【技術實現步驟摘要】
本申請屬于輸電線路導線安全性評估領域，具體涉及一種輸電塔導線的安全弧垂計算方法及系統。
技術介紹
1、架設于輸電塔兩端的導線，需要經歷冰、風、低溫等嚴酷自然環境的考驗。由于導線自身的重量，以及在上述自然環境中受到的外力作用，導線會承受一定的張力。如何確保導線在不同工況下的受力都能滿足一定安全要求，需要明確導線在上述自然環境下的弧垂，而弧垂的計算涉及到對導線張力特性的研究。
2、對導線的“應力-應變”關系的研究是導線張力特性求解的關鍵點，而導線材料的線性特性和非線性特性對導線張力特性有著重大影響。現有的導線張力特性計算過程中只考慮了導線材料的線性特性，導致計算導線的“應力-應變”關系缺少非線性影響因素，使得計算結果存在較大誤差，導致導線放線時的弧垂不一定符合安全要求。
技術實現思路
1、本申請提出了一種輸電塔導線的安全弧垂計算方法及系統，在計算不同環境下輸電塔導線的張力特性時考慮到導線的非線性特性，使得計算的導線弧垂更準確且符合輸電線路的安全要求，為有效地評估和確保輸電線路的安全性提供充分的數據支撐。
2、本申請的第一方面提供了一種輸電塔導線的安全弧垂計算方法，所述方法包括：
3、根據導線在每種控制條件下的彈性形變和導線的原始線長，構建導線應力變化關系；其中，每種控制條件是根據預設的環境參數而設置的；
4、基于導線應力變化關系和預設的非線性應力變化關系，確定在實際工況下的導線張力特性；
5、根據導線張力特性得到滿足預定的導線
6、上述方案先設置不同的、適合實際情況的控制條件，為后續的導線張力特性研究提供背景支撐。然后根據導線在每種所述控制條件下的彈性形變和導線的原始線長，對導線在不同控制條件下的應力與形變的關系進行研究，構建導線應力變化關系，然后根據非線性的應力變化公式，確定導線在不同工況下的導線張力特性，使得根據實際工況中導線的形變，就能確定導線在該工況的應力，再進一步地確定在該工況下的弧垂范圍來保證導線處于安全運行狀態，防止導線因為所受應力過大而出現輸電塔倒塌等現象。
7、在第一方面的一種可能的實現方法中，每種控制條件是根據預設的環境參數而設置的，具體為：
8、選取若干種控制工況，確定每種控制工況的所述環境參數；其中，所述環境參數包括比載、張力和溫度；
9、根據所述環境參數，設置每種控制工況對應的第一曲線和第一比值；其中，所述第一比值為比載與張力的之比；所述第一曲線為和所述環境參數相關的函數；
10、將所有第一曲線和所有第一比值分別進行比較，根據比較結果確定每種控制工況的臨界檔距；
11、根據所述臨界檔距，對所述控制工況進行篩選，確定所述控制條件。
12、上述方案先根據提供的控制工況，確定每種工況對應的環境參數，然后根據環境參數，設置第一曲線和第一比值用于衡量每種工況的合理性，確定較為合適的控制工況作為控制條件，以使得到的在控制條件下的導線張力特性更加精確。而且還通過臨界檔距，對在不同導線檔距之下的控制工況進行篩選，得到更加契合實際工況的控制條件。
13、在第一方面的一種可能的實現方法中，將所有第一曲線和所有第一比值分別進行比較，根據比較結果確定每種控制工況的臨界檔距，具體為：
14、將所有第一曲線進行比較，根據比較結果對所述第一比值進行篩選，得到第一篩選結果；
15、將所有第一比值進行比較，根據比較結果對所述第一變量進行篩選，得到第二篩選結果；
16、根據第一篩選結果和第二篩選結果，從所述第一曲線中選出若干個第二曲線；
17、根據任意兩個第二曲線的交點，確定所述第二曲線對應的控制工況的臨界檔距。
18、在第一方面的一種可能的實現方法中，第一曲線，具體為：
19、所述第一曲線的具體表達式為：
20、
21、式中，fkx為第一曲線，e為導線的彈性模量，rk為控制工況的比載，l為控制工況的檔距，σk為控制工況下的導線張力，α為導線的熱膨脹系數，t為，tk為控制工況的溫度，fokx為第一曲線fkx的初始分量，tkx為第x種控制工況的溫度。
22、在第一方面的一種可能的實現方法中，根據所述臨界檔距，對所述控制工況進行篩選，確定所述控制條件，具體為：
23、若所述控制工況的實際檔距小于所述控制工況的臨界檔距，則選取所述第一比值最小的控制工況為控制條件；
24、若所述控制工況的實際檔距大于所述控制工況的臨界檔距，則選取所述第一比值最大的控制工況為控制條件。
25、在第一方面的一種可能的實現方法中，根據導線在每種控制條件下的彈性形變和導線的原始線長，構建導線應力變化關系，具體為：
26、根據導線在每種控制條件下的彈性形變和所述控制條件的差異，構建每種所述控制條件的原始線長推導公式；
27、基于所述原始線長在不同控制條件下相等，根據所述原始線長推導公式得到每種所述控制條件對應的導線應力變化關系。
