[發明專利]一種基于最低點調節法的架空線懸掛點應力校驗方法

在審

• 申請號: 202211056408.1
• 申請日: 2022-08-31
• 公開（公告）號: CN115422742A
• 公開（公告）日: 2022-12-02
• 發明（設計）人: 秦紀賓;鄭智光;翁蘭溪
• 申請（專利權）人: 中國電建集團福建省電力勘測設計院有限公司
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06F119/14
• 代理公司: 福州科揚專利事務所(普通合伙) 35001
• 代理人: 張紅艷

本發明涉及一種基于最低點調節法的架空線懸掛點應力校驗方法，包括以下步驟：獲取架空線各個工況下的綜合比載和允許應力；判斷哪一工況為控制工況并獲取控制工況對應的曲率系數；假設導線低懸掛點導線弧垂最低點的水平投影長度占整檔的比例系數為最低點調整系數t，列出懸掛點應力系數方程f(t)；列出懸掛點應力恰好達到規范規定的臨界值時的目標函數g(t)，并求解出最低點調整系數t與曲率系數和檔距的關系，根據上述關系，計算檔距L對應的最大允許高差h(t)；根據上述步驟，獲取若干組對應檔距與對應最大允許高差h(t)的繪圖系列數據，繪制懸掛點應力臨界曲線，根據該曲線進行架空線懸掛點應力校驗。

技術領域

本發明涉及一種基于最低點調節法的架空線懸掛點應力校驗方法，屬于架空線懸掛點應力校驗技術領域。

背景技術

架空輸電線路，為了保證導線懸掛點在年平均氣溫下的應力不超過22.5％，故在規程規范中規定懸掛點最大使用應力不超過弧垂最低點水平應力的1.1倍，這主要是針對山區線路導線懸掛點附近懸垂角很大的情況來規定的，懸點張力超過限值，應采取放松導線、降低塔高等措施。然而由于有高差的懸鏈線方程形式上含有較為復雜的超越函數，在實際工程使用時，不太容易實現快速迭代求解，使得懸掛點應力校驗的效率較低。

發明內容

為了解決上述現有技術中存在的問題，本發明提出了一種基于最低點調節法的架空線懸掛點應力校驗方法，研究懸鏈線曲率變化規律的基礎上，總結出簡單而實用的計算公式，方便線路工程繪制“懸掛點應力臨界曲線”，工程人員根據此曲線檢查檔距及高差，即可檢查校驗懸掛點應力是否滿足規范要求。

本發明的技術方案如下：

一方面，本發明提出一種基于最低點調節法的架空線懸掛點應力校驗方法，包括以下步驟：

獲取架空線各個工況下的綜合比載和允許應力，并獲取架空線路的檔距范圍和高差范圍；

在代表檔距為L，高差為h的情況下，判斷哪一工況為懸掛點應力控制工況，并獲取控制工況對應的曲率系數x_k；

假設導線低懸掛點到導線弧垂最低點的水平投影長度占整檔的比例系數為最低點調整系數t，按照以下公式列出懸掛點應力系數方程f(t)：

式中，t0時，弧垂最低點落在檔中；t＝0時，弧垂最低點恰好落在低懸掛點處；t0時，弧垂最低點在檔外；

結合規范，列出懸掛點應力恰好達到規范規定的臨界值時的目標函數g(t)，并求解出最低點調整系數t與曲率系數x_k和檔距L的關系；

根據最低點調整系數t與曲率系數x_k和檔距L的關系，計算檔距L對應的最大允許高差h(t)；

根據上述步驟，獲取若干組對應檔距與對應最大允許高差h(t)的繪圖系列數據，通過繪圖系列數據繪制懸掛點應力臨界曲線，根據懸掛點應力臨界曲線以及線路工程平斷面定位圖進行架空線懸掛點應力校驗。

作為優選實施方式，所述判斷哪一工況為懸掛點應力控制工況，并獲取控制工況對應的曲率系數x_k的方法具體為：

根據以下公式判斷哪一工況為懸掛點應力控制工況：

式中，L為代表檔距；i為對應工況的序號；x_i為對應工況的曲率系數；γ_i為對應工況的比載；σ_i為對應公開的允許應力；v_i為垂直荷載折算成的懸掛點應力的垂直分量估算值；max為比較v₁～v_n的值的操作過程，并將其中最大者記為v_max；當v_i＝v_max時，v_i對應的工況即為控制工況；