计算题La5D某一正弦交流电流的表达式为i=sin(t+30°)A，试写出其最大值、有效值、角频率和初相角各是多少?解：已知i=sin(t+30°)电流最大值Im=(A)电流有效值I==.91(A)电流角频率ω=(rad／s)电流初相角φ=30°答：最大值为A，有效值、角频率分别为.91AΩ、rad／s，初相角为30°。La5D如图D-1所示电路中，已知电阻R1=1Ω，R2=R5=4Ω，R3=1.6Ω，R4=6Ω，R5=0.4Ω，电压U=4V。试求电路中各支路通过的分支电流I1、I2、I3、I4各是多少？解：已知R1=1Ω，R2=R5=4Ω，R3=1.6Ω，R4=6Ω，R6=0.4Ω，则RR1+(R2+R)／R2R5=1+2=3(Ω)R=RR4/(R4+R)=2(Ω)RΣ=R3+R6+R=4(Ω)IΣ=I3=U／RΣ=4/4=1(A)UR4=U-I3(R3+R6)=4-2=2(V)I4=U4/R4=2/6=0.33(A)I1=I3-I4=1-0.33=0.67(A)I2=I1/2=0.(A)答：I1=0.67A，I2=0.A，I3=1A，I4=0.33A。Lb5D某施工现场，需用撬杠把重物移动，已知撬杠支点到重物距离L1=0．2m撬杠支点到施力距离L2=1.8m。试问人对撬杠施加多大的力时，才能把kg的重物撬起来?解：根据力矩平衡原理G×L1=FL2F=×9.8×L1／L2=×9.8×0.2／1.8=.8(N)答：至少需要.8N的力才能把kg的重物撬起来。Lb5D如图D-2所示，已知拉线与地面的夹角为60°，拉线挂线点距地面12m，拉线盘埋深为2.2m。试计算拉线长度LAB及拉线坑中心距杆塔中心水平距离。解：按题意计算如下。(1)拉线坑中心距杆塔中心水平距离：由图D-2知L=(12+2.2)tg30°=14.2×0.=8.(m)(2)拉线长度：由图D-2得L答：拉线长度LAB及拉线坑中心距杆塔中心水平距离L分别为13.86m、8.19m。Lb5D5白棕绳的最小破断拉力TD为31N，其安全系数K为3.12。试求白棕绳的允许使用拉力T为多少?解：白棕绳的允许使用拉力T=(TD/K)=31/3.12=(N)答：白棕绳的允许使用拉力为N。Lb5D6更换某耐张绝缘子串，导线为LGJ-。试估算一下收紧导线时工具需承受多大的拉力。(已知导线的应力σ=98MPa)解：F=σS=98×=N答：收紧导线时工具需承受的拉力为N。Lb5D计算下列A3M16螺栓允许剪切力。(1)丝扣进剪切面。(2)丝扣未进剪切面。提示M16螺栓净面积为S2=1.47cm2，螺栓的毛面积为S1=2cm2，允许剪应力[σ]=N/cm2。解：按题意求解如下。(1)丝扣进剪切面允许剪切力τ1=S2×σ=×2=00(N)答：丝扣进剪切面允许剪切力为N，丝扣未进剪切面允许剪切力为00N。Lb5D如图D-3所示，人字抱杆的长度L=15m，抱杆的根开A=8m，立塔受力时，抱杆腿下陷Δh=0.2m，起吊时整副抱杆与地面夹角α=60°。试计算抱杆顶端到地面的垂直有效高度h。解：抱杆有效高度h=L1Isin60°-Δh==sin60°-0.2=12.32(m)答：抱杆顶端到地面的垂直有效高度为12.32m。Lc5D9用四桩柱接地摇表，测量土壤电阻率，四个电极布置在一条直线上，极间距离以a为10m，测得接地电阻R为10Ω。问土壤电阻率是多大?解：ρ=2πaR=2×3.14×10×10=(Ω?m)答：土壤电阻率为12Ω?m。Ld5D某耐张段如图D-4所示，若档距L1=m，L2=m，L3=m。试求2#杆的水平档距。解：∵某杆水平档距Lk=(L1+L2)/2式中L1、L2——2#杆塔两侧档距(m)。∴2#杆的水平档距为Lh2=(L1+L2)/2=(+)/2=(m)答：2#杆水平档距为m。Ld5D某kV线路的电杆为水泥杆，单位长度电感为8．4×10-4μH／m，冲击接地电阻为7Ω，电杆全高为19.5m。现有一幅值为26kA、波前为2.6μs(微秒)的雷电流直击杆顶后流经杆身，求杆顶电位。解：式中Utd——杆顶电位(kV)；I——雷电流幅值(kA)；L0——杆塔单位长电感(μH／m)；h——杆高(m)；τ1——雷电波波前(μs)。Utd=26×7+0.84×26/2.6=.8(kV)答：杆顶电位为.8kV。Le5D用经纬仪测视距，已知上丝读数a=2.78m．下丝读数b=1.66m。望远镜视线水平，且视距常数K=。求经纬仪测站至测点问的水平距离D。解：D=K(a-b)=×(2.78-1.66)=(m)答：水平距离为m。Je5D某线路采用LGJ-70型导线，其瞬时拉断力TP为N，完全系数K=2．5，计算截面S为79.3mm2。求导线的最大使用应力。解：导线的破坏应力σP=TP／S=／79.3=.85(MPa)导线最大使用应力σm=σP/K=.85／2.5=97.94(MPa)答：导线的最大使用应力为97.94MPa。Je5D某1-2滑轮组起吊0kg的重物Q，牵引绳由定滑轮引出，由人力绞磨牵引。求提升该重物所需拉力P。(已知单滑轮工作效率为95％，滑轮组的综合效率η=90％。)解：已知滑轮数n=3，且钢丝绳由定滑轮引出，所以采用公式为P=Q×9.8/nη=0×9.8/(3×0.9)=.26(N)答：提升该重物所需拉力为.26N．Je5D某一线路耐张段，有四个档距，分别为L1=m、L2=m、L3=m、L4=m(不考虑悬挂点高差的影响)。求此耐张段代表档距。解：此耐张段代表档距为(m)答：此耐张段代表档距为.9m。Je5D某基础现场浇制所用水、砂、石、水泥的重量分别为35kg、kg、kg和50kg。