【文章內(nèi)容簡介】 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的導(dǎo)線弛度相等的、覆冰時的導(dǎo)線比載；：最高氣溫時的空氣溫度； ：最高溫度時導(dǎo)線的水平應(yīng)力；：覆冰時的空氣溫度； ：導(dǎo)線的熱彩脹系數(shù)；：導(dǎo)線的彈性伸長系數(shù)； ：耐張段的代表檔距；對于已知的耐張段，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的應(yīng)力值，將、分別代入式（39）中，可算出值。再將覆冰時的比載與進(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，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）將覆冰時比載分別與和相比較：當(dāng)時，最大垂直弧垂發(fā)生在覆冰無風(fēng)氣象條件；當(dāng)時，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，至步有一個代表檔距對應(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應(yīng)的曲線，再找到的應(yīng)力值等于值的點，查出該點對應(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)：對某一代表檔距，在最高氣溫時，當(dāng)氣溫為的導(dǎo)線弛度正好等于覆冰時比載為時的導(dǎo)線弛度。則有：導(dǎo)線比載為氣溫時的導(dǎo)線馳度為 (311)覆冰時的導(dǎo)線弛度為 (312)因為兩者馳度相等，故有即 (313)代入導(dǎo)線狀態(tài)方程式得： (314) （315）：在最高溫度時，使導(dǎo)線弛度正好等于覆冰時比載為時的導(dǎo)線馳度的大氣溫度。對于已知的耐張段，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，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）將覆冰時比載分別與相比較：當(dāng)時，最大垂直弧垂發(fā)生在最高氣溫氣象條件；當(dāng)時，最大馳度發(fā)生在覆冰無風(fēng)氣象條件；當(dāng)時，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)：線路中的某個耐張段的代表檔距，覆冰氣象條件下導(dǎo)線應(yīng)力為時，同一檔的弛度正好與最高氣溫時的弛度相等，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的弛度相等導(dǎo)線應(yīng)力，顯而易見，當(dāng)覆冰時的應(yīng)力為時，覆冰時的弛度正好等于最高溫度時的弛度。與覆冰及最高氣溫時的比載及溫度有關(guān)，當(dāng)已知覆冰及最高氣溫時的比載及溫度后，就可以算出值。顯而易見，當(dāng)覆冰時的應(yīng)力為時，覆冰時的馳度正好等于最高溫度時的弛度，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) 時圖（1）如圖32，當(dāng)線在覆冰應(yīng)力曲線上方，對覆冰應(yīng)力曲線，這時，因為，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，并且也沒有相交點，這時，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，相交點對應(yīng)的代表檔距為，當(dāng)時，最大弛度發(fā)生在覆冰氣象條件下；當(dāng)時，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)線對被交叉跨越凈空距離時，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)計中制作定位模板時使用。當(dāng)整條線路不在同一氣象條件下產(chǎn)生最大弛度時，用比載法、溫度法判別．需根據(jù)代表檔距的范圍分段判別，此時用應(yīng)力法判斷的話，就會顯得更全面更直觀些。對同一條線路。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的最大弧垂和最大電場比較在上述各種方法中，本文僅對單一氣象條件進(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，本文針對已有科研機(jī)構(gòu)根據(jù)我國不同地區(qū)的氣象情況和高壓輸電線路多年的運(yùn)行經(jīng)驗,適當(dāng)歸并原有線路設(shè)計規(guī)程中的典型氣象區(qū)簡化為3 種適用于我國大多數(shù)地區(qū)超、特高壓線路計算的風(fēng)冰組合條件 ,主要氣象數(shù)據(jù)見表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,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,對于相同L 的輸電線,氣溫最高時線路最大、氣溫最低時線路最小。最大風(fēng)速、最大覆冰時的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,對于相同的輸電線,仍然表現(xiàn)為氣溫最高時最大,氣溫最低時最小,由于低溫達(dá) ,因此更小。可見溫度對于場強(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,最高氣溫下的線路均超過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級交流特高壓輸電線下工頻電場的數(shù)學(xué)模型由上可知，在大部分氣象條件下，導(dǎo)線對地高度的最小距離出現(xiàn)在溫度最高時(即炎熱夏季線路滿負(fù)荷運(yùn)行時檔距中央的對地高度)。又1000 kV級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，若要精確計算則非常復(fù)雜且無此必要，為了便于實際工程中的分析與計算，對特高壓架空輸電線路模型做以下簡化和處理：(1) 大地為無窮大導(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限長光滑圓柱形導(dǎo)體； (3) 電壓等級已知，電荷分布沿線路無畸變，即不考慮線路電壓降落，并且忽略鐵塔、橫擔(dān)和周圍鄰近物