[发明专利]一种轻冰区交直流混压悬垂输电塔荷载组合设计方法

说明书

本发明提供了一种轻冰区交直流混压悬垂输电塔荷载组合设计方法，包括：以不同风向夹角计算正常运行情况下线条对杆塔在各个方向上的节点荷载；以不同风向夹角计算覆冰运行情况下线条对杆塔在各个方向上的节点荷载；以90度风向夹角分别计算安装不同线条时线条对杆塔在各个方向上的节点荷载；计算任意两根线条断线时线条对杆塔在各个方向上的节点荷载；以不同风向夹角分别计算不均匀覆冰情况下线条对杆塔在各个方向上的节点荷载。统筹考量轻冰区交直流混压悬垂输电塔在正常运行、覆冰运行、安装施工、断线事故和不均匀覆冰情况下的荷载能力，根据荷载情况对杆塔进行设计，使杆塔满足实际运行过程中的荷载情况，提升杆塔安装和运行的可靠性。

技术领域

本发明涉及交直流混压悬垂输电塔荷载设计技术领域，具体而言，涉及一种轻冰区交直流混压悬垂输电塔荷载组合设计方法。

背景技术

近年来，随着电力系统的快速发展，高压、超高压、特高压线路的架设数量飞速增长，电力系统高安全可靠性的特点对输电线路杆塔的设计也提出了更高的要求。输电线路杆塔是用来支撑和架空导线、避雷线和其他附件的塔架结构，使得导线与导线、导线与杆塔、导线与避雷线之间、导线对地面或交叉跨越物保持规定的安全距离的高耸式结构。输电线路杆塔中的悬垂型杆塔是支承导线、架空地线的重力以及作用于它们上面的风力，而在施工和正常运行时不承受线条张力的杆塔，具体可分为悬垂型直线杆塔和悬垂型转角杆塔。

目前在轻冰区进行悬垂型杆塔设计时，现行的直流和交流规范仅仅规定了仅直流架设或者仅交流架设时悬垂型杆塔的荷载组合形式，对于交直流线路混合架设在杆塔的情况，直流和交流设计规范仅仅是给出了荷载组合的大致形式和粗略的组合范围，根据这些内容并无法对交直流混压悬垂输电塔荷载的复杂情况进行设计；而且，双回直流线路的荷载组合模式规范也没有相应规定；因此对于交流和直流同塔架设时，其荷载组合方式的设计还处于空缺状态，目前尚未有相应的荷载组合设计方法，对于交直流混压悬垂输电塔的荷载设计缺少相应的技术指导，使得在设计安装交直流混压悬垂输电塔时，缺少理论依据，存在一定的安全隐患，如果荷载超出杆塔承受范围将严重影响电网的安全稳定运行。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在缺少交直流混压悬垂输电塔荷载组合设计的方法，设计安装交直流混压悬垂输电塔时缺少理论依据，容易导致荷载超出杆塔承受范围严重影响电网的安全稳定运行的技术问题之一。

为此，本发明提供了一种轻冰区交直流混压悬垂输电塔荷载组合设计方法。

本发明提供了一种轻冰区交直流混压悬垂输电塔荷载组合设计方法，所述交直流混压悬垂输电塔包括线条和杆塔，所述线条包括直流线路、交流线路和地线，包括：

S1、考虑最大垂荷和最小垂荷的影响，以不同风向夹角计算正常运行情况下线条对杆塔在各个方向上的节点荷载；

S2、考虑最大垂荷和最小垂荷的影响，以不同风向夹角计算覆冰运行情况下线条对杆塔在各个方向上的节点荷载；

S3、安装施工情况包括吊装工况和锚线工况，在吊装工况，考虑横担对称性，以90度风向夹角分别计算吊装不同线条时线条对杆塔在各个方向上的节点荷载；在锚线工况，以90度风向夹角分别计算锚线过程中不同施工节点下线条对杆塔在各个方向上的节点荷载；

S4、以最大弯矩和最大扭转情况，考虑地线与导线组合、直流与交流组合，计算在无风情况下任意两根线条断线时线条对杆塔在各个方向上的节点荷载；

S5、考虑杆塔的最大转角和最小转角，在最大弯矩条件下以不同风向夹角分别计算不均匀覆冰情况下线条对杆塔在各个方向上的节点荷载。

根据本发明上述技术方案的一种轻冰区交直流混压悬垂输电塔荷载组合设计方法，还可以具有以下附加技术特征：

在上述技术方案中，以悬垂输电塔水平横担方向为X轴方向，以垂直水平横担方向为Y轴方向，以竖直方向为Z轴方向，形成计算坐标系。