第二章导线应力弧垂分析

第八节 最大弧垂的计算及判断 字体大小 小 中 大

设计塔杆高度、校验导线对地面、水面或被跨越物间的安全距离，以及按线路路径 的纵断面图排定杆塔位置等，都必须计算最大弧垂。最大弧垂可能在最高温度时或最大 垂直比载时出现。为了求得最大弧垂，直观的办法是将两种情况下的弧垂计算出来加以 比较，即可求得最大弧垂发生在什么情况下。

但为了简便起见，一般先判定出现最大弧垂的气象条件，然后计算出此气象条件下的弧垂，即为最大弧垂。判断出现最大弧垂的气象条件，可用下面两种方法。 一、 临界温度法

若在某一温度，导线自重所产生的弧垂与最大垂直比载（有冰无风）时的弧垂相等，则此温度称为临界温度，用tc表示。

在临界温度的气象条件下比载g=g1，温度t=tc，相应的弧垂为

（2－75）

以最大垂直比载时的g3、t3、σ3为n状态，以临界温度时的g1、t1、为

把上式化简，于是可解得临界温度为

（

式中tc—临界温度，℃； t3—覆冰时大气温度，℃； σ3—覆冰无风时的导线应力，MPa; α—导线温度线膨胀系数，1/℃； E—导线的弹性系数，N/mm2； g1—导线自重的比载， N/m.mm2； g3—导线覆冰时的垂直比载，N/m.mm2。

将计算出的临界温度tc与最高温度tmax相比较，当tmax＞tc时，最高温度时的弧垂f1为最大弧垂；当tmax＜tc时，覆冰时的弧垂f3为最大弧垂。 二、临界比载法

如果最高温度时导线的弧垂与某一比载在温度t3下所产生的弧垂相等，则此比载称为临界比载，用gc表示。

在最高温度气象条件下，比载g=g1,温度t=tmax，应力σ=σ1，弧垂

。

由临界比载定义可知：f1=f3，从而可得下式

由上式解出gc为 （2－78）

式中gc—临界比载，N/m.mm2； tmax—最高温度，℃； t3—覆冰时大气温度，℃；

g1—导线自重的比载，N/m.mm2；

σ1—最高温度、比载为 时的导线应力，MPa； α—导线温度线膨胀系数，1/℃； E—导线的弹性系数，N/mm2。

将计算出的临界比载gc与最大垂直比载g3相比较，g3＞gc时，覆冰时的弧垂f3为最大垂直弧垂；当g3＜gc时，最高气温时的弧垂f1为最大弧垂。 三、举例

【例2-4】 架空线通过Ⅳ类气象区，导线为LGJ-120/20,设线路档距为弧垂。

解：导线比载、临界档距、控制条件及控制范围见本章例题。 （1）计算最高气温时的导线应σ1；

=300m且悬挂点等高，试计算导线的最大

由=300m，小于有效临界档距CBD=725.007m,所以控制条件为年平均运行应力和年平均气温，即σm=76.214

MPa ,tm=10℃,gm=g1=34.015×10-3N/m.mm2。设最高气温时的参数为n状态，σn=σ1，tn＝tmax=40℃,gn=g1=34.015×10-3N/m.mm2。由悬挂点等高时的状态方程为

把已知的参数值代入A、B的公式得：

将A、B代入状态方程得

即最高气温时的导线应力σ1=62.036 （MPa） （2）计算临界比载gc为

由上节例题可知，最大垂直比载g3=54.6×-3N/m.mm2。因为g3＜gc，所以最高气温时导线的弧垂为最大。 （3）计算导线的最大弧垂：

最大弧垂为 , 代