地线使用应力计算(地线安全系数确定)--修改版

架空导、地线安全系数及年平系数取值零才博客输电线路导地线安全运⾏条件耐振条件，强度条件是指架空线在任何⽓象条件下不能强度条件和耐振条件输电线路导地线需同时满⾜强度条件断线，即各种设计⽓象条件下线条的最⼤使⽤张⼒值不能超过线条的强度许⽤张⼒；耐振条件是指线条应具有⾜够的耐振能⼒，使架空线不致因振动⽽引起断股断线，这要求导线在振动时的张⼒值不能超过年平均运⾏张⼒上限值。

输电线路控制⽓象条件覆冰有风，⽽耐振控制最低⽓温、覆冰有风对于⼀般档距，设计中考虑强度控制⽓象条件为最⼤风速最⼤风速、最低⽓温年平均⽓温。

⽓象条件为年平均⽓温安全系数考虑强度控制，规程规定导、地线在弧垂最低点的的设计安全系数不应⼩于2.5，即Kc≥2.5，表⽰弧垂最低点的最⼤使⽤张⼒不应⼤于导地线破断张⼒的1/Kc，即40%。

考虑微风振动控制的年均⽓温⽓象条件下的年均运⾏张⼒，不得超过破断张⼒的25%，即年平系数Kp≤0.25。

因此，安全系数和年平均运⾏张⼒是两个控制条件，计算时利⽤安全系数得出低温、⼤风、覆冰三个⽐较条件最后再加上年均运⾏条件，四个控制条件参与⽐较，最终推算出控制⼯况，之后利⽤控制⼯况推算各个⼯况的张⼒。

年平运⾏张⼒上限如何取值？年平运⾏张⼒上限Kp的选取与某种防振措施对应，⽤处仅⽤于防振计算并作为架空线受⼒状态的控制条件之⼀，可根据《110kV~750kV架空输电线路设计规范》（GB50545-2010）中表5.0.13的⼏个界限取值，即对于钢芯铝绞线有0.16，0.18，0.22，0.25五个值可选，对于镀锌钢绞线有0.12，0.18，0.25三个值可选。

第2章 土中 应 力 计 算自重应力：由土体重力引起的应力附加应力：由于建筑物荷载在土中引起的应力 要求：正确理解自重应力、附加应力、基底压力、基底附加压力的概念及影响因素。

掌握各种应力的计算公式、计算方法及分布规律。

第一节 土中应力状态法向应力以压应力为正，拉应力为负；剪应力以逆时针方向为正，顺时针方向为负。

σx 、σy 、σz ，τxy=τyx、τyz=τzy、τzx=τxz，第二节 土中的自重应力由土体重力引起的应力称为自重应力。

一般是自土体形成之日起就产生于土中。

一、均质地基土的自重应力土体在自身重力作用下任一竖直切面均是对称面，切面上都不存在切应力。

因此只有竖向自重应力σc z ，其值等于单位面积上土柱体的重力W 。

深度z 处土的自重应力为： 式中 γ为土的重度，kN/m 3 ；F 为土柱体的截面积m 2。

σcz 的分布:随深度z 线性增加，呈三角形分布。

二、成层地基土的自重应力地基土通常为成层土。

当地基为成层土体时，设各土层的厚度为h i ，重度为γi ，则在深度z 处土的自重应力计算公式地下水位以上的土层取天然重度γ，地下水位以下的土层取有效重度γ`( γ` = γsat- γw) γw=10kN/m3 三、土层中有不透水层时的自重应力在地下水位以下，如果埋藏有不透水层（坚硬的粘土、基岩），该层面处的自重应力应按上覆土层的水土总重计算。

四、水平向自重应力式中K 0为侧压力系数，也称静止土压力系数例题 2-1某土层及其物理性质指标如图所示，地下水位在地表下1.0 m ，计算土中自重应力并绘出分布a 点：b 点：c 点：d 点：例题 2-2某地基土层的地质剖面如图所示，计算各土层的自重应力并绘出分布 50m 处：48m 处：45m 顶：45m 不透水层面：43m 处：【课堂讨论】• 土的性质对自重应力有何影响?• 地下水位的升降是否会引起土中自重应力的变化？如何影响？作业1、20==h cz γσkpa h cz 6.1816.1811=⨯==γσkpa h h cz 4.271)108.18(6.182211=⨯-+=+=γγσkpah h h cz 6.523)104.18(4.27332211=⨯-+=++=γγγσ0==h cz γσkpah cz 3621811=⨯==γσh h cz 5.613)105.18(362211=⨯-+=+=γγσkpah h h ww cz 5.913105.612211=⨯+=++=γγγσkpah h h h w w cz 5.1292195.91332211=⨯+=+++=γγγγσ第二节 基底压力的简化计算建筑物荷载通过基础传递给地基的压力称基底压力，又称地基反力。

