导线截面的选择
1、按经济电流密度选择
线路的投资总费用Z 1
式中 Z 1 =(F0+αΑ)Ｌ
F 0—与导线截面无关的线路单位长费用；
α—与导线截面相关的线路单位长度单位截面的费用；
Α—导线的截面积；
Ｌ—线路长度。
线路的年运行费用包括折旧费，检修维护费和管理费等，可用百分比 b 表示为
线路的年电能损耗费用（不考虑电晕损失）：
若投资回收年限为 n
得到导线的经济截面A n
经济电流密度J n
我国的经济电流密度可以按表查取。
2、按电压损耗校验
在不考虑线路电压损耗的横分量时，线路电压、输送功率、功率因数、电压损耗百分数、导 线电阻率以及线路长度与导线截面的关系，可用下式表示
3、按导线允许电流校验
（1）按导线的允许最大工作电流校验
导线的允许最大工作电流为
其中
（2）按短路电流校验
根据短路电流的热效应，要求导线的最小截面为
4、按电晕条件校验
超高压输电线路的导线表面电场强度很高，以至超过周围空气的放电强度，使空气电离 形成局部放电，这种现象称为电晕。电晕可以引起无线电干扰、可听噪声、导线震动等，还 会产生有功功率损耗。导线的电晕随外加电压的升高而出现、加剧。导线表面开始发生局部 放电时的电压，称为起始电晕电压。导线表面全面发生电晕时的电压，称为临界电晕电压， 相应的电场强度称为临界电场强。
倒显得临界电晕电场强，与其直径、表面状况及大气条件等有关。
根据理论分析及试验所的结果，海拔不超过 1000m 的地区，如导线直径不小于下表所 列数值，一般不必验算电晕。
绝缘子和绝缘子串
1、绝缘子的许用荷载
绝缘子的许用荷载
当绝缘子所受荷载大于其许用荷载时，除可更换大吨位绝缘子外，还可以采取双串和多 串联解决。所需串数 N
悬垂串片数计算：
一般地区单位工作电压所要求的泄露电流（泄露比距）：
海拔高度 1000m~3500m 的地区悬垂串的绝缘子数量按下式计算。
气象参数
1、风速的此时换算
欲将 4 次定时 2 分钟平均风速V 2换算成连续自记 10 分钟平均风速V 10,v 需要搜集到两种 观测方法的平行观测记录，然后通过相关分析建立二者之间的回归方程式。常用的是一元性 回归方程：
由此得到的回归方程，需要经过相关检验才能应用。通常利用相关系数ρ表示V 2于V 10之 间的密切相关程度。ρ值在 0~1 之间，数值越大表示V 2于V 10关系越密切；ρ值接近于 0 表 示不适合采用线性回归，这时可采用抛物线或其他曲线回归。相关系数ρ可按下面公式计算
2、风速的高度换算
由于气流与地面之间的摩擦作用，离地面不同高度处的风速值不同，一般离地面越高风 速越大。因此风仪高度处的连续自记 10 分钟平均风速须换算成输电线路设计高度处的平均 风速，风仪高度在 100m 以下的低空时，可采用下面对数式：
3、最大设计风速选取
风速经过次时、高度换算后，还需要根据多少年一遇的保证率要求，确认出设计用的最 大风速。架空输电线路设计中常采用计算简便实用的“经验频率法”，计算式为：
4、高空风速的选取
对于架空高度大于基本风速高度的线路，其最大设计风速需由最大基本风速换算为高空风 速，
（1）按《工业与民用建筑荷载规范（TJ-9-74）》所列风压高度变化系数，折算成高空风速 增大系数，比表 2-8 所示。表中的K h ，100m 及以下高度取
中的 K 0的数值，100m 以上按下式计算：
（2）采用杆塔高度分段系数，此时的基本高度为距地面 15m ，K h 见表 2-9。
高空风速一般应有上限的限制，如规定上限风速不大于 45m/s。这时因为当基本风速很 大时，风速随高度的变化就不大显著了。
线路设计气象组合
1、线路正常运行情况下的气象组合
①、最大设计风速，无冰，相应月平均气温。
②、最大覆冰，相应风速，气温-5。根据雨凇形成规律，相应风速一般为 10m/s。若该 地区最大设计风速很大（如 35m/s 以上），可以考虑相应风速为 15m/s。
③、最低气温，无冰，无风。
④、最高气温，无冰，无风。
2、线路断线事故情况下的气象组合
断线事故一般系外力所致，与气象条件无明显的规律联系。而计算断线情况的目的，主 要是为了确定断线时杆塔所受的荷载，校验杆塔强度。根据各地实际运行经验，设计规程规 定了线路断线事故情况的气象组合。
