CN113704937A - 导线在配网不同工况下的姿态展示方法 - Google Patents

导线在配网不同工况下的姿态展示方法 Download PDF

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CN113704937A CN202110902886.9A CN202110902886A CN113704937A CN 113704937 A CN113704937 A CN 113704937A CN 202110902886 A CN202110902886 A CN 202110902886A CN 113704937 A CN113704937 A CN 113704937A
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Abstract

本发明涉及配电网架空线路技术领域，且公开了一种导线在配网不同工况下的姿态展示，包括基础计算参数包括工程所在气象区下各工况的温度、风速、覆冰厚度、风速平均高度、基准高度、导线的属性和绝缘子串的信息。该导线在配网不同工况下的姿态展示，在运行管理中如果能根据线路所在气象区实时、准确计算各种工况下导线的姿态，并用三维可视化技术对计算后的导线模型实时进行绘制，综合线路走廊场景以及相关信息进行三维直观展示，在前期设计阶段、后期运维阶段都可以轻松发现和预判问题，避免事故，且任何时刻可以做到准确、高效、实时，可以在设计和运维阶段实时查看导线状态，计算结果还可以进行电气安全距离校验，规避事故。

Description

导线在配网不同工况下的姿态展示方法
技术领域
本发明涉及配电网架空线路技术领域，具体为一种导线在配网不同工况下的姿态展示。
背景技术
配电网架空线路具有工作距离长、杆塔设备既有分布于野外环境，又大量布置在城区的特点，配电线路还要与其它电力线路、通讯线路、道路以及河流沟壑等形成交叉跨越，线路的巡检、监控一直是电网企业的工作难点，在运行管理中如果能根据线路所在气象区实时、准确计算各种工况下导线的姿态，并用三维可视化技术对计算后的导线模型实时进行绘制，综合线路走廊场景以及相关信息进行三维直观展示，在前期设计阶段、后期运维阶段都可以轻松发现和预判问题，避免事故。
目前部分设计院可以完成不同工况下导线的计算，但无法模型化，更无法通过导线模型结合走廊场景进行三维化的直观成效展示，配电网导线在各气象区不同工况下姿态的模拟，计算非常复杂，计算量过大，手工计算时间长、效率过低，而且结果极易出错，无法做到边设计、边修改、边查看结果，手工计算在实际的工程中没有可行性。
发明内容
本发明提供了一种导线在配网不同工况下的姿态展示，具备精确计算出配电网导线在不同工况下的姿态，同时生成导线模型，实时展示导线姿态的优点，解决了上述背景技术中提到的问题。
本发明提供如下技术方案：一种导线在配网不同工况下的姿态展示，包括基础计算参数包括工程所在气象区下各工况的温度、风速、覆冰厚度、风速平均高度、基准高度、导线的属性和绝缘子串的信息；随后根据导线、绝缘子串信息，代入当前工况分别计算垂直档距、导线风偏角、导线K值、绝缘子串角度、导线多段线状态计算，得到导线在不同工况下得到导线的空中姿态，所述导线在配网不同工况下的姿态展示的主要步骤如下：
不同工况下导线的姿态计算方法的主要步骤如下：
一、计算垂直档距
1.1计算自重比载
1.2计算垂直档距；
二、计算线的风偏角
2.1根据基准风速计算基准风压
2.2计算导线及地线方向的水平风荷载标准值(N)
2.3导线的自荷载
2.4风荷载
2.5线风偏角＝风荷载/导线的自荷载；
三、计算导线K值
3.1根据下列参数解一元三次方程计算导线水平应力
3.2计算覆冰时综合荷载
计算综合荷载；
四、计算绝缘子串的角度
4.1计算摇摆角
4.2计算耐张串下倾角；
五、计算悬链线
根据前面计算出来的不同工况下导线两头绝缘子串的风偏角和下倾角可以得到串的矩阵，计算出导线两边的端点，再由导线的K值加上重力向量得出导线的最终拟合点,得出具体模型图。
优选的，所述自重比载的计算公式
Figure BDA0003200404680000021
其中重力加速度为g,线重为m。
优选的，所述垂直档距的一般计算公式和计算步骤为：
计算水平档距：
Figure BDA0003200404680000031
根据水平档距、自重比载计算垂直档距：
Figure BDA0003200404680000032
其中：
lh水平档距m
g1计算气象条件时导线的比载N/m.mm2
σ0计算气象条件时导线的应力MPa
h1计算杆塔导线悬点与前侧导线悬点间高差m
h2计算杆塔导线悬点与后侧导线悬点间高差m。
优选的，所述根据基准风速计算基准风压的步骤中：
基准风压P＝V*V/1600(kPa或kN/m2)
参数介绍：
P基准风压N/m2
V为基准风速m/s。
优选的，所述导线单位长度上的风荷载g4＝da*du*dDia*dPh*P*1e-3；
参数说明：
da电线风压不均匀系数
du电线体型系数
dPh电线平均高为h处的风压高度变化系数(注意是风压...不是风速...)
