第四讲 导线机械特性曲线、安装曲线及初伸长处理

第四讲导线机械特性曲线、安装曲线及初伸长出来第一节导线机械特性曲线第二节导线安装曲线第一节导线机械特性曲线„一、定义„二、制作方法„三、作用„四、计算项目„五、制作步骤一、定义„所谓导线的机械特性曲线即具体表示在不同的气象条件下，导线（或避雷线）的应力、弧垂和档距之间的关系曲线。„二、制作方法„根据计算的档距及临界档距确定的所选导线的控制应力，及其对应的气象条件，利用状态方程式，分别求出在各种有关的气象条件下，不同档距所对应的导线应力和弧垂。将上述关系以曲线形式表示。通常以横坐标表示档距（或代表档距），纵坐标表示应力或弧垂。„三、作用„有了此曲线，当已知气象条件和档距时，就能够很快地从此曲线上查得相应的应力和弧垂。四、计算项目„根据工程的需要，制作导线（或避雷线）的机械特性曲线所需计算的项目见下表。„机械特性曲线计算项目表气象条件计算项目昀大风覆冰安装事故昀低气温昀高气温平均气温内过电压外过电压有风无风应力曲线导线▲▲▲▲▲▲▲▲▲▲地线▲▲▲▲▲▲▲弧垂曲线导线▲●▲▲地线▲五、制作步骤„1．控制应力计算„①昀大使用应力计算；„②年平均运行应力计算。„2．导线的比载计算并列表编号„3．临界档距计算及有效临界档距的判别„4．计算在各有关气象条件下，不同的档距导线的应力及弧垂„5．将计算结果，以横坐标为档距，纵坐标为应力或弧垂，绘制成曲线。【例4-1】„试计算并绘制LGJ-120/25型导线，经过第V气象区中的机械特性曲线。导线强度设计安全系数K＝2.5，全线采用防振锤防振。„解：略第二节导线安装曲线初伸长处理„一、定义„二、制作方法„三、观测档的弧垂计算„四、导线初伸长的处理„五、确定观测弧垂的步骤„六、安装曲线制作及应用举例一、定义„导线安装曲线即具体表示在不同温度下，导线的应力（张力）、弧垂与档距之间的关系曲线。„二、制作方法„与机械特性曲线相似。计算时，假定各种安装气象条件，是按无冰、无风但各种不同气温的气象条件来进行的。因为安装导线时，导线上不可能覆冰，并在无风时观测弧垂。以横坐标为代表档距，纵坐标为张力和弧垂。„当已知导线的应力为时，则导线的张力。„在绘制安装曲线时，所用档距均为各耐张段的代表档距lo，所用的应力（张力）或弧垂均为各代表档距所对应的数值。σATσ=三、观测档的弧垂计算„在施工紧线时，当已知耐张段的代表档距和气温时，可由安装曲线查得相应的弧垂fo或应力，则观测档(用以观测弧垂的档距)弧垂可按式或进行计算。若观测档档距l等于代表档距lo时，则观测档的弧垂f等于代表档距的弧垂fo。施工中昀好选择等于代表档距的某一档距作为观测档。„注意：查安装曲线时不能用观测档的档距，而用耐张段的代表档距。0σ028σglf=200⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛=llff四、导线初伸长的处理„1．产生的原因„（1）塑性伸长：是材料本身的特点，在长期承受外力情况下，将产生永久变形；„（2）蠕变伸长：导线受拉后股与股间靠得更紧，虽各股线长未变，但整根导线却伸长了。„2．造成的危害„初伸长引起弧垂增大，应力减小，使导线对地距离不够。„3．解决的办法„①预拉法——消除初伸长„架线前对新线施加较大的拉力，一般施加的拉应力大于导线的许用应力(即导线的昀大使用应力)，拉力持续时间为两分钟，初伸长即被拉出，架线后不再有明显的初伸长产生。σσyp≈06.[]σ„②减弧垂法——补偿初伸长„在安装紧线时适当减小弧垂，则待初伸长伸展出来后，弧垂增大而恰达到设计弧垂。具体补偿方法，配电线路一般采用减小弧垂法，弧垂减小的百分数为：铝绞线或绝缘铝线20％；钢芯铝绞线12％；铜绞线7%~8%。„③恒定降温法。„设架线安装时温度为tn℃，为了补偿初伸长，可用（tn一⊿t）代替tn代入状态方程式计算应力，此时状态方程为：„„式中的⊿t即为导线补偿初伸长的等效降温量。用上式计算的求出的弧垂可却好补偿长期运行后的塑蠕伸长。„输电线路的初伸长对弧垂的影响，一般用降温法补偿。即将紧线时的气温降低一定的温度，然后按降低后的温度，从安装曲线查„得代表档距(l0)的弧垂(f0)或应力σ0。再按公式和„计算出观测档距(l)的弧垂(f)，该弧垂即为考虑了初伸长影响的紧线时的观测弧垂。[]mnmmmnnntttlglg−Δ−−−=−)(2424222222βαβσσβσσ028σglf=200⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛=llff五、确定观测弧垂的步骤„（设安装曲线未考虑初伸长补偿）„（1）确定耐张段代表档距和弧垂观测档及其档距。弧垂观测档按以下原则选择。„1）紧线耐张段连续档在5档及以下时，靠近中间选择一档。„2）紧线耐张段连续档在6～12档时，靠近两端各选择一档。„3）紧线耐张段连续档在12档以上时，靠近两端和中间各选择一档。„4）观测档宜选择档距大和悬点高差小的档距，含有耐张绝缘子串的档距不宜作观测档。„5）观测档数只能酌情增加，不能减少。„（2）带温度计到现场，实测弧垂观测时气温t1，并根据导线型号确定降温值Δt，则考虑降温值后的气温为t=t1－Δt。„（3）根据紧线耐张段代表档距和气温t在安装曲线上查得代表档距所对应的代表弧垂，当曲线中没有气温为t的安装曲线时，可采用插入法查取。„（4）根据下式计算出观测档的观测弧垂200⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛=llffii六、安装曲线制作及应用举例„【例4-2】试制作【例4-1】中线路导线的安装曲线。档距的取值范围为50～450m；温度取值由＋40℃至－10℃，计算间隔为10℃。„制作过程与上例相似。只是将步骤4改为计算各有关温度下不同的档距导线的应力和弧垂。一般要求从昀高施工气温至昀低气温间每隔5℃（或10℃）绘制一条曲线。„【例4-3】对【例4-2】送电线路某耐张段(如图示)进行导线安装，试确定弧垂观测档及观测弧垂值。