6kv配电线路设计(平地段3km,裸导线)

6kv配电线路设计（平地段3km,裸导线）1导线应力弧垂计算及曲线绘制1.1导线应力弧垂曲线的绘制步骤1.1.1应力弧垂曲线的计算项目应力弧垂曲线的计算项目见下表3－1。表1－1应力弧垂曲线的计算项目计算项目最大风速最厚覆冰安装有风最低气温最高气温外过有风外过无风内过电压年均气温应力曲线导线ΔΔΔΔΔΔΔΔΔ地线ΔΔΔΔΔΔ弧垂曲线导线ΔΔΔ地线Δ注带Δ者为需要绘制的曲线，无Δ者为不需要绘制的曲线1.1.2应力弧垂曲线的计算步骤（1）确定工程所采用的气象条件；（2）依据选用的架空线规格，查取有关参数和机械物理性能；（3）计算各种气象条件下的比载；（4）选定架空线各种气象条件下的许用应力（包括年均运行应力的许用值）；（5）计算临界档距值，并判定有效临界档距和控制气象条件；（6）判定最大弧垂出现的气象条件；（7）以控制条件为已知状态，利用状态方程式计算不同档距、各种气象条件下架空线的应力和弧垂值；（8）按一定比例绘制出应力弧垂曲线。1.2导线应力弧垂曲线计算1.2.1整理计算用气象条件见表1－2表1-2IV象区计算气象条件表气象项目最高气温最低气温最厚覆冰最大风安装有风外过有风外过无风内过电压年均温气温（℃）[phone]＋15+15＋10＋10风速（m/s）00102510100150冰厚（mm）5555555551.2.2导线JL100有关参数见表3－3表1-3JL-100导线参数表截面积A(mm2)导线直径d(mm)弹性系数E(Mpa)温度膨胀系数（1/℃）抗拉强度p(Mpa)安全系数K计算拉断力（N）许用应力[]（Mpa）年均运行应力[cp]（Mpa）单位长度质量（Kg/km）10012.95900023.0×10-6161.52.801700057.6815.18274.8上表中的抗拉强度用以下公式计算170000.950.95161.5100pjMpa——抗拉强度，即架空线的瞬时破坏应力，Mpaj——计算拉断力，N——截面积，2mm安全系数：根据设计规程导线的安全系数K≥2.5。取K=2.80许用应力[]由以下公式计算161.557.682.80pp年均运行应力：在采取防震措施的情况下，不应超过P的25%。因此平均应力由以下公式计算[]25%57.680.2514.42cppMp1.2.3导线JL100比载的计算各气象条件下导线比载的计算值可由架空输电线路设计中的公式求得：以下公式的符号如下：(,)ibv——比载，Mpa/mb——覆冰厚度,mm；v——风速,m/s；q——架空线单位长度质量，kg/km；g——重力加速度，g=9.80665m/s；vw——风速v时的理论风压，Pa；μsc——风载体型系数，线径d＜17mm时μsc=1.2,线径d17mm时c=1.1；d——架空线外径；f——风速不均匀系数，35KV的数值见表3-4表1-46kv线路用风速不均匀系数f设计风速（m/s）10及其以下1535及其以上f计算杆塔荷载1.001.000.70校验杆塔电气间隙1.000.750.61（1）自重比载3331274.89.80665(0,0)101026.9510(/)100qgMpamA（2）冰重比载332()5(12.95)(5,0)27.7281027.72810100bdbA324.8210(/)MPam（3）垂直总比载333312(5,0)(0,0)(5,0)26.951024.821051.7710(/)MPam（4）无冰风压比载1）、安装有风23104233(0,10)sin100.625101.01.001.212.9109.6810(/)100cfwascdAMpam2）、内过电压、外过有风计算强度时：23154233(0,15)sin100.625151.01.001.212.91021.7710(/)100cfscwacdAMpam计算风偏时：23154233(0,15)sin100.625151.00.751.212.91016.3310(/)100cfscwadAMpam3）、最大风计算强度时：23254233(0,25)sin100.625251.00.851.212.91051.4010(/)100cfscwadAMpam计算风偏时：23304233(0,25)sin100.625251.00.611.212.91036.8910(/)100cfwascdAMpam（5）覆冰风压比载235(5,10)(2)sin10vcfscwadbA2330.625101.01.001.2(12.925)1017.17510(/)100Mpam（6）无冰综合比载1）、安装有风2261432323(0,10)(0,0)(0,10)(26.9510)(9.6810)28.6410(/)Mpam2）、内过电压、外过有风计算强度时：2261432323(0,15)(0,0)(0,15)(26.9510)(21.7710)34.6410(/)Mpam计算风偏时：2261432323(0,15)(0,0)(0,15)(26.9510)(16.3310)31.5110(/)Mpam3）、最大风速计算强度时