dDia电线外径(mm)
dV设计风速(m/s)
P基准风压N/m2。
优选的，所述计算线的风偏角的步骤中：
导线的自荷载dWeightLoad＝线重/1000*重力系数*导线分裂数；
风荷载dWindLoad＝无冰时导线风荷载*导线分裂数；
线风偏角＝风荷载/导线的自荷载。
优选的，所述导线水平应力为σn；
且导线水平应力的输入参数为：
Km已知情况电线的线长参数
Kn待求情况电线的线长参数
σm已知情况的水平应力，N/mm^2
α电线的温度线膨胀系数，1/℃
E电线的弹性系数，N/mm^2
cosB cos(电线两悬挂点的高差角rad)
tn已知情况的气温℃；
A待求情况的气温℃
返回值：σn待求情况的水平应力，N/mm^2
用函数SengjinFormulas解一元三次方程，代入a＝1，b＝0，c＝Km+a*E*cosB*tn,d＝-Kn，对形式如ax^3+bx^2+cx+d＝0的一元三次函数求解，输入参数：a,b,c,d为对应多项式的系数，解出待求情况的水平应力σn＝SengjinFormulas(1,dTemp03,0,-Kn)(N/mm^2)。
优选的，所述计算冰重比载：
冰重比载是架空线上的覆冰重量引起的比载。在覆冰厚度为b时，单位长度架空线上的覆冰体积V与冰重比载分别为：
Figure BDA0003200404680000051
Figure BDA0003200404680000052
参数说明：
d导、地线的外径，mm；
b覆冰厚度，mm；
ρ导线单位密度0.9×10-3，kg/cm3；
q导、地线的单位长度质量，kg/km；
A导、地线的截面mm2；
g重力加速度，g＝9.80665m/s2。
优选的，所述覆冰时导线风荷载g5＝da*du*(d+2*b)*dPh*P*10-3μS；
参数说明：
da电线风压不均匀系数
du电线体型系数
b覆冰厚度，mm
dPh电线平均高为h处的风压高度变化系数(注意是风压...不是风速...)
d导、地线的外径，mm
P基准风压N/m2
μS风荷载体型系数
综合荷载
Figure BDA0003200404680000053
g1自重比载值；
γ2冰重比载。
优选的，所述计算绝缘子串角度的计算摇摆角步骤中：
计算摇摆角
Figure BDA0003200404680000061
参数说明：
Figure BDA0003200404680000062
摇摆角(0～π)(注意导线在多分裂时，荷载要*分裂数再传入)
dPI悬垂绝缘子串风压，N
dGI悬垂绝缘子串重力，N
dP相应于工频电压、操作过电压及雷电过电压风速下的导线风荷载，N/m
dW导线自重力，N/m
水平档距m
垂直档距m。
优选的，所述计算耐张串下倾角中：
悬挂点导线重力荷载Wv＝导线垂直档距*导线的单位重(N/m)；
耐张串下倾角＝atan((Wv+0.5*Gvi)/T)；
参数说明：
Gvi绝缘子串重量N
Wv悬挂点导线重力荷载N(注意多分裂要*分裂数再传入)
T导线张力。
本发明具备以下有益效果：
1、该导线在配网不同工况下的姿态展示，在运行管理中如果能根据线路所在气象区实时、准确计算各种工况下导线的姿态，并用三维可视化技术对计算后的导线模型实时进行绘制，综合线路走廊场景以及相关信息进行三维直观展示，在前期设计阶段、后期运维阶段都可以轻松发现和预判问题，避免事故，且任何时刻可以做到准确、高效、实时，可以在设计和运维阶段实时查看导线状态，计算结果还可以进行电气安全距离校验，规避事故。
附图说明
图1为本发明导线模型示意图；
图2为本发明最大风速导线模型主视图；
图3为本发明最大风速导线模型俯视图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
