1、计算题四、计算题（请填写答案，每题 5 分，共 20 题）1. 一个电路如图 D-19 所示，求它的等值电阻 Rab。 （5 分）图 D-19答案: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（2 分）0.857（ ） （3 分）答：它的等值电阻为 0.857。2. 如图 D-20（a）所示电路中，已知 R=16k，C=0.01F，问输入电压 的频率 f 为多少时，才能使输出电压 的相位刚好比输入电压超前 45？（5 分）图 D-20答案:解：相量图如图 D-20（b）所示，当电路阻抗角为 45时，则 的相位刚好超前45，即（1 分
2、）即 （1 分）（2 分）994.72（Hz） （1 分）答： 的频率为 994.72Hz 时，才能使输电压出 的相位刚好比输入电压超前 45。3. 某 10kV 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 Qc 是多少？线路可少送多少视在功率 S？（5 分）答案:解：按题意求解，得=0.7 1=45.57 （0.5 分）cos2=0.9 2=25.84 （0.5 分）S1= = =3.57（MVA ） （1 分）S2= = =2.78（MVA ） （1 分）Qc=Q1Q2=S1sin1S2sin2=2.551.21=1.
3、34（Mvar ） （1 分）S=S1S2=3.572.78=0.79（MVA） （1 分）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。4. 已知 1 台变压器额定容量 SN=100kVA，空载损耗为 P0=0.6kW，短路损耗PkN=2.4kW，求满载并且 cos=0.8时的效率 。 （5 分）答案:解：按题意求解，得（2 分）（3 分）答：此时效率为 96.4%。5. 一般钢筋混凝土电杆的容重 =2650kg/m3。试求杆长 L=12m，壁厚 t=50mm，根径D=350mm 的拔梢杆的重量。 （ 5 分）答案:解：按题意求解，得d=DL （1
4、 分）=350 =190（mm） （0.5 分）V= （1 分）=0.414（m3） （0.5 分）G =V =0.4142650=1098（kg） （1.5 分）答：电杆重为 1098kg。6. 有一 35kV 线路，采用 LGJ-70/10 型导线，其截面积 S=79.39mm2，瞬时拉断力Tp=19417N，导线的安全系数 K=2.5，导线自重比载 =33.94 ，风压比载=71.3 ，断线张力衰减系数=0.3 。该线路某直线杆的水平档距lh=150m，垂直档距 =250m，试计算该直线杆的垂直、水平荷载和断线时的断线张力？（5 分）答案:解：垂直荷载为G= =33.94 79.3925
5、0=673.6（N） （1.5 分）水平荷载为P= =71.3 79.39150=849（N） （1.5 分）导线的断线能力TD= =0.3 =2330（N ） （2 分）答：该直线杆的垂直荷载为 673.6N、水平荷载为 849N、断线张力为 2330N。7. 如图 D-21 所示，已知一根 15m 电杆的杆坑为底宽 a=0.8m，底长 b=1.2m，坑口宽=1.0m，坑口长 =1.4m，深 h=2.5m 的梯形坑（如图所示） 。求杆坑体积为多少？（5 分）图 D-21答案:解：按题意求解，得（2 分）（2 分）（1 分）=2.93（m3）答：杆坑体积为 2.93m3。8. 扳手旋紧螺母时，
6、受力情况如图 D-22 所示，已知L=130mm、L1=96mm、b=5.2mm、H=17mm，P=300N 。试求扳手离受力端为 L1 处截面上最大弯曲应力是多少？（5 分）图 D-22答案:解：按题意求解，得=PL1=30096=28800（N mm） （2 分）截面矩 W=则 Qmax= = （2 分）= 115（MPa ） （1 分）答：最大弯曲应力是 115MPa。9. 在施工现场，有单滑轮直径 D 为 150mm，因其名牌已模糊不清楚，试估算其允许使用荷重为多少？（5 分）答案:解：按题意求解，由经验公式得P= （n 为滑轮片数） （2 分）= =14062.5（N）=14.062