试计算该基础的配合比。解：由题意可得35/50:/50:/50=0.7:2.4:4.3答：该基础的配合比为1:0.7:2.4:4.3。Je5D某kV输电线路，位于0类污秽区，要求其泄漏比距为1.6cm／kV。每片X-4.5型绝缘子的泄漏距离为mm。试确定悬式绝缘子串的绝缘子片数。解：由于S0≤nλ/Ue所以：n≥S0Ue／λ=1.6×/29.0=12.14(片)实际取：13片答：悬式绝缘子串的绝缘子片数为13片。Je5D如图D-5所示某线路两杆塔之间有高差，当采用仪器进行视距测量时，塔R读数上丝M为4.4m，下丝N为1.1m，仰角a=30°。试计算此线路该档档距为多少米?(视距常数K=)解：视距R=M-N=4.4—1.1=3.3(m)档距L=Krcos2a=×3.3×(／2)2=.5(m)答：此线路该档档距为.5m。Jf5D有一幅值为kV的无穷长直角波，沿一波阻抗为Ω的架空避雷线袭来，经冲击接地电阻为10Ω的接地装置人地。问接地装置上的电压和通过接地装置的电流各为多少?解：折射电压U2=2U0Z2/(Z1+Z2)=2××10/(+10)=32.26(Kv)折射电流I2=U2/Z2=32.26/10=3.(kA)答：接地装置上的电压为32.26kV，电流为3.23kA。Jf5D图D-6所示为起吊水泥电杆情况，水泥杆重N。为防止水泥电杆沿地面滑动，在水泥杆的A点系一制动绳。当水泥电杆起吊至α=30o、β=60o位置时，试求起吊钢绳、制动绳所受的拉力和地面A点对水泥杆的反力。解：近似地将水泥杆视为等径杆，并作受力图，如图D-6所示：由ΣM=ΣMA=0得2.2Gcosα-4.2T2sinβ=0所以T=4.48(N)由∑X=0，得T2cosβ+Gsinα-T1cosα=04.48×0.5+×0.5-T1×0.=0所以T1=．18(N)由∑Y=0，得T2sinβ-Gcosα-T1sinα+NA=0所以NA=-4．48sin60o+cos30o+．18sin30o=．23(N)答：起吊钢绳所受的拉力为4.48N，制动绳所受的拉力为.18N，地面A点时水泥杆的反力为.23N。La4D图D-7所示电路中，C1=0．2μF，C2=0．3μF，C3=0．8μF，C4=0．2μF。求开关S断开与闭合时，A、B两点间的等效电容CAB。解：按题意求解如下。(1)开关断开时()(2)开关闭合时=(0.2+0.8)(0.3+0.2)/1.5=0.33(μF)答：开关断开时电容为0．28μF，开关闭合时电容为0．33μF。La4D图D-8所示电路中，R1=，R2=，R3=，R4=，R5=。求开关S打开和闭合时等效电阻Rab。解：按题意求解如下。(1)开关打开答：开关打开时等效电阻为Ω，开关断开时等效电阻为.69Ω。La4D图D-9所示交流电路中，已知Z1=2+j10／7Ω，Z2=3+j4Ω，Z3=4-j4Ω，求等效阻抗Zab，并指出其电抗部分是容抗还是感抗?解：cd端阻抗为Zcd=Z2Z3/(Z2+Z3)=(3+j4)(4-j4)/(3+j4+4-j4)=4+j4/7　　()则等效阻抗Zab=Z1+Z2=2+j10/7+4+j4/7=6+j2()答：等效阻抗Zab=6+j2Ω，电抗部分是感抗。Lb4D有一横担拉杆结构如图D-1O所示，边导线、绝缘子串、金具总重量G=kg，横拉杆和斜拉杆重量不计。试说明AC、BC受何种力?大小如何?解：AC(斜拉杆)受拉力FAC=G／sin30o=/sin30o=0kgf=(N)BC(横担)受压力FBC=G／tg30o=／tg30o=．03(kg)=.05(N)答：斜拉杆受拉力，横拉杆受力，其受力大小分别为N、.05N。Lb4D平面汇交力系如图D-11(a)所示，已知P1=N，P2=N，P3=N，P4=N。求它们的合力。解：图(a)的合力如图(b)所示，可得RX=∑X=X1-X2-X3+X4=cos45o-cos30o-cos60o+cos45o≈-.57(N)RY=∑Y=Y1-Y2+Y3-Y4=sin45o-sin30o+sin60o-sin45o≈.63(N)答：该平面汇交力系的合力为．74N，方向与z负半轴成35o1，22”的夹角。Lb4D某2-2滑轮组起吊0kg的重物，牵引绳由动滑轮引出，由人力绞磨牵引。求提升该重物所需拉力P。(已知单滑轮工作效率为95％，滑轮组的综合效率η=90％。)解：已知滑轮数n=4，且牵引绳由动滑轮引出，所以采用公式为P=Q×9.8/(n+1)η=0×9.8/(5×0.9)≈.56(N)答：提升该重物所需拉力P=．56N。Lb4D已知电磁波沿架空输电线的传播速度为光速，求工频电流的波长?解：已知波速为υ=C=30×km周期T=1/f=1/50=0.02(S)则波长λ=υT=30××0.02=0(km)答：工频电流的波长为0km。Lb4D已知某电杆长L=15m，梢径d=mm．根径D=mm，壁厚f=50mm。求电杆的重心距杆根的距离H。解：按题意可求得答：电杆的重心距杆根的距离H=6.46m。Lb4D在电力系统计算时，考虑集肤效应及绞人系数，20oC时铝的电阻率采用ρ=31．5Ω?mm2／km。试计算50℃时1km长的LGJ-型导线的电阻值。(铝的电阻温度系数为α=0．)解：按题意可求得R=ρL[1+α(50-20)]/S=31.5×(1/)[1+0.(50-20)]=0.(Ω)答：1km长的LGJ-型导线50℃和电阻值为0．Ω。Lb4D已知LGJ-型导线的瞬时拉断力Tp=64kN，计算截面S=．76mm2导线的安全系数K=2.5。试求导线的允许应力[σ]。