n n 2 EJ sin T sin m sin 0 l l l l l

(完整版)架空输电线路设计(研究生)

(完整版)架空输电线路设计(研究生)
输电线路设计理论
建筑工程学院土木系 孔伟
第一章 架空输电线路基本知识
第一节 概述
一、输电线路的任务
发电厂、输电线路、升降压变电站以及 配电设备和用电设备构成电力系统
输电线路的任务就是输送电能，并联络各 发电厂、变电所使之并列运行，实现电力 系统联网
电网分布
国内电网目前主要分为南方电网公司和国家电网公司 南网公司包含：广东、广西、云南、贵州、海南5省； 其余省份为国家电网管辖
在国家标准GB/T 1179－1999中， JL/GIB-630-45/7、JL/G2B-630-45/7 、 JL/G3A-630-45/7， 1、2、3分别表示普通强度、高强、特高强， A、B表示镀层厚度普通和加厚。
JGIB-40-19
碳纤维复合导线是目前全世界电力输变电系统理想的 取代传统的钢芯铝铰导线、铝包钢导线、铝合金导线及 进口导线的新产品，ACCC碳纤维复合导线与传统导线 相比具有重量轻、强度大、低线损、弛度小、耐高温、 耐腐蚀、与环境亲和等优点，实现了电力传输的节能、 环保与安全。
电力系统构成
变电所 （substation）
电力系统中对电能的电压和电流 进行变换、集中和分配的场所。
• 作用：变换电压，集 中、分配、控制电力 流向及调整电压
• 枢纽变电所 • 地区变电所 • 用户变电所
二、电力线路的分类
输电线路 由发电厂向电力负荷中心输送电 能的线路以及电力系统之间的联络线路称 为输（送）电线路。
R—单位长度导线电阻，/m；
X0—单位长度线路电抗，/m，可取 0.410−3/m；
tg一负荷功率因数角的正切。
3、按导线允许电流校验
Im
WR WF WS Rt
WR 单位长度导线的辐射散 热功率 WF 单位长度导线的对流散 热功率 WS 单位长度导线的日照吸 热功率

南方电网kV架空输电线路设计技术规定宣讲资料PPT学习教案

南方电网kV架空输电线路设计技术规定宣讲资料PPT学习教案
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6 气象条件
6.5 大跨越的基本风速，如无可靠资料，宜将附近陆上输电线路的风速统计 值换算到跨越处历年大风季节平均最低水位以上10m处，并增加10%，然后考 虑水面影响再增加10%后选用。
大跨越的基本风速不应低于相连接的陆上输电线路的的基本风速。必要 时，还宜按稀有风速条件进行验算。
500kV架空输电线路（含大跨越）的重现期与《建筑结构荷载规范》一致取50 年，110～220kV输电线路（含大跨越）的重现期取30年。
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6 气象条件
6.2 确定基本风速时，应按当地气象台、站10min时距平均的年最大风速作样 本，并采用极值Ⅰ型分布作为概率模型。
统计风速的高度如下： 各级电压大跨越 离历年大风季节平均最低水位10m 110～500kV输电线路 离地面10m
500kV输电线路及其大跨越
50年
110～220kV输电线路及其大跨越 30年
说明：我国建设部颁布的《建筑结构荷载规范》（GB 50009—2001）把风荷 载基本值的重现期由30年一遇提高到50年一遇；经对风荷载重现期由30年一 遇提高到50年一遇增加值的评估，重现期提高后风速值约提高5％，使杆塔的 抗风能力比原来提高了很多，但不会造成工程量较大的增加，因此本规定将
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6 气象条件
6.7 在有足够的覆冰观测资料，并确认资料有效性的情况下，应采用概率统 计法确定线路设计冰厚，其概率模型宜采用极值 I 型分布；甚少或无覆冰观 测资料可用时，应通过对附近已有线路的覆冰调查分析确定设计冰厚。 6.8 确定设计基本冰厚时，对易覆冰地区的特别重要输电线路宜适当提高覆 冰设防标准。 6.9 地线设计冰厚，除无冰区外，应较导线增加不小于5mm。 说明：根据2008年初我国南方地区覆冰灾害情况分析结果，新增补充条文。

