代表档距法应用分析

2016-05-14王柳

中国新技术新产品 2016年6期

王柳

摘要：常用代表档距法计算连续档的应力与弧垂，用代表档距法计算的应力与弧垂与实际的应力弧垂有细小的误差，但在工程上是可以接受的。但是，在线路设计中，不免遇到非常规的微地形、微气象，此种情况下代表档距法是否继续满足工程要求就需要进行验证。本研究将在现有计算公式和规律的基础上对非常规的微地形、微气象进行研究，分别改变档距分布、高差分布、绝缘子串长这三个因素，计算并比较代表档距法的应力弧垂与各档距精确应力弧垂大小误差，从中得出规律，给代表档距法应用提供建议。

关键词：代表档距法；输电线路设计；微地形；微气象；应力；档距；高差；绝缘子串长度

中图分类号：G633 文献标识码：A

连续档是指包含有若干基直线杆塔构成的耐张段。在一个耐张段内，由于地形、交叉跨越等因素的影响，各个档距大多数情况下时不相等的。施工架线安装直线杆塔上的线夹时，保证悬垂绝缘子串处于铅垂位置，因此，各档架空线的水平应力是相等的。架线后气象条件发生变化时，根据状态方程式可知，各档架空线将以各自的参数发生变化，必然使各档水平张力不等，造成悬垂绝缘子串偏斜。悬垂绝缘子串偏斜后，架空线的悬挂点位置发生改变，从而使得各档档距发生变化ΔLi。但在一个耐张段内，档距变化量的总和为零，即∑ΔLi=0，在计算连续档架空线的应力、弧垂等参数时，必须考虑各档之间的影响。代表档距法的定义是假设在悬垂绝缘子串偏移后各档水平应力趋于相等的基础上，因此，这种定义与实际工程条件不符合，从而加大了代表档距法的误差。

现在科学技术的迅猛发展和普及应用，使得代表档距法不断被完善和修复，从而大大提高了其精确度，来满足日益增长的工程要求。但是，代表档距法的基本定义依旧保持在原来的基础上，这个基础也就使得代表档距法的应用范围出现了限制，下文就依此来探讨代表档距法的应用。

1 研究背景、目的及意义

在输电线路设计中，对于连续耐张段，通常都是用代表档距法计算连续档的应力与弧垂，然后就将结果提供给施工方，用代表档距法计算的应力与弧垂有细小的误差，这些误差在工程中是可以接受的，然而在线路设计过程中，不免遇到一些微地形，微气象，在这种情况下代表档距法是否继续满足要求还有待于考究。在连续倾斜档距架空线的计算中，对于弧垂的求解，除了代表档距法之外，还有弹性伸长作图法和弹性伸长解析法，弹性伸长作图法就是找出弧垂与施工段线长变化量的关系作出曲线，在工程计算时，找出区间再作出两点连线就可求出弧垂。弹性伸长解析法则是紧线时导线的的弹性伸长与导线在线夹中的伸长近似相等时，求出弧垂，只要其应力误差小于0.5%，则满足工程要求。在超越传统代表档距法的基础上，一些新的理论可能会被提出，包括等效条件等，国外现在正在研究的在三维空间中使用代表档距法的理论很有实践意义。也值得我们借鉴和思考。

2 代表档距法应用分析

对于输电线路中连续耐张段的设计，代表档距法的应用系统误差主要来自于档距的大小与不均匀性，高差的大小与不均匀性，绝缘子串长度等几个因素的影响，以下就通过这几种条件的影响来判断代表档距法的应用。以达到对误差补偿控制效果评价。

2.1 档距的大小及变异档对代表档距法误差的影响

根据传统南方气候及施工情况，选用第三种微气象条件及相应绝缘子串串长，当高差不变时。则有（图1，图2）：

由图2得出的规律：

（1）当变异档距分布于连续档的端头时，变异档距的误差起伏最大。

（2）当代表档距等于变异档距时，各档的误差趋于相等。

（3）变异档距在档距变化末期，其对应的误差成下降趋势，而正常档距对应的误差成上升趋势。

（4）当变异档距分别分布于连续档两个端头或者集中于连续档中间时，变异档对应的误差两两重合，正常档对应的误差两两重合。

（5）当变异档距分别分布与连续档的两个端头时，其对应的误差最容易超过工程误差要求。

（6）档变异档距集中于连续档的中央时，其对应的误差最优于满足工程要求。

（7）变异档距对应的误差波动最大，而正常档距对应的误差则趋于平稳。