解：按题意可求得[σ]=Tp/(KS)=64×/(.76×2.5)≈.1(MPa)答：导线的允许应力为.1MPa。Lb4D某kV线路跨10kV线路，在距交叉跨越点L=20m位置安放经纬仪，测量10kV线路仰角为28o、11OkV线路仰角为34o，请判断交叉跨越符不符合要求?解：按题意交叉跨越垂直距离h=L(tgθ2-tgθ1)=(tg34o-tg28o)×20=2．86(m)3m答：交叉跨越垂直距离小于3m，不符合要求。Lb4D已知一钢芯铝绞线钢芯有7股，每股直径2．0mm，铝芯有28股，每股直径为2．3mm。试选定导线标称截面。解：按题意求解如下。(1)钢芯的实际截面Sg=7×π(2.0/2)2=21．98(mm2)(2)铝芯的实际截面SL=28×π(2．3／2)2=.27(mm2)因为铝芯截面略小于mm2，所以选其标称截面为mm2。答：导线标称截面为mm2。Lb4D用某公司生产的白棕绳作牵引用，白棕绳直径d1=25mm，瞬时拉断力Tb=23．52kN，使用的滑轮直径d2=mm，安全系数K=5．5。求白棕绳的最大使用拉力。解：∵d2／d1=／25=7．∴白棕绳的使用拉力降低25％，即T＜Tb/K×75％=23.52/5.5×75％≈3.21(N)答：白棕绳的最大使用拉力为3.21kN。Lc4D某线路工程有两种方案。甲种方案总投资Z1=万元，年运行费用为U1=20万元／年；乙种方案总投资Z2=万元，年运行费用U2=30万元／年。试用抵偿年限法选择较优方案。解：按题意求解T=(Z1-Z2)/(U2-U1)=(-)/(30-20)=5(年)答：甲种方案较优。Jd4D5已知某输电线路的代表档距为m，最大振动半波长λmax/2=13.55m，最小振动半波长λmin/2=1.21m，决定安装一个防振锤。试决定防振锤安装距离。解：安装距离答：第一个防振锤安装距离为1.11m。Jd4D已知某线路弧垂观测档一端视点A0与导线悬睦点距离以a为1.5m，另一视点B0与悬挂点距离b为5m。试求该观测档弧垂f值。解：按题意求解答：该观测档弧垂f值为2.99m。Jd4D某綦础配合比为0.66：1：2.7：4.14，测得砂含水率为3％、石含水率为1％。试计算一次投料一袋水泥(50kg)时的水、砂、石用量为多少?解：投水泥50kg(一袋)。由题设条件：砂含水量50×2．17×3％≈3．3(kg)砂用量50×2.17+3.3=.8(kg)石含水量50×4.14×1％≈2(kg)石用量50×4．14+2=(kg)水用量50×0．66-3．3-2=27．7(kg)答：一次投料袋50kg水泥需用水、砂、石分别为27．7kg、.8kg和kg。Je4D8某kV线路，门型杆杆商23m，单位长度电感为0．42μH／m，导线平均高度为1．2m，双避雷线考虑电晕后的耦合系数为0．2，若杆塔接地装置的冲击接地电阻为6．5Ω，绝缘子串的50％冲击闪络电压为1．5kV。求该线路的耐雷水平。(不考虑避雷线的分流作用)解：按题意求解答：该线路的耐雷水平为kA。Je4D9某35kV线路采用镀锌螺栓连接横担与连板，已知导线最大拉力F=4kg，镀锌螺栓的剪切强度极限为Tb=5kgf／cm2安全系数为2．5：试计算采用M16×40的螺栓能否满足要求?解：拉断螺栓即发生剪切破坏，剪切面积即为螺栓的截面积∴K=ATb/F=2.01×5/4=2.6＞2.5答：采用M16×40的螺栓能满足要求。Je4D已知：杆长L=18m等径单杆如图D-12所示，横担重66kg，绝缘子串(包括金具)重3×34=kg．杆外径D=mm，内径d=mm，壁厚δ=50mm。求整杆重心(每米杆重q=kg／m)。解：按题意求解如下。(1)横担及绝缘子串重量P1=66+=P1作用点位置取横担高度的1／3，即l／3×2．5≈0．8mH1=14.8+0.8=15.6(2)杆段自重G=18×=(kg)H=18／2=9(m)(3)计算整杆重心H0答：整基杆塔重心距杆底9．55m。Je4D图D-13为12m终端杆，横担距杆顶0．6m，电杆埋深2．0m，拉线抱箍与横担平齐，拉线与电杆夹角为45o，拉线棒露出地面1m，电杆埋设面与拉线埋设面高差为3m，拉线尾端露线夹各为0．5m。试求拉线长度。解：按题意求解h=(12-0.6-2)+3=12．4(m)L=h/cos45o-1+2×0.5答：所需拉线长度为17．54m。Je4D如图D-14(a)所示，某1OkV线路采用LGJ-型导线，其瞬时拉断应力σdp=29kgf／mm2，导线的安全系数为2.5，钢绞线的瞬时拉断应力σgp=kgf／mm2，拉线的安全数为2.0。试检验当导线的悬垂角为10o，拉线与电杆夹角为45o时，终端杆采用GJ-70型拉线是否满足要求?解：画电杆受力分析图如图D-14(b)所示。根据受力分析图可得Tg=cos45o=Tdcos10o，则(1分)Tg=3×29×cos10o/2.5=kg∴K=(70×)/=1.44＜2.0答：采用GJ-70型拉线不能满足要求。Je4D如图D-15所示用白棕绳起吊及牵引重物。安全系数K取5．5，不平衡系数K1取1，。动荷系数K2取1．2，1-1滑轮组动滑车重量取被起吊重量的0．05倍，效率η=0．9，白棕绳的瞬时拉断力Tp为15kN。试求最大允许起吊重量[Q]。解：按题意求解如下。(1)白棕绳的综合安全系数答：最大允许起吊重量为．56kgf。Je4D用经纬仪测量时，望远镜中上线对应的读数为a=2．03m，下线对应的读为b=1．51m，测量仰角α=30o，中丝切尺c=2m，仪高d=1．5m，已知视距常数K=。求测站与测点接尺之间的水平距离及高差?解：按题意求解，得D=K(a-b)cos2α=(2．