1、1垂直檔距、懸掛點應力、懸垂角和雙懸垂串調長的計算及相互關系一、設計依據(1)電力工程高壓送電線路設計手冊第二版(2)110kV750kV架空輸電線路設計規范GB 50545-2010(3)懸垂線夾DL/T756-2009二、垂直檔距和垂直荷載的計算(1) 垂直檔距的計算公式設計手冊P180電線應力弧垂公式一覽表的計算公式：表中電線最低點到懸掛點電線間水平距離”有三種計算公式，分別為懸鏈線、斜拋線、平拋線，公式中對高差和電線比載 的定義不夠明確，而且公式中LOA、LOB的計算并不完全相同，有減、加的區別，在實際應用 中完全照搬此公式并不方便，它們可以統一成加法運算。設計手冊P183垂直檔距”小

2、節和P603定位結果檢查”的計算公式：這兩處的公式相同， 而且來自上述三種公式中的平拋線法，只是統一成了加法運算，公式中對高差h和電線比載丫明確了定義：h有正負之分，即鄰塔懸掛點低時為正，反之為負；丫為電線的垂直比載(通常意義上為重力荷載，分為無冰和有冰兩種情況)。但是，根據電線的受力分析、曲線方程和最大弧垂計算公式，由綜合比載計算的弧垂為 最大弧垂，在實際設計中繪制的懸鏈線一般也是由綜合比載計算的。由垂直比載計算的垂直 檔距應該只適用于無風工況，有風時應該按綜合比載來計算。(2) 垂直檔距和垂直荷載的計算電線的受力情況見下圖：2無風時電線位于X-Z平面，也就是實際設計中看到的懸鏈線，此時垂直

3、檔距按垂直比載 計算是準確的。當有風時，如果不考慮電線左右擺動，那么電線不在X-Z平面，而是位于X-Y-Z三維中，此時電線所處的平面也可以理解為垂直平面，只是由綜合比載控制，其由綜合比載 計算的垂直檔距與在X-Z平面的投影垂直檔距是相同的。根據設計手冊P188:最最簡單的品輔大弧華比較法：簡單的品輔大弧華比較法：當當時時* *境境大垂育大垂育風垂發生在覆風垂發生在覆冰時，反冰時，反之發生在最髙氣溫時，之發生在最髙氣溫時，右、右、 為覆冰為覆冰時的綜合比載時的綜合比載及及應力：兒應力：兒心心為最高吒溫時的為最高吒溫時的自重力自重力比載及比載及應力卅應力卅需要說明的是，以往都是以需要說明的是，以往

4、都是以覆冰，覆冰，無風時無風時的垂直的垂直 比載打比載打及相魚及相魚的應力的應力來比校最大來比校最大弧垂，這是不夠弧垂，這是不夠 安安全的全的* *由于由于覆覆冰時多伴有冰時多伴有一定的鳳速，一定的鳳速，且弧且弧垂有左垂有左 右擺動振苗的可能右擺動振苗的可能，因此這里改用覆冰因此這里改用覆冰有風時有風時的綜合的綜合 比載比載片片和相應和相應的應力的應力情況情況F的風偏瞋垂件的風偏瞋垂件為可能為可能 發發生生最大的垂宜弧垂進行比較最大的垂宜弧垂進行比較有風時要考慮左右搖擺，那么電線在有風綜合比載作用下經過X-Z平面，此時就是我們設計中看到的懸鏈線，而此時垂直檔距應由綜合比載計算，并非單一的垂直比

5、載。但是在計 算電線的垂直荷載時，不能用綜合比載，垂直荷載=垂直檔距x垂直比載。(3)三種公式的比較和選用根據我在承德隆城220kV山區線路的設計對比，這三種計算結果很接近，誤差最大的 未超過10m，通過與平斷面的對比，結果基本一致，誤差很小，所以均可以采用。在缺乏計 算工具時，通常用平拋線的公式，計算比較快捷。(4)定位結果檢查將各個工況下的計算結果與桿塔設計條件對比，如果超過相應工況下的垂直檔距，需要 核算桿塔荷載，或者調整塔位，使計算結果不超過設計條件。三、懸掛點應力和懸垂角(1)懸掛點綜合應力的規定及計算公式根據設計規范第，與最低點的安全系數2.5相比，懸掛點應力與最低點應力之比不大于

