《架空输电线路设计讲座》第4章精讲.pptVIP

架空输电线路设计 原因：弧垂和应力直接影响着线路的正常安全运行，线长的微小变化和误差都会引起弧垂和应力相当大的改变。因此设计合适的弧垂是十分重要的。 第一节　架空线悬链线方程的积分普遍形式 一、二点假设 1.柔性线假设：架空线只能承受拉力而不能承受弯矩。 2.荷载沿架空线线长在某一平面内均布。 根据这二个假设，悬挂在两基杆塔间的架空线呈悬链线形状。 三、悬链线方程的积分普遍形式 将式（4?3）写成 第二节　等高悬点架空线的弧垂、线长和应力 等高悬点：是指架空线的两个悬挂点高度相同。 一、等高悬点架空线的悬链线方程 1、将坐标原点取在弧垂最低点； 2、定C1、C2： 3、悬链线方程：将C1、C2的值代回式（4?5），并加以整理得 二、等高悬点架空线的弧垂 1、定义：架空线上任一点的弧垂是指该点距两悬点连线的垂向距离。 2、计算式： （1）架空线任一点x处的弧垂fx： 利用恒等式 对上式进行变换，可以得到 三、等高悬点架空线的线长 四、等高悬点架空线的应力 1、轴向应力：架空线上任一点C处的应力指的是该点的轴向应力，其方向同该点线轴方向。轴向应力σx可视为水平应力σ0和垂向应力σγ=γLOC的合成。任一点的应力: 第三节 不等高悬点架空线的弧垂、线长和应力 不等高悬点： 高差：同一档距两悬挂点间的高度差。 高差角：两悬挂点连线与水平面的夹角。 再将C1、C2之值代回到式（4?5），有 1、不等高悬点架空线任一点处的弧垂为 2、档距中央弧垂：在档距中央 x=l/2，代入式（4?18）并化简后得到档距中央弧垂的计算式 4、最大弧垂:出现在 处，即 对于等高悬点架空线，有 上式表明，等高悬点时的最大弧垂、档距中央弧垂和最低点弧垂三者重合，位于档距中央。 三、不等高悬点架空线的线长 不等高悬点架空线的线长可利用弧长微分公式通过积分求得。根据式（4?4）有 由上式可以看出，高差h的存在，使得不等高悬点架空线的线长大于等高悬点时的线长。 四、不等高悬点架空线的应力 1．任一点处的应力 已知架空线的水平应力σ0时，任一点的应力可表示为 2．架空线上任两点应力之间的关系 架空线最低点0处的纵坐标值为 如果已知档距内架空线上的任意两点 x1、y1和 x2、y2，则相应的应力σ1和σ2为 3．架空线悬挂点处的应力 悬挂点A、B的横坐标分别为x=0、x=l，代入式（4?28）求得悬挂点应力σA、σB为 4．悬挂点架空线的倾斜角和垂向应力 悬挂点处架空线的倾斜角是指该点架空线的切线与x轴间的夹角，如图4?3中的θA和θB 。倾斜角的正切即为该点架空线的斜率。将x=0和x=l分别代入式（4?23）得到 说明悬挂点处正好是架空线的最低点，架空线不承受垂向力的作用。 【例4-2】某档架空线，档距l=400m，高差h=100m，最大使用应力σ0=98.1MPa，相应的比载γ=61.34×10?3 MPa/m。试计算架空线的三种弧垂、线长和档距中央应力、悬挂点应力及其垂向分量。 【解】（1）先计算公用项的值 第四节 架空线弧垂、线长和应力 计算公式的简化 公式简化的一般途径： 1）数学方法：将悬链线有关公式中的双曲函数展开成级数和，根据要求的精度取其前若干项作为近似值，加以整理而得到。 2）从假设入手：对架空线的荷载分布给出简化假设，导出一套简化公式——斜抛物线和平抛物线的有关公式。 一、斜抛物线法 假定架空线的比载沿斜档距均匀分布。 1．斜抛物线悬挂曲线方程（不等高悬点架空线） 坐标系：选取坐标原点位于较低悬点A处，x轴垂直 于比 载，y轴平行于比载，如图所示。 对AC段架空线列A点的力矩平衡方程式，有 2．斜抛物线弧垂公式 （1）任一点处的弧垂为： （6）最低点弧垂： 架空线上任一点的斜率为 将式（4?38）中的 x 用式（4?42）的 a 值代替，可得到架空线最低点弧垂为 （7）悬挂点与最低点的高差：在采用“平视法”观测弧垂时， 需要知道悬挂点与最低点的高差。架空线最低点的纵坐标： 3．斜抛物线应力公式 （1）任一点处的垂向应力 联立式（4?35）和式（4?36），消去纵坐标y，可得任一点C处架空线轴向应