03-1．51)coso=39(m)h=Dtgα-c-d=39tgα-2+1．5=22．02答：水平距离为39m，高差22．02m。Je4D现有一根19股、70mm2的镀锌钢绞线，用作线路避雷线，为保证安全，请验算该镀锌钢绞线的拉断力Tb和最大允许拉力Tmax各是多少?(提示：19股钢绞线扭绞系数f=0．89，用于避雷线时其安全系数K不应低于2．5，极限抗拉强度σ=N／mm2)解：按题意求解如下。(1)该钢绞线的拉断力为Tb=Aσf=70××0.89=85．(kN)(2)最大允许拉力为Tmax=Tb/K=85./2.5=34.14(kN)答：该镀锌钢绞线的拉断力为85．kN，最大允许拉力为34．14kN。Je4D如图D-16所示，该线路为小转角，转角度为20o，已知横担宽c=mm，长为1mm。求分坑前中心桩位移值。解：按题意求解，得答：分坑前中心桩位移值为44．1mm。Je4D某kV输电线路，直线杆绝缘子串共28片XP-16型绝缘子。设：最高运行电压为额定电压的1．1倍，28片XP-16绝缘子的工频湿闪电压(有效值)为kV，27片XP-16型绝缘子的工频湿闪电压(有效值)为．4kV。试按内过压要求验算其绝缘水平。解：按题意求解如下。(1)27片绝缘子湿闪电U27(峰值)为(kV)(2)内过电压U数值(峰值)为(内过电压倍数为2．75)U=2．75×1．1×(×)/=.0(kV).01.8kV答：其绝缘水平符合要求。Je4D有一零件如图D-17所示，求两孔中心的直线距离是多少?解：由题图可知：两孔问的横向距离a=60-21=39两孔间的纵向距离b=40—21=19∴两孔的直线距离答：两孔中心的直线距离为43．38mm。Jf4D某杆塔的接地装置采用水平接地网，圆钢接地体总长为20m，直径d=10mm，土壤电阻率ρ=Ω?m。试计算该接地装置的工频接地电阻(忽略形状系数)，并判断是否符合要求?(计算时，埋深取h=0．6m及以上时，且接地电阻不大于15Ω，视为符合要求，否则扣分。)解：按题意求解，得13.3Ω＜15Ω答：该装置的接地电阻符合要求。Jf4D0如图D-18所示，已知滑轮组的综合效率ηΣ，分别写出提升如下重物Q所需拉力P1、P2的计算公式。解：按题意求解。(1)∵的牵引绳由定滑车引出，滑轮数n=3∴P1=Q/nηΣ=Q/3ηΣ(2)∵P2的牵引绳由动滑车引出，滑轮数n=3∴P2=Q/(n+1)ηΣ=Q/4ηΣ答：所需计算公式分别为P1=Q/nηΣ和P2=Q/(n+1)ηΣ=Q/4ηΣ　　。La3D1一个电路如图D-19所示，求它的等值电阻Rab。解：从图中可以看到其中有一个电桥存在，由于电桥的对角电阻乘积相等，所以这个电桥是平衡的，Rab等效电阻为()答：它的等值电阻为0．Ω。La3D如图D-20(a)所示电路中，已知R=16kΩ,C=0.01μF，问输人电压的频率为多少时，才能使输出电压的相位刚好比输入电压超前45o?解：向量图如图D-20(b)所示，当电路阻抗角为45时，则的相位刚好超前45，即XC/R=tg45o=11/2πfCR=1f=1/2πRC=1/(2×3.14×16××0.01×10-6)≈.22(Hz)答：的频率为．22Hz时，才能使输电压出的相位刚好比输入电压超前45o。Lb3D3某1OkV线路输送的有功功率P=2.5MW．功率因数为0.7，现把功率因数提高到0．9。试问线路上需并联电容器的容量是多少?线路可少送多少视在功率?解：按题意求解，得cosφ1=0.7φ1=45.57ocosφ2=0.9φ2=25.84oS1=P／cosφ1=2.5／0.7=3.57(MVA)S2=P／cosφ2=2.5／0.9=2.78(MVA)QC=S1sinφ1-S2sinφ2=2.55-1.21=1.34(Mvar)SΔ=S1-S2=3.57-2.78=0.79(MVA)答：线路上需并联电容器的容量为1.34Mvar，线路可少送0.79MVA的视在功率。Lb3D已知1台变压器额定容量SN=kVA，空载损耗为P0=0．6kW，短路损耗PkN=2．4kW，求满载并且cosφ2=0．8时的效率。解：按题意求解，得答：此时效率为96．4％。Lb3D一般钢筋混凝土电杆的容量Y=kg／m3。试求杆长L=12m，壁厚t=50mm，根径D=mm的拔梢杆的重量。解：按题意求解，得d=D-λL=-(10/75)=(mm)V=(πtL/2)(D+d-2t)=0.05×3.14×12×(0.35+0.19-2×0.05)/2=0.(m3)G=VY=0．×=(k)答：电杆重为kg。Lb3D某线路采用LGJ-70型导线，其导线瞬时拉断力为N，导线的安全系数K=2．5，导线截面积为79．3mm2，求导线的最大使用应力。解：导线的破坏应力σP=TP/A=/79.3=.85(MPa)导线最大使用应力σm=Tp/K=.85/2.5=97.94(MPa)答：导线的最大使用应力为97．94MPa。Lb3D如图D-21所示，已知一15m电杆的一杆坑为底宽a=0．8m，底长b=1．2m，坑口宽a’=1．0m，坑口长b’=1．4m，深h=2．5m的梯形坑(如图所示)。求杆坑体积为多少？解：按题意求解，得V=1／3h(S1+S2+)答：杆坑体积为2．93m3。Lb3D扳手旋紧螺母时,受力情况如图D-22所示,已知L=mm,L1=96mm,b=5.2mm,H=17mm,P=N。试求扳手离受力端为L1处截面上最大弯曲应力是多少？解：按题以求解，得ML1=pL1=×96=(N?mm)截面矩W=bH2/6则Qmax=ML1/W=6ML1/bH2≈(MPa)答：最大弯曲应力是MPa。