【正文】 即 2110001008f ???? 2100 100lff ???????觀測(cè)檔距 l的弧垂 （ 5?21） 【 例 5?3】 條件同例 5?2， 試?yán)L制其安裝曲線 。 2． LGJ–500/45導(dǎo)線的有關(guān)參數(shù) ， 匯集于表 5?10中 。 由于 γ3=γ1+γ2， 將其上式對(duì)比可以看到 ， 只要將冰重比載 γ2與上式中的最后一項(xiàng)比較 ，稱(chēng)為 臨界冰重比載 ， 記為 γ2j， 所以 )( m ax12 btj ttE ?? ???? （ 5?20） 在輸電線路的設(shè)計(jì) 、 施工和運(yùn)行中 ， 經(jīng)常用到架空線在各種氣象下的 應(yīng)力和弧垂值 。小高差時(shí)的有效臨界檔距為 lab= lbc=， 大高差時(shí)的有效臨界檔距為 lab= lbc=。在這種編號(hào)情況下 ， 后面的 （ 序號(hào)大的 ） 可能控制氣象條件的 Fi曲線上升得較快 。 當(dāng)l=0時(shí) ， 所有氣象條件的 dFi/dl=0， 切線水平 ， 為一極值點(diǎn) 。 因此對(duì)于大檔距架空線 ， 最大比載氣象條件將成為控制條件 。 整理得 將式 （ 5?10） 兩端同除以 （ A?0） ， 并令 Ax c 2?? 3ABC ?則式 （ 5?10） 變?yōu)? Cxx ?? )1(2 若 A為正值 ， C、 x、 均為正值； A為負(fù)值 ， C、 x為負(fù)值 。 （ 3） 長(zhǎng)度變化的原因：由于溫度變化 ， 架空線產(chǎn)生 熱脹冷縮 ；由于施加有軸向應(yīng)力 ， 架空線產(chǎn)生 彈性伸長(zhǎng) 。 （ 3） 架空線為完全彈性體 。 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 。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 。 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 。 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 。 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 。 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(chēng)為 臨界比載 ， 以 γj表示 。 表 5?8 架空線應(yīng)力弧垂曲線計(jì)算項(xiàng)目 氣象條件 計(jì)算項(xiàng)目 最高 氣溫 最低 氣溫 最大風(fēng) (強(qiáng)度 ) 最大風(fēng) (風(fēng)偏 ) 覆冰 無(wú)風(fēng) 最厚冰 (強(qiáng)度 ) 最厚冰 (風(fēng)偏 ) 內(nèi)過(guò) 電壓 外過(guò) 無(wú)風(fēng) 外過(guò) 有風(fēng) 安裝 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。 一般從最高施工氣溫至最低施工氣溫每隔 5℃ （ 10℃ ）繪制一條弧垂曲線 。 3． 按表 5?17中的弧垂數(shù)據(jù) ， 繪制 40℃ ～ ?10℃ 共六條曲線 ， 如圖 5?4所示 。 表 5?13 有效臨界檔距判別表 可能的控制條件 a（最低氣溫） b（最大風(fēng)速） c（年均氣溫） d（最厚覆冰） 臨界檔距（ m） lab= lac= lad= lbc=虛數(shù) lbd=0 lcd= — 容易看出 lac=、 lbd= m為有效臨界檔距 。 此外 ， 為方便施工和維護(hù)單位觀測(cè)檢查弧垂 ， 需要制作架空線在自重和無(wú)風(fēng)氣象下的弧垂隨溫度和檔距變化的曲線 ， 稱(chēng)為 安裝曲線 ， 亦稱(chēng)放線曲線 。 從該例可以看出 ， 檔距不同 ， 控制條件可能不同；同一檔距 ， 高差不同 ， 控制條件也可能不同 ， 高差對(duì)臨界檔距有一定影響 。 