课程设计(论文)题目名称制作导线的应力弧垂曲线和安装曲线课程名称架空输电线路设计(LGJ-185/45,VIII区) 学生姓名刘光辉学号**********系、专业电气工程系电气工程及其自动化指导教师尹伟华2013年1月6日邵阳学院课程设计（论文）任务书2．此表1式3份，学生、指导教师、教研室各1份。
指导教师（签字）：学生（签字）：邵阳学院课程设计（论文）评阅表学生姓名宁文豪学号1041201185系电气工程系专业班级电气工程及其自动化10输电线路班题目名称制作导线的应力弧垂曲线和安装曲线课程名称架空输电线路设计一、学生自我总结二、指导教师评定2、表中的“评分项目”及“权重”根据各系的考核细则和评分标准确定。
摘要本课程设计是绘制导线的应力弧垂曲线和安装曲线。
先查有关《规程》得到譬如气象、导线的有关参数，再用列表法求得临界档距，并判断有效临界档距和控制气象条件，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，按一定的比例绘制出应力弧垂曲线和安装曲线。
本课程设计的重点和难点内容是关于状态方程式的求解，要利用有关计算机方面的知识，这对于非计算机专业的我是一个很大的挑战，对我以后的学习与工作都有很好的指导意义。
关键词：临界档距；状态方程式；应力弧垂曲线目录摘要 (I)1有关参数 (1)1.1 气象条件 (1)1.2导线相关参数 (1)1.3各气象条件下导线比载的计算值 (1)2计算临界档距、判断控制气象条件 (4)3绘制应力弧垂曲线 (6)4绘制导线安装曲线 (9)5总结 (10)参考文献 (11)1有关参数1.1气象参数查《规程》得典型气象区ⅤIII的计算用气象条件，如表1-1所示。
1.2导线相关参数查《规程》LGJ-185/45导线的有关参数，如表1-2所示。
表1-2 LGJ-185/45导线有关参数1.3各气象条件下导线比载的计算值1）自重比载γ1（0,0）=(gq/A)⨯10-3=36.51⨯10-3 MPa/m2）冰重比载γ2（15,0）=27.728b(b+d)/A⨯10-3=63.17⨯10-3 MPa/m3）垂直总比载γ3（15,0）=γ1（0,0)+γ2（15,0）=99.68⨯10-3 MPa/m4）无冰风压比载。
设θ=900，因导线外径d=19.60mm>17mm，则风载体型系数μsc=1.1，110kV线路，风载荷调整系数βc=1.0，基本风压Wυ=υ2/1.6。
所以：安装风速为υ=10m/s 时，查表得f α=1.0。
所以：γ4（0，10）=c βf αcs μd A W 10sin 2θ310-⨯=5.92310-⨯ MPa/m内过电压风速为υ=15m/s ，查表得f α=0.75，所以：γ4（0，15）=c βf αcs μdAW 15sin 2θ310-⨯=9.98310-⨯ MPa/m 当风速为最大风速υ=30m/s 时，基本风压为30W =υ2/1.6=562.5 Pa 计算强度时，查表得f α=0.75，所以：γ4（0，30）=c βf αcs μdAW 30sin 2θ310-⨯=39.923310-⨯ MPa/m 计算风偏时，查表得f α=0.61γ4（0，30）=c βf αcs μdAW 30sin 2θ310-⨯=32.47310-⨯ MPa/m 5）无冰综合比载无冰有风时的综合比载是架空线自重比载和无冰风压比载的矢量和，即 安装有风时γ6（0，10）==⨯+=+-32224211092.551.36)10,0()0,0(γγ36.99310-⨯ MPa/m内过电压时γ6（0，15）==⨯+=+-32224211098.951.36)15,0()0,0(γγ37.85310-⨯ MPa/m最大风速，计算强度时γ6（0，30）==⨯+=+-322242110923.3951.36)30,0()0,0(γγ54.10310-⨯ MPa/m最大风速，计算风偏时γ6（0，30）==⨯+=+-32224211047.3251.36)30,0()0,0(γγ48.86310-⨯ MPa/m6）覆冰风压比载风速V=15m/s ，架空线覆冰时，架空线外径由d 变为（d+2b ），风载荷调整系数βc =1.0，基本风压W υ=υ2/1.6。
规程规定，无论线径大小，覆冰时的风载体型系数一律取为μsc =1.2；计算强度时αf =1.0，所以γ5（15，15）=c βf αcs μd A W 15sin 2θ310-⨯=36.74310-⨯ MPa/m计算强度时αf =0.75，所以γ5（15，15）=c βf αcs μd A W 15sin 2θ310-⨯=27.55310-⨯ MPa/m 7）覆冰综合比载覆冰综合比载是架空线的垂直总比载和覆冰风压比载的矢量和。
计算强度时γ7（15，15）==⨯+=+-32225231074.3668.99)15,15()0,15(γγ106.235310-⨯ MPa/m 计算风偏时γ7（15，15）==⨯+=+-32225231055.2768.99)15,15()0,15(γγ103.417310-⨯ MPa/m 各气象条件下导线比载的计算值，汇总如下表:1-3所示。