Lc3D在施工现场，有单滑轮直径为mm,因其他各牌已模糊不清楚，则估算其允许使用荷重为多少?解：按题意求解，由经验公式得答：其允许使用荷重为14.kN。Jd3D如图D-23所示，已知L1=m，L2=m，h1=12m,h2=8．5m，垂直比载g1=25．×10-3N/m?mm2，应力σ0=48．MPa。试计算2#杆的垂直档距。解：按题意求解，得答：2#杆的垂直档距为．38m。Jd3D如图13-24所示，一地锚的直径为0．25m，长度为1．8m，埋深为1．6m。如图所示，地锚受力方向与水平方向的夹角a=45o，土壤的计算坑拔角为30o，单位容重γ=0kg/m3,安全系数K=2。计算地锚的允许抗拔力。解：已知：d=0．25m。=1．8mh=1．6m．α=45oβ=30o，γ=0kg／m3K=2，t=h／sin45o=1．6／0．=2．(m)因为所以地锚容许坑拔力为Q=1／2[0．25×1．82．+(0．25+1．8)×2．2tg30o+4／3×2．3×tgo]×0≈07.3(kg)≈.87kN答：地锚的允许坑拔力约为．87kN。Je3D2某一线路施工，采用异长法观测弧垂，已知导线的弧垂为6．25m，在A杆上绑驰度板距悬挂点距离为a=4m。试求在B杆上应挂驰度板多少米?解：按题意求解，得答：在B杆上应挂驰度板9m。Je3D2063kV线路某弧立档距为m，采用LGJ-型导线，设计安全系数为2．5，温度在摄氏零度的弧垂为9．1m，求弧立档中导线的长度。解：按题意求解，得L=1+8f2/31=+(8×9.12)/(3×)=.(m)答：弧立档中导线的长度为．m。Je3D已知LGJ-型导线计算重量为kg／km，导线计算截面积A=mm2，导线在最大风速时比载g4=45．13×10-3N／(m?mm2)，计算直径d=19mm。试求在最大风速v=30m／s的气象条件下，导线的综合比载。（取α=0．85，k=1．1）。解：按题意求解如下。(1)导线自重比载g1=9.8G0/A×=9.8××10-3/=34.95×10-3[N/(m?mm2)](2)导线的综合比载答：导线的综合比载为57．-3N/(m?mm2)。Je3D某kV输电线路，位于山区，单避雷线，击杆率为1/3，避雷线平均高度为24．5m；雷击杆顶时，雷电流大于线路耐雷水平的慨率为0．08；雷绕击于导线时，雷电流大于线路耐雷水平的慨率为0．75。绕击率为O．．建弧率为0．8。求该线路的雷击跳闸率。解：按题意求解，得n=0.6hbη(gP1+P0Pα)=0．6×24．5×0．8×1×(1／3×0.08+0．75×0．)=0．36(次/百km?年)答：线路的雷击跳闸率为0．36次／百km?年。Je3D如图D-25所示，该线路转角为80o，已知横担宽为mm，长横档侧为3．1m，短横档侧为1．7m。求杆塔中心桩位移值，并标出位移方向。解：按题意求解，得S1=(/2)tg(80/2)=.6(mm)S2=(3-)/2=(mm)S3=S1+S2=.6+=5.6≈6(mm)答：向内角侧位移6mm。Je4D某一条kV线路，已知实测档距L=m，耐张段的代表档距Lnp=mm，导线的线膨胀系数α=19×10-6，实测弧垂f=7m，测量时气温t=20℃。求当气温为40℃时的最大弧垂fmax值。解：按题意求解，得答：当气温为40℃时的最大弧垂为8．54m。Je3D3068kV绝缘操作杆工频耐压试验电压是多少?解：根据绝缘工具的工频试验加压公式US=K1K2U1得US=3×15×／=(kV)取kV。答：试验电压为kV。Jf3D三角架如图D-26(a)所示，支架顶点B挂一重物G=kN，绳与支架的夹角均为30o，支架的三条腿等长，且与地面的夹角均为60o。试求每条腿所受的力。解：取B点为研究对象，其受力分析如图D-26(b)所示，绳的拉力为T，则T=G，支架三条腿所受的力N1、N3、N3，在XOZ平面上的投影，根据公式：由∑X=0得，N1cos60ocos30o-N2cos60ocos30o=0由∑Y=0得，N1cos30o+N2cos30o+N3cos30o-T=0由∑Z=0得，N3cos60o-N1cos60osin30o-N2cos60osin30o=0联立以上方程解得N1=N2=N3=T／3cos30。=／(3×0．)=38．5(kN)答：每条腿所受的力为38．5kN。Jf3D如图D-27(a)所示，采用独脚抱杆起吊电杆，取不平衡系数K1=1．0，动荷系数K2=1．2，1-1滑轮组的重量为0．05Q0，滑轮组效率η=0．9，电杆重最Q0=0kg，抱杆与水平面夹角β=5o。求拉绳受力T。解：定滑轮受力分析如图D-27(b)解得F1=Q/nη+Q=(1+0.05)Q0(1/nη+1)=1．05×0×9．8×[1/(2×0.9)+1]=10(N)=24．01kN抱杆受力分析如图(b)，可得Tcosβ=NsinαTsinβ+F1=Ncosα解得T=F1sinα/cos(α+β)=24.01×sin30o/cos35o≈14．66(kN)答：拉线受力T为14．66kN。La2D如图D-28(a)所示电路，一电阻R和一电容C、电感L并联，现已知电阻支路的电流IR=3A，电感支路的电流IL=10A，电容支路的电流IC=14A。试用相量图求出总电流IΣ是多少安?功率因数是多少?电路是感性电路还是容性电路?解：相量图如图D-28(b)所示。已知：IR=3A，IC=14A，IL=10A，则cosφ=IR/IΣ=3/5=0.6∵总电流超前总电压∴电路呈容性。答：总电流IΣ是5A；功率因数是0．