一种导线在配网不同工况下的姿态展示，包括基础计算参数包括工程所在气象区下各工况的温度、风速、覆冰厚度、风速平均高度、基准高度、导线的属性和绝缘子串的信息；随后根据导线、绝缘子串信息，代入当前工况分别计算垂直档距、导线风偏角、导线K值、绝缘子串角度、导线多段线状态计算，得到导线在不同工况下得到导线的空中姿态，导线在配网不同工况下的姿态展示的主要步骤如下：
一、计算垂直档距
1.1计算自重比载
1.2计算垂直档距；
二、计算线的风偏角
2.1根据基准风速计算基准风压
2.2计算导线及地线方向的水平风荷载标准值(N)
2.3导线的自荷载
2.4风荷载
2.5线风偏角＝风荷载/导线的自荷载；
三、计算导线K值
3.1根据下列参数解一元三次方程计算导线水平应力
3.2计算覆冰时综合荷载
计算综合荷载；
四、计算绝缘子串的角度
4.1计算摇摆角
4.2计算耐张串下倾角；
五、计算悬链线
根据前面计算出来的不同工况下导线两头绝缘子串的风偏角和下倾角可以得到串的矩阵，计算出导线两边的端点，再由导线的K值加上重力向量得出导线的最终拟合点,得出具体模型图。
所述自重比载的计算公式
Figure BDA0003200404680000081
其中重力加速度为g,线重为m。
所述垂直档距的一般计算公式和计算步骤为：
计算水平档距：
Figure BDA0003200404680000082
根据水平档距、自重比载计算垂直档距：
Figure BDA0003200404680000083
其中：
lh水平档距m
g1计算气象条件时导线的比载N/m.mm2
σ0计算气象条件时导线的应力MPa
h1计算杆塔导线悬点与前侧导线悬点间高差m
h2计算杆塔导线悬点与后侧导线悬点间高差m。
所述根据基准风速计算基准风压的步骤中：
基准风压P＝V*V/1600(kPa或kN/m2)
参数介绍：
P基准风压N/m2
V为基准风速m/s。
所述导线单位长度上的风荷载g4＝da*du*dDia*dPh*P*1e-3；
参数说明：
da电线风压不均匀系数
du电线体型系数
dPh电线平均高为h处的风压高度变化系数(注意是风压...不是风速...)
dDia电线外径(mm)
dV设计风速(m/s)
P基准风压N/m2。
所述计算线的风偏角的步骤中：
导线的自荷载dWeightLoad＝线重/1000*重力系数*导线分裂数；
风荷载dWindLoad＝无冰时导线风荷载*导线分裂数；
线风偏角＝风荷载/导线的自荷载。
所述导线水平应力为σn；
且导线水平应力的输入参数为：
Km已知情况电线的线长参数
Kn待求情况电线的线长参数
σm已知情况的水平应力，N/mm^2
α电线的温度线膨胀系数，1/℃
E电线的弹性系数，N/mm^2
cosB cos(电线两悬挂点的高差角rad)
tn已知情况的气温℃；
A待求情况的气温℃
返回值：σn待求情况的水平应力，N/mm^2
用函数SengjinFormulas解一元三次方程，代入a＝1，b＝0，c＝Km+a*E*cosB*tn,d＝-Kn，对形式如ax^3+bx^2+cx+d＝0的一元三次函数求解，输入参数：a,b,c,d为对应多项式的系数，解出待求情况的水平应力σn＝SengjinFormulas(1,dTemp03,0,-Kn)(N/mm^2)。
所述计算冰重比载：
冰重比载是架空线上的覆冰重量引起的比载。在覆冰厚度为b时，单位长度架空线上的覆冰体积V与冰重比载分别为：
Figure BDA0003200404680000101
Figure BDA0003200404680000102
参数说明：
d导、地线的外径，mm；
b覆冰厚度，mm；
ρ导线单位密度0.9×10-3，kg/cm3；
q导、地线的单位长度质量，kg/km；
A导、地线的截面mm2；
g重力加速度，g＝9.80665m/s2。
所述覆冰时导线风荷载g5＝da*du*(d+2*b)*dPh*P*10-3μS；
参数说明：
da电线风压不均匀系数
du电线体型系数
b覆冰厚度，mm
dPh电线平均高为h处的风压高度变化系数(注意是风压...不是风速...)
