垂直檔距

輸電線路在風荷載的作用下，其導線、絕緣子串以及跳線都會產生一定的風偏，其中導線會形成一個風偏面與垂直方向成一夾角。對於懸掛在架空線路杆塔上的導線也因風荷載的增加而引起彈性形變，使得導線長度發生變化。風荷載也稱風的動壓力，是空氣流動對工程結構所產生的壓力。風荷載與基本風壓、地形、地面粗糙度、距離地面高度及建築體型等諸因素有關。風荷載可分為水平風荷載及垂向風荷載兩個分量。研究表明垂直風速對輸電線路垂向荷載的影響是相當小的，基本可以忽略不計 ^[1]  。

輸電線路的實際運行環境一般為全天候工況，當有風氣象條件時，作用於導線上的荷載發生變化，其懸掛中的弧線線長會發生變化，這是因為荷載不同時引起導線彈性伸長的不同而造成的。檔內懸線弧線長度的變化必然引起導線應力發生相應的變化。

由於計算風荷載的理論公式存在本身不盡合理性、基礎參數不夠準確等原因，計算得到的結果與實際值會存在誤差。幸運的是，輸電線路覆冰監測裝置可以對絕緣子串拉力及風偏角進行實時監測。據此，可以利用這兩個數據並通過下述公式計算得到風荷載比載的準確值，而不用再去探討如何建立精確的模型來計算得到風荷載比載。

因此在輸電線路覆冰監測實際應用中，通過導線狀態方程可以計算出覆冰工況下導線應力的變化，進而可以對垂直檔距參量進行計算。下面通過實例對懸掛點不等高情形下垂直檔距隨風荷載變化而變化的規律進行分析 ^[2]  。

某一220kV的線路，已知導線型號為LGJ300/40，大號側檔距和高差分別為540m和－21.5m（低塔），小號側檔距和高差分別為266m和－5m（低塔），導線温度為25℃時導線水平應力為120N/mm²，對其在覆冰工況下（温度為－5℃，覆冰厚度為10mm），風偏角為0°~40°時進行計算。得出如下結論：

1）懸掛點不等高情形下導線垂直檔距隨風荷載變化而變化遵循以下規律：對於低懸點，垂直檔距隨風荷載增加（應力增加）而減少，反之，對高懸點則垂直檔距隨風荷載增加（應力增加）而增加。

2）對於懸掛點不等高情形來説，垂直檔距隨風荷載變化的變化量是顯著的。當風偏角由0°變化到40°（對應風速大約為20m/s）時，垂直檔距的變化率約為10% ^[1]  。

垂直檔距作為覆冰厚度計算模型中的一個重要參量，它的精確度決定了覆冰監測終端監測結果的準確性。且對於線路設計中金具噸位的確定起着決定作用。導線應力及垂直檔距會隨風荷載的變化而變化的本質是由於導線因荷載增加而產生彈性形變。在考慮了水平風力影響的基礎上提出了大風工況下的垂直檔距計算模型，通過考慮風荷載影響從而對動態垂直檔距精確取值，大大提高了數據採集的準確性，真正發揮出覆冰監測裝置應有的預警效果，滿足電力部門監測的要求 ^[1]  。