金具强度计算.xls

金具强度计算目录一、计算说明二、计算过程三、结论 四、应力表一一、计计算算说说明明1、计计算算参参数数1.1 工程名称：1.2 电压等级：500 kV1.3 气象条件：工况名称冰厚(mm)风速(m/s)气温(0C)低温00-5大风03010年平0015覆冰1010-51.4 导线参数：名称型号S(mm2)134(30)5导线 1LBGJ-100-30AC100.8855.79171.23031.332、计计算算公公式式(手手册册P606)lVc=c Wic2（Phlhcos(/2)+Pis+2Fsin(/2)21/2 Gis+lh（1 cPv）oPcoPc式中：lVc 导线最大弧垂时允许垂直档距，m；lh 水平档距，m；c、o 分别为一相导线最大弧垂时及覆冰、最低气温或最大风速时的应力，N/mm2；Pc 一相导线最大弧垂时单位荷载，N/m；Wic 金具允许机械荷载，N/m；PV、PH 分别为一相导线覆冰、最大风速或最低气温时垂直荷载及风荷载，N/m；Gis、Pis 分别为金具或金具与绝缘子串覆冰时的垂直荷载及水平荷载，N；F 一相导线覆冰、最大风速或最低气温时张力，N；线路转角，()。二二、计计算算过过程程D17 直线塔绝缘子型号：LXHY-120玻璃 绝缘子单联7片金具型号：ZH-7单联金具位置：位于绝缘子 下侧线路转角=00代表档距lp水平档距lhm覆冰大风低温年平TRKIM55065069.89210.7896.6872.7971.38402.552.12.1 覆覆冰冰工工况况：c=1 m=1 69.89=69.89N/mm2最大弧垂控制工况：高温0=1 覆冰=1 210.78=210.78N/mm2Pc=1 1s=1 55.7910-3100.88=5.63N/mWic=TR=40103=16000NKI2.5PV=1 g3=1 3S=1 171.2310-3100.88=17.27N/mPH=1 g5=1 5S=1 31.3310-3100.88=3.16N/mGis=5.009.8=49NPis=9.81 AIV2=9.81 （0.02 7+0.03）302=93.8081 N1616F=1 覆冰S=1 210.78100.88=21263.49N将上述参数代入公式可得：lVc=69.89 160002（3.16650cos00+93.81210.78 5.632+2 21263.49sin00）21/249.0+650（1 69.89 17.27）2210.78 5.63=919.73m2.22.2 大大风风工工况况：c=1 m=1 69.89=69.89N/mm20=1 大风=1 96.68=96.68N/mm2Pc=1 1s=1 55.7910-3100.88=5.63N/mWic=TR=40103=16000NKI2.5PV=1 g1=1 1S=1 55.7910-3100.88=5.63N/mPH=1 g4(30)=1 4(30)S=1 0.0010-3100.88=0.00N/mGis=5.009.8=49NPis=9.81 AIV2=9.81 （0.02 14+0.03）302=171.06N1616F=1 大风S=1 96.68100.88=9753.08N将上述参数代入公式可得：lVc=69.89 160002（0.00650cos00+171.0696.68 5.632+2 9753.08sin00）21/249.0+650（1 69.89 5.63）296.68 5.63=2228.82m2.32.3 低低温温工工况况：c=1 m=1 69.89=69.89N/mm20=1 低温=1 72.79=72.79N/mm2Pc=1 1s=1 55.7910-3100.88=5.63N/mWic=TR=40103=16000NKI2.5PV=1 g1=1 1S=1 55.7910-3100.88=5.63N/mPH=0.00N/mGis=5.009.8=49NPis=9.81 AIV2=9.81 （0.02 14+0.03）302=171.062 N1616F=1 低温S=1 72.79100.88=7343.06N将上述参数代入公式可得：lVc=69.89 160002（0.00650cos00+171.0672.79 5.632+2 7343.06sin00）21/249.0+650（1 69.89 5.63）272.79 5.63=2747.00m2.42.4 年年平平工工况况：c=1 m=1 69.89=69.89N/mm20=1 年平=1 71.38=71.38N/mm2Pc=1 1s=1 55.7910-3100.88=5.63N/mWic=TR=40103=10000NKI4PV=1 g1=1 1S=1 55.7910-3100.88=5.63N/mPH=0.00N/mGis=5.009.8=49NPis=9.81 AIV2=9.81 （0.02 14+0.03）302=171.062 N1616F=1 年平S=1 71.38100.88=7200.81N将上述参数代入公式可得：lVc=69.89 100002（0.00650cos00+171.0671.38 5.632+2 7200.81sin00）21/249.0+650（1 69.89 5.63）=919.73m271.38 5.63=1744.50m2.5 断断线线时时：2.5.1 断线时最大允许垂直档距的计算公式：lVc=(TR103)2-(KS T)21/21Kg3式中：TR 金具的额定机械破坏强度，kN；K 断线时的金具安全系数；T 断线时导线的最大使用张力，N；Ks 断线时所取导线张力的百分数；g3 自重加冰重荷载，N/m；2.5.2 计算过程：断线时导线的最大使用应力：断线=80N/mm2Ks=25%断线时导线的最大使用张力：T=1 mS=1 80 100.88=8070N自重加冰重荷载:g3=1 3S=1 171.2310-3100.88=17.27N/m 将以上参数带入公式计算得：lVc=(40.00103)2-(25%8070.4)21/211.5017.27=1539.35三三、结结论论综合几种工况的计算结果：覆冰时：lVc=919.73m大风时：lVc=2228.82m低温时：lVc=2747.00m年平时：lVc=1744.50m断线时：lVc=1539.35m故导线的最大允许垂直档距为：覆冰工况时的 lVc 即：lVc=919.73m 所以，当D17直线塔的代表档距为550m,水平档距为650时，所用金具的最大允许垂直档距为919.73m。