①、一般地区，无风，无冰历年最低气温月的日最低气温平均值。
②、重冰区（覆冰厚度 20mm 以上），无风，有冰，气温-5。
３、线路安装和检修情况下的气象组合
考虑一年四季中线路都有安装检修的可能，组合气象条件为：风速 10m/s、无冰、最低 气温月的平均气温。
4、线路耐振计算用气象组合
线路设计中，应保证架空线具有足够的耐振能力。架空线的应力越高，振动越显严重， 因此应将架空线的使用应力控制在一定的限度内。
由于线路微风振动一年四季中经常发生，故控制其平均运行应力的组合气象条件为：无 风、无冰、年平均气温。
5、外过电压气象组合
外过电压是指由于雷电的作用在输电线路上产生的过电压。为了保证在雷电活动期间线 路不发生闪络，要求塔头尺寸应能保证相应气象条件下导线风偏后对凸出物的距离，档距中 央应保证导线与避雷线的间距大于规定值。组合气象条件为：
①、温度 15°，相应风速，无冰。15°是雷电活动日气温，相应风速对Ⅰ类典型气象 区取 15m/s，其他气象区取 10m/s。
②、温度 15°无风，无冰。仅用于验算档距中央导线与避雷线的间距。
６、内过电压气象组合
内过电压即操作过电压，其计算值用气象组合为：年均气温、无冰、0.5 倍最大风速（不 低于 15m/s）。
架空线的机械物理特性
1、钢芯铝绞线的弹性系数
从公式可以看出，钢芯铝绞线 综合弹性系数的大小不仅与钢、铝两部分的弹性系数有
关，还与铝钢截面比有关。实际上，钢芯铝绞线的弹性系数还与其扭绞角度和使用中的最大 应力等因素有关，实际值比公式计算的要小。实用中一般采用电线产品样本给出的实验值。
2、钢芯铝绞线的线性温度膨胀系数
钢芯铝绞线的线性温度膨胀系数α，指的是温度升高 1°C 时其单位长度的伸长量。由
于铝的温度膨胀系数大于钢的温度膨胀系数，因此钢芯铝绞线温度膨胀系数介于两者之间。
3、钢芯铝绞线的瞬时破坏应力
架空线在均匀增大的拉力最用下，缓慢伸长至拉断，此时的拉力称为拉断力。对于钢芯 铝绞线来说拉断力由钢部饿、和铝部工程承受，为二者的综合拉断力。影响拉断力的因素主 要有：
①、铝和钢的机械性能不同，铝的延伸率远低于钢的延伸率。当铝部被拉断时，钢部的 强度还未得到充分的发挥，通常认为此时钢线的变形量为 1%左右。
②、绞合后单线与整体绞合线轴线间存在扭绞角，综合拉断力是各单线拉断力在轴线方 向的分立构成。
③、各层单线之间的应力分布不均匀。
④、相邻两层单线存在正应力与摩擦力。
架空线的拉断力可由下式计算：
架空线的计算拉断力也可以查相应的产品标准，将计算拉断力T p 除以架空线的截面积A ，即 可得到架空线的瞬时破坏应力（抗拉强度）。
架空线的许用应力及安全系数：
即使不考虑悬挂点附加弯曲应力和振动时的附加动应力的影响，最小安全系数也要达到
1.86。若考虑上述两个因素，则要求安全系数为 2.0～2.5。为保证架空输电线路的安全运行， 设计规程规定架空线的安全系数不应小于 2.5。在任何气象组合下，架空线最低点处的使用 应力不能大于许用应力。
对于控制微风振动的年平均运行应力，在采取防振措施的情况下，不应超过σp 的 25%。 对于大跨越按稀有气象条件和重冰区按稀有覆冰情况验算时，导线在弧垂最低点的最大 应力不超过抗拉强度σp 的 60%，即安全系数不小于 1.67。若架空输电线路的悬挂点高度差 过大，应验算挂点处的应力，该处的最大使用应力可比弧垂最低点的许用应力高 10%，即 取 1.1[σ]。架设在话轮上的架空线，还应当考虑挂点处局部弯曲引起的附加应力。
架空线的比载
１、垂直比载
垂直比载是架空线自身的质量引起的比载，其大小可认为不受气象条件变化的影响。 ２、冰重比载
覆冰时的冰重由架空线承受。
若取冰的密度ρ=900kg/m3
3、垂直总比载
垂直总比载是自重与冰重比载之和
水平比载
风压：
空气密度是气压、气温和适度的函数，一般情况下可采用气温 15°C 、绝对干燥时的空气密 度ρ=1.2255kg/m3。
4、无冰风压比载
5、覆冰时的风压比载
覆冰时的风载体型系数一律取 c=1.2。
6、无冰有风时综合比载
7、覆冰有风时的综合比载