d导、地线的外径，mm
P基准风压N/m2
μS风荷载体型系数
综合荷载
Figure BDA0003200404680000111
g1自重比载值；
γ2冰重比载。
所述计算绝缘子串角度的计算摇摆角步骤中：
计算摇摆角
Figure BDA0003200404680000112
参数说明：
Figure BDA0003200404680000113
摇摆角(0～π)(注意导线在多分裂时，荷载要*分裂数再传入)
dPI悬垂绝缘子串风压，N
dGI悬垂绝缘子串重力，N
dP相应于工频电压、操作过电压及雷电过电压风速下的导线风荷载，N/m
dW导线自重力，N/m
水平档距m
垂直档距m。
所述计算耐张串下倾角中：
悬挂点导线重力荷载Wv＝导线垂直档距*导线的单位重(N/m)；
耐张串下倾角＝atan((Wv+0.5*Gvi)/T)；
参数说明：
Gvi绝缘子串重量N
Wv悬挂点导线重力荷载N(注意多分裂要*分裂数再传入)
T导线张力。
实施例1
一种导线在配网不同工况下的姿态展示，包括基础计算参数包括工程所在气象区下各工况的温度、风速、覆冰厚度、风速平均高度、基准高度、导线的属性和绝缘子串的信息；随后根据导线、绝缘子串信息，代入当前工况分别计算垂直档距、导线风偏角、导线K值、绝缘子串角度、导线多段线状态计算，得到导线在不同工况下得到导线的空中姿态，导线在配网不同工况下的姿态展示的主要步骤如下：
一、计算垂直档距
1.1计算自重比载
1.2计算垂直档距；
二、计算线的风偏角
2.1根据基准风速计算基准风压
2.2计算导线及地线方向的水平风荷载标准值(N)
2.3导线的自荷载
2.4风荷载
2.5线风偏角＝风荷载/导线的自荷载；
三、计算导线K值
3.1根据下列参数解一元三次方程计算导线水平应力
3.2计算覆冰时综合荷载
计算综合荷载；
四、计算绝缘子串的角度
4.1计算摇摆角
4.2计算耐张串下倾角；
五、计算悬链线
根据前面计算出来的不同工况下导线两头绝缘子串的风偏角和下倾角可以得到串的矩阵，计算出导线两边的端点，再由导线的K值加上重力向量得出导线的最终拟合点,得出具体模型图。
所述自重比载的计算公式
Figure BDA0003200404680000131
其中重力加速度为g,线重为m。
所述垂直档距的一般计算公式和计算步骤为：
计算水平档距：
Figure BDA0003200404680000132
根据水平档距、自重比载计算垂直档距：
Figure BDA0003200404680000133
其中：
lh水平档距m
g1计算气象条件时导线的比载N/m.mm2
σ0计算气象条件时导线的应力MPa
h1计算杆塔导线悬点与前侧导线悬点间高差m
h2计算杆塔导线悬点与后侧导线悬点间高差m。
所述根据基准风速计算基准风压的步骤中：
基准风压P＝V*V/1600(kPa或kN/m2)
参数介绍：
P基准风压N/m2
V为基准风速m/s。
所述导线单位长度上的风荷载g4＝da*du*dDia*dPh*P*1e-3；
参数说明：
da电线风压不均匀系数
du电线体型系数
dPh电线平均高为h处的风压高度变化系数(注意是风压...不是风速...)
dDia电线外径(mm)
dV设计风速(m/s)
P基准风压N/m2。
所述计算线的风偏角的步骤中：
导线的自荷载dWeightLoad＝线重/1000*重力系数*导线分裂数；
风荷载dWindLoad＝无冰时导线风荷载*导线分裂数；
线风偏角＝风荷载/导线的自荷载。
所述导线水平应力为σn；
且导线水平应力的输入参数为：
Km已知情况电线的线长参数
Kn待求情况电线的线长参数
σm已知情况的水平应力，N/mm^2
α电线的温度线膨胀系数，1/℃
E电线的弹性系数，N/mm^2
cosB cos(电线两悬挂点的高差角rad)
tn已知情况的气温℃；
A待求情况的气温℃
返回值：σn待求情况的水平应力，N/mm^2
用函数SengjinFormulas解一元三次方程，代入a＝1，b＝0，c＝Km+a*E*cosB*tn,d＝-Kn，对形式如ax^3+bx^2+cx+d＝0的一元三次函数求解，输入参数：a,b,c,d为对应多项式的系数，解出待求情况的水平应力σn＝SengjinFormulas(1,dTemp03,0,-Kn)(N/mm^2)。
所述计算冰重比载：
冰重比载是架空线上的覆冰重量引起的比载。在覆冰厚度为b时，单位长度架空线上的覆冰体积V与冰重比载分别为：
Figure BDA0003200404680000151
Figure BDA0003200404680000152
参数说明：
d导、地线的外径，mm；
b覆冰厚度，mm；
ρ导线单位密度0.9×10-3，kg/cm3；
q导、地线的单位长度质量，kg/km；
A导、地线的截面mm2；
g重力加速度，g＝9.80665m/s2。
所述覆冰时导线风荷载g5＝da*du*(d+2*b)*dPh*P*10-3μS；
参数说明：
da电线风压不均匀系数
du电线体型系数
b覆冰厚度，mm
dPh电线平均高为h处的风压高度变化系数(注意是风压...不是风速...)
