应力、弧垂分析方法

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1、总结前述应力、弧垂分析方法,导线的应力、弧垂计算步骤以下面例题作进一步说明:  [例2-5]某35KV输电线路,导线为LGJ-95/20型,全国第Ⅱ气象区,安全系数K=2.5,采用防振锤防振,其中年平均运行应力为σpcal=0.25σcal,在线路中有一耐张段布置如图2-19所示,试求以下内容:  (1)第二档中交叉跨越通信线的垂直距离能否满足要求? 

2、 (2)#4杆塔的最大、最小垂直档距以及最大上拔力是多少?       图2-19 某耐张段布置图  解:该题中并未告知计算气象条件及应力。通过计算分析可明确本章各节内容的相互联系及应用方法,计算时可按如下步骤:  1.计算临界档距并判别控制区;  2.计算代表档距,确定本耐张段的控制条件;  3.确定计算气象条件并计算各计算气象条件时的应力;  4.进行各具体项目的计算。  (1)计算临界档距并判别控制条件  导线物理特性参数如下:  弹性系数E=7600MPa;截面积S=113.9mm2;热膨胀系数α=18.5×10-61/℃;外径d=13

3、.87mm;计算拉断力Tcal=37200N。则  瞬时破坏应力  最大使用应力  年平均运行应力  将有关计算数据列于下表2-6中。表2-6计算数据表气象条件气温(℃)风速(m/s)覆冰(mm)控制应力(MPa)比载(N/m.mm2)g/σ(1/m)编号最低气温-1000130.5735.187×10-32.695×10-4A年平均气温150081.6135.187×10-34.312×10-4B覆冰-5105130.5760.150×10-34.607×10-4C最大风速10300130.5769.923×10-35.355×10-4D最高

4、温度4000 35.187×10-3    将有关数据代入临界档距计算式,可计算得各临界档距值如表2-7所示。表2-7临界档距表(m)ABCCAB=虚数CBC=500.30CCD=298.87CAC=126.11CBD=362.35 CAD=203.63    有效临界档距判别结果见图2-20所示,    图2-20 有效临界档距判别结果  即有:当,控制条件为年平均气温,年平均运行应力;当,控制条件为最大风速,最大使用应力。  (2)计算代表档距      =245.06(m)  结合有效临界档距判别结果可知,该耐张段应力计算控制气象条件为年

5、平均气温,控制应力。  (3)交叉跨越校验和垂直档距计算  1)交叉跨越校验  交叉跨越校验应按最大垂直弧垂气象条件进行。首先应用状态方程式求出高温时或最大垂直比载时的应力。然后进行最大垂直弧垂判别,最后计算弧垂。具体参见书56页计算过程。  2)垂直档距计算  由垂直档距计算式分析可见,耐张段中杆位一经排定,杆塔的垂直档距大小取决于比值的大小且随之变化。  对于低洼处的杆塔,若括号中两项之和为负值。则比值小,垂直档距大,反之垂直档距小。因此,一般位于低洼处的杆塔,其最大垂直档距发生在最大弧垂条件,最小垂直档距发生在最低气温,而位于高处的杆塔则

6、相反。  本题中因﹟4杆位于低洼处,最大弧垂气象条件为最高气温,所以最大垂直档距为:    最小垂直档距:此时需先求最低气温时应力,即    则  结果  3)最大上拔力为    从上例计算中可见,垂直档距随气象条件变化而变化,其最大、最小值可相差很多,如本例中则相差150.16m,所以,即使在最大弧垂时垂直档距为正,但若相邻两档导线最低点偏移值之和(m1+m2)为负值,都应进行有关导线的上拔校验

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