核心提示:
目前,隨著社會經(jīng)濟的飛速發(fā)展,基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的全面鋪開,運行中的電力線路經(jīng)常需要進行改造。在耐張段保持不動的情況下,一般有增加直線桿塔、個別直線桿塔移位升高等改造方式,因架空輸電線路建成后,耐張段的導(dǎo)線長度已為一定值,如線路進行改造,該耐張段的線長勢必發(fā)生變化,如不對線長進行適當(dāng)調(diào)整,導(dǎo)線對地距離、導(dǎo)線安全系數(shù)、桿塔受力條件等技術(shù)參數(shù)將發(fā)生較大的變化,甚至可能直接影響到線路安全運行。通常辦法是將改造的耐張段按應(yīng)力弧垂曲線重新緊線,并調(diào)整各懸垂線夾在導(dǎo)線上的固定位置,但這種方法現(xiàn)場施工作業(yè)場面大,安全風(fēng)險大,施工費用高。
為保證導(dǎo)線對地距離、導(dǎo)線安全系數(shù)、桿塔受力條件等,都符合線路原來的設(shè)計要求,必須對改造后的線長變量進行適當(dāng)補償。因此,在這類改造工程的設(shè)計、施工過程中,重點需要研究解決的是線路改造前后的導(dǎo)地線線長變量問題。但是,對導(dǎo)線線長變量理論計算的過程相對比較復(fù)雜,本文提出一種較為簡單方便,實用的計算方法供參考使用。
1、線路改造前后,線長變量的計算
眾所周知,線路改造前后,引起線長變化一般有以下幾個方面的因素:
1、桿塔的高度變化引起的線長變化。
2、代表檔距變化后弧垂應(yīng)力變化引起的線長變化。
3、氣溫的變化引起的線長變化。
4、導(dǎo)線應(yīng)力的變化引起的線長的變化
一般來說,線長變量計算時,改造前后所取的氣溫條件相同,且導(dǎo)線應(yīng)力變化非常小,因此氣溫和導(dǎo)線應(yīng)力變化引起的線長變化非常小,為簡化計算,可忽略不計,線長變化主要是由桿塔高度變化和耐張段代表檔距變化后弧垂應(yīng)力變化引起的,這也是計算的重點。
1.1、桿塔的高度變化引起的線長變化
假設(shè)某檔導(dǎo)線相鄰桿塔導(dǎo)線懸掛點高度相等,不考慮弧垂影響,此時,導(dǎo)線的線長為該檔的水平檔距;如果相鄰桿塔導(dǎo)線懸掛點高度不相等,不考慮弧垂影響,此時導(dǎo)線的線長為該檔導(dǎo)線水平檔距與懸點高差所形成的斜邊距,由于高差引起的線長計算通用公式為: L 1 =L/cosΦ
對于同一耐張段,由于改造前后桿塔高度變化引起的線長變化為ΔL 1
ΔL 1 =∑Li/cosΦi-∑Lii/cosΦii
耐張段改造前高差產(chǎn)生的總線長(不計弧垂影響):ΔL i =∑Li/cosΦi
耐張段改造后高差產(chǎn)生的總線長(不計弧垂影響):ΔL ii =∑Lii/cosΦii
tgΦi=Hi/Li tgΦii=Hii/Lii
Li、Lii 分別為線路改造前后的水平檔距。
Hi、Hii 分別為線路改造前后的相臨桿塔的掛線點高差,如地形高差較大時,應(yīng)計入地形高差。
此部分線長變量計算比較簡單,只是普通的幾何計算。
1.2、代表檔距變化引起的線長變化
由于線路存在弧垂,必然導(dǎo)致某一檔的實際線長比水平檔距略大,由于弧垂引起的線長計算通用公式為: L 2 =g2L3 cosΦ/24δ2
對于同一耐張段,由于改造前后代表檔距變化引起的線長變化為ΔL 2
ΔL 2=∑g2Li3 cosΦi/24δi2 -∑g2Lii3 cosΦii/24δii2
