《架空輸電線路設(shè)計(jì)講座》第5章-全文預(yù)覽
【正文】 情況 事故 氣象 年均 氣溫 應(yīng)力曲線 導(dǎo)線 △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ 地線 △ △ △ △ △ △ △ 弧垂曲線 導(dǎo)線 △ △ △ 地線 △ 注 ：導(dǎo)線計(jì)算最高氣溫和最大垂直比載二者中最大弧垂氣象的值。 地線不輸送電力 ， 故不存在內(nèi)過(guò)電壓的氣象情況 。 第四節(jié) 架空線的應(yīng)力弧垂曲線和安裝曲線 一 、 應(yīng)力弧垂曲線 表示各種氣象條件下應(yīng)力 （ 弧垂 ）與檔距之間的函數(shù)關(guān)系 。 為了使用方便 ， 需要將各種氣象條件下架空線的應(yīng)力和弧垂隨檔距的變化用曲線表示出來(lái) 。 223188jbll ????? bj ????31? 二、臨界比載判定法 臨界比載： 若架空線在覆冰無(wú)風(fēng)氣溫 tb下 ， 某一垂直比載使其產(chǎn)生的弧垂與最高氣溫氣象下的弧垂相等 ， 則此比載稱為 臨界比載 ， 以 γj表示 。 臨界溫度法和臨界比載法 。 出現(xiàn)氣象： 最高氣溫或最大垂直比載 。 控制條件的作用檔距范圍如圖 5?2所示 。 利用公式 （ 5?13） ， 可以算得不同高差下的臨界檔距如表 5?7所示 。 截面積 A （ mm2） 導(dǎo)線直徑 d （ mm） 彈性系數(shù) E （ MPa） 溫膨系數(shù) ? （ 1/℃ ） 計(jì)算拉 斷力 Tj （ N） 單位長(zhǎng)度 質(zhì) 量 q （ kg/km） 強(qiáng)度極限 σp （ MPa） 安全 系數(shù) k 許用應(yīng)力[σ] （ MPa） 年均應(yīng)力 上限 [σcp] （ MPa） 65000 10?6 103900 1349 =58 計(jì)算有關(guān)比載及 γ/σ值 ， 比載的結(jié)果列于表 5?5中 ， γ/σ值列于表 5?6中 。 3） 如果在某條件欄中 ， 存在臨界檔距值為虛數(shù)或 0的情況 ， 則該欄條件不起控制作用 ， 應(yīng)當(dāng)舍去 。 （ 2） 計(jì)算可能控制條件之間的臨界檔距 ， 并按編號(hào) a、 b、c、 …… 的順序排成下表的形式 （ 表中考慮了四種可能控制條件的情況 ） 。 圖解法判定有效臨界檔距 ， 直觀易行 ， 但受作圖比例所限以及曲線間的交叉角太小 ， 不易準(zhǔn)確讀出有效臨界檔距的數(shù)值 ， 因此通常與利用式 （ 5?12） 的計(jì)算配合起來(lái)應(yīng)用 。 可以看出 ， 曲線族的上包絡(luò)線的 Fi最大 ， 為控制氣象條件曲線 。 ③ 如果 F0i和 γi/[σ0]i中的最大值對(duì)應(yīng)的是同一氣象條件 ，該氣象條件的 Fi值在所有檔距下必為最大 ， 則該氣象條件 控制所有檔距 。 220dd 12 [ ]iiiF E ll???（ 5?17） 220 20[] 24 [ ]ii i iiElF E t??????? ? ????? 2） Fi曲線對(duì) l的一階導(dǎo)數(shù)僅取決于比值 γi/[σ0]i， γi/[σ0]i 大者上升的快 。 4） 結(jié)論 ： 當(dāng)有多種氣象條件可能成為控制條件時(shí) ， 值 Fi最大者是該檔距下的應(yīng)力控制條件 ， 其余氣象條件不起控制作用 。 判定有效臨界檔距的方法很多 ， 這里介紹 圖解法 和 列表法 。 把一種控制條件作為第一狀態(tài) ， 其比載為 γi， 溫度為 ti， 應(yīng)力達(dá)到允許值 [σ0]i。 2l 推論： 在檔距 l 由零逐漸增大至無(wú)限大的過(guò)程中 ， 必然存在這樣一個(gè)檔距：氣溫的作用和比載的作用同等重要 ，最低氣溫和最大比載時(shí)架空線的應(yīng)力相等 ， 即最低氣溫和最大比載兩個(gè)氣 象條件同時(shí)成為控制條件 。在其它條件相同的情況下 ， 檔距不同 ， 出現(xiàn)最大應(yīng)力的控制氣象條件也可能不同 。 利用計(jì)算機(jī)運(yùn)算時(shí) ，可采用精確公式 （ 5?3） 或 （ 5?6） 編制通用程序求解 。 ABcc ??22 ??（ 2）迭代過(guò)程： ABncnc ???)(2)1(2 ??