6；电路是容性电路、La2D一简易起重如图D-29(a)所示，横担长6m，其重为0N。A端用铰链固定，B端用钢绳拉住，若吊车连同重物共重N，在图示位置a=2m时，试求钢绳的拉力及支座A的反力。解：以梁为研究对象，作受力图，如图D-29(b)所示，此力系为平面一般力系。列平衡方程，由∑mA(P)=0，得TABsin30o-G(AB／2)-P(AB-a)=0T×6×0．5-0×(6／2)-×(6-2)＝0∴T=(N)由∑X=0，得Nax-Tcos30o=0∴Nax=(N)由∑y=0，有Nay+Tsin30o-G-P=ONay+×0．5-0-=0Nay=(N)Nα=答：钢绳的拉力为N，支座A的反力为.4N。Lb2D3某10kV专线线路长5km，最大负荷为0kVA，最大负荷利用小时数Tmax=4，导线单位长度的电阻为R0=0．16Ω／km。求每年消耗在导线上的电能?解：按题意求解如下。R=R0L=0．16×5=0．80(Ω)∴W=3I2RT=3×．22×0．8×4=(kWh)答：一年消耗在导线上的电能为kWh。Lb2D3某10kV线路所采用的P-15T型绝缘子，其泄漏距离不小于mm。求其最大泄漏比距是多少?解：按题意求解，得S=λ/UN=／10=30(mm／kV)=3cm／kV答：最大泄漏比距为3cm／kV。Lb2D有两等截面积的木梁，一个为正方形，一个为圆形。请判断哪一个的抗弯性能好些，为多少倍?解：设正方形边长为a，圆形直径为d，其截面积相等且均为S。由材料力学知识得W1/W2=7.08/6=1.18答：正方形木梁抗弯性能好些，为圆木的1．18倍。Lb2D某变电站至10kV开关站采用LGJ-型架空线路输送电能，架空线长度L=3km，单位长度电阻为r0=0.15Ω／km，单位长度电抗x0=0.34Ω／km，变电站母线电压为10.5kV，要求开关站母线电压不低于1OkV。试求cosφ=0.95时，该开关站最大能送出多少容量的负荷?(LGJ-型导线在40℃室外温度时载流量为)解：按题意求解如下。(1)△μ=10.5-10=0.5(kV)(2)设最大容量为S，则P=cosφ=0.95S，Q=Ssinφ=0.31S(3)R=r0L=0.15×3=0.45(Ω)X=x0L=0.34×3=1.02(Ω)(4)∵ΔU=(PR+QX)/U＜0.5kV∴(0.95S×0.45+0.31S×1.02)/10＜0.5kV∴S＜6.72(mVA)(5)校验载流量∵∴答：LGJ-型导线在40C室外温度时载流量为A＞A，所以能送出最大容量为6.72MVA。Lb2D已知一施工线路两边线的距离D=5m，与被跨线路的交叉角θ=30°，电力机车轨顶距搭设跨越架施工基面的高度h1为5m。试求出跨越架的高度及搭设宽度?解：已知D=5m，θ=30°，安全距离h=7.0m，且要求跨越架应比施工两边线路各伸出1.5m，则L=(D+3)/sinθ=(5+3)/sin30°=16(m)H=h+h1=5+7=12(m)答：跨越架的高度12m及搭没宽度16m。Lb2D有一单避雷线的11OkV线路，导线呈上字型排列，其避雷线悬挂高度为20m，上导线横担长1.8m，导线距避雷线悬挂点的垂直距离为4.1m。试计算上导线足否在避雷线的保护范围内?并验算其保护角是否满足要求。解：∵h≤30m，hX=20-4.1=15.9，ha=4.1m，则rX=[0.8/(1+hX/h)]ha=[0.8/(1+15.9/20)]×4.1=3.28/1.=1.83(m)＞1.8(m)tgα=1.8/4.1=0.α=23.7°＜25°答：因1.83m＞1.8m，导线在保护范围内；23.7°＜25°，故保护角满足要求。Lc2D某地区中性点非直接接地35kV线路，长18km，其中有避雷线的线路长1Okm。如果等电位作业时将一相接地，估算流过人体的电容电流I是多少?(设人体电阻R1=Ω，屏蔽服电阻R2=10Ω；35kV单相电容电流，无地线0.1A／km，有地线0.13A/km)解：按题意求解，得IC=8×0.1+10×0.13=2.1(A)I=R2/R1×IC=10/0×2.1=0.(A)答：流过人体的电容电流是0.A。Jd2D某耐张段总长为.5m，代表档距为m，检查某档档距为m，实测弧垂为5.84m，依照当时气温的设计弧垂值为3.98m。试求该耐张段的线长调整量。解：根据连续档的线长调整公式得Δl=8LD2ΣL/3LK2(fk2-fk02)=8×2×.5/(3×)×(3.-5.)=0.×(-18.)=-4.73(m)答：即应收紧4.73m。Jd2D1如图D-30(a)所示，采用人字抱杆起吊电杆，取动荷系数K1=1.2，1-1滑轮组的重量为0.05，滑轮组的效率η=0.9，电杆重量Q0=0kg。求每根抱杆的轴向受力为多少？（抱杆的均衡系数取K，取1.2）解：受力分析如图D-30(b)所示。(1)定滑轮受力分析Q=K2(Q0+0.05Q0)=1.26Q0×9.8(N)S=[Q／nη]×9.8=1.26Q0／(2×0.9)×9.8=1.26×00×9.8/(2×0.9)=(N)F1=S+Q=+1.26×0×9.8=(N)(2)人字抱杆交叉处受力分析：得Tcosβ=NsinαTsinβ+F1=Ncosα解得N=F1cosβ/cos(α+β)=×cos10°/cos20°=40(N)(3)两抱杆受力分析：有2N1cosγ/2=NK2N1=NK2/2cos(γ/2)=40×1.2／(2×cos19°)=48(N)答：每根抱杆的轴向受力为47N。Je2D如图D-31所示，一门型电杆，杆高18m，避雷线横担重N，导线横担重N，叉梁重N／根，电杆每米重量N／m。