輸電線路水平檔距和垂直檔距解讀

輸電線路水平檔距和垂直檔距解讀（基礎(chǔ)版）Part01

前言桿塔承受的荷載由三部分組成：水平荷載、垂直荷載和縱向荷載。水平荷載指水平面方向的荷載，主要來(lái)自于導(dǎo)地線承受的風(fēng)荷載。垂直荷載指垂直于地平面方向的荷載，主要來(lái)自于導(dǎo)地線和覆冰的重力?？v向荷載指順導(dǎo)地線方向的荷載，主要就是來(lái)自導(dǎo)地線的張力。風(fēng)荷載

作用在架空線上，架空線把作用力傳遞給線夾，線夾再把力傳遞給桿塔。因?yàn)榧芸站€所處的環(huán)境確定后，單位架空線長(zhǎng)度的風(fēng)荷載是個(gè)定值，因此架空線受力大小就和承風(fēng)的架空線長(zhǎng)度有關(guān)。這個(gè)長(zhǎng)度就定義為：水平檔距。因此水平檔距表征桿塔承受水平荷載的大小。對(duì)于某基桿塔而言，它所承擔(dān)的長(zhǎng)度是：小號(hào)側(cè)檔距的一半

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大號(hào)側(cè)檔距的一半。即：Lh=L1/2+L2/2=(L1+L2)/2即也可以理解為：桿塔兩側(cè)檔距之和的一半。為簡(jiǎn)化理論，本文均假設(shè)荷載沿檔距均布，采用平拋物線公式。實(shí)際上荷載沿斜拋物線或懸鏈線分布，水平檔距計(jì)算會(huì)有差異，在小高差情況下，三者基本相等，在大高差時(shí)會(huì)有較小差異。同理，架空線受到重力作用，重力傳遞到線夾上，線夾再把力傳遞給桿塔。因?yàn)榧芸站€的型號(hào)和覆冰確定后，單位長(zhǎng)度的垂直荷載也是個(gè)定值，因此架空線重力大小就和架空線長(zhǎng)度有關(guān)。這個(gè)長(zhǎng)度就定義為：垂直檔距。因此垂直檔距表征桿塔承受垂直荷載的大小。對(duì)于某基桿塔而言，它所承擔(dān)的長(zhǎng)度是：小號(hào)側(cè)弧垂最低點(diǎn)到桿塔的距離

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大號(hào)側(cè)弧垂最低點(diǎn)到桿塔的距離。即：Lv=b2+a1也可以理解為：桿塔兩側(cè)電線弧垂最低點(diǎn)間的水平距離。Part02

拓展根據(jù)以上定義，咱們不難得到一些基本推論：1、桿塔的水平檔距和桿塔位置有關(guān)，和桿塔高度無(wú)關(guān)。2、桿塔的垂直檔距既和桿塔位置有關(guān)，也和桿塔高度相關(guān)，升高桿塔，垂直檔距增加；降低鐵塔，垂直檔距減小?！咚档退槭裁磿?huì)這樣呢？垂直檔距為什么會(huì)“左右橫跳”呢？咱們分析垂直檔距的計(jì)算公式可以發(fā)現(xiàn)端倪：（由于公式比較復(fù)雜，所以就由我?guī)痛蠹铱戳耍┢鋵?shí)，水平檔距和垂直檔距存在一定的聯(lián)系，簡(jiǎn)而言之：即垂直檔距等于水平檔距加一個(gè)值，這個(gè)值主要受桿塔兩側(cè)的懸掛點(diǎn)高差影響。這也是為什么升高、降低桿塔垂直檔距變化的原因。同時(shí)，這個(gè)值既可能是正，也可能是是負(fù)，甚至比水平檔距還大，導(dǎo)致垂直檔距稱為成為負(fù)值，此時(shí)桿塔收受上拔力影響。Part03

進(jìn)階1對(duì)于桿塔，特別是直線塔，主要是受水平荷載和垂直荷載的影響，換言之就是受水平檔距、垂直檔距大小的影響，那么其兩者越大，桿塔受到的作用力就越大。那么，我們是不是可以按最高標(biāo)準(zhǔn)來(lái)設(shè)計(jì)一款桿塔，比如按1000米水平檔距、1000米垂直檔距，這樣的“萬(wàn)能鐵塔”就能應(yīng)付所有的使用場(chǎng)景了。很顯然，如果都按最高標(biāo)準(zhǔn)來(lái)設(shè)計(jì)，而實(shí)際使用場(chǎng)景卻很少會(huì)有這樣的高標(biāo)準(zhǔn)，這樣就是用大炮打蚊子，用牛刀來(lái)殺雞，會(huì)造成很大的浪費(fèi)。因此我們規(guī)劃桿塔的時(shí)候，會(huì)分成很多的檔次，不同的檔次對(duì)應(yīng)不同的使用檔距，根據(jù)工程中實(shí)際的水平檔距和垂直檔距來(lái)選擇對(duì)應(yīng)檔次的塔型，這樣就避免了浪費(fèi)！這樣就是所有桿塔通用（標(biāo)準(zhǔn)）設(shè)計(jì)中，Z1~Z4不同塔型的由來(lái)！Part04

進(jìn)階2咱們回頭再看看這幅圖，大家是不是越看越別扭？有個(gè)老磚家說(shuō)過(guò)：如果你看一張圖覺(jué)得有問(wèn)題，那么你和圖總有一個(gè)有問(wèn)題！上圖的問(wèn)題即為：直線塔的上拔！如果小人處是一基直線塔，那么此時(shí)該塔的垂直檔距為零甚至負(fù)值，導(dǎo)線帶來(lái)的上拔力使懸垂串上揚(yáng)，會(huì)導(dǎo)致導(dǎo)線與橫擔(dān)電氣距離減少，嚴(yán)重時(shí)橫擔(dān)受較大的上拔力而遭到破壞。是不是只要直線塔的垂直檔距不是負(fù)值就萬(wàn)事大吉了呢？也不是！上表中有個(gè)很重要的數(shù)值：Kv值。為這個(gè)塔的允許Kv值Kv=垂直檔距/水平檔距排塔定位時(shí)：實(shí)際Kv值需大于上表中的允許Kv值。咱們?cè)谒^規(guī)劃時(shí)，從經(jīng)濟(jì)合理性角度出發(fā)，會(huì)約定一個(gè)懸垂串允許搖擺角，而根據(jù)搖擺角的計(jì)算公式：搖擺角的大小又和垂直檔距和水平檔距的比值有關(guān)，因此，在排塔定位時(shí)，需保證實(shí)際Kv值大于允許Kv值，這樣就間接保證了：懸垂串的風(fēng)偏角不會(huì)超過(guò)允許值。感性上咱們可以值么理解：懸垂串受到兩股勢(shì)力的牽制：一方面是風(fēng)荷載死命地吹！一方面是垂直荷載死