[發明專利]一種張力放線動態模擬的精確計算方法

有效

• 申請號: 201711348458.6
• 申請日: 2017-12-15
• 公開（公告）號: CN108182305B
• 公開（公告）日: 2021-06-18
• 發明（設計）人: 李君章
• 申請（專利權）人: 河南送變電建設有限公司;國家電網公司
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06F119/14;G06F113/16
• 代理公司: 鄭州聯科專利事務所(普通合伙) 41104
• 代理人: 劉建芳

1.一種張力放線動態模擬的精確計算方法，其特征在于：包括以下步驟：

A：建立牽張力計算模型

設每根子導線單位長度自重力為w(N/m)，牽引鋼繩單位長度自重力為w₀(N/m)，放線滑車對導線的阻力系數為ε，放線滑車對牽引鋼繩的阻力系數為ε₀，每根子導線在張力機出口處的軸向張力為T_T(N)，牽引鋼繩在牽引機入口處的軸向張力為T_P(N)，第i基塔放線滑車內線索在放線滑車的張力場側、牽引場側線繩的總軸向張力分別為：

T_i、T_i'(N)；

設張力機與1號桿塔組成的1號檔的導線懸掛點高差為h₁，1號桿塔與2號桿塔組成的2號檔的高差為h₂，同理，i-1號桿塔與i號桿塔組成的i號檔的高差為h_i，n-1號桿塔與n號桿塔組成的n號檔的高差為h_n，均是牽引場側懸掛點減去張力場側懸掛點的高差，單位為m；

當導線由張力機牽至剛好過n號桿塔放線滑車時，得到如下的關系：

(1)在1號桿塔放線滑車兩側，張力場側m根子導線總軸向張力T₁和牽引場側m根子導線總軸向張力T₁′分別為

T₁＝m(T_T+wh₁) (1-1)

T₁′＝εT₁＝mε(T_T+wh₁) (1-2)

(2)在2號桿塔放線滑車兩側，張力場側m根子導線總軸向張力T₂和牽引場側m根子導線總軸向張力T₂′分別為

T₂＝T₁′+mwh₂＝mε(T_T+wh₁)+mwh₂ (1-3)

T₂′＝εT₂＝mε·ε(T_T+wh₁)+mwεh₂ (1-4)

牽引場側懸掛點低于張力場側懸掛點時，為負值；

(3)在i號桿塔放線滑車兩側，張力場側m根子導線總軸向張力T_i和牽引場側m根子導線總軸向張力T_i′分別為

T_i＝T′_i-1+mwh_i＝mε^i-1T_T+mw(ε^i-1h₁+ε^i-2h₂+ε^i-3h₃+…+h_i) (1-5)

T_i′＝εT_i＝mεⁱT_T+mw(εⁱh₁+ε^i-1h₂+ε^i-2h₃+…+εh_i) (1-6)

(4)在i+1號桿塔放線滑車兩側，張力場側牽引鋼繩軸向張力T_i+1和牽引場側牽引鋼繩軸向張力T′_i+1分別為

(5)在i+2號桿塔放線滑車兩側，張力場側牽引鋼繩軸向張力T_i+2和牽引場側牽引鋼繩軸向張力T′_i+2分別為

(5)在n號桿塔放線滑車兩側，張力場側牽引鋼繩軸向張力T_n和牽引場側牽引鋼繩軸向張力T_n′分別為

(7)在牽引機入口處，牽引鋼繩軸向張力T_P為：

(8)當i＝n時，從式(3)得出：當走板過最后一基塔時的牽引機牽引力計算公式為：

T_P＝mεⁿT_T+mw(εⁿh₁+ε^n-1h₂+ε^n-2h₃+…+εh_n)+w₀h_n+1 (1-14)

當走板到達牽引機時的牽引力計算公式為：

T_P＝mεⁿT_T+mw(εⁿh₁+ε^n-1h₂+ε^n-2h₃+…+εh_n+h_n+1) (1-15)

B：根據步驟A建立的牽張力計算模型，列計算表1

表1：

由表1看出，利用走板的位置判定對應的各檔內的線索是導線還是牽引繩，當走板位置欄為1時，代表走板通過該塔，對應的線索重量為mw，對應的摩阻系數ε；當走板位置欄為0時，代表走板還未通過該塔，對應的線索重量為w₀，對應的摩阻系數ε₀，對應的張力場側軸向張力T_i和牽引場側軸向張力T_i′均通過相對引用計算結果；T_i的數值只需要引用T_i-1′、h_i、mw的數值，T_i′只需引用T_i和ε、ε₀的數值；如此類推，實現張力機出口張力T_T變化后，各塔位及牽引機的導線軸向張力T_i導線′、牽引鋼繩的軸向張力T_i′和牽引機的牽引力T_P的計算；

C：在斷面圖中繪制放線曲線，得到放線作業圖

C1：利用表1，根據懸掛點的張力計算出對應的水平張力，即

利用曲線方程

繪制對應的各檔的放線曲線；

C2：將放線曲線與斷面圖合并，設置放線段的起始坐標同斷面圖中對應的坐標重合，即繪制放線作業圖；

D：利用步驟C中得到的放線作業圖，從張力場側逐基調整走板的位置，走板過第1基滑車后，調整張力機出口張力，保證第1號檔內的導線對地及跨越物的距離滿足放線要求；之后調整走板至第2基滑車，若不調整張力機出口張力，第2號檔導線對地及對跨越物的距離滿足要求，那么直接調整走板至第3基滑車；若不調整張力機出口張力第2檔導線對地對跨越物的距離不能滿足要求，那么需要調整張力機出口張力至滿足安全距離要求，之后再調整走板至第3基；依次調整走板至第n基滑車，重復上述過程；實現對整個放線段的牽張力及軸向張力的動態模擬；

E：當步驟D中的所有放線段的牽張力及軸向張力滿足放線要求后，以步驟D中的張力機單根子導線的出口張力為自變量，制作放線受力矩陣表，表2：

T_Ti為走板過第i基放線滑車時，需要的張力機單根子導線出口張力；考慮分段控制檔的情況，在一個分段控制檔控制范圍內的張力機出口張力T_Ti是一個值；該矩陣表反映了整個動態模擬過程的計算結果。