试计算杆塔重心。解：因门型杆的两根电杆对称，在计算时可按一半考虑，电杆重量集中在杆段中部，则ΣM=1OO×18+×16+×14+×10+[(×18)×18/2]=0++1+0+=(N?m)Σg0=++×2+0=(N)H0=ΣM/Σg0=/=10.3(m)答：杆塔重心为10.3m。Je2D已知某悬挂点等高耐张段的导线型号为LGJ-，代表档距为50m，计算弧垂为0.8m，采用减少弧垂法减少12％补偿导线的塑性伸长。现在档距为60m的距离内进行弧垂观测。求弧垂为多少应停止紧线?解：按题意求解，得f1=(L/L0)2f0=(60/50)2×0.8=1.15(m)因为钢芯铝绞线弧垂减少百分数为12％，所以f=f1(1-12％)=1.15×0.88=1.01(m)答：弧垂为1.01m时应停止紧线。Je2D已知某输电线路的导线型号是LGJ-，计算直径为15.2mm，比载为g1=3.×10-3kg／mm2?m。求当导线应力σmax=9.58k／mm，风速为0.5m／s时的振动波长。解：按题意求解，有答：振动波长为24.7m。Je2D5采用盐密仪测试X-4.5型绝缘子盐密，用蒸馏水V=cm3清洗绝缘子表面。清洗前，测出20℃时蒸馏水的含盐浓度为0.；清洗后，测出20℃时污秽液中含盐浓度为0.。已知绝缘子表面积S=cm2。求绝缘子表面盐密值?解：按题意求解，有d=10×V(D2-D1)/S=10×(0.-0.)/=0.(mg/cm)答：绝缘子表面盐密值为0.mg/cm。Je2D6某线路导线型号为LGJ-，计算重量为kg/km，计算截面积为mm2，计算直径d=15.2mm。试计算导线在第Ⅳ气象区的覆冰条件下的综合比载。(覆冰厚度b=5mm，相应风速为10m/s，冰的比重为0.9g/cm3,α=1.0，k=1.2)解：按题意求解如下。(1)导线的自重比载g1=(9.8G0/A)×10-3=9.8×/×10-3=35.15×10-3[N/(m?mm2)](2)冰的比载g2=[πγ9.86(d+b)/A]×10-3=[2.83×5(15.2+5)/]×10-3=20.27×10-3[N/(m?mm2)](3)g5=αkd9.8v2/16A×10-3=1.0×1.2×15.2×9.8×(/16×)×10-3=8.×10-3[N/(m?mm2)](4)答：导线在第Ⅳ气象区的覆冰条件下的综合比载为56.01×10-3[N／(m?mm2)]。Je2D7kV线路某一跨越档，其档距L=m，代表档距Lxy=m，被跨越通信线路跨越点距跨越档杆塔的水平距离x=m。在气温20℃时测得上导线弧垂f=5m，导线对被跨越线路的交叉距离为6m，导线热膨胀系数α=19×10-6。试计算当温度为40℃时，交叉距离是否满足要求?解：按题意求解如下。(1)将实测导线弧垂换算为40℃时的弧垂，有(2)计算交叉跨越点的弧垂增量(3)计算40℃时导线对被跨越线路的垂直距离H为H=h-Δf=6-1.=4.(m)答：交叉跨越距离为4.m，大于规程规定的最小净空距离3m，满足要求。Je2D8某kV输电线路在丘陵地带有一悬点不等高档，已知该档档距l=mm，悬点高差Δh=36m，最高气温时导线应力σ0=80MPa，比载g1=36.51×10-3N/(m?mm2)。试求该档导线线长。解：∵Δh/l=36/×％=9％10％∴该档导线线长可用平抛物近似计算式计算，即答：该档导线线长为.m。Jf2D如图D-32所示，用钢丝绳起吊电杆，安全系数K=4.5，动荷系数K1=1.3，不均衡系数K2取1，电杆的重量为Q=0kg。试计算可否用破断拉力T=68kN的钢丝绳起吊.解：钢丝绳所受拉力为钢丝绳的允许拉力[T]=Tp/K=68／4.5=15.1(kN)=15N∵T=13N[T]=15N∴可用该钢丝绳起吊此电杆。答：可用破断拉力Tp=68kN的钢丝绳起吊。Jf2D有一条10kV线路，导线型号选用钢芯铝绞线，线问几何均距为1m，容许电压损耗为5％，全线采用同一截面导线。线路各段长度(km)、负荷(kW)及功率因数如图D-33所示。试按容许电压损耗选择截面。[假设线路平均电抗x0=0.38Ω／km，导线材料导电系数为32mm2／(Ω?m)]解：按题意求解，有Sab=S1+S2=0-j+-j=0-j(kVA)容许电压损耗ΔU=U％UN=0.05×=(V)设平均电抗X0=0.38Ω／km，则电抗中的电压损耗为=(V)电阻允许的电压损耗为Ur=ΔU-ΔUX=—=(V)计算导线最小截面为答：根据计算结果，可选用LGJ-95型导线，因其单位长度x0=0.Ω／km小于所设的平均电抗x0=0.38Ω/km，所以实际电压损耗小于容许值，LGJ-95型导线满足要求。La1D如图D-34(a)所示R1=R2=10Ω，R3=25Ω，R4=R5=20Ω，E1=20V，E2=10V，E3=80V，利用戴维南定理，求流过R3上的电流?解：开口电压如图D-34(b)和入端电阻如图D-34(c)、(d)所示。Uab=[-E1/(R1+R2)]×R2+[E3/(R4+R5)]×R5-E2=-20/(10+10)+80/(20+20)-10=20(V)IR3=Uab/Iab=20/40=0.5(A)答：流过R3上的电流为0.5A。LB1D有一横担结构如图D-35所示，边导线、绝缘子串、金具总重W=kg，横担和斜拉杆重量不计。试说明AC、BC受何种力,大小如何?解：根据受力分析，C点共受三个力，AC拉杆的拉力，横担BC的推力，绝缘子串、金具、导线的重力。因此，AC受拉力，BC受压力。