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摘要：杆塔作为输电线路的重要组成部分，其受力情况是线路安全稳定运行的重要条件之一。根据运行资料分析，杆塔事故的主要原因都是受不平衡张力的影响致使杆塔发生倾斜或倒塌，其中不平衡张力的产生都是受不均匀覆冰情况造成的，因此，对杆塔在覆冰情况下承受的不平衡张力计算与分析成为线路设计的重要环节。本文利用不平衡张力的近似求解法，建立不平衡张力的普遍方程组，借助电算试凑，采用EXCEL编程实现不平衡张力的求解。通过对具体实例分析和计算，计算结果和实际情况相符。
关键词：不平衡张力；不均匀覆冰；输电线路；杆塔
1 引言
在我国，特别是在南方的高海拔地区，冬季由于气候寒冷，如果水汽充足，再加上风吹的影响，过冷却水滴就会粘附在电线上，形成覆冰。在这种条件下，由于输电线路各档档距或高差不一致，造成前后档覆冰情况不一致，形成不均匀覆冰。不均匀覆冰所产生的纵向不平衡张力直接影响了杆塔受力，一般在同等的设计条件下，由于直线型杆塔的最大纵向不平衡张力取值比耐张型杆塔的取值要小，因此不平衡张力对直线型杆塔的影响会比耐张型杆塔要大。本文根据设计手册[1]P203所列的不平衡张力求解的近似方程组，取输电线路中某一耐张段内的不均匀覆冰情况作为数据参数，采用EXCEL编程设计，借助电算试凑法进行求解。通过对具体实例分析和计算，计算结果和实际情况相符。
2 不平衡张力求解的近似方程组[1]
档距变化与应力间的近似关系
设一个耐张段内有i个连续档，架线后无冰无风，气温为tm，导线初伸长尚未放出，架线应力为σm，各直线杆塔上的悬垂绝缘子串均垂直地面，各档导线水平应力相等，均为σm。当出现不均匀覆冰情况，各档的应力发生改变，直线杆塔上悬垂绝缘子串会发生偏移，挂线点发生改变导致档距发生变化。根据设计手册公式（3－4－11），近似列出第i档档距增量与档内应力σi间的关系式（式2－1）：
计算实例
取云南省某220kV线路#145~#152耐张段进行计算。该段导线采用2×JLHA1/G1A-299.5-26/7型钢芯铝合金绞线，按30mm覆冰进行设计，每根子导线的最大使用应力为136.36N/mm2。
该段线路位于微气象地段，其中#145～#148段位于山顶，#148～#152段为沿山梁下山地形，每到冬季，#145~#148段就会出现较为严重的覆冰，实测覆冰厚度达29mm；而#148～#152段覆冰较轻，实测覆冰厚度达10mm左右。该段的直线悬垂串出现不同情况的偏移。通过现场各档覆冰情况测量，得出表3-1的结果：
由于表可知，最大不平衡张力出现在#149塔，刚好是两种冰区的分界塔，该塔的不平衡张力达到最大使用应力的15.39%，未达到杆塔设计值（29%）[2]，因此并未出现倒塔情况。但从现场串偏移情况来看，该塔悬垂串出现严重偏移，实际偏移量与计算结果基本一致，表明上述不平衡张力程序计算结果是正确的。
结语
输电线路每个耐张段的长度，耐张段内的各档档距、高差都不相同，而且线路所经地段的气象条件严格来说也是不一样的，我们在分析与计算不平衡张力的时候，要考虑最不利的情况进行计算，保证各杆塔所承受的最大不平衡张力不超过杆塔的设计条件。同时，我们在进行线路选线的时候，特殊是在覆冰严重地区选线时，应注意微地形、微气象情况，这是往往是出现断线、倒塔的重要因素。当出现较大不平衡张力时，优选考虑线路改道避开，若实在无法避开，则考虑缩小耐张段长度，或采用耐张受力塔，以提高线路运行的可靠性。
参考文献：
[1]张殿生，电力工程高压送电线路设计手册（第二版），中国电力出版社，2002.
[2]DL/T 5440-2009重覆冰架空输电线路设计技术规程.
论文作者:黄维维
论文发表刊物:《电力设备》2015年第10期供稿
论文发表时间:2016/4/22
标签：杆塔论文; 不平衡论文; 线路论文; 情况论文; 近似论文; 不均匀论文; 导线论文; 《电力设备》2015年第10期供稿论文;