同同理理可可计计算算其其它它直直线线塔塔金金具具的的最最大大允允许许垂垂直直档档距距：杆塔编号D17D1D2D3D4D5TR(kN)40150150150150150金具联数单联单联单联单联单联单联杆塔编号lplhMm覆冰大风低温年平断线lVcD175506500569.89210.7896.6872.7971.3880919.73D1200300021069.89103.3837.7832.78351004822.08D2300300021069.896037.7832.78351004822.08D3400300021069.896037.7832.78351004822.08D4500300021069.896037.7832.78351004822.08D5600300021069.896037.7832.78351004822.08+2 7200.81sin）249.0+650（1）验验算算工工况况时时的的金金具具最最大大允允许许垂垂直直档档距距1 1、验验算算覆覆冰冰设计冰厚:10mm验算冰厚：15mm线路转角：=00验算冰厚时的覆冰：覆冰=60N/mm2水平档距：300m验算冰厚时的比载：3=60.566N/m.mm25=15.225N/m.mm2c=1 m=1 69.89=69.89N/mm20=1 覆冰=1 60.00=60.00N/mm2Pc=1 1s=1 55.7910-3 100.88=5.63N/mWic=TR=40103=26667NKI1.5PV=1 g3=1 3S=1 60.5710-3 100.88=6.11N/mPH=1 g5=1 5S=1 15.2310-3 100.88=1.54N/mGis=5.009.8=49NPis=9.81 AIV2=9.81 （0.02 7+0.03）302=93.8081 N1616F=1 覆冰S=1 60.00 100.88=6052.80N将上述参数代入公式可得：lVc=69.89 266672（1.54300cos00+93.8160.00 5.632+2 6052.80sin00）21/249.0+300（1 69.89 6.11）260.00 5.63=5428.44m2 2 验验算算大大风风设计风速:30m/s验算风速：35m/s验算比载：4(35)=47.78N/m.mm2验算风速时的风速：大风=60N/mm2c=1 m=1 69.89=69.89N/mm20=1 大风=1 60.00=60.00N/mm2Pc=1 1s=1 55.7910-3 100.88=5.63N/mWic=TR=40103=26667NKI1.5PV=1 g1=1 1S=1 55.7910-3 100.88=5.63N/mPH=1 g4(35)=1 4(35)S=1 47.7810-3 100.88=4.82N/mGis=5.009.8=49NPis=9.81 AIV2=9.81 （0.02 7+0.03）352=127.683 N1616F=1 大风S=1 60.00 100.88=6052.80N将上述参数代入公式可得：lVc=69.89 266672（4.82300cos00+127.6860.00 5.632+2 6052.80sin00）21/249.0+300（1 69.89 5.63）260.00 5.63=5449.93m同同理理可可计计算算其其它它杆杆塔塔验验算算工工况况时时的的金金具具最最大大允允许许垂垂直直档档距距：杆塔编号lplhMm验算冰验算风TRlVc(验算冰)lVc(验算风）D175506500569.896060405428.445449.93D1200300021032.7860601508011.498024.26D2300300021032.7860601508011.498024.26D3400300021032.7860601508011.498024.26D4500300021032.7860601508011.498024.26D5600300021032.7860601508011.498024.26断断联联时时的的金金具具最最大大允允许许垂垂直直档档距距 断联的气象条件：无风、无冰、-50C计算公式：lVc=c Wic2（Pis+2Fsin/2）21/2 Gis+lh（1 cPv）oPcoPc断联时的应力：断联=90N/mm2金具的计算拉断力：TR=20kN水平档距：650m线路转角：=00c=1 m=1 69.89=69.89N/mm20=1 断联=1 90.00=90.00N/mm2Pc=1 1s=1 55.7910-3 100.88=5.63N/mWic=TR=20103=13333NKI1.5PV=1 g1=1 1S=1 55.7910-3 100.88=5.63N/mGis=2.509.8=24.5NPis=9.81 AIV2=9.81 （0.02 7+0.03）302=93.8081 N1616F=1 m S =1 90.00 100.88=9079.20N将上述参数代入公式可得：lVc=69.89 133332（93.81+2 9079.20sin00）21/290.00 5.63224.5+650（1 69.89 5.63）90.0