d导、地线的外径，mm
P基准风压N/m2
μS风荷载体型系数
综合荷载
Figure BDA0003200404680000153
g1自重比载值；
γ2冰重比载。
所述计算绝缘子串角度的计算摇摆角步骤中：
计算摇摆角
Figure BDA0003200404680000161
参数说明：
Figure BDA0003200404680000162
摇摆角(0～π)(注意导线在多分裂时，荷载要*分裂数再传入)
dPI悬垂绝缘子串风压，N
dGI悬垂绝缘子串重力，N
dP相应于工频电压、操作过电压及雷电过电压风速下的导线风荷载，N/m
dW导线自重力，N/m
水平档距m
垂直档距m。
所述计算耐张串下倾角中：
悬挂点导线重力荷载Wv＝导线垂直档距*导线的单位重(N/m)；
耐张串下倾角＝atan((Wv+0.5*Gvi)/T)；
参数说明：
Gvi绝缘子串重量N
Wv悬挂点导线重力荷载N(注意多分裂要*分裂数再传入)
T导线张力。
线路档距∶裸导线一舟般控制40m内,绝缘导线一般在30m～50m,平行集束架空绝缘电缆一般在40m左右。
实施例2
一种导线在配网不同工况下的姿态展示，包括基础计算参数包括工程所在气象区下各工况的温度、风速、覆冰厚度、风速平均高度、基准高度、导线的属性和绝缘子串的信息；随后根据导线、绝缘子串信息，代入当前工况分别计算垂直档距、导线风偏角、导线K值、绝缘子串角度、导线多段线状态计算，得到导线在不同工况下得到导线的空中姿态，导线在配网不同工况下的姿态展示的主要步骤如下：
一、计算垂直档距
1.1计算自重比载
1.2计算垂直档距；
二、计算线的风偏角
2.1根据基准风速计算基准风压
2.2计算导线及地线方向的水平风荷载标准值(N)
2.3导线的自荷载
2.4风荷载
2.5线风偏角＝风荷载/导线的自荷载；
三、计算导线K值
3.1根据下列参数解一元三次方程计算导线水平应力
3.2计算覆冰时综合荷载
计算综合荷载；
四、计算绝缘子串的角度
4.1计算摇摆角
4.2计算耐张串下倾角；
五、计算悬链线
根据前面计算出来的不同工况下导线两头绝缘子串的风偏角和下倾角可以得到串的矩阵，计算出导线两边的端点，再由导线的K值加上重力向量得出导线的最终拟合点,得出具体模型图。
所述自重比载的计算公式
Figure BDA0003200404680000171
其中重力加速度为g,线重为m。
所述垂直档距的一般计算公式和计算步骤为：
计算水平档距：
Figure BDA0003200404680000181
根据水平档距、自重比载计算垂直档距：
Figure BDA0003200404680000182
其中：
lh水平档距m
g1计算气象条件时导线的比载N/m.mm2
σ0计算气象条件时导线的应力MPa
h1计算杆塔导线悬点与前侧导线悬点间高差m
h2计算杆塔导线悬点与后侧导线悬点间高差m。
所述根据基准风速计算基准风压的步骤中：
基准风压P＝V*V/1600(kPa或kN/m2)
参数介绍：
P基准风压N/m2
V为基准风速m/s。
所述导线单位长度上的风荷载g4＝da*du*dDia*dPh*P*1e-3；
参数说明：
da电线风压不均匀系数
du电线体型系数
dPh电线平均高为h处的风压高度变化系数(注意是风压...不是风速...)