28、上述方案根據在每種所述控制條件下導線的彈性形變來推導出導線從原始線長，又因為無論導線發生什么樣的形變，其原始線長都是一樣的，基于這一條件，所述原始線長推導公式也是均相等的，所以能據此得到每種所述控制條件對應的導線應力變化關系，為后續研究不同控制條件對應力變化的影響提供數據支撐。
29、在第一方面的一種可能的實現方法中，基于導線應力變化關系和預設的非線性應力變化關系，確定在實際工況下的導線張力特性，具體為：
30、根據導線應力變化關系和所述實際工況，得到所述實際工況下的彈性形變；
31、根據所述實際工況下的彈性形變和所述非線性應力變化關系，確定實際工況下的導線張力特性。
32、上述方案根據獲得的導線應力變化關系，對實際工況中導線的彈性形變和所受應力的關系進行研究，然后根據描述導線的非線性“應力-應變”關系的所述非線性應力變化關系，確定在實際工況下的導線張力特性，為后續推算出在實際工況下能確保導線一直處于安全運行狀態的弧垂提供數據支撐。
33、在第一方面的一種可能的實現方法中，根據導線張力特性得到滿足預定的導線安全要求的安全弧垂，并根據所述安全弧垂調整導線在實際工況下的弧垂，具體為：
34、根據導線張力特性，確定導線在實際工況下的應力；
35、根據所述應力和預定的導線安全要求，得到在實際工況下滿足所述導線安全要求的安全弧垂；
36、根據所述安全弧垂，調整導線在實際工況下的弧垂。
37、上述方案先根據在實際工況下的導線張力特性，能精確地確定導線在實際工況下的應力；然后根據應力和既定的導線安全要求，通過調整導線的弧垂來確保導線不會發生過大的彈性形變而導致導線出現安全問題。
38、本申請第二方面提供了一種輸電塔導線的安全弧本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種輸電塔導線的安全弧垂計算方法，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的輸電塔導線的安全弧垂計算方法，其特征在于，所述每種控制條件是根據預設的環境參數而設置的，具體為：
3.根據權利要求2所述的輸電塔導線的安全弧垂計算方法，其特征在于，所述將所有第一曲線和所有第一比值分別進行比較，根據比較結果確定每種控制工況的臨界檔距，具體為：
4.根據權利要求2所述的輸電塔導線的安全弧垂計算方法，其特征在于，所述第一曲線，具體為：
5.根據權利要求2所述的輸電塔導線的安全弧垂計算方法，其特征在于，所述根據所述臨界檔距，對所述控制工況進行篩選，確定所述控制條件，具體為：
6.根據權利要求1所述的輸電塔導線的安全弧垂計算方法，其特征在于，所述根據導線在每種控制條件下的彈性形變和導線的原始線長，構建導線應力變化關系，具體為：
7.根據權利要求1所述的輸電塔導線的安全弧垂計算方法，其特征在于，所述基于導線應力變化關系和預設的非線性應力變化關系，確定在實際工況下的導線張力特性，具體為：
8.根據權利要求1所述的
9.一種輸電塔導線的安全弧垂計算系統，其特征在于，包括：導線應力變化關系構建模塊、導線張力特性計算模塊和弧垂調整模塊；
10.一種存儲介質，其特征在于，所述存儲介質存儲計算機可讀程序代碼，當所述計算機可讀程序代碼被執行時實現權利要求1至8中任一項所述的一種輸電塔導線的安全弧垂計算方法的步驟。
...【技術特征摘要】
1.一種輸電塔導線的安全弧垂計算方法，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的輸電塔導線的安全弧垂計算方法，其特征在于，所述每種控制條件是根據預設的環境參數而設置的，具體為：
3.根據權利要求2所述的輸電塔導線的安全弧垂計算方法，其特征在于，所述將所有第一曲線和所有第一比值分別進行比較，根據比較結果確定每種控制工況的臨界檔距，具體為：
4.根據權利要求2所述的輸電塔導線的安全弧垂計算方法，其特征在于，所述第一曲線，具體為：
5.根據權利要求2所述的輸電塔導線的安全弧垂計算方法，其特征在于，所述根據所述臨界檔距，對所述控制工況進行篩選，確定所述控制條件，具體為：
6.根據權利要求1所述的輸電塔導線的安全弧垂計算方法，其特征在于，所述根據導線在每種控制條件下的彈性形...
【專利技術屬性】
技術研發人員：龔有軍，朱映潔，江巳彥，何智文，顏子威，陳琳韜，郭盛源，
申請(專利權)人：中國能源建設集團廣東省電力設計研究院有限公司，
類型：發明
國別省市：
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