地线种类及导地线配合计算一、架空地线的种类1、镀锌钢绞线a、用途：一般用作架空地线和拉线。

b、标准及代号：GB1200-88（旧GB1200-75）代号：例GJ－80 1×7-11.4-1175-A-GB 1200-887股－外径－抗拉强度－A级锌层镀锌级别：A、特厚B、厚C、薄c、结构：分三股、七股、十九股、三种1×3 1×7 1×19d、公称抗拉强度分级1175 1270 1370 1470 1570 五级N/mm2120 130 140 150 160 kgf/mm2e、规格与新旧线比较1×7-9.0-1175-A GJ-501×7-9.6-1175-A GJ-55f、选择：用于避雷线：宜用股数少的，如7股，雷击性能好用于拉线：宜用股数多的，如19股，柔软。

g、厂家：天津大成五金厂重庆钢系绳厂安徽马鞍山鼎太金属制品公司河南巩义杭州2、锌铝合金镀层钢绞线（锌-5%铝-稀土合金度钢绞线）a、特点：耐腐蚀性比镀锌钢绞线高出2-5倍，用于污秽严重地区的架空地线和拉线。

价格与镀锌钢绞线等同。

b、表示方法：与国标镀锌钢绞线相同，多加X。

如GJX-80c、规格：与国标镀锌钢绞线相同。

d、价格：与镀锌钢绞线等价。

e、厂家：（Ⅰ）杭州塘栖钢系绳厂（Ⅱ）南通电力线路器材厂（Ⅲ）马鞍山鼎太金属制品公司3、铝包钢绞线a、特点在高强钢丝的外面，挤压包上一铝层，再经多次拉拔而成的双金层线。

具有一定的导电能力和较强的抗腐蚀线。

b、用途：（Ⅰ）良导体地线；（Ⅱ）严重腐蚀地区的架空地线；（Ⅲ）钢芯铝绞线的钢芯；（Ⅳ）电气化铁道的承力索c、结构：1×3,1×7,1×19,1×37d、导电率分：20.3%，23%，27%，30%，33%，40%标准韧铜（％IAGS）e、代号：LBGJ-150-30AC （YB/T124-1997）f、规格：（见表）江西新华金属材料制品公司g、标准：YB/T124-1997二、地线选择的要求：1、要有足够的机械强度和耐振性能，安全系宜大于导线。

接地计算书一.水平接地网热稳定截面及材料选择根据短路电流计算结果，单相接地短路电流Id2(1)=14.017 kA , 则接地引下线热稳定截面：Sg ≥t Iedc)1(其中：te ---短路的等效持续时间, te≥tm+tf+to（见DL/T 621-1997第21页，附录C式（C2）)，tm——主保护动作时间tf——断路器失灵保护动作时间to——断路器开断时间∴ te ≥tm+tf+t这里取1sc---接地线材料的热稳定系数，如采用30%导电率镀铜圆钢，取c=145；采用镀铜圆钢截面积 Sg ≥tIedc)1(=96.6(mm2)水平接地网热稳定截面，采用镀铜钢材截面积S’=75%〃Sg=0.75×96.6=72.45(mm2)；所以：采用镀铜钢材料，主接地网接地材料,接地引下线材料均选用5213GW镀铜圆钢（直径约为13.2mm）；接地网采用镀铜钢材料，基本可以不考虑腐蚀对接地体的影响，设计使用寿命大于40年。

二.接地分析根据土壤接地电阻率终堪报告，建议取土壤电阻率的平均值ρ=30Ω〃 m∴接地电阻R计=0.5Sρ=6072305.0∙=0.192(Ω)规程要求的接地电阻值为R规=I 2000其中：I为流经接地装置的入地短路电流，为14.017kA∴R规=2000/14017=0.142 (Ω)<0.19(Ω)因此，如按一般常规设计，只在原有站址做水平地网，且地网网格采取等间距布置，网格大小约为8米。