耐張段改造前的弧垂產(chǎn)生的總線長:ΔL i =∑g2Li3 cosΦi/24δi2
耐張段改造后的弧垂產(chǎn)生的總線長:ΔL ii =∑g2Lii3 cosΦii/24δii2
δi、δii為線路改造前后的應(yīng)力。
g 為導(dǎo)線的比載,線路改造前后不發(fā)生變化。
CosΦi對弧垂產(chǎn)生的線長的影響極小,可忽略不計,簡化計算后
ΔL 2=∑g2Li3 /24δi2 -∑g2Lii3 /24δii2
根據(jù)代表檔距定義 Ld = ∑Li3/l 推導(dǎo)出 ∑Li3 = Ld2l
l為耐張段長度,Ld 代表檔距
ΔL 2= g2Ldi2 l/24δi2 - g2Ldii2 l/24δii2
ΔL 2 = g2 l/24(Ldi2/δi2 - Ldii2/δii2)
根據(jù)上式,除改造后的代表檔距和導(dǎo)線應(yīng)力外,其它數(shù)據(jù)均為已知量,待求數(shù)據(jù)量比較少,避免了煩瑣的計算,因此計算也十分簡便、快捷、精確。
注意事項:
在利用上式進行線長計算時,線路改造前后應(yīng)采用導(dǎo)線控制工況條件下的數(shù)據(jù)進行計算,該條件下計算的優(yōu)點是:氣溫相同,應(yīng)力相同,并為一確定值,如一般情況下控制工況為平均運行應(yīng)力控制或最低氣溫控制,此時導(dǎo)線的應(yīng)力為一確定值,避免了查表產(chǎn)生誤差,既精確又簡便。如在其它工況條件下,應(yīng)力需查曲線表,會產(chǎn)生誤差,并且代表檔距發(fā)生變化,雖然應(yīng)力相差很小,但微小的應(yīng)力差也將產(chǎn)生較大的線長差值,對較長耐張段,足以影響到弧垂的是否滿足規(guī)程要求。
總的線長變量ΔL=ΔL 1+ΔL 2,如為正值,則意味線路改造后,線長有多余部分,如為負值,則意味線路改造后,
線長加長。
2、線長變量的調(diào)整補償方法
通過計算,得出了線路改造線長調(diào)整量后,下一步的工作就是設(shè)法對線長變量進行調(diào)整補償。
對線長需加長時,一般的處理辦法有:
1、調(diào)節(jié)
為保證導(dǎo)線對地距離、導(dǎo)線安全系數(shù)、桿塔受力條件等,都符合線路原來的設(shè)計要求,必須對改造后的線長變量進行適當(dāng)補償。因此,在這類改造工程的設(shè)計、施工過程中,重點需要研究解決的是線路改造前后的導(dǎo)地線線長變量問題。但是,對導(dǎo)線線長變量理論計算的過程相對比較復(fù)雜,本文提出一種較為簡單方便,實用的計算方法供參考使用。
1、線路改造前后,線長變量的計算
眾所周知,線路改造前后,引起線長變化一般有以下幾個方面的因素:
1、桿塔的高度變化引起的線長變化。
2、代表檔距變化后弧垂應(yīng)力變化引起的線長變化。
3、氣溫的變化引起的線長變化。
4、導(dǎo)線應(yīng)力的變化引起的線長的變化
一般來說,線長變量計算時,改造前后所取的氣溫條件相同,且導(dǎo)線應(yīng)力變化非常小,因此氣溫和導(dǎo)線應(yīng)力變化引起的線長變化非常小,為簡化計算,可忽略不計,線長變化主要是由桿塔高度變化和耐張段代表檔距變化后弧垂應(yīng)力變化引起的,這也是計算的重點。
1.1、桿塔的高度變化引起的線長變化
