【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 36)將這兩種氣象條件的參數(shù)代入導(dǎo)線的狀態(tài)方程式得 (37) (38) （39）式（39）中：使導(dǎo)線弛度與最高氣溫時(shí)的導(dǎo)線弛度相等的、覆冰時(shí)的導(dǎo)線比載；：最高氣溫時(shí)的空氣溫度； ：最高溫度時(shí)導(dǎo)線的水平應(yīng)力；：覆冰時(shí)的空氣溫度； ：導(dǎo)線的熱彩脹系數(shù)；：導(dǎo)線的彈性伸長(zhǎng)系數(shù)； ：耐張段的代表檔距；對(duì)于已知的耐張段，可根據(jù)該耐張段的代表檔距從導(dǎo)線的機(jī)械特性曲線上得到最高溫度時(shí)的應(yīng)力值，將、分別代入式（39）中，可算出值。再將覆冰時(shí)的比載與進(jìn)行比較：若，則最大弛度發(fā)生在覆冰氣象條件；若，則最大弛度發(fā)生在最高氣溫氣象條件。線路全線的判別（1）首先確定全線可能出現(xiàn)的代表檔距范圍(例如：從到)，從導(dǎo)線機(jī)械特性曲線上查出最高氣溫時(shí)，可能出現(xiàn)的代表檔距范圍的最大應(yīng)力和最小應(yīng)力；（2）分別將和代入可分別得到和和；（3）將覆冰時(shí)比載分別與和相比較：當(dāng)時(shí)，最大垂直弧垂發(fā)生在覆冰無(wú)風(fēng)氣象條件；當(dāng)時(shí)，最大弛度發(fā)生在最高氣溫氣象條件；由于，則需進(jìn)行進(jìn)一步的判斷，分析如下：由于，則可以認(rèn)為在覆冰氣象條件下，至步有一個(gè)代表檔距對(duì)應(yīng)的應(yīng)力正好能使 這祥可以利用上式，求得值，公式是 (310)在導(dǎo)線的機(jī)械特性曲線上找到最高溫度氣象條件對(duì)應(yīng)的曲線，再找到的應(yīng)力值等于值的點(diǎn)，查出該點(diǎn)對(duì)應(yīng)的代表檔距，將全線可能出現(xiàn)的代表檔距到分為：從到，從到兩段，再用前面所述的方法，即可確定全線所有耐張段發(fā)生最大馳度的氣象條件了。 溫度法設(shè)：對(duì)某一代表檔距，在最高氣溫時(shí)，當(dāng)氣溫為的導(dǎo)線弛度正好等于覆冰時(shí)比載為時(shí)的導(dǎo)線弛度。則有：導(dǎo)線比載為氣溫時(shí)的導(dǎo)線馳度為 (311)覆冰時(shí)的導(dǎo)線弛度為 (312)因?yàn)閮烧唏Y度相等，故有即 (313)代入導(dǎo)線狀態(tài)方程式得： (314) （315）：在最高溫度時(shí)，使導(dǎo)線弛度正好等于覆冰時(shí)比載為時(shí)的導(dǎo)線馳度的大氣溫度。對(duì)于已知的耐張段，可根據(jù)該耐張段的代表檔距從導(dǎo)線的機(jī)械特性曲線上得到覆冰氣象條件的應(yīng)力值，將、分別代入式（315）中，可算出值。再將最高氣溫時(shí)的氣溫與進(jìn)行比較：若，則最大弛度發(fā)燕在最高氣溢氣象條停；若，則最大弛度發(fā)生在覆冰氣象條件；線路全線的判別：（1）首先確定全線可能出現(xiàn)的代表檔距范圍(例如：從到)，從導(dǎo)線機(jī)械特性曲線上查出最高氣溫時(shí)，可能出現(xiàn)的代表檔距范圍得最大應(yīng)力和最小應(yīng)力；（2）分別將和代入可分別得到和；（3）將覆冰時(shí)比載分別與相比較：當(dāng)時(shí)，最大垂直弧垂發(fā)生在最高氣溫氣象條件；當(dāng)時(shí)，最大馳度發(fā)生在覆冰無(wú)風(fēng)氣象條件；當(dāng)時(shí)，則需進(jìn)行進(jìn)一步的判別，判別方法與“比載法”很類似，不再重復(fù)。 