全文主要完成以下任务：论文网

① 导线自身比载和覆冰比载及其分析；

② 输电线路的基本方程分析；

③ 推导单一档弧垂与覆冰厚度的关系和算法；

④ 推导连续档弧垂与覆冰厚度的关系和算法；

⑤ 对本文提出的由实测弧垂计算输电线路覆冰厚度算法进行验证。

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2 导线覆冰厚度计算原理

覆冰厚度可由输电线路荷载转化而来，电线荷载包括电线悬挂中作用在上面的冰与其自 身质量引起的重力、风带来的对荷载的影响等几部分构成，杆塔电线悬挂点的位置所受力即 为垂向荷载和水平张力的合成力[27-28]。电线自身重力单位荷载即电线单位长度质量与当地重 力加速度之积，重力加速度大小与当地纬度及海拔高度有关，为统一标准，工程应用中均取

[29]

gn   9。80665 (m / s ) ，故荷载 P 的计算式为

P1   qg  qgn   9。80665q (N / m)

电线自身的重力比载 1 定义为电线单位截面积上的自身重力单位比载[29]，设输电电线总

截面积为 A (mm2 ) ，则 的计算式可写为

在实际 工 程 中 将 电 线 上 附 着 的 各 种 类 型 及 不 同 断 面 形状 的覆冰统一折合 为

=900 (kg / m3 ) 的标准圆形雨凇截面。当已知输电线路外径 D (mm) 和覆冰层厚度 b (mm) 时，

其单位覆冰比载 P2  为输电线路覆冰时的比载 2 由上式写为：

输电线路覆冰时的垂向总单位荷载 P3   及比载 3 ，分别为上述 P1   、 P2  及 1 、2 之和，其表

2。1 线路应力、弧垂及其悬链线公式

对于实际工程中的架空线路，两端线路的悬挂点相距很大，因此输电线路材料刚性对输

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电线路自然悬挂时的几何形状影响不大，故可假设架空线为一条处处铰接的柔性链条，在这 一假设的前提下，可得到的结论是：电线任一点的弯曲力矩等于零，只能接受轴向张力而不 接受弯矩。除此之外，若假设线路上作用的荷载都指向同一个方向并且沿线路均匀分布，则 满足线路悬挂后为悬链线状的基本假设，通过这种方式得到的计算式统称为悬链线方程[30]。 输电线路上作用的张力通常与线路的材质、截面积以及承受负荷等因素相关，故惯常以 单位截面积上的值来进行力学的计算，便于比较和表征电线受力情况。把单位截面积上作用

的张力称作应力，应力的单位为 MPa 或 N / mm2 ；线路单位截面积、单位长度上承受的负荷 称为比载，比载的单位为 MPa / m 或 N / mm2 m [31]。

图 2。1 输电线路呈悬链线形状的受力图

（a）电线分离体受力图；（b）电线整档受力图

图 2。1 所示为两个悬挂点之间的一档电线。沿着电线长度 LAB 均匀分布着负荷且带有大 小不可忽略的弧垂，故两个悬挂点处承受着A 、B 的轴向应力。根据力学平衡原理，线路 各点的水平方向应力0 都应相等，而在线路最低点处电线轴向应力方向与水平方向平行，故 该点的轴向应力与水平应力大小相等。同理，在悬垂方向上，受力也应当是平衡的，线路悬 挂处力的垂向分量等于其到线路最低点间的线路比载与长度的乘积。文献综述

在架空线路上取一段长为 LOC 的电线如图 2。1（a）所示。这段线路的垂向荷载等于 LOC  ，