（ n=0， 1， 2， … ） )0(2c? )1(2c?)2(2c )( 2)1( 2 nc ?? ??（ 1）迭代式 ： x=f(x)。 根據(jù)這一特點(diǎn) ， 在 A、 C已知的情況下 ， 可以采用試湊的方法解出 x， 然后再換算出 σc2。 注意：雖然式中 γ‘ γ’ 2均為綜合比載 ， 但 σ0 σ02仍為架空線順線路方向的水平應(yīng)力分量 ， 即垂直平面內(nèi)的最低點(diǎn)應(yīng)力 ， 不能把 σ0 σ02誤認(rèn)為風(fēng)偏平面內(nèi)架空線最低點(diǎn)的應(yīng)力 。 （ 2）以檔距中央軸向應(yīng)力表示的狀態(tài)方程式：（兩端除以 cosβ） )(2424 12212211222222 ttElElEcccc ????? ???????（ 5?8） 結(jié)論：若以架空線中央應(yīng)力代替最低點(diǎn)應(yīng)力 ， 則不等高懸點(diǎn)和等高懸點(diǎn)架空線的斜拋物線狀態(tài)方程式具有相同的形式 。 三 、 斜拋物線狀態(tài)方程式 將斜拋物線線長(zhǎng) L及平均應(yīng)力 σcp代入式 （ 5?2） ， 便得到架空線的斜拋物線狀態(tài)方程式為 2 3 2 2011 1 1 1 1 11021 01 1 01 1c os 11 ( )c os 24 c os 24 c osl l l ttE?? ? ? ?? ? ? ? ???? ? ? ?? ? ? ? ???? ? ? ?? ? ? ???2 3 2 2022 2 2 2 2 22022 02 2 02 2c os 11 ( )c os 24 c os 24 c osl l l ttE?? ? ? ?? ? ? ? ???? ? ? ?? ? ? ? ? ???? ? ? ?? ? ? ???（ 5?5） 若檔距 、 高差的大小可認(rèn)為不變 ， 即 l1=l2=l、 h1=h2=h（ β1=β2=β） 時(shí) ， 將上式展開(kāi)并加以整理后得 2 3 2 302 0121212202 01c os c os ()24 24 c os c osll l ttE??? ? ? ? ?? ? ? ?? ? ?? ? ? ?????2 2 2 3 2 23022 1 2 2202302 01 02 022 3 2 2011110201 01c os()24 c os 24 c os 24 c osc os ( )24 c os 24 c oslllttE E EllttEE?? ? ? ? ??? ? ? ? ? ? ??? ? ??? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ? ? ??? ??? ? ? ???? ? ? ????? 計(jì)算分析表明，上式中右端各項(xiàng)的結(jié)果與左端各項(xiàng)相比可忽略不計(jì)，則有 2 2 3 2 2 32102 01 2 12202 01c os c os c os ( )24 24E l E l E t t? ? ? ?? ? ? ???? ? ? ? ? （ 5?6） 此式是斜拋物線狀態(tài)方程式的近似式 ， 但近似過(guò)程彌補(bǔ)了斜拋物線公式的誤差 ， 因此精度很高 。 設(shè)架空線的線性溫度膨脹系數(shù)為 ?， 彈性系數(shù)為 E， 原始長(zhǎng)度的微元 dL0， 新的狀態(tài)下為 dL， 則 00d 1 ( ) dxL t t LE? ???? ? ? ????? 對(duì)上式沿架空線線長(zhǎng)進(jìn)行積分 ????????????????)(d1 000 ttLELLLLx???????? ???? )(10ttELcp ??（ 5?1） 從架空線的懸掛 長(zhǎng)度 L中減去彈性伸長(zhǎng)量和溫度伸長(zhǎng)量，即可得到檔內(nèi)架空線的原始線長(zhǎng)。 （ 3） 架空線為完全彈性體 。 不同氣象條件 （ 狀態(tài) ） 下架空線的各參數(shù)之間存在著一定的關(guān)系 。 當(dāng)氣象條件發(fā)生變化時(shí) ， 線長(zhǎng) 、 弧垂 、 應(yīng)力發(fā)生相應(yīng)變化 。 （ 2） 架空線上的荷載均勻分布 。
教學(xué)課件相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1