圖 導、地線荷載分解圖
從上圖知導、地線受力荷載有垂直荷載(導線自重與有冰是冰重,垂直比載與垂直檔距之積)、水平荷載(風壓荷載,風壓比載與水平檔距之積)與縱向荷載(一般指導、地線弧垂最低點的張力,最低點應力與導、地線截面之積)。
不同氣象三種荷載都差異,小編将從導、地線比載,最大使用應力控制氣象條件,各種氣象條件下應力計算,架空輸電線路的各種檔距,導、地線任意點應力及弧垂計算,最大弧垂計算、過牽引、到、地線線懸挂應力校驗、懸垂塔絕緣線串上拔校驗、懸垂塔絕緣線串搖擺角計算、耐張塔絕緣子串倒挂校驗、杆塔中心位移等專題與大家讨論分享。
氣象條件小編已經在《輸電線路氣象的用途及設計用氣象參數值計算及選取》專題中介紹過,本次小編主要介紹導、地線的機械物理特性。導、地線機械物理特性小編在《架空輸電線路導、地線的機械物理特性》中也介紹過,小編今天介紹的主要目的怎麼去計算或獲得這些參數值,這是為了小編下次介紹的導、地線比載及應力等的的計算提供基礎數據。
現架空輸配電線路中,常用的導線主要為鋼芯鋁絞線及鋁包鋼芯鋁絞線,地線主要采用鍍鋅鋼絞線及鋁包鋼絞線。導、地線機械物理特性參數可以參考小編以前介紹的《[資料]電力線路中常用鋁包鋼芯鋁絞線參數》、《鋼芯鋁絞線老規程(-74)主要技術參》、《鋼芯鋁絞線老規程(-83)主要技術參》及GB 1179-2008規程等。國網與南網也有自己的相關标準,國網的導地線參數可以參考《國家電網公司物資采購标準 導、地線卷》、南網可以參考各導地線的标準技術标書。下面以鋼芯鋁絞線JL/G1A-500/45-48/7為例介紹各參數的取值及用途及意義。
根據南網《110kV、220kV架空線路鋼芯鋁絞線标準技術标書》可以查的JL/G1A-500/45-48/7參數如下:
從上表可以知JL/G1A-500/45-48/7的詳細參數如下:
導線截面 A=531.68mm2,其中鋁絞線截面A鋁=488.58mm2,鋼絞線截面A鋼=43.10mm2,可以知鋁鋼截面比A鋁/A鋼=488.58/43.10=11.33。根據GB 50545-2010 第5.0.15條規定,知道該導線塑性伸長及降溫值,其降溫值為25℃。其截面計算導、地線荷載及導線載流量等都需要用到。
導線的外徑 d=30.00mm。
導線單位長度質量q= 1685.5 kg/km。
導線額定拉斷力Tj=127.31kN,則知道導線綜合拉斷力Tp=0.95Tj=120.,故可以求得導線的瞬時破壞應力(既抗拉強度)σp=Tp/ A=120.9445×103 /531.68=227.48 Mpa。故又可求得導線的許用應力(既導線弧垂最低點所允許使用的最大應力,又稱最大使用應力)[σ]=σp / k =227.48 / 2.5 = 90.99Mpa。k為架空導地線的安全系數,根據GB 50545-2010 5.0.7 條規定,導、地線在弧垂最低點的設計安全系數不應小于2.5,地線安全系數不應小于導線的設計安全系數。導線安全系數一般情況下取k=2.5(年均溫安全系數不小于4.0)。
這裡計算的最大使用應力就是我們計算控制氣象條件下的應力,在任何氣象組合條件下,導、地線的使用應力不能大于相應的許用應力。我們判斷出許用應力的控制氣象條件後,其他氣象條件的應力我們可以通過狀态方程式計算獲得,今後小編專題介紹。
導線彈性模量E=65.0 GPa。用于通過狀态方程對導、地線其他氣象條件組合下的基礎參數之一。
導線溫度膨脹系數α=20.5 ×10-61/ ℃。用于通過狀态方程對導、地線其他氣象條件組合下的基礎參數之一。
從上知鋼芯鋁絞線JL/G1A-500/45-48/7 的導線截面 A=531.68mm2,外徑 d=30.00mm,單位長度質量q= 1685.5 kg/km,大使用應力[σ] = 90.99Mpa(K=2.5),彈性模量E=65.0 GPa,溫度膨脹系數α=20.5×10-61/℃。
有話要說...