导、地线配合校验计算示例

学术   2024-11-22 12:01   贵州  

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根据《架空输电线路电气设计规程》(DL/T 5582-2020)第7.2.6条规定,750kV及以下
交流线路的导、地线线间距离,在气温15℃,无风、无冰工况下,应满足正式规定:
S ≥ 0.012 L+ 1

对于工程实际中遇到的问题,需要考虑杆塔的塔头尺寸、金具串的串长、导、地线的安全系数等诸多因素的影响。需要校验导、地线线间距离的情况大致分为三种:

第一种:档内两侧均为直线塔

第二种:档内两侧均为耐张塔

第三种:档内一侧耐张塔,另外一侧直线塔

无论哪种情况,均需先计算出导、地线在校验工况下的弧垂情况,在计算弧垂时,参考《电力工程设计手册 20 架空输电线路设计》第304页的弧垂公式计算,具体如下。

注意,此处的应力σ0应为校验工况下的导线应力,并非导线的许用应力,该数值可通过状态方式求解计算出结果,由于过程较长,有机会另外再讨论。

有些同事习惯采用弧垂模板的K值计算弧垂,可参本手册第761页公式14-1,其实原理是一样的,这里就不缀述了。

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当档内两侧均为直线塔时,档距中央的导、地线实际线间距离,应为地线支架高度+导线串长+导线弧垂-地线串长-地线弧垂

S=h + λ1 + f1 - λ2 - f2

当档内两侧均为耐张塔时,通常情况下我们假定耐张串为水平,此时其垂直向下的长度可忽略不计,档距中央的导、地线实际线间距离,应为地线支架高度+导线弧垂-地线弧垂

S=h + f1  - f2

当档内一侧耐张塔,另外一侧直线塔时,由于假定耐张串为水平,此时悬垂串串长对线间距离的影响只取一半,杆塔地线支架高度对线路间距离的影响取平均值,档距中央的导、地线实际线间距离,应为两杆塔地线支架高度均值+导线弧垂+导线串长/2-地线弧垂-地线串长/2


以下为计算示例

一、计算条件

导线悬垂串的串长:λ1 ≔0.904 m

地线悬垂串的串长:λ2 ≔0.20 m

耐张塔地线支架高度:h1 ≔2.4 m

直线塔地线支架高度:h2 ≔3.2 m

导线自重比载:γ1 ≔34.0398 ⋅ 10-3  N/(mm2 ⋅ m )

地线自重比载:γ2 ≔74.5305 ⋅ 10-3  N/(mm2 ⋅ m )

代表档距下的导线校验工况应力:σ1 ≔33.9 N/mm2

代表档距下的地线校验工况应力:σ2 ≔77.85 N/mm2

校验的最大实际档距m:l ≔357 m

计算时的高差角:β≔0 ⋅π/180


二、弧垂计算

校验工况下导线弧垂(m)

校验工况下地线弧垂(m)


三、三种杆塔排位情况下的导、地线垂直线间距离计算结果

直-直(m)

S1 ≔h2 + λ1 + f1 - λ2 - f2 = 4.649

耐-耐(m)

S2 ≔h1 + f1 - f2 = 3.145

直-耐(m)


四、规范要求值

S=0.012 ⋅ l+ 1 = 5.284 m

根据《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》(DL/T 620-1997)第6.1.6条规定,当档距长度较大,按上式计算的结果大于表10时,可按后者要求。表10内容如下

表 10  防止反击要求的大跨越档导线与避雷线间的距离


五、结论

根据上述计算结果可知,单纯地按《架空输电线路电气设计规程》去计算,导地线配合不能满足规范要求,但结合《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》来看,是可以满足防雷要求的。


六、曲线分析图

三种杆塔形式对应的间距距离函数关系如下。

直-直


耐-耐


直-耐


规范值 S(x)≔ 0.012 ⋅ x + 1

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