6、1.11倍。而根據設計手冊P185、P605,如懸掛點高差過大，應驗算懸掛點應力，懸掛點應力 一般比最低點應力不大于10%。因此只要滿足設計手冊的要求，必可滿足設計規范，在工程 設計中一般按照設計手冊的要求來驗算，驗算工況取最大應力時的工況。當在稀有風速或稀 有覆冰時，最低點和懸掛點的應力在設計規范中另有要求，在此不詳述。3懸掛點的綜合應力(即切線方向)的計算公式見設計手冊P180,其有懸鏈線、斜拋線、平拋線三種公式。公式中包含A、B兩個形式，實際上可統一為:在承德隆城220kV山區線路的設計中，并沒有采用上面的公式，而是根據懸掛點的三 個受力(最低點應力、重力、風荷載)的平方和進行開根，其計

7、算結果與設計手冊的公式相 比，相差很小，最大誤差沒有超過70N，所以也是可行的，但是建議采用設計手冊的計算公式，其中懸鏈線計算公式更為精確。(2)懸掛點應力的垂直分量的計算公式(3)懸垂角的計算公式及校驗根據電線的受力分析，tg懸垂角=垂直應力/水平應力，即計手冊P181,結合上節公式，懸垂角的計算公式為:懸鏈線公式：垂直檔距斜拋線公式：垂直檔距平拋線公式：垂直檔距根據設計手冊P605中導線 懸垂線夾”小節的敘述，當垂直檔距較大或山區高差較大時,需要校核懸垂線夾的懸垂角，如懸垂角超過線夾的允許值時，由于附加的彎曲應力，可能使懸鏈線公式:斜拋線公式:平拋線公式:垂直檔距垂直檔距垂直檔距1公式中應

8、力和比載可分別轉換為張力和單位荷載，公式其它部分不變。2垂直檔距為懸掛點應力一側的垂直檔距，其計算公式見上一章節。3. 和丫分別為各工況的最低點應力和計算公式見設計手冊P180,其有懸鏈線、斜拋線、平拋線三種公式。公式中包含兩個形式，實際上可統一為:懸鏈線公式：斜拋線公式：垂直檔距平拋線公式：垂直檔距1式中含義與上節相同。2當電線受風揚起時，丫如取重力比載， 則計算結果為重力應力；丫如取綜合比載， 則計算結果為電線揚起平面中的垂直應 力。3當考慮計算電線受風最大弧垂時，電線垂直地面，丫應取綜合比載。,J丿在工程設計中,丫一般取綜合比載,很少考慮電線受風揚起時的狀態。-0具體計算公式見設4導線在

9、線夾出口處受到損傷，顯然應 校驗最大弧垂工況下的懸垂角。根據懸垂線夾DL/T 756-2009第4.11條規定，線夾單側的最大出口角不小于25校核時取下限25當校驗結果 大于線夾允許值時，可采用調整桿塔位置或呼高，也可以采用兩個懸垂線夾，或改用懸垂角 較大的線夾。四、雙懸垂串調長的受力分析和計算在連續上下山或大高差的情況下，電線懸掛點兩側的懸掛角不同，若使用2個相同長度的單聯懸垂串，必然會導致出現兩串受力不均或一串受力而另一串松弛的情況，此時需要采 取調整串長來平衡受力。（1）雙串調長的計算如圖1所示，若采用單聯串時，掛點位于橫擔中心C處，CC為單聯串長L。當采用 獨立掛點的雙聯串時，左側懸垂

10、串的掛點位于A點，右側懸垂串的掛點位于B點，2個掛點 距中心的距離L =S/2（S為兩獨立串的間距）。此時，A聯串需增長至A點，B聯串需增長至B點，這樣才能保證兩串受力。設A聯串增加長度LA，B聯串增加長度LB，串長之 差厶L=LA-ALBI,那么實際上將其中一串的長度增加或減少L,即可滿足兩串的受力 要求。掛點AALA圖 1 雙懸垂串調長示意圖為了簡化計算，假定線夾有足夠的握力，兩懸垂串均垂直地面。由于兩串間距S較小,AB的電線可視為直線，且該段電線的水平應力與桿塔兩側的水平應力一致，而兩側串長 的調整對兩側垂直檔距的影響很小，基本上可以忽略不計。根據懸垂角的計算公式（以懸鏈 線公式為例）：式中：IOA、IOB分別為A、B側的垂直檔距；應力和比載可分別轉換為張力和單位荷載，公式其它部分不變； 計算值為正時，則調長A側，反之調長B側。掛點85根據計算出來的調整串長值，在工程設計中一般通過調整金具的長度來實現。但由于金 具的長度是固定的，實際調整值不一定能夠完全做到與計算值一致，因此，只能盡量減小兩 者的差值，使得兩串受力均衡。（2）雙串調長后的垂直受力計算圖 2 調整后的雙串示意圖調整后，對兩串的受力進行估算：如圖2所示，B聯串