[發明專利]一種配電線路電桿防風等級的計算方法

有效

• 申請號: 201910338718.4
• 申請日: 2019-04-25
• 公開（公告）號: CN110162840B
• 公開（公告）日: 2022-09-02
• 發明（設計）人: 郭亮;李升健;安義;鄧才波;劉蓓;陳琛;戚沁雅;王華云;鄭蜀江
• 申請（專利權）人: 國網江西省電力有限公司電力科學研究院;國家電網有限公司;南昌科晨電力試驗研究有限公司
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06F30/13;G06Q50/06;G06F119/14
• 代理公司: 南昌豐擇知識產權代理事務所(普通合伙) 36137
• 代理人: 吳稱生

一種配電線路電桿防風等級的計算方法，所述方法結合導線架線方式和電桿填埋情況，建立電桿填埋根部的受力模型，以此為基礎計算出電桿防風等級。所述電桿填埋根部的受力模型包括導線在風力作用下的對電桿的水平拉力F₁、電桿本身受風力F₂和電桿根部所受的彎矩M。所述電桿防風等級計算，包括電桿最大防風等級、電桿根部直徑D₂、架空導線的等效作用點與根部的距離l₁、電桿地面上部的幾何重心與電桿根部的距離l₂。本發明提出的電桿防風等級的計算方法，可根據不同電桿參數、電桿填埋方式、架設導線數量及排布方式等信息，計算不同種類導線型號在不同檔距下的承受風力大小，形成可查詢的表格，為現場運維人員提供便捷準確的極端天氣應對預案。

技術領域

本發明涉及一種配電線路電桿防風等級的計算方法，屬電力配電設備技術領域。

背景技術

隨著近年來全球氣象的變化，我國異常天氣呈現增多的趨勢，局地異常天氣、極端微氣象導致的強對流、大風等自然災害發生頻次增多，多次導致配電線路倒桿、斷桿，給配電網的安全穩定運行帶來了嚴重損害。

現有階段，配電線路工程設計中，選擇的電桿所基于的前提的是所在地區的常見氣象條件，因此，常常發生極端天氣下的風速超出配電線路電桿設計耐受風力。在大部分情況下，由于缺乏極端天氣來臨之前的預防性措施，配電線路發生倒桿、斷桿后進行運維檢修，對電桿進行更換處理，停電時間長，損失更大。由于氣象預報的進步，大部分情況下，可以提前2天以上的時間準確地預測到極端天氣的發生，但由于配電線路電桿防風等級缺乏有效的計算方法，運維人員無法準確判別電桿的防風水平，限制了相關人員有效采取加拉線、固定底盤等預防措施。

發明內容

本發明的目的是，根據配電線路電桿防風等級缺乏有效的計算方法，導致運維人員無法準確判別電桿的防風水平，無法對電桿采取有效的防風措施等問題，本發明提出一種配電線路電桿防風等級的計算方法。

本發明實現的技術方案如下，一種配電線路電桿防風等級的計算方法，所述方法綜合配電線路電桿和導線的相關信息，結合導線架線方式和電桿填埋情況，建立電桿填埋根部的受力模型，以此為基礎計算出電桿防風等級。

所述電桿填埋根部的受力模型包括導線在風力作用下的對電桿的水平拉力、電桿本身受風力和電桿根部所受的彎矩；

所述導線在風力作用下的對電桿的水平拉力為F₁，其計算式為：

F₁＝Nγ_νS(L₁+L₂)/2

式中，N為電桿上導線數量；γ_v為單根導線所受水平應力，Pa/m；S為架空導線的截面積，m²；L₁、L₂分別為電桿兩側的水平檔距，m；γ_v為單根導線所受水平應力：

式中，a_f為風速不均勻系數，風速v不大于20m/s時取1.0，風速v大于20m/s時取1.1；d為架空導線外徑，m；c為風載體型系數，架空導線外徑d小于17mm時取1.2，大于17mm取1.1；W_c＝0.6128v²為理論風壓，Pa；S為架空導線的截面積，m²；θ為風向與線路方向夾角；

所述電桿本身受風力為F₂，其計算式為：