导线截面的选择
1、按经济电流密度选择
线路的投资总费用Z 1
式中 Z 1 =(F0+αΑ)Ｌ
F 0—与导线截面无关的线路单位长费用；
α—与导线截面相关的线路单位长度单位截面的费用；
Α—导线的截面积；
Ｌ—线路长度。
线路的年运行费用包括折旧费，检修维护费和管理费等，可用百分比 b 表示为
线路的年电能损耗费用（不考虑电晕损失）：
若投资回收年限为 n
得到导线的经济截面A n
经济电流密度J n
我国的经济电流密度可以按表查取。
2、按电压损耗校验
在不考虑线路电压损耗的横分量时，线路电压、输送功率、功率因数、电压损耗百分数、导 线电阻率以及线路长度与导线截面的关系，可用下式表示
3、按导线允许电流校验
（1）按导线的允许最大工作电流校验
导线的允许最大工作电流为
其中
（2）按短路电流校验
根据短路电流的热效应，要求导线的最小截面为
4、按电晕条件校验
超高压输电线路的导线表面电场强度很高，以至超过周围空气的放电强度，使空气电离 形成局部放电，这种现象称为电晕。电晕可以引起无线电干扰、可听噪声、导线震动等，还 会产生有功功率损耗。导线的电晕随外加电压的升高而出现、加剧。导线表面开始发生局部 放电时的电压，称为起始电晕电压。导线表面全面发生电晕时的电压，称为临界电晕电压， 相应的电场强度称为临界电场强。
倒显得临界电晕电场强，与其直径、表面状况及大气条件等有关。
根据理论分析及试验所的结果，海拔不超过 1000m 的地区，如导线直径不小于下表所 列数值，一般不必验算电晕。
绝缘子和绝缘子串
1、绝缘子的许用荷载
绝缘子的许用荷载
当绝缘子所受荷载大于其许用荷载时，除可更换大吨位绝缘子外，还可以采取双串和多 串联解决。所需串数 N
悬垂串片数计算：
一般地区单位工作电压所要求的泄露电流（泄露比距）：
海拔高度 1000m~3500m 的地区悬垂串的绝缘子数量按下式计算。
气象参数
1、风速的此时换算
欲将 4 次定时 2 分钟平均风速V 2换算成连续自记 10 分钟平均风速V 10,v 需要搜集到两种 观测方法的平行观测记录，然后通过相关分析建立二者之间的回归方程式。常用的是一元性 回归方程：
由此得到的回归方程，需要经过相关检验才能应用。通常利用相关系数ρ表示V 2于V 10之 间的密切相关程度。ρ值在 0~1 之间，数值越大表示V 2于V 10关系越密切；ρ值接近于 0 表 示不适合采用线性回归，这时可采用抛物线或其他曲线回归。相关系数ρ可按下面公式计算
2、风速的高度换算
由于气流与地面之间的摩擦作用，离地面不同高度处的风速值不同，一般离地面越高风 速越大。因此风仪高度处的连续自记 10 分钟平均风速须换算成输电线路设计高度处的平均 风速，风仪高度在 100m 以下的低空时，可采用下面对数式：
3、最大设计风速选取
风速经过次时、高度换算后，还需要根据多少年一遇的保证率要求，确认出设计用的最 大风速。架空输电线路设计中常采用计算简便实用的“经验频率法”，计算式为：
4、高空风速的选取
对于架空高度大于基本风速高度的线路，其最大设计风速需由最大基本风速换算为高空风 速，
（1）按《工业与民用建筑荷载规范（TJ-9-74）》所列风压高度变化系数，折算成高空风速 增大系数，比表 2-8 所示。表中的K h ，100m 及以下高度取
中的 K 0的数值，100m 以上按下式计算：
（2）采用杆塔高度分段系数，此时的基本高度为距地面 15m ，K h 见表 2-9。
高空风速一般应有上限的限制，如规定上限风速不大于 45m/s。这时因为当基本风速很 大时，风速随高度的变化就不大显著了。
线路设计气象组合
1、线路正常运行情况下的气象组合
①、最大设计风速，无冰，相应月平均气温。
②、最大覆冰，相应风速，气温-5。根据雨凇形成规律，相应风速一般为 10m/s。若该 地区最大设计风速很大（如 35m/s 以上），可以考虑相应风速为 15m/s。
③、最低气温，无冰，无风。
④、最高气温，无冰，无风。
2、线路断线事故情况下的气象组合
断线事故一般系外力所致，与气象条件无明显的规律联系。而计算断线情况的目的，主 要是为了确定断线时杆塔所受的荷载，校验杆塔强度。根据各地实际运行经验，设计规程规 定了线路断线事故情况的气象组合。