《架空电力线路》课件


3 安全设施
为电力线路设置避雷器、 跳闸装置等设备来确保安 全运行。
架空电力线路的发展
1
发展历程
经历了从简单的木质杆到现代化金属支架杆的演变，提高了线路的可靠性和安全 性。
2
未来发展趋势
随着科技的进步，架空电力线路将更加智能化、高效化，并向无人值守、自动化 方向发展。
Байду номын сангаас
结语
通过本课程，我们深入了解了架空电力线路的构造、材料、故障处理、安全以及未来发展趋势。希望大家在日 常生活中能够更加安全地使用电力，并对电力线路有更深入的了解。
架空电力线路的故障
1
常见故障类型
包括断线、短路、电气火灾等，需要及时诊断和修复。
2
故障处理方法
采用维修、更换设备或重新布线等方法来解决不同类型的故障。
架空电力线路的安全
1 安全意识
参与者应时刻注意电力线 路的危险性，严格遵守操 作规范并佩戴必要的防护 装备。
2 安全规范
制定和执行安全标准，包 括线路维护、检修和故障 处理等方面。
导线
导电材料制成的电线，用于将电能从发电站传 输到用户。
垂线
与支架杆相连的电力线路主杆，用于承载导线 与其他设备，并保持适当的距离。
附属设备
用于支持和保护架空电力线路的设备，如绝缘 子、避雷针等。
架空电力线路的材料
导线材料
常见的导线材料包括铜、铝等，具有优良的导电性能和机械强度。
支架杆材料
常用的支架杆材料有镀锌钢、混凝土等，具有抗腐蚀和耐久性。
《架空电力线路》PPT课 件
欢迎大家参加今天的课程！在本课程中，我们将介绍架空电力线路的构造、 材料、故障处理、安全以及未来发展趋势。

《架空输电线路设计讲座》第2章设计用气象条件


V [(d 2b)2 d 2 ] b(d b)
4
若取覆冰的密度ρ=0.9×10−3 kg/cm3，则冰重比载为
2(b,0)
Vg
A
b(d b)g
A
27.728 b(d b) A
103
(MPa/m)
3．垂直总比载：自重比载与冰重比载之和，即
3(b, 0) 1(0, 0) 2 (b, 0)
v2 1.6
(Pa)
1．无冰风压比载 考虑到整个档距上的风速通常不一致，架空线的迎风面
积形状（体型）对空气流动的影响，以及风向与线路走向间 常存在一定的角度，无冰时的风基压本风比压载按下式计算
4 (0, v)
c
f
sc d
Wv A
sin 2
103
(MPa/m)
设计50风0k速在V线（5路m0/0风s）k荷V载线调1路整0及系设风2其架数组以速计空（值下不对线，中均杆可外风冰径匀引塔取径d架载1系）≥5表入1空体空数73m线−型风线，28m，0系中根截时荷～线的数据面μ3风s载径0数用（c积以=向值d途空1调下＜.。1与不气。1整7线同动m30有路系力m～时方系3数5μ数向以sc，）的下=1，夹是.2对，3角5考及无线其虑以上
（二）水平比载 分无冰风压比载和覆冰风压比载，方向作用在水平面内。 基本风压：空气的动能在迎风体单位面积上产生的压力。 根据流体力学中的伯努利方程，基本风压为:
Wv
1 2
v2
基本风压与风速和空气密度有关
一般采风用速v标时准的风空空风压气气速标密密准度度值ρ=1.25kg/m3，此时
Wv
0.625v2
p
k
架空线的抗拉强度极限 架空线的设计安全系数
（二）安全系数的规定

架空输电线路设计完整PPT课件

华中特高压交流跨区联网。 2010年，南网公司首条特高压直流±800kV云南-广东直流工程建
成。 2010年，±800kV复奉线建成，. 通过特高压直流线路实现川电东
二、发展趋势 1．特高压交流输电
输送容量大，线路损耗小，稳定性好，
经济指标高 2．特高压直流输电 线路造价低，线路损耗小，系统更稳定，可 靠性高，能限制系统的短路电流，换流站造 价高，污秽严重，多端输电技术复杂
.
1954年 1960年
1972年 1981年 1989年 2005年 2009年
220KV 长江大跨越
330KV
500KV ±500KV
750KV 10.00KV
我国电网发展历程 1952年，逐步建设形成京津唐110kV输电网。 1954年，逐步建设形成东北电网220kV骨干网架。 1972年，逐步建设形成西北电网330kV骨干网架。 1981年，逐步建设形成500kV超高压交流骨干网架。 1989年，逐步建设形成±500kV超高压直流骨干网架。 2005年，逐步建设形成西北电网750kV骨干网架。 2009年，首条特高压交流1000kV长南、南荆线建成，实现华北与
架空常规型 单回路 交流
.
.
舟山大跨越
大跨越钢管塔高度
370米、重量5999吨
均达到了输电线路铁
塔世界之最，档距
2756米达到亚洲第一，
特大跨越自主设计、
自主加工、自主施工
在国内也属首次。同
时，为保证铁塔的稳
定性和牢固性，两基
370米跨越塔所采用
的212米以下主管内
灌注混凝土创新技术，
抗风能力等级16级，
2015年核 准“三交”
1000kV蒙西-武汉 1000kV张北-南昌 1000kV济南-枣庄-临沂-潍坊