7、（kN） （3 分）答：其允许使用荷重为 14.062kN。10. 如图 D-23 所示，已知 l1=297m，l2=238m， h1=12m，h2=8.5m ，垂直比载=25.074 N/mmm2，应力 =48.714MPa。试计算 2 号杆的垂直档距。 （5 分）图 D-23答案:解：按题意求解，得（2 分）（2 分）= 415.38（m） （1 分）答：2 号杆的垂直档距为 415.38m。11. 如图 D-24 所示为某耐张杆拉线盘，其宽度 b0 为 0.7m，长度 l 为 1.4m，埋深 h 为2.4m，拉线盘为斜放。如图所示，拉线受力方向与水平方向的夹角 =60，土壤的计算上拔角=
8、30 ，单位容重 =18kN/m3。试计算拉线上拔时抵抗上拔的土重。 （5 分）图 D-24答案:解：已知拉线盘斜放，则其短边的有效宽度为（m ） （1 分）抵抗上拔时的土重为（2 分）=262（kN） （2 分）答：拉线上拔时抵抗上拔的土重为 262kN。12. 某一线路施工，采用异长法观测弧垂，已知导线的弧垂 f 为 6.25m，在 A 杆上绑弧垂板距悬挂点距离 a =4m。试求在 B 杆上应挂弧垂板多少米？（5 分）答案:解：按题意求解，得（3 分）（1 分）（m） （1 分）答：在 B 杆上应挂弧垂板 9m。13. 某 110kV 线路的电杆为普通钢筋混凝土杆，单位长度电感 为 8.4
9、101H/m，冲击接地电阻 Rch 为 7，电杆全高 h 为 19.5m。现有一幅值 I 为 26kA、波前时间 为2.6s（微秒）的雷电流直击杆顶后流经杆身，求杆顶电位。 （5 分）答案:解：因为 （3 分）式中 Utd杆顶电位（kV ） ；I 雷电流幅值（kA） ；L0 杆塔单位长电感（H/m） ；h 杆高（m） ；雷电波波前时间（s） 。所以 = 345.8（kV） （2 分）答：杆顶电位为 345.8kV。14. 如图 D-25 所示，该线路转角 为 80，已知横担宽 c 为 0.8m，长横担侧 a 为 3.1m，短横担侧 b 为 1.7m。求杆塔中心桩位移值，并标出位移方向。 （5
10、分）图 D-25答案:解：按题意求解，得= 335.6（mm） （1.5 分）= 700（mm） （1.5 分）S = S1+S2 = 335.6+700 = 1035.61036（mm） （2 分）答：向内角侧位移 1036mm。15. 已知 LGJ-185/30 型导线计算重量 G 为 732.6kg/km，导线计算截面积 S=210.93mm2，导线在最大风速时的风压比载 =40.734 ，计算直径 d=18.88mm。试求在最大风速 v=30m/s 的气象条件下，导线的综合比载。 （5 分）答案:解：按题意求解如下。（1）导线自重比载（N/mmm2） （2 分）（2）导线的综合比载（N
11、/mmm2） （3 分）答：导线的综合比载为 N/mmm2。16. 某 110kV 线路的导线为 LGJ-95/20 型，档距 l 为 250m，两杆塔悬点均为 10.5m，气温20时测得的距杆塔 x = 50m 处的导线对地距离为 7.5m。已知 20时该档距的设计弧垂 f应为 4.3m，试检查此点的弧垂是否符合要求（假设地面为水平） 。 （5 分）答案:解：测点的设计弧垂为（m ） （2 分）现场实测弧垂为 10.57.5=3.0（m ） （1 分）弧垂误差值为 3.02.75=0.25（m ） （1 分）说明该处对地距离偏小 0.25m （1 分）答：测点实际弧垂比设计要求大 0.25m
12、，不合要求。 17. 某一 220kV 线路，已知实测档距 l =400m，耐张段的代表档距 l0=390m，导线的线膨胀系数 =19 1/，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 值。 （5 分）答案:解：按题意求解，得（2 分）（m ） （3 分）答：当气温为 40时的最大弧垂为 8.54m。18. 220kV 绝缘操作杆工频耐压试验电压是多少？（5 分）答案:解：根据绝缘工具的工频试验加压公式Us=K1K2U （2 分）=31.15 =438（kV） （2 分）取 440kV。 （1 分）答：试验电压为 440kV。19. 三角架如图 D-26（a ）