①、一般地区，无风，无冰历年最低气温月的日最低气温平均值。
②、重冰区（覆冰厚度 20mm 以上），无风，有冰，气温-5。
３、线路安装和检修情况下的气象组合
考虑一年四季中线路都有安装检修的可能，组合气象条件为：风速 10m/s、无冰、最低 气温月的平均气温。
4、线路耐振计算用气象组合
线路设计中，应保证架空线具有足够的耐振能力。架空线的应力越高，振动越显严重， 因此应将架空线的使用应力控制在一定的限度内。
由于线路微风振动一年四季中经常发生，故控制其平均运行应力的组合气象条件为：无 风、无冰、年平均气温。
5、外过电压气象组合
外过电压是指由于雷电的作用在输电线路上产生的过电压。为了保证在雷电活动期间线 路不发生闪络，要求塔头尺寸应能保证相应气象条件下导线风偏后对凸出物的距离，档距中 央应保证导线与避雷线的间距大于规定值。组合气象条件为：
①、温度 15°，相应风速，无冰。15°是雷电活动日气温，相应风速对Ⅰ类典型气象 区取 15m/s，其他气象区取 10m/s。
②、温度 15°无风，无冰。仅用于验算档距中央导线与避雷线的间距。
６、内过电压气象组合
内过电压即操作过电压，其计算值用气象组合为：年均气温、无冰、0.5 倍最大风速（不 低于 15m/s）。
架空线的机械物理特性
1、钢芯铝绞线的弹性系数
从公式可以看出，钢芯铝绞线 综合弹性系数的大小不仅与钢、铝两部分的弹性系数有
关，还与铝钢截面比有关。实际上，钢芯铝绞线的弹性系数还与其扭绞角度和使用中的最大 应力等因素有关，实际值比公式计算的要小。实用中一般采用电线产品样本给出的实验值。
2、钢芯铝绞线的线性温度膨胀系数
钢芯铝绞线的线性温度膨胀系数α，指的是温度升高 1°C 时其单位长度的伸长量。由
于铝的温度膨胀系数大于钢的温度膨胀系数，因此钢芯铝绞线温度膨胀系数介于两者之间。
3、钢芯铝绞线的瞬时破坏应力
架空线在均匀增大的拉力最用下，缓慢伸长至拉断，此时的拉力称为拉断力。对于钢芯 铝绞线来说拉断力由钢部饿、和铝部工程承受，为二者的综合拉断力。影响拉断力的因素主 要有：
①、铝和钢的机械性能不同，铝的延伸率远低于钢的延伸率。当铝部被拉断时，钢部的 强度还未得到充分的发挥，通常认为此时钢线的变形量为 1%左右。
②、绞合后单线与整体绞合线轴线间存在扭绞角，综合拉断力是各单线拉断力在轴线方 向的分立构成。
③、各层单线之间的应力分布不均匀。
④、相邻两层单线存在正应力与摩擦力。
架空线的拉断力可由下式计算：
架空线的计算拉断力也可以查相应的产品标准，将计算拉断力T p 除以架空线的截面积A ，即 可得到架空线的瞬时破坏应力（抗拉强度）。
架空线的许用应力及安全系数：
即使不考虑悬挂点附加弯曲应力和振动时的附加动应力的影响，最小安全系数也要达到
1.86。若考虑上述两个因素，则要求安全系数为 2.0～2.5。为保证架空输电线路的安全运行， 设计规程规定架空线的安全系数不应小于 2.5。在任何气象组合下，架空线最低点处的使用 应力不能大于许用应力。
对于控制微风振动的年平均运行应力，在采取防振措施的情况下，不应超过σp 的 25%。 对于大跨越按稀有气象条件和重冰区按稀有覆冰情况验算时，导线在弧垂最低点的最大 应力不超过抗拉强度σp 的 60%，即安全系数不小于 1.67。若架空输电线路的悬挂点高度差 过大，应验算挂点处的应力，该处的最大使用应力可比弧垂最低点的许用应力高 10%，即 取 1.1[σ]。架设在话轮上的架空线，还应当考虑挂点处局部弯曲引起的附加应力。
架空线的比载
１、垂直比载
垂直比载是架空线自身的质量引起的比载，其大小可认为不受气象条件变化的影响。 ２、冰重比载
覆冰时的冰重由架空线承受。
若取冰的密度ρ=900kg/m3
3、垂直总比载
垂直总比载是自重与冰重比载之和
水平比载
风压：
空气密度是气压、气温和适度的函数，一般情况下可采用气温 15°C 、绝对干燥时的空气密 度ρ=1.2255kg/m3。
4、无冰风压比载
5、覆冰时的风压比载
覆冰时的风载体型系数一律取 c=1.2。
6、无冰有风时综合比载
7、覆冰有风时的综合比载