假設(shè)某檔導(dǎo)線相鄰桿塔導(dǎo)線懸掛點高度相等,不考慮弧垂影響,此時,導(dǎo)線的線長為該檔的水平檔距;如果相鄰桿塔導(dǎo)線懸掛點高度不相等,不考慮弧垂影響,此時導(dǎo)線的線長為該檔導(dǎo)線水平檔距與懸點高差所形成的斜邊距,由于高差引起的線長計算通用公式為: L 1 =L/cosΦ
對于同一耐張段,由于改造前后桿塔高度變化引起的線長變化為ΔL 1
ΔL 1 =∑Li/cosΦi-∑Lii/cosΦii
耐張段改造前高差產(chǎn)生的總線長(不計弧垂影響):ΔL i =∑Li/cosΦi
耐張段改造后高差產(chǎn)生的總線長(不計弧垂影響):ΔL ii =∑Lii/cosΦii
tgΦi=Hi/Li tgΦii=Hii/Lii
Li、Lii 分別為線路改造前后的水平檔距。
Hi、Hii 分別為線路改造前后的相臨桿塔的掛線點高差,如地形高差較大時,應(yīng)計入地形高差。
此部分線長變量計算比較簡單,只是普通的幾何計算。
1.2、代表檔距變化引起的線長變化
由于線路存在弧垂,必然導(dǎo)致某一檔的實際線長比水平檔距略大,由于弧垂引起的線長計算通用公式為: L 2 =g2L3 cosΦ/24δ2
對于同一耐張段,由于改造前后代表檔距變化引起的線長變化為ΔL 2
ΔL 2=∑g2Li3 cosΦi/24δi2 -∑g2Lii3 cosΦii/24δii2
耐張段改造前的弧垂產(chǎn)生的總線長:ΔL i =∑g2Li3 cosΦi/24δi2
耐張段改造后的弧垂產(chǎn)生的總線長:ΔL ii =∑g2Lii3 cosΦii/24δii2
δi、δii為線路改造前后的應(yīng)力。
g 為導(dǎo)線的比載,線路改造前后不發(fā)生變化。
CosΦi對弧垂產(chǎn)生的線長的影響極小,可忽略不計,簡化計算后
ΔL 2=∑g2Li3 /24δi2 -∑g2Lii3 /24δii2
根據(jù)代表檔距定義 Ld = ∑Li3/l 推導(dǎo)出 ∑Li3 = Ld2l
l為耐張段長度,Ld 代表檔距
ΔL 2= g2Ldi2 l/24δi2 - g2Ldii2 l/24δii2
ΔL 2 = g2 l/24(Ldi2/δi2 - Ldii2/δii2)
根據(jù)上式,除改造后的代表檔距和導(dǎo)線應(yīng)力外,其它數(shù)據(jù)均為已知量,待求數(shù)據(jù)量比較少,避免了煩瑣的計算,因此計算也十分簡便、快捷、精確。
注意事項:
在利用上式進行線長計算時,線路改造前后應(yīng)采用導(dǎo)線控制工況條件下的數(shù)據(jù)進行計算,該條件下計算的優(yōu)點是:氣溫相同,應(yīng)力相同,并為一確定值,如一般情況下控制工況為平均運行應(yīng)力控制或最低氣溫控制,此時導(dǎo)線的應(yīng)力為一確定值,避免了查表產(chǎn)生誤差,既精確又簡便。如在其它工況條件下,應(yīng)力需查曲線表,會產(chǎn)生誤差,并且代表檔距發(fā)生變化,雖然應(yīng)力相差很小,但微小的應(yīng)力差也將產(chǎn)生較大的線長差值,對較長耐張段,足以影響到弧垂的是否滿足規(guī)程要求。
總的線長變量ΔL=ΔL 1+ΔL 2,如為正值,則意味線路改造后,線長有多余部分,如為負值,則意味線路改造后,
線長加長。
2、線長變量的調(diào)整補償方法
通過計算,得出了線路改造線長調(diào)整量后,下一步的工作就是設(shè)法對線長變量進行調(diào)整補償。
對線長需加長時,一般的處理辦法有:
1、調(diào)節(jié)