此时，地网接地电阻为0.192欧姆，大于规范要求值，同时接触电势及跨步电势值如下表（参照DTL621-1997）：接地电阻为0.192欧的时候，跨步电势和接触电势的计算：参照DL/T621-1997计算站内接触电势和跨步电势:接触电势Ut=ttρ17.0174+=179.1跨步电势Us=t tρ7.0174+=195tρ=土壤电阻率，取30欧米。

t=接地短路故障电流持续时间，取1秒。

（完整word版）地应⼒计算公式地应⼒计算公式（⼀）、井中应⼒场的计算及其应⽤研究（秦绪英，陈有明，陆黄⽣ 2003年6⽉）主应⼒计算根据泊松⽐µ、地层孔隙压⼒贡献系数V 、孔隙压⼒0P 及密度测井值b ρ可以计算三个主应⼒值：()001H v A VP VP µσσµ??=+-+??-??()001h v B VP VP µσσµ??=+-+??-??Hv b dh σρ=??相关系数计算：应⽤密度声波全波测井资料的纵波、横波时差（p t ?、s t ?）及测井的泥质含量sh V 可以计算泊松⽐µ、地层孔隙压⼒贡献系数V 、岩⽯弹性模量E 及岩⽯抗拉强度T S 。

①泊松⽐22220.52()s p spt t t t µ?-?=-②地层孔隙压⼒贡献系数 22222(34)12()b s s p m ms mp t t t V t t ρρ??-?=-?-? ③岩⽯弹性模量 2222234s pb ss pt t E tt tρ?-?=-?④岩⽯抗拉强度 22(34)[(1)]T b s p sh sh S a t t b E V c E V ρ=-?-+??注：,,,m ms mp t t ρρ??分别为密度测井值，地层⾻架密度，横波时差和纵波时差值。

,,a b c 为地区试验常数。

其它参数不同地区岩⽯抗压强度参数是参照岩⽯抗拉强度数值确定,⼀般是8～12倍,也可以通过岩⼼测试获得。

岩⽯内摩擦系数及岩⽯内聚⼒是岩⽯本⾝固有特性参数,可以通过测试分析获得。

地层孔隙压⼒由地层⽔密度针对深度积分求取,或者⽤重复地层测试器RFT 测量。

也可以通过地层压裂测试获得,测试时,当井孔压⼒下降⾄不再变化时,为储层的孔隙压⼒。

（⼆）、⼀种基于测井信息的⼭前挤压构造区地应⼒分析新⽅法（赵军 2005年4⽉）基于弹性⼒学的测井地应⼒分析以弹性⼒学理论为基础,经过⼀定的假设条件和边界条件可以推演出⽤于计算地下原地应⼒的数学模型,⽤地球物理测井信息(包括声波全波列和密度等)确定模型参数,对地应⼒进⾏连续计算与分析。

第三章地基应力计算第一节概述建（构）筑物的建造使地基土中原有的应力状态发生了变化，如同其它材料一样，地基土受力后也要产生应力和变形。

在地基土层上建造建（构）筑物，基础将建（构）筑物的荷载传递给地基，使地基中原有的应力状态发生变化，从而引起地基变形，其垂向变形即为沉降。

如果地基应力变化引起的变形量在建（构）筑物容许范围以内，则不致对建（构）筑物的使用和安全造成危害；但是，当外荷载在地基土中引起过大的应力时，过大的地基变形会使建（构）筑物产生过量的沉降，影响建（构）筑物的正常使用，甚至可以使土体发生整体破坏而失去稳定。