：2261432323(0,25)(0,0)(0,25)(26.9510)(51.4010)58.0410(/)Mpam计算风偏时：2261432323(0,25)(0,0)(0,25)(26.9510)(36.8910)45.6910(/)Mpam（7）覆冰综合比载22735(5,10)(5,0)(5,10)32323(51.7710)(17.17510)54.5410(/)Mpam由以上计算可列表格1-5表1－5各类比载计算结果汇总表比载类别计算结果备注自重比载1（Mpa/m）31(0,0)26.9510冰重比载2（Mpa/m）2(5,0)24.82垂直总比载3（Mpa/m）33(5,0)51.7710无冰风压比载4（Mpa/m）安装有风34(0,10)9.6810μsc=1.2αf=1.00内过电压、外过有风（计算强度）内过电压、外过有风（计算风偏）34(0,15)21.771034(0,15)16.3310μsc=1.2αf=1.00μsc=1.2αf=0.75最大风（计算强度）最大风（计算风偏）34(0,25)51.401034(0,25)36.8910μsc=1.2αf=0.85μsc=1.2αf=0.61覆冰风压比载5（Mpa/m）35(5,10)17.17510μsc=1.2αf=1.00无冰有风时的综合比载6（Mpa/m）安装有风36(0,10)28.6410μsc=1.2αf=1.00内过电压、外过有风（计算强度）内过电压、外过有风（计算风偏）36(0,15)34.641036(0,15)31.5110μsc=1.2αf=1.00μsc=12αf=0.75最大风（计算强度）最大风（计算风偏）36(0,25)58.041036(0,25)45.6910μsc=1.2αf=0.75μsc=1.2αf=0.61覆冰综合比载7（Mpa/m）37(5,10)54.5410μsc=1.2αf=1.001.2.4计算临界档距，判断控制条件（1）可能控制条件的有关参数见表3-6现实中，某些气象区最大风速和最厚覆冰时的气温并不相同，不能只从比载的大小来确定二者哪个可能是控制条件。此外，架空线还具有足够的耐震能力，这决定于年平均运行应力的大小，该应力是根据年平均气温计算的，因此年平均气温时架空线的应力不能大于平均运行应力规定的上限值。因此最低气温、最大风速、最厚覆冰和年平均气温四种气象条件都有可能成为控制条件，设计必须考虑。表1-6可能的控制气象条件气象条件项目最低气温最大风速最厚覆冰年均气温温度t（℃）-20-5-5+10比载γ(Mpa/m)26.95×10－358.04×10－354.54×10－326.95×10－3许用应力[σ]（Mpa）57.6857.6857.6814.42比值γ/[σ]（1/m）0.46723×10－31.00624×10－30.94556×10－31.86893×10－3γ/[σ]由小至大编号acbd（2）计算各临界档距临界档距由以下公式可求当[σ1]≠[σ2]=[σ]时，2224{[][]()}{}{}[][]jijiijjijittEl当[σ1]=[σ2]=[σ]时，2224()[]jiijjittlijl——临界档距；[]——架空线许用应力；jt——j状态的温度；j——j状态的比载；E——导线弹性系数；——导线线性温度膨胀系数。622226242423.01052057.68110.69(54.5426.95)10baabbattl622226242423.01052057.68102.10(58.0426.95)10caaccattl226226242414.4257.6823.0105900010+20590001.868930.4672310dadaaddadaEttEl虚数622226242423.0105557.680(58.0454.54)10cbbccbttl226226242414.4257.6823.0105900010+5590001.868930.9455610dbdbbddbdbEttEl虚数226226242414.4257.6823.0105900010+5590001.868931.0062410dcdccddcdcEttEl虚数（3）判断有效临界档距，确定控制条件将各临界档距值填入有效临界档距判别表1-7：表1－7有效临界档距判别表可能的控制条件a（最低气温）b（最厚覆冰）c（最大风速）d（年均气温）临界档距（m）abl110.690bclcdl虚数-102.10aclbdl虚数adl虚数根据列表法可知:年均气温为控制条件1.2.5判定最大弧垂的气象条件采用临界温度判定法：以年均气温为第一状态，临界温度为第二状态，列出状态方程式bjbbbbttElElE22232132221312424解上式得到临界温度的计算式为：Ettbbj311对于b的求解：以架空线最厚覆冰时的状态为已知条件，求b，其中bt＝-5，比载为3档距取60lm则状态方程式为222231112212424bbbElElEtt带入数据求得：61.93bMPa则3136326.951061.931512851.771023.0