AC杆受力：FAC=W/sin30°=/(1/2)=0(kgf)=NBC杆受力：答：AC杆受N拉力，BC杆受.8N拉力。Lb1D钢螺栓长1.6m，拧紧时产生了1.2mm的伸长，已知钢的弹性模量E=×MPa。试求螺栓内的应力。解：螺栓纵应变E=Δl/l=+1.2×10-3/1.6=+0.75×10-3螺栓内的应力σ=Eε=(×)×0.75×10-3=+(Mpa)答：螺栓内的应力为MPa。Lc1D已知某10kV专线长度为3.0km，用户报装容量为0kVA，该线路为LGJ-架空线路，cosφ=0.8时，电压损失参数为Up％=0.％MW／km。求用户在满载且cosφ=0.8时的线路电压损失。解：按题意求解如下。(1)ΔU%=SNcosφLΔU%=(0×0.8/0)×3×0.%=3.12%(2)ΔU=UN×ΔU%=×3.12％=(V)答：线路电压损失为V。Jd1D4安装螺栓的耐张线夹时，导线型号为LGJ-，金具与导线接触长度为L1=mm，采用1×10mm铝包带，要求铝包带的两端露出线夹30mm，铝包带两头回折长良为c=25mm，已知LGJ-型导线直径为19.02mm，求所需铝包带长度?解：按题意求解如下。(1)铝包缠绕导线带总长度L=L1+2×30=mm(2)铝包带的总长L=(d+b)π(L1/a)+2c=(19.02+1)×3.14×(／10)+2×25＝5(mm)答：所需铝包带长度为5mm。Je1D某kV架空线路，通过Ⅵ级气象区，导线型号为LGJ-，档距为m，悬挂点高度h=12m，导线比载g1为34．6×10-3N／(m?mm2)，最低气温时最大应力为．68MPa，最高气温时最小应力为49．27MPa，风速下限值为0．5m／s，风速上限值为4．13m／s。求防震锤安装距离。解：最小半波长最大半波长防震锤安装距离为答：防震锤安装距离为1.13m。Je1D某kV输电线路中有一悬点不等高档，档距为m，高悬点A与低悬点B铅垂高差Δh=12m，导线在最大应力气象条件下比截g=89．21×10-3N／(m?mm2)，应力σ0=MPa。试求在最大应力气象条件下高低悬点的应力σA，σB。解：按题意求解如下。(1)导线最低点偏移档距中央位置的水平距离为m=σ0Δh/gl=×12/(89.12×10-3×)≈44.39(m)(2)高、低悬点对应悬点等高档的水平档距分别为LA=l+2m=+2×44.39=.78(m)LB=l-2m=-2×44.39=.78(m)(3)高、低悬点在悬点等高时水平档距对应的弧垂分别为(4)在最大应力气象条件下高、低悬点应力分别为≈．8(MPa)≈．73(MPa)答：在最大应力气象条件下高、低悬点的应力分别为．8MPa和．73MPa、Je1D已知某kV线路有一耐张段，其各直线档档距分别为：l1=mm，，l2=mm，l3=mm，l4=mm。在最高气温时比载为36.5l×10-3N／(m?mm2)，由耐张段代表档距查得最高气温时的弧垂f0=5.22m。求在最高气温条件下l3档的中点弧垂。解：线路代表档距kV线路该耐张段的代表档距为又∵f3=f0(l3/l0)2∴f3=5.22×(/.66)2=6.(m)答：在最高气温气象条件下档的中点弧垂为6.m。Jf1D已知运行中悬结点等效孤立档档距为60m，观测弧垂为1.2m，计算弧垂为0.8m。求导线需调整多长才能满足要求?解：∵ΔL=8/3l(f22-f12)(m)式中L—导线调整量(m)；f2—设计弧垂(m)；f1—观测弧垂(m)；l—档距(m)。∴ΔL=(8/3×60)(0.82-1.22)≈-0.(m)即：为使孤立档弧垂达到设计值，导线应调短0.m。答：导线需调短0.m才能满足要求。Jf1D5某kV输电线路中的某档导线跨越低压电力线路，已知悬点高程HA=56m，HB=70m，交叉跨越点HP=51m，档距l=m，P点距A杆m，导线的弹性系数E=70MPa，温度热膨胀系数α=19.6×10-61/℃，自重比载g1=32.×10-3N／(m?mm2)，线路覆冰时的垂直比载g3=48．×10-3N／(m?mm2)，气温为-5℃。在最高气温气象条件下应力σ1=84MPa，气温为40℃、，交叉跨越点最小允许安全距离[d]=3.Om。试校验在最大垂直弧垂气象条件下交叉跨越点距离能否满足要求?解：按题意求解如下。(1)确定最大垂直气象条件：由临界比载法可得：gL=g1+[αEg1/σ1](tm-t3)式中gL-临界比载[N/(m?mm2)]；g1-导线自重比载[N/(m?mm2)]；σ1-最高气温时导线应力(MPa)；tm-最高气温(℃)；t3-覆冰气温(℃)。gL=32.×10-3+19.6×10-6/84×70×32.×10-3×[40-(-5)]≈32.×10-3+25.12×10-3=57．×10-3[N／(m?mm2)]g3=48.×10-3N／(m?mm2)∴gL＞g3，导线最大弧垂出现在最高气温气象条件。(2)交叉跨越点在最高气温时的距离dd=Hb-Hp-fpx-hx式中fpx—交叉跨越点P处输电线路导线弧垂(m)，fpx=(g1/2σ)lAlB(m)，lA、lB为P点到，A,B悬点的水平距离；hx—交叉跨越点P处导线弧垂上端与B点高差(m)，hx由三角相似关系可求得为hx=(HB-HA/l)lB(m)∴d=70-51-[32.×10-3/(2×84)]×(-)×-(70-56)/×=3.(m)∴[d]=3m，且d＞[d]。∴交叉跨越点的距离能满足安全距离要求。答：在最大垂直弧垂气象条件下交叉跨越点距离能满足安全距离的要求。

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