[發明專利]一種適用于防導線翻轉的間隔棒使用方法及使用系統

有效

• 申請號: 202010618693.6
• 申請日: 2020-06-30
• 公開（公告）號: CN111753456B
• 公開（公告）日: 2023-02-03
• 發明（設計）人: 楊曉輝;馬倫;呂中賓;張博;李清;伍川;劉光輝;陶亞光;魏建林;葉中飛
• 申請（專利權）人: 國網河南省電力公司電力科學研究院;國家電網有限公司
• 主分類號: G06F30/23
• 分類號: G06F30/23;G06F113/04
• 代理公司: 蘇州知途知識產權代理事務所(普通合伙) 32299
• 代理人: 張錦波

1.一種適用于防導線翻轉的間隔棒使用方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟10，選取長導線建立試驗模型，選取不同分布荷載分別模擬不同地形的導線所受載荷；

步驟20，模擬子導線和間隔棒，所述子導線和間隔棒各包含若干個節點，每個所述子導線的節點含若干個自由度，每個所述間隔棒的節點含若干個自由度，所述子導線和間隔棒通過自由度縮聚實現耦合連接；

步驟30，扭矩荷載加載于所述節點，針對所述間隔棒數目和初始水平張力參數依次進行分布扭矩加載，建立總扭矩T與跨中x＝l/2處截面扭轉角θ之間的對應關系，基于T-θ關系曲線以曲線斜率及最大總扭矩Tmax分別作為扭轉和翻轉特性評價指標，分析分裂導線在分布扭矩作用下的扭轉及翻轉特性；

步驟40，將所述間隔棒均勻布置，改變間隔棒數量獲得不同形式分布扭矩作用下的T-θ關系曲線及對應工況的Tmax；

所述步驟20中：

模擬子導線時，導線抗扭剛度由以下式確定：

k_s＝α(G₁I_p1+G₂I_p2)

式中，α為風攻角，G1為鋼材的切變模量；G₂為鋁材的切變模量；I_p1、I_p2分別為所述導線的鋼芯和鋁包線的截面積慣性矩。

2.根據權利要求1所述的適用于防導線翻轉的間隔棒使用方法，其特征在于，所述步驟10中，選取長l導線建立試驗模型，選取滿布均勻荷載、滿布矩形荷載、滿布對稱三角形荷載、(1/4、2/4、3/4)l布置對稱三角形荷載四種形式的分布荷載；所述步驟20中，所述子導線和間隔棒各包含2個節點，每個所述子導線的節點含4個自由度，每個所述間隔棒的節點含6個自由度。

3.根據權利要求1所述的適用于防導線翻轉的間隔棒使用方法，其特征在于，所述步驟10中：

所述荷載形式由均勻分布趨向跨中集中分布。

4.根據權利要求1所述的適用于防導線翻轉的間隔棒使用方法，其特征在于，所述鋼材的切變模量G₁為81GPa、G₂鋁材的切變模量為27GPa，所述導線扭轉剛度k_s＝112.0N·m²/rad。

5.根據權利要求1所述的適用于防導線翻轉的間隔棒使用方法，其特征在于，所述步驟30中：

扭矩荷載加載于所述節點時，依據分布荷載m_i(x)其中，i＝1,2,3,…,l/Δx-1，每隔單位長度Δx，等效代換為小量的集中荷載M_i并施加于各子導線節點上，各小量集中荷載的和即為T，滿足

6.根據權利要求1所述的適用于防導線翻轉的間隔棒使用方法，其特征在于，所述導線為680m檔距四或六分裂線路。

7.根據權利要求1所述的適用于防導線翻轉的間隔棒使用方法，其特征在于，

所述導線初始水平張力為27.65N_max、相應垂度為25.09m，其中，N_max為導線的額定抗拉力。

8.根據權利要求1所述的適用于防導線翻轉的間隔棒使用方法，其特征在于，所述步驟40中：

所述間隔棒數目由1增至9并均勻布置，獲得不同形式分布扭矩作用下的T-θ曲線及對應工況的最大總扭矩Tmax。

9.一種適用于防導線翻轉的間隔棒使用系統，其特征在于，包括：

建模模塊，用于選取長導線建立試驗模型，選取分布荷載；

模擬模塊，用于模擬子導線和間隔棒，所述子導線和間隔棒各包含若干個節點，每個所述子導線的節點含若干個自由度，每個所述間隔棒的節點含若干個自由度，所述子導線和間隔棒通過自由度縮聚實現耦合連接；

加載模塊，用于將扭矩荷載加載于所述節點，針對所述間隔棒數目和初始水平張力參數依次進行分布扭矩加載，建立總扭矩T與跨中x＝l/2處截面扭轉角θ之間的對應關系，基于T-θ關系曲線以曲線斜率及最大總扭矩Tmax分別作為扭轉和翻轉特性評價指標，分析分裂導線在分布扭矩作用下的扭轉及翻轉特性；

運算模塊，用于將所述間隔棒均勻布置，改變間隔棒數量獲得不同形式分布扭矩作用下的T-θ關系曲線及對應工況的Tmax。