表1-3 比载汇总表2计算临界档距，判断控制气象条件（1）可能成为控制条件的是最低气温、最大风速、覆冰有风和年均气温，整理该典型气象区四种可能控制条件的有关气象参数，如下表2-1。
(2)计算有关比载和比值γ/[σo ]，计算结果列于下表2-2。
（）按等高悬点考虑，计算有效临界档距的公式为[][]()[][][]⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎪⎭⎫⎝⎛-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-+-=20200024i i j j i j i j ij E t t E l σγσγασσ若两种控制条件下的架空线许用应力相等，即[][][]000σσσ==j i 则[]()22024i j i j ij t t l γγασ--=利用上式计算得各临界档距为[][]()[][][]⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-+-=20200024a a c c a c a c ac E t t E l σγσγασσ =虚数[]()22024ab a b ab t t l γγασ--==537.742m []()22024a d a d ad t t l γγασ--==86.113m [][]()[][][]⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-+-=20200024b b c c b c b c bc E t t E l σγσγασσ=虚数[]()22024bd b d bd t t l γγασ--==0 [][]()[][][]⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-+-=20200024c c d d c d c d cd E t t E l σγσγασσ=140.150m得有效临界档距判别表如下表2-3所示。
表2-3 有效临界档距判别表因为在某条件栏中，存在临界档距为虚数或者0的情况，则该栏的条件不起控制作用，应当舍去。
容易看出l cd =140.15m 为有效临界档距。
当实际档距cd l l ≤，最大风速为控制条件；当实际档距cd l l ≥，最厚覆冰为控制条件； （4）计算各气象条件的应力和弧垂以各档距范围的控制条件为已知条件，有关数据如下表2-4所示。
表2-4 已知条件及参数以各气象条件为待求条件，已知参数如表2-5所示。
3绘制应力弧垂曲线利用状态方程式，求的各待求条件下的应力和弧垂，由于计算量非常大，为保证数据的正确性和精度，减少误差；以下数据是采用软件计算求的。
表3-1 LGJ-185/45型导线应力弧垂计算根据表3-1，绘制导线应力弧垂曲线(手绘)。
图示说明，σ1为外过无风应力，σ2为覆冰有风和覆冰无风应力，σ3为最大风应力，σ4为年均气温应力，σ5为最低气温和事故应力，σ6为安装时应力，σ7为最高气温应力，σ8为外过有风应力，σ9为操作过电压应力。
f1为外过无风时弧垂，f2为最高气温是弧垂，f3为覆冰无风时弧垂。
4绘制导线安装曲线绘制安装曲线时，以档距为横坐标，弧垂为纵坐标，一般从最高施工气温至最低施工气温每隔10℃绘制一条弧垂曲线。
应用状态方程式求解各施工气象（无风、无冰、不同气温）下的安装应力，进而求出相应的弧垂，结果如下表4-1所示f。
100续表5总结回顾起此课程设计，至今我仍感慨颇多，从理论到实践，在这段日子里，可以说得是苦多于甜，但是可以学到很多很多的东西，同时不仅可以巩固了以前所学过的知识，而且学到了很多在书本上所没有学到过的知识。
通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，才能真正为社会服务，从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。
在设计的过程中遇到问题，可以说得是困难重重，但可喜的是最终都得到了解决。
实验过程中，也对团队精神的进行了考察，让我们在合作起来更加默契，在成功后一起体会喜悦的心情。
果然是团结就是力量，只有互相之间默契融洽的配合才能换来最终完美的结果。
此次设计也让我明白了思路即出路，有什么不懂不明白的地方要及时请教或上网查询，只要认真钻研，动脑思考，动手实践，就没有弄不懂的知识，收获颇丰。
参考文献[1]110~500kV架空送电线路设计技术规定.DL/T5092_1999.北京：中国电力出版社，1999.[2]邵天晓，架空送电线路的电线力学计算，水利电力出版社，1987.[3]东北电力设计院，电力工程高压送电线路设计手册，水利电力出版社，1991.[4]周振山，高压架空送电线路机械计算，水利电力出版社，1987.[5]孟遂民，李光辉编著，架空输电线路设计，中国三峡出版社，2000.10.。