該有效臨界檔距 lac是 a條件控制檔距的上限 ， c條件控制檔距的下限 。 ② 在 l??的過(guò)程中 ， γi/[σ0]i較大者的 Fi值上升較快 。 實(shí)際上 ， 有可能使應(yīng)力達(dá)到許用值的氣象條件是：最低氣溫 、 最大風(fēng)速 、 最厚覆冰和年平均氣溫四種 ， 為可能成為控制條件 ， 是設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮的 。 32x1．試湊法 迭代初值 ， 計(jì)算出新的 應(yīng)力值 ；再以此應(yīng)力值作為新的初值 ， 代入迭代公式求出 ； …… ；反復(fù)進(jìn)行下去 ， 直至 ＜ δ為止 。 結(jié)論 二、懸鏈線狀態(tài)方程式 將線長(zhǎng) L、平均應(yīng)力 σcp的懸鏈線公式 （ 4?27）、（ 4?65)代入式 （ 5?2）， 略加整理，就可得到懸掛點(diǎn)不等高時(shí)的懸鏈線狀態(tài)方程式為 ? ?22201 0 1 01 1 1 11 1 1 0 11 1 01 012tg 1 ( ) 1 tg c h22LL lll t tl E l L? ?? ? ??? ?????????? ? ? ? ? ? ??? ???????? ?? ???? ?? ? ?22202 02 02 2 2 22 2 2 0 22 2 02 022tg 1 ( ) 1 tg c h22LL lll t tl E l L? ?? ? ??? ???????? ? ? ? ? ? ? ????????? ?? ???? ?? （ 5?3） 分別為兩種狀態(tài)下架空線弧垂最低點(diǎn)處的應(yīng)力 分別為兩種狀態(tài)下架空線所在平面內(nèi)的檔距 分別為兩種狀態(tài)下不考慮高差（即令 h1=0、 h2=0）時(shí)的架空線線長(zhǎng) 分別為兩種狀態(tài)下架空線所在平面內(nèi)的高差角 分別為兩種狀態(tài)下的溫度 架空線的制造溫度 懸點(diǎn)等高時(shí) ： h1=0、 h2=0， tgβ1=0、 tgβ2=0， 則上式變?yōu)?： ? ? 01 1 1 01 1101 1 0011 ( ) c h2 2 2lL lL t t EE?? ?? ?? ? ? ?? ? 02 2 02 02 2202 2 0021 ( ) c h222lL lL t t EE?? ?? ?? ? ? ? ?（ 5?4） 考慮風(fēng)荷載時(shí)：可將式 （ 5?3） 、 （ 5?4） 中的各參數(shù)代以風(fēng)偏平面內(nèi)的參數(shù) ， 得到有風(fēng)時(shí)的懸鏈線狀態(tài)方程式 ， 感興趣的讀者可自行導(dǎo)出 。 狀態(tài)方程式： 揭示架空線從一種氣象條件 （ 第一狀態(tài) ）改變到另一種氣象條件 （ 第二狀態(tài) ） 下的各參數(shù)之間關(guān)系的方程 。 換句話講 ， 架空線中點(diǎn)應(yīng)力的斜拋物線狀態(tài)方程式消除了高差的影響 ， 使計(jì)算簡(jiǎn)化 。 其導(dǎo)數(shù)為 22 2 23 cc Ay ?? ???則牛頓迭代式為 )()()(2)1(2 nnncnc yy???? ??)0(2c? (0) (0)39。 1． 圖解法 （ 1） 控制條件與 Fi值 1） 設(shè)有 n個(gè)可能成為控制條件的氣象條件 ， 其相應(yīng)的比載 、 氣溫和水平應(yīng)力分別為 γi、 ti、 和 [σ0]i（ i=1， 2， … ， n） 。 兩兩曲線的交點(diǎn)為臨界檔距 ， 其中上包絡(luò)線的交點(diǎn) lab、 lbc、 lcd為有效臨界檔距 ， 其余的交點(diǎn) lac、 lad、 lbd為無(wú)效臨檔距 。 γ1(0,0) γ2(10,0) γ3(10,0) γ4(0,30) γ5(10,10) γ6(0,30) γ7(10,10) 10?3 10?3 10?3 10?3 10?3 10?3 10?3 αf = μsc= αf =，μsc= 表 5?4