應(yīng)力法設(shè)：線路中的某個(gè)耐張段的代表檔距，覆冰氣象條件下導(dǎo)線應(yīng)力為時(shí)，同一檔的弛度正好與最高氣溫時(shí)的弛度相等，即有代入狀態(tài)方程式：得：(316)：覆冰氣象條件下，使線路中的弛度正好與最高氣溫時(shí)的弛度相等導(dǎo)線應(yīng)力，顯而易見(jiàn)，當(dāng)覆冰時(shí)的應(yīng)力為時(shí)，覆冰時(shí)的弛度正好等于最高溫度時(shí)的弛度。與覆冰及最高氣溫時(shí)的比載及溫度有關(guān)，當(dāng)已知覆冰及最高氣溫時(shí)的比載及溫度后，就可以算出值。顯而易見(jiàn)，當(dāng)覆冰時(shí)的應(yīng)力為時(shí)，覆冰時(shí)的馳度正好等于最高溫度時(shí)的弛度，在導(dǎo)線的機(jī)械特性曲線上做出的圖形，有三種可能的情況： 當(dāng) 時(shí)圖（1）如圖32，當(dāng)線在覆冰應(yīng)力曲線上方，對(duì)覆冰應(yīng)力曲線，這時(shí)，因?yàn)?，弛度與應(yīng)力成反比，所以最大弛度發(fā)生在覆冰氣象條件下；（2）如圖33，當(dāng)線在覆冰應(yīng)力曲線下方，并且也沒(méi)有相交點(diǎn)，這時(shí)，則最大弛度發(fā)生在最高氣溫氣象條件下；（3）如圖34，線與覆冰應(yīng)力曲線交相交，相交點(diǎn)對(duì)應(yīng)的代表檔距為，當(dāng)時(shí)，最大弛度發(fā)生在覆冰氣象條件下；當(dāng)時(shí)，則最大弛度發(fā)生在最高氣溫氣象條件下。綜上所述，判斷導(dǎo)線最大弛度發(fā)生的氣象條件共有4種方法，直接比較法很直觀，便于理解，易于使用，當(dāng)要判別某一特定檔距導(dǎo)線對(duì)被交叉跨越凈空距離時(shí)，可用此法確定產(chǎn)生最大弛度的氣象條件。比載法、溫度法、應(yīng)力法可用于判別整條線路所有可能出現(xiàn)的代表檔距所對(duì)應(yīng)的耐張段中出現(xiàn)最大弛度的氣象條件，一般在線路設(shè)計(jì)中制作定位模板時(shí)使用。當(dāng)整條線路不在同一氣象條件下產(chǎn)生最大弛度時(shí)，用比載法、溫度法判別．需根據(jù)代表檔距的范圍分段判別，此時(shí)用應(yīng)力法判斷的話，就會(huì)顯得更全面更直觀些。對(duì)同一條線路。四種方法判別的結(jié)果是一致的。 不同氣象條件下不同檔距時(shí)的最大弧垂和最大電場(chǎng)比較在上述各種方法中，本文僅對(duì)單一氣象條件進(jìn)行了考慮，而一般架空輸電線路運(yùn)行中的實(shí)際氣象是風(fēng)、覆冰、氣溫等氣象參數(shù)的不同組合，本文針對(duì)已有科研機(jī)構(gòu)根據(jù)我國(guó)不同地區(qū)的氣象情況和高壓輸電線路多年的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn),適當(dāng)歸并原有線路設(shè)計(jì)規(guī)程中的典型氣象區(qū)簡(jiǎn)化為3 種適用于我國(guó)大多數(shù)地區(qū)超、特高壓線路計(jì)算的風(fēng)冰組合條件 ,主要?dú)庀髷?shù)據(jù)見(jiàn)表3：表 31 氣象數(shù)據(jù)表氣象區(qū)123大氣溫度最高404040最低104015覆冰555最大風(fēng)速10515年平均15515風(fēng)速最大風(fēng)速303235覆冰101010覆冰厚度10105氣象區(qū)1主要適用于川渝、華中、華東和華北部分地區(qū)；氣象區(qū)2主要適用于華北和東北地區(qū)；氣象區(qū)3主要適用于沿海地區(qū)。設(shè)輸電線在任何氣象條件下均正常運(yùn)行,由比載法和應(yīng)力法可得當(dāng)檔距350m 時(shí),氣象區(qū)1的控制條件為最大覆冰,氣象區(qū)2和氣象區(qū)3的控制條件均為年平均溫度。圖35～37顯示不同氣象區(qū)在不同典型氣象條件下的線路最大弧垂隨檔距變化的情況。不同典型氣象條件下的線路最大弧垂隨檔距變化的情況。圖 35 氣象區(qū)1的最大弧垂變化圖 36 氣象區(qū)2的最大弧垂變化圖37 氣象區(qū)3的最大弧垂變化由圖35～37 可以分析出:（1) 在氣象區(qū)1,對(duì)于相同L 的輸電線,氣溫最高時(shí)線路最大、氣溫最低時(shí)線路最小。最大風(fēng)速、最大覆冰時(shí)的S比較接近,年平均氣溫下的數(shù)值稍小一些。（2) 在氣象區(qū)2,對(duì)于相同的輸電線,仍然表現(xiàn)為氣溫最高時(shí)最大,氣溫最低時(shí)最小,由于低溫達(dá) ,因此更小?？梢?jiàn)溫度對(duì)于場(chǎng)強(qiáng)具有顯著的影響。此外, 依最大覆冰、最大風(fēng)速、年平均氣溫順序依次減小。（3) 在氣象區(qū)3,最大風(fēng)速氣象條件下風(fēng)速大且氣溫高,其輸電線與最高溫度條件下的基本相等。氣溫最低時(shí)線路最小。由于覆冰并不嚴(yán)重,最大覆冰條件下的略小于年平均氣溫下的數(shù)值。（4) 3個(gè)氣象區(qū)均表現(xiàn)出,隨著L 的增大,輸電線路按線性規(guī)律增大。當(dāng) = 500 m 時(shí),最高氣溫下的線路均超過(guò)17 m ,即最低導(dǎo)線離地距離小于18 m。和的進(jìn)一步增大,將不利于絕緣安全。（5) 在350～500 m 內(nèi),隨著L 的增大,基本上按線性規(guī)律增大。因此,需綜合考慮不同地區(qū)的氣象條件、電場(chǎng)強(qiáng)度的限值要求以及絕緣安全等因素,選擇適當(dāng)?shù)妮旊娋€檔距。第4章 1OOOkV級(jí)交流特高壓輸電線下工頻電場(chǎng)的數(shù)學(xué)模型由上可知，在大部分氣象條件下，導(dǎo)線對(duì)地高度的最小距離出現(xiàn)在溫度最高時(shí)(即炎熱夏季線路滿負(fù)荷運(yùn)行時(shí)檔距中央的對(duì)地高度)。又1000 kV級(jí)特高壓輸電線路為三相交流，各種線路情況及沿線電荷分布均不同，若要精確計(jì)算則非常復(fù)雜且無(wú)此必要，為了便于實(shí)際工程中的分析與計(jì)算，對(duì)特高壓架空輸電線路模型做以下簡(jiǎn)化和處理：(1) 大地為無(wú)窮大導(dǎo)體平面，電位為零；(2) 輸電導(dǎo)線是有著相同半徑、彼此間相互平行且與地面平行的無(wú)限長(zhǎng)光滑圓柱形導(dǎo)體； (3) 電壓等級(jí)已知，電荷分布沿線路無(wú)畸變，即不考慮線路電壓降落，并且忽略鐵塔、橫擔(dān)和周?chē)徑?