输电线路水平档距和垂直档距解读.docx

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1、输电线路水平档距和垂直档距解读（基础版）PartO1前言杆塔承受的荷载由三部分组成：水平荷载、垂直荷载和纵向荷载。水平荷载指水平面方向的荷载，主要来自于导地线承受的风荷载。垂直荷载指垂直于地平面方向的荷载,主要来自于导地线和覆冰的重力。纵向荷载指顺导地线方向的荷载,主要就是来自导地线的张力。水平荷载、风荷载作用在架空线上，架空线把作用力传递给线夹，线夹再把力传递给杆塔。因为架空线所处的环境确定后，单位架空线长度的风荷载是个定值，因此架空线受力大小就和承风的架空线长度有关。这个长度就定义为：水平档距。因此水平档距表征杆塔承受水平荷载的大小。对于某基杆塔而言，它所承担的长度是：小号侧档距的一半+大

2、号侧档距的一半。即：1h=112+122=(11+12)2即也可以理解为：杆塔两侧档距之和的一半。为简化理论，本文均假设荷载沿档距均布，采用平抛物线公式。实际上荷载沿斜抛物线或悬链线分布，水平档距计算会有差异，在小高差情况下，三者基本相等，在大高差时会有较小差异。同理，架空线受到重力作用,重力传递到线夹上，线夹再把力传递给杆塔。因为架空线的型号和覆冰确定后，单位长度的垂直荷载也是个定值，因此架空线重力大小就和架空线长度有关。这个长度就定义为：垂直档距。因此垂直档距表征杆塔承受垂直荷载的大小。对于某基杆塔而言，它所承担的长度是：小号侧弧垂最低点到杆塔的距离+大号侧弧垂最低点到杆塔的距离。即：1v

3、=b2+a1也可以理解为：杆塔两侧电线弧垂最低点间的水平距离。Part02拓展根据以上定义，咱们不难得到一些基本推论：1、杆塔的水平档距和杆塔位置有关，和杆塔高度无关。2、杆塔的垂直档距既和杆塔位置有关,也和杆塔高度相关，升高杆塔，垂直档距增加；降低铁塔，垂直档距减小。升高塔降低塔为什么会这样呢？垂直档距为什么会“左右横跳”呢？咱们分析垂直档距的计算公式可以发现端倪：（由于公式比较复杂，所以就由我帮大家看了）其实，水平档距和垂直档距存在一定的联系，简而言之：杆塔的综合高差系数；Z1,12.Zh分别为杆塔两侧的档距和杆塔的水平档距，m;阳、A2分别为杆塔两侧的悬挂点高差(m),当邻塔悬挂点低时取

4、正号，反之取负号；0耐张段内的电线水平应力(Nmm2),对于耐张塔，应取两侧可能不同的应力，按对应注角号分开计算垂直档距；Zv电线的垂直比载，N/(mmm2);即垂直档距等于水平档距加一个值，这个值主要受杆塔两侧的悬挂点高差影响。这也是为什么升高、降低杆塔垂直档距变化的原因。同时，这个值既可能是正，也可能是是负，甚至比水平档距还大，导致垂直档距称为成为负值，此时杆塔收受上拔力影响。Part03进阶1对于杆塔，特别是直线塔，主要是受水平荷载和垂直荷载的影响，换言之就是受水平档距、垂直档距大小的影响,那么其两者越大，杆塔受到的作用力就越大。那么，我们是不是可以按最高标准来设计一款杆塔，比如按100

5、0米水平档距、Iooo米垂直档距，这样的“万能铁塔”就能应付所有的使用场景了。不错！不错！一塔在手，天下我有，请问大师，这我什！别人都是50t,你这个500t,你这个死骗子！很显然，如果都按最高标准来设计，而实际使用场景却很少会有这样的高标准,这样就是用大炮打蚊子，用牛刀来杀鸡，会造成很大的浪费。因此我们规划杆塔的时候，会分成很多的档次，不同的档次对应不同的使用档距，根据工程中实际的水平档距和垂直档距来选择对应档次的塔型，这样就避免了浪费！这样就是所有杆塔通用（标准）设计中，Z1Z4不同塔型的由来！塔型名称水平档距（In）垂直档距（m）KV值ZC14305500.85ZC25407500.75

6、ZC375010000.65ZC490012000.55Part04进阶2咱们回头再看看这幅图，大家是不是越看越别扭？有个老病家说过：如果你看一张图觉得有问题，那么你和图总有一个有问题！上图的问题即为：直线塔的上拔！如果小人处是一基直线塔，那么此时该塔的垂直档距为零甚至负值,导线带来的上拔力使悬垂串上扬，会导致导线与横担电气距离减少，严重时横担受较大的上拔力而遭到破坏。是不是只要直线塔的垂直档距不是负值就万事大吉了呢？也不是!塔型名称水平档距（m）垂直档距（m）KV值ZC14305500.85ZC25407500.75ZC375010000.65ZC490012000.55上表中有个很重要的数

7、值：KV值。为这个塔的允许KV值Kv=垂直档距/水平档距排塔定位时:实际Kv值需大于上表中的允许Kv值。咱们在塔头规划时，从经济合理性角度出发，会约定一个悬垂串允许摇摆角，而根据摇摆角的计算公式：图3-3风偏角示意图1.悬垂绝缘子串风偏角（摇摆角）导线和悬垂绝缘子串在风荷载作用下，使悬垂绝缘子串偏离一定的角度，称为悬垂绝缘子串风偏角，如图3-3所示。计算悬垂绝缘子串风偏角，通常把悬垂绝缘子串视为均布荷载的刚性直棒，设悬垂绝缘子串的垂直荷载为G，横向水平风荷载为B;导线风荷载为Pd,导线垂直荷载为Gd。如图3-3所示，对A点列力矩平衡方程式为Ma=O-si+Gsincosprics=0经整理得F

8、dPj/2,九A1h+Pj2(3-13)=arctanK=arctan7,，Gd+G/2ZiA1v+Gj/2式中Pd导线的风荷载；Gd导线垂直荷载；PJ悬垂绝缘子串水平风荷载；GJ悬垂绝缘子串垂直荷载；I、1v分别为水平档距和垂直档距；力、/4分别为导线的自重比载和风压比载。摇摆角的大小又和垂直档距和水平档距的比值有关,因此，在排塔定位时，需保证实际Kv值大于允许Kv值，这样就间接保证了：悬垂串的风偏角不会超过允许值。感性上咱们可以值么理解：悬垂串受到两股势力的牵制:一方面是风荷载死命地吹！一方面是垂直荷载死命地拽!因此,如果下拽的力够大（垂直档距足够大），悬垂串就吹不走，风偏间隙就没问题，如果下拽的力太小（垂直档距太小），悬垂串就很容易吹走，风偏间隙就有问题，因此对于直线塔，垂直档距大能限制悬垂串风偏！