13、所示，支架顶点 B 挂一重物 G=100kN，绳与支架的夹角均为30，支架的三条腿等长，且与地面的夹角均为 60，试求每条腿所受的力。 （5 分）图 D-26答案: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、N2、N3，在 XOZ 平面上的投影，根据公式：由 得，N1cos60 cos30N2cos60cos30=0（1 分）由 得，N1cos30 +N2cos30+N3cos30T=0（ 1 分）由 得，N3cos60 N1cos60sin30N2cos60sin30=0（1 分）联立以上方程解得N1=N2=N3= （1
14、 分）= =38.5（kN） （1 分）答：每条腿所受的力为 38.5kN。20. 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， 11滑轮组的重量为 0.05Qo，滑轮组效率 =0.9，电杆重量 Qo=1500kg，拉线与水平面夹角 =30，抱杆与铅垂面夹角=5 ，求拉绳受力 T。 （5 分）图 D-27答案:解： 定滑轮受力分析如图 D-27（b）解得（1 分）抱杆受力分析如图 D-27（b） ，可得（1 分）解得 （1 分）（1 分）答：拉线受力 T 为 3.066N。五、绘图题（请填写答案，每题 10 分，共 20 题）1. 画出单
15、杆排杆示意图。答案:答：见图 E-54。图 E-542. 画出直线正方形铁塔基础分坑图，根开 6.400m，坑口 2.000m。答案:答：见图 E-55。图 E-553. 画出线路杆塔接地电阻测量接地棒的布置图。答案:答：如图 E-56 所示。图 E-56L接地体最长的辐射长度；d1第一电极（接地棒）与接地装置的距离，一般为 2.5L；d2第二电极与接地装置的距离，一般为 4L4. 如图 E-57 所示，标出其 A、B 两点的受力示意图。图 E-57答案:答：如图 E-58 所示。图 E-585. 图 E-59 所示为某线路导线安装曲线，请说明图中绘制了哪些内容。图 E-59答案:答：根据图
16、E-59 可知，导线安装曲线图通常绘制了张力和弧垂两种曲线。其横坐标为代表档距，单位为 m；左边的纵坐标为张力，单位为 kN；右边纵坐标为弧垂，单位为m。图中每一条曲线对应一种安装气象条件。6. 根据图 E-60 所示抱箍的主视图，绘出其俯视图。图 E-60答案:答：见图 E-61。图 E-617. 画出一点起吊 15m 拔梢钢筋混凝土单杆布置示意图。答案:答：参考答案见图 E-62。电杆高度（m） A（m） B（m） C（m）15 3.5 7.5 4.0图 E-628. 请画出两点起吊 21m（300mm ）等径钢筋混凝土双杆布置示意图。答案:答：参考答案如图 E-63 所示。抱 杆电杆高度
17、（m）A（m）B（m）C（m）D（m）起始角失效角S（m）L（m）21 6 4.5 6.5 4 65 57 5 35图 E-639. 请画出 U 形螺丝、悬垂线夹、绝缘子串组装图。答案:答：如图 E-64 所示。图 E-6410. 请画出牵引绳由动滑轮引出的 11滑轮组的示意图，并写出牵引力与物重之间的关系式。 （滑轮组的效率为 ）答案:答：11 滑轮组示意图如图 E-65 所示，关系式为 。图 E-651U 形螺栓；2球头挂环； 3悬式绝缘子；4碗头；5悬垂线夹；6铝包带；7导线11. 请画出三线紧线法示意图。答案:答：如图 E-66 所示。图 E-6612. 画出三个电阻混联的示意图。答案
18、:答：见图 E-44。图 E-4413. 根据图 E-45 所示交流电路，画出电路的功率三角形和阻抗三角形。图 E-45答案:答：见图 E-46（a） 、 （b） 。图 E-4614. 画出牵引绳从定滑轮引出 11滑轮组。答案:答：见图 E-47。图 E-4715. 请画出垂直档距示意图。答案:答：如图 E-49 所示。图 E-4916. 请画出单杆、双杆架空地线保护角示意图。答案:答：如图 E-48 所示。图 E-4817. 画出角度的二等分线和内角的二等分线的关系示意图。答案:答：如图 E-50 所示。图 E-5018. 画出输电线路双循环换位示意图。答案:答：见图 E-51。图 E-5119. 请画出交叉跨越垂距测量示意图。答案:答：见图 E-52。图 E-521导线；2被跨越的通信线；3经纬仪20. 用一只四接线柱的接地电阻测量仪，测量杆塔的接地电阻，请画出其接线简图。答案:答：见图 E-53。图 E-53