三峡大学 架空输电线路施工 课程设计

（拷的学长的，给大家共享下，错的地方自己改改）《架空输电线路施工》课程设计专业：输电线路工程班级学号：2009148205姓名：刘。

指导老师：江老师三峡大学电气与新能源学院2013年1月目录1 任务书―――――――――――――――――――12 组织施工方案――――――――――――――――2 2.1课题来源――――――――――――――――― 2 2.2施工方案选择――――――――――――――――3 2.3现场布置――――――――――――――――――3 2.4组立程序――――――――――――――――――6 2. 5注意事项―――――――――――――――――10 2.6力学计算――――――――――――――――――10 3施工设备工器具需求―――――――――――――154 施工人员需求――――――――――――――――185 参考书目――――――――――――――――――20第二部分组织施工方案2．1课题来源：此次课程设计的杆塔是220KV—Z1型塔，黑龙江送变电工程公司曾经采用单抱杆分解组立，杆塔呼称高度为27m,重量5745Kg,最大段重量1048Kg,其他尺寸见杆塔示意图1如下：2．2组立方案选择：此杆塔是输电线路中比较常见的杆塔，组立的方法比较多，参考书目一后，先拟定以下方案：1）座腿式抱杆整体组立杆塔，其特点式进行杆塔整体施工布置时使抱杆固定座落在位于上部的两个塔腿，其抱杆根部能够随着铁塔的起立而转动。

抱杆的制造、运输、布置、拆移都比较方便；施工设计计算简单。

2）倒落式抱杆整立杆塔，首先在地面把组装好，然后使用倒塔式“人字形”抱杆进行起吊。

3）普通大型吊车组立杆塔。

4）可以采用冲天抱杆、“士字形”型抱杆进行组立。

5）外拉线抱杆分解组立杆塔，5）内拉线分解组塔，采用双吊起立，效率高。

以上方案都可以进行组立此塔，此次设计采用外拉线单抱杆组立铁塔，其大致思路如下：在抱杆头部挂有滑轮，通过穿入滑轮的钢绳可以起吊塔材，使其能够固定在铁塔主材之上，随着塔的组装增高，抱杆也随着增高，根部有以尾绳，直至整个铁塔组立完毕，再将抱杆落回地面。

