[发明专利]一种特高压直流工程极线穿墙套管布置结构及其设计方法

权利要求书

1.一种特高压直流工程极线穿墙套管布置结构的设计方法，其包括以下步骤：

1)计算极线穿墙套管位于阀厅外的均压罩对阀厅侧墙的空气净距l₁和极线穿墙套管位于阀厅内的均压罩对阀厅侧墙的空气净距l₂；

2)将极线穿墙套管穿过的阀厅侧墙设计为包括上竖直墙、斜墙和下竖直墙的结构，斜墙倾角为θ，极线穿墙套管垂直穿过斜墙；根据极线穿墙套管两端的均压罩对斜墙的空气净距要求，得出极线穿墙套管位于阀厅外部分长度等于l₁，位于阀厅内部分长度等于l₂；

3)根据极线穿墙套管两端均压罩对上竖直墙和下竖直墙的空气净距要求，得到极线穿墙套管位于阀厅外的均压罩至上竖直墙的最短距离等于l₁，极线穿墙套管位于阀厅内的均压罩至下竖直墙的最短距离等于l₂；根据几何原理，得到斜墙长度l_AB的计算公式为：

$l_{AB}=(l_1+l_2)tg\frac{\mathrm{\θ}}{2}+d---\left(1\right)$

式中，d为极线穿墙套管两端均压罩的端部直径；

4)在不改变阀厅主结构的前提下，从θ＝0°开始，以Δθ＝1°的间隔逐渐增大斜墙倾角θ，根据步骤3)的斜墙长度l_AB的计算公式计算每个θ值对应的阀厅斜墙长度l_AB；依次校核各个斜墙长度l_AB下阀厅的结构稳定性，最终得到满足阀厅结构稳定性要求的斜墙最大倾角θ_max；

5)将步骤4)得到的斜墙最大倾角θ_max代入公式(1)中，计算得到斜墙的最短长度同时计算极线穿墙套管的最大弯矩M，最终确定特高压直流工程极线穿墙套管的布置结构。

2.如权利要求1所述的一种特高压直流工程极线穿墙套管布置结构的设计方法，其特征在于，所述步骤1)中是采用空气净距计算方法，根据极线绝缘水平和阀厅外极端环境条件计算极线穿墙套管位于阀厅外的均压罩对阀厅侧墙的空气净距l₁，同时根据极线绝缘水平和阀厅内极端环境条件计算极线穿墙套管位于阀厅内的均压罩对阀厅侧墙的空气净距l₂；所述阀厅外极端环境条件包括阀厅所在海拔、阀厅外极端温度和湿度，所述阀厅内极端环境条件包括阀厅所在海拔、阀厅内极端温度和湿度。

3.如权利要求1或2所述的一种特高压直流工程极线穿墙套管布置结构的设计方法，其特征在于，所述步骤5)中极线穿墙套管最大弯矩M的计算公式为：

$M=G_0\frac{{l_1}^2}{2}{\mathrm{cos\θ}}_{max}$

式中，G₀为所述极线穿墙套管的单位长度重量。