因此，研究地基土中应力的分布规律是研究地基和土工建（构）筑物变形和稳定问题的理论依据，它是地基基础设计中的一个十分重要的问题。

地基中的应力按其产生的原因不同，可分为自重应力和附加应力。

二者合起来构成土体中的总应力。

由土的自重在地基内所产生的应力称为自重应力；由建筑物的荷载或其它外荷载(如车辆、堆放在地面的材料重量等)在地基内所产生的应力称为附加应力。

因地震而引起的惯性力也属于外荷载的范围。

对于形成年代比较久远的土，在自重应力的长期作用下，其变形已经稳定，因此，除了新填土外，一般来说，土的自重不再会引起地基土的变形。

而附加应力则不同，因为它是地基中新增加的应力，将引起地基土的变形。

地基土的变形导致基础沉降、倾斜和相邻基础出现沉降差。

所以，附加应力是引起地基土变形的主要原因。

除上述二种应力外，地基土中水的渗流引起的渗透力也是土中的一种应力。

当然，环境条件的改变也会引起土中应力的变化。

本章重点介绍自重应力和附加应力的计算方法，反映土中应力特点的有效应力原理以及土中应力变化的描述方法，即应力路径等内容。

根据土样的单轴压缩试验资料，当应力很大时,土的应力~应变关系就不是一条直线了，即土的变形是非线性的。

然而，考虑到一般建筑物荷载作用下地基中应力的变化范围(应力增量)还不太大，如果用一条割线来近似地代替相应的曲线，其误差可能不超过实用的允许范围。

[基础课堂]架空输电线路悬挂点、弧垂最大、档距中央、任意点等应力计算应用1.前言小编在前面介绍过架空输电线路的气象条件确定、导、地线参数最大使用应力的计算。

通过气象条件及导、地线参数我们能求出导、地线比载，因此我们介绍了导、地线比载的计算，具体见《架空输电线路导、地线的比载计算应用示例》。

我们知道了最大使用应力，但该最大使用应力属于那种气象条件？为此我们通过气象条件、导、地线参数及比载我们判断控制气象条件，既求临界档距，因此我们介绍了控制气象条件判断，见《架空输电线路有效临界档距的判定（控制气象条件）计算应用》。

我们知道了控制气象条件的应力，但温度的变化导线的应力发生相应的变化，所以我们又介绍了各种气象条件下导、地线应力的计算，见《[基础课堂]各种气象条件下导、地线应力的计算应用（状态方程式求解）》。

为了判断导线对地是否安全我们介绍了怎么判断在什么气象条件下弧垂最大，最大值是多少，我们介绍了最大弧垂的判定，见《[基础课堂]架空输电线路最大弧垂的判定计算应用》。

然后介绍了怎么计算任意一点的最大弧垂，怎么将现场测量的任意一点的弧垂折算至档中最大弧垂与任意一点的最大弧垂，见《[基础课堂]怎样将架空输电线路现场实测弧垂折算至最大弧垂，判断其对地安全？》我们知道架空导线或者地线在不同气象，不同位置的导线对地距离都有差异，为此上期我们介绍了《[基础课堂]架空输电线路最大、最低、档距中央、任意点弧垂计算应用》。

前面我们介绍应力时每次我们都介绍为弧垂最低点的应力，那我们线路上任意一点的应力是多少呢，任意一点的垂向应力是多少呢（水平应力就是我们最点的应力，小编不再阐述）？平时我们在设计或运行时，经常需要计算绝缘子串的机械强度是都满足导线的张力，这张力就是悬挂挂点的相应气象条件的张力，我们计算出悬挂点应力就能知道就能知道张力（应力X截面）。

其实还有我们在计算杆塔的挂板倾角也与我们计算的应力有关，下面小编就对任意一点，弧垂最低点、档距中央、最大弧垂点的的应力（此应力不是我们的水平应力）、悬挂点应力等进行简单介绍。

第1篇一、引言架空输电线路是电力系统中重要的组成部分，其安全运行直接关系到电力系统的稳定性和供电可靠性。

地线作为架空输电线路的重要组成部分，其主要作用是防止导线因电晕、雷击等外界因素导致的跳闸事故，同时起到保护导线和绝缘子串的作用。

因此，地线的安全系数规定对于确保架空输电线路的安全运行具有重要意义。

二、地线安全系数的定义地线安全系数是指地线的瞬时破坏力与其在正常工作状态下的最大使用力的比值。

地线安全系数是衡量地线安全性能的重要指标，其数值越高，地线的安全性能越好。

三、地线安全系数的规定原则1. 确保地线在正常工作状态下的安全可靠运行。

2. 考虑地线材料、结构、环境等因素对地线安全性能的影响。

3. 适应不同电压等级、不同气象条件下的地线安全要求。

4. 在满足安全性能的前提下，降低地线成本，提高输电线路的经济性。

四、地线安全系数的规定标准1. 设计安全系数设计安全系数是指地线在设计阶段应满足的安全系数。

根据《架空输电线路设计技术规程》（DL/T 5092-2013），地线的设计安全系数应不小于2.5。

2. 弧垂最低点最大应力下的设计安全系数地线在弧垂最低点最大应力下的设计安全系数应不小于2.5。

考虑到地线多采用钢绞线，易腐蚀，其设计安全系数宜大于导线的设计安全系数。

3. 控制微风振动时的设计安全系数在控制微风振动的年均气温气象条件下，地线在采取防振措施的情况下，年均运行应力不应超过25%，即此时的设计安全系数不应小于4.0。

4. 悬挂点的设计安全系数在导、地线在弧垂最低点最大应力情况下，悬挂点的设计安全系数不应小于 2.25。

5. 稀有风速或稀有覆冰校验时的设计安全系数在校验稀有风速或稀有覆冰气象条件时，500kV、660kV（单回）、750kV及以下架空输电线路弧垂最低点的最大使用张力不应超过综合拉断力的70%，悬挂点的最大使用张力不应超过综合拉断力的77%。

1000kV、800kV及1100kV架空输电线路则相应要求为60%和66%。