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ch0.13403 1.009
（2）架空线的弧垂、线长和应力
f 0 (ch l 1) 1.8652103 (1.009 1) 16.787 （m） 2 0
L 2 0 sh l 21.8652103 0.13443 501.48 （m）
2 0
A
B
0ch
l 2 0
63.504 1.009 64.08
dy dx
0
LOC
sh x 0
或记为
Lx
0
sh
x 0
整档架空线的线长L
LOC
0
x
sh
0
L
2Lxl / 2
2 0
sh
l 2 0
（4−10）
结论：在档距 l 一定时，架空线的线长仅为比值 0 的函数。
四、等高悬点架空线的应力
1、轴向应力：架空线上任一点C处的应力指的是该点的轴向应 力，其方向同该点线轴方向。轴向应力σx可视为水平应力σ0和垂向应 力σγ=γLOC的合成。任一点的应力:
sh
x1 2 0
sh
(l x1)
2 0
（4−8‘）
（2）在档距中央（最大弧垂）fm，此时x=0或 x1=l/2，所以
Байду номын сангаас
fm
yB
0
(ch
l 2 0
1)
2 0
sh 2
l 4 0
（4−9）
除非特别说明，架空线的弧垂一般指的是最大弧垂。 最大弧垂在线路的设计、施工中占有十分重要的位置。
三、等高悬点架空线的线长
【例4-1】某档等高悬点架空线，档距l=500m，导线为
LGJ−150／25。在某气象条件下导线的使用应力（最低点应力）
σ0=63.504MPa，比载γ=34.047×10−3 MPa/m，试求该气象条件 下导线的弧垂、线长和悬挂点应力及垂向分量。
【解】双曲函数可采用下面公式：
shx ex ex 2
chx ex ex 2
(1)公用项计算： 0
63.504 34.047 103
1.8652103
（m）
0
1 1.8652 103
0.5361103
（1/m）
l
500 0.5361103
sh
2 0
sh
2
sh0.13403 0.13443
ch
l 2 0
ch
500
0.5361103 2
架空输电线路设计
第四章 均布荷载下架空线的计算
线路力学研究的主要内容：架空线的弧垂、应力和线长。
原因：弧垂和应力直接影响着线路的正常安全运行，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。因此设计合适的弧 垂是十分重要的。
↓→σ↑
f
↑
振动加剧，断股； 杆塔荷载↑→塔重↑； 对地安全距离↓→杆塔高度↑→塔重↑； 风摆、舞动和跳跃↑→塔头尺寸↑→塔重↑。
上式两端积分，得
y
0
ch
0
(
x
C1 )
C2
（4−5）
式中C1、C2为积分常数，其值取决于坐标系的原点位置。
第二节 等高悬点架空线的弧垂、线长和应力
等高悬点：当是当x指=x0架=时0空时，，d线dyxy的=0两，个利可用悬解C得挂1=C点01，=高0解；度得相C2同 。 0 . 一、等高悬点架空线的悬链线方程 1、将坐标原点取在弧垂最低点； 2、定C1、C2：
x
2 0
( LOC )2
2 0
(
0sh
x 0
)2
0
1 sh2 x 0
根据恒等变换 ch 1 sh2 ，可得
x
2、悬挂点A、B处应力
0ch
x 0
A
B
0ch
l 2 0
如果用弧垂表示，则为
（4−11） （4−12）
A B 0 f
结论：等高悬点处架空线的应力等于其水平应力和作用在其上的比载 与中央弧垂的乘积的和。
（MPa）
A B L / 2 34.047 103 501.48 / 2 8.537 （MPa）
从上例可以看出，线长仅仅比档距相差1.48m，增大约 3.0‰，但弧垂却达到了16.787m，说明线长的微小变化会 引起弧垂的很大变化，对此应给予足够的重视。
第三节 不等高悬点架空线的弧垂、线长和应力
2、计算式： （1）架空线任一点x处的弧垂fx：
而 所以
fx yB y
yB
0
(ch
l 2 0
1)
fx
0
ch
l 2 0
ch
x
0
0
ch
l 2 0
ch
(l 2
2 0
x1
)
（4−8）
利用恒等式 ch ch 2sh sh 对上式进行变
换，可以得到
2
2
fx
2 0
最低点间的线长成正比。在弧垂最低点O处θ =0。
三、悬链线方程的积分普遍形式
将式（4−3）写成
两边微分
y
0
LOC
dy
0
d(LOC
)
0
(dx)2 (dy)2 0
分离变量后两端积分
1 y2dx
dy
dx
1 y2 0
arcsh(
y)
0
(x
C1 )
或写成
dy dx
sh
0
(x
C1 )
（4−4）
第一节 架空线悬链线方程的积分普遍形式
一、二点假设 1.柔性线假设：架空线只能承受拉力而不能承受弯矩。 2.荷载沿架空线线长在某一平面内均布。 根据这二个假设，悬挂在两基杆塔间的架空线呈悬链线 形状。
（1）档距比架空线的截面尺寸大得多，线长要远远大于其直径 （2）多采用多股细金属线构成的绞合线
二、悬链线微分方程 如图，在架空线上任取一点C，取长为LOC的一段架空线 作为研究对象，根据力的平衡方程式，有
X 0 、 x cos 0
Y 0 、 x sin LOC
结 架空线上轴向应力的水平分量处处相等
架空线上任一点轴向应力的垂向分量等于该
论 点到弧垂最低点间线长LOC与比载γ之积
以上二式相除可得
tg
0
LOC
或
dy dx 0 LOC
（4-3）
结论：γ/σ0一定时，架空线上任一点处的斜率与该点至弧垂
注3、意悬：链y线方程0：(将chC1、0 Cx2的值1)代回式（（44−−65）），并加以整理得
（1）等高悬点架空线的悬链线具体形状完全由比值σ0/γ决定 （2）比载γ一定的情况下，架空线的水平轴向应力σ0是决定
悬链线形状的唯一因素. （3）适用于不等高悬点.
二、等高悬点架空线的弧垂
1、定义：架空线上任一点的弧垂是指该点距两悬点连线的垂向 距离。
不等高悬点：
高差：同一档距两悬挂点间的高度差。
高差角：两悬挂点连线与水平面的夹角。
一、不等高悬点架空线的悬链线方程
1、定C1、C2：
y
dy0 dx
schh 00
((xxCC11)
C2
当x=a时，ddyx
0
，求得C1=－a；
原点位于左侧悬挂点处
当x=0时，y=0，求得
C2
0
ch
a 0
再将C1、C2之值代回到式（4−5），有