CN104077463B - 一种确定垭口微地形架空输电线路风荷载的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种关于垭口微地形的架空输电线路风荷载确定方法。本方法通过对输电线路杆塔在垭口的任意位置的风速变化参数的确定，进而精确计算输电线路杆塔在垭口不同位置的风速值，从而更精确垭口输电线路的风荷载。该方法比传统的风荷载方法的计算更为精确，为垭口微地形输电线路建设提供了参考依据。

Description

一种确定垭口微地形架空输电线路风荷载的方法
技术领域：
本发明涉及一种确定架空输电线路风荷载，具体讲涉及一种关于确定垭口微地形的架空输电线路风荷载的方法。
背景技术：
架空输电线路走廊一般长达数百公里，特高压输电线路甚至高达千公里。考虑地形对输电线路的影响时，一般用山区风荷载计算增大系数来确定风荷载。
已有的《建筑结构荷载规范》对山区的建筑物的风压高度变化系数采用修正系数进行修正。对山峰（山丘）只给出山顶的修正，其它地方则采用线性插值。
对于其他地形，现有的荷载规范给出了以下修正系数的取值范围：
（1）山间盆地、谷地等闭赛地形η=0.75～0.85；
（2）对于与风向一致的谷口、山口η=1.20～1.50。
已有的《电力工程气象勘测技术规程》采用山区风速修正系数的方法，并且也给出了修正系数的取值范围。根据已有的《110～750kV架空输电线路设计规范》规定，山区送电线路的最大风速设计原则为，在无可靠资料时，应按附近平原地区的风速统计值提高10%，即按风速调整系数为1.1来设计风速。
现有规范对垭口地形的规定风速的确认非常粗糙，对受风荷载较大影响的输电线路风速的确定极不准确，对于输电线路无疑存在着安全隐患。
发明内容：
本发明的目的是提供一种确定微地形架空输电线路风荷载的方法，在诸如垭口一类的地形中，比传统的垭口微地形架空输电线路风荷载确定方法精确，提高了安全性。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种确定垭口微地形架空输电线路风荷载的方法，所述方法包括以下步骤：
（1）测量山高H，地面倾角β，确定坡度s=tgβ；
（2）计算垭口风速变化参数η
其中
当Z/H＞2.5时，风速变化参数η=Up/U0等于1，其中UP为输电线路塔杆在垭口的风速，U0为参考点风速；
其中，其中x为输电线路杆塔与山坡顶部水平距离，Z为输电线路杆塔的高度，Lh为山坡中间点与其顶部水平距离、α为山体高度修正系数和A、B、C为风速影响参数；
（3）确定风速变化参数η，确定设计风速值。
本发明提供的一种确定架空输电线路风荷载的方法，所述步骤（2）中的山体高度修正系数α根据下表确定：
所述步骤（2）中的风速影响参数取值A、B和C根据下表确定：
由于采用了上述技术方案，本发明得到的有益效果是：
1、本发明中为微地形架空输电线路风荷载确定进行了修正，为微地形输电线路建设提供了参考依据；
2、本发明中微地形架空输电线路风荷载确定方法比传统的风荷载方法的确定更为精确；
3、本发明中通过详细计算位于垭口微地形不同位置时的风速变化参数，从而计算不同位置的设计风速取值；
4、本发明方法易操作，也更精确；
5．进一步消除了安全隐患，提高了安全性
附图说明
图1为发明的垭口微地形风荷载确定方法示意图结构示意图；
图2为本发明的输电线路杆塔位于垭口不同位置风速变化参数值示意图；
图3为输电线路杆塔位于垭口不同位置风速计算值示意图。
具体实施方式
下面结合实施例对发明作进一步的详细说明。
实施例1：
如图1所示的输电线路塔杆为例进行说明。10m高度处参考风速为30m/s，计算当杆塔位于垭口不同位置时的设计风速。
1、采用全站仪测量所述山高H和地面倾角β。测出山高H=50m，坡度s=0.1，判断该地形是否为垭口微地形，本例中该输电线路塔杆是在垭口上。
2、计算出参数Lh=250m，根据下表条件确定微地形山体高度修正系数α=0.4：
微地形风速影响参数A、B和C由下表确定：
A B C
垭口 0.38+1.63s 0.23+0.29s 0.07+0.20s
故A=0.543，B=0.259，C=0.09；
垭口风速变化参数的确定可按下式进行计算
其中
当Z/H＞2.5时，风速变化参数Up/U0等于1，其中UP为输电线路塔杆在垭口的风速，U0为参考点风速；
其中，其中x为输电线路杆塔与山坡顶部水平距离，Z为输电线路杆塔的高度，Lh为山坡中间点与其顶部水平距离。
（3）确定风速变化参数以及风速取值，计算结果见附图2(数据x/Lh从右至左依次为0、0.5、1、1.5、2)和附图3(数据x/Lh从右至左依次为0、0.5、1、1.5、2)。
当不须进行精确计算时，坡度s=0.1～0.3的风速变化曲线基本接近，可按步骤2坡度s=0.3、两山峰间距L=4Lh进行保守估算。
当两山峰间距L大于4Lh时，认为山顶风速不受两山峰间距L的影响，两山峰间距L大于4Lh不同时，可近似认为垭口对称面至山脚的风速变化保持不变。
最后应该说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本权利要求范围当中。

Claims (2)

1.一种确定垭口微地形架空输电线路风荷载的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
(1)测量山高H，地面倾角β，确定坡度s＝tgβ；
(2)计算垭口风速变化参数η
η = U p U 0 | x = ( 1 - x 2 L h ) U p U 0 | x = 0 + x 2 L h · U p U 0 | x = 2 L h - - - ( 1 )
其中
U p U 0 | x = 2 L h = 1 + 0.6 ( s - Z 5 L h ) - - - ( 2 )
当Z/H＞2.5时，风速变化参数η＝Up/U0等于1，其中UP为输电线路塔杆在垭口的风速，U0为参考点风速；
U p U 0 | x = 0 = 1 + A [ Z ( L h ) α ] - B exp [ - C Z ( L h ) α ] - - - ( 3 )
其中，x为输电线路杆塔与山坡顶部水平距离，Z为输电线路杆塔的高度，Lh为山坡中间点与其顶部水平距离、α为山体高度修正系数和A、B、C为风速影响参数；
(3)确定风速变化参数η，确定设计风速值。
2.如权利要求1所述的一种确定垭口微地形架空输电线路风荷载的方法，其特征在于：所述步骤(2)中的山体高度修正系数α根据下表确定：
所述步骤(2)中的风速影响参数取值A、B和C根据下表确定：
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