dDia电线外径(mm)
dV设计风速(m/s)
P基准风压N/m2。
所述计算线的风偏角的步骤中：
导线的自荷载dWeightLoad＝线重/1000*重力系数*导线分裂数；
风荷载dWindLoad＝无冰时导线风荷载*导线分裂数；
线风偏角＝风荷载/导线的自荷载。
所述导线水平应力为σn；
且导线水平应力的输入参数为：
Km已知情况电线的线长参数
Kn待求情况电线的线长参数
σm已知情况的水平应力，N/mm^2
α电线的温度线膨胀系数，1/℃
E电线的弹性系数，N/mm^2
cosB cos(电线两悬挂点的高差角rad)
tn已知情况的气温℃；
A待求情况的气温℃
返回值：σn待求情况的水平应力，N/mm^2
用函数SengjinFormulas解一元三次方程，代入a＝1，b＝0，c＝Km+a*E*cosB*tn,d＝-Kn，对形式如ax^3+bx^2+cx+d＝0的一元三次函数求解，输入参数：a,b,c,d为对应多项式的系数，解出待求情况的水平应力σn＝SengjinFormulas(1,dTemp03,0,-Kn)(N/mm^2)。
所述计算冰重比载：
冰重比载是架空线上的覆冰重量引起的比载。在覆冰厚度为b时，单位长度架空线上的覆冰体积V与冰重比载分别为：
Figure BDA0003200404680000191
Figure BDA0003200404680000192
参数说明：
d导、地线的外径，mm；
b覆冰厚度，mm；
ρ导线单位密度0.9×10-3，kg/cm3；
q导、地线的单位长度质量，kg/km；
A导、地线的截面mm2；
g重力加速度，g＝9.80665m/s2。
所述覆冰时导线风荷载g5＝da*du*(d+2*b)*dPh*P*10-3μS；
参数说明：
da电线风压不均匀系数
du电线体型系数
b覆冰厚度，mm
dPh电线平均高为h处的风压高度变化系数(注意是风压...不是风速...)
d导、地线的外径，mm
P基准风压N/m2
μS风荷载体型系数
综合荷载
Figure BDA0003200404680000201
g1自重比载值；
γ2冰重比载。
所述计算绝缘子串角度的计算摇摆角步骤中：
计算摇摆角
Figure BDA0003200404680000202
参数说明：
Figure BDA0003200404680000203
摇摆角(0～π)(注意导线在多分裂时，荷载要*分裂数再传入)
dPI悬垂绝缘子串风压，N
dGI悬垂绝缘子串重力，N
dP相应于工频电压、操作过电压及雷电过电压风速下的导线风荷载，N/m
dW导线自重力，N/m
水平档距m
垂直档距m。
所述计算耐张串下倾角中：
悬挂点导线重力荷载Wv＝导线垂直档距*导线的单位重(N/m)；
耐张串下倾角＝atan((Wv+0.5*Gvi)/T)；
参数说明：
Gvi绝缘子串重量N
Wv悬挂点导线重力荷载N(注意多分裂要*分裂数再传入)
T导线张力。
线路档距∶裸导线一舟般控制50m内,绝缘导线一般在30m～50m,平行集束架空绝缘电缆一般在40m左右。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种导线在配网不同工况下的姿态展示方法，包括基础计算参数包括工程所在气象区下各工况的温度、风速、覆冰厚度、风速平均高度、基准高度、导线的属性和绝缘子串的信息；随后根据导线、绝缘子串信息，代入当前工况分别计算垂直档距、导线风偏角、导线K值、绝缘子串角度、导线多段线状态计算，得到导线在不同工况下得到导线的空中姿态，其特征在于：所述导线在配网不同工况下的姿态展示的主要步骤如下：
一、计算垂直档距
1.1计算自重比载
1.2计算垂直档距；
二、计算线的风偏角
2.1根据基准风速计算基准风压
2.2计算导线及地线方向的水平风荷载标准值(N)
2.3导线的自荷载
2.4风荷载
2.5线风偏角＝风荷载/导线的自荷载；
三、计算导线K值
3.1根据下列参数解一元三次方程计算导线水平应力
3.2计算覆冰时综合荷载
计算综合荷载；
四、计算绝缘子串的角度
4.1计算摇摆角
4.2计算耐张串下倾角；
五、计算悬链线
根据前面计算出来的不同工况下导线两头绝缘子串的风偏角和下倾角可以得到串的矩阵，计算出导线两边的端点，再由导线的K值加上重力向量得出导线的最终拟合点,得出具体模型图。
2.根据权利要求1所述的一种导线在配网不同工况下的姿态展示方法，其特征在于：所述自重比载的计算公式
Figure FDA0003200404670000021
其中重力加速度为g,线重为m。
3.根据权利要求1所述的一种导线在配网不同工况下的姿态展示方法，其特征在于：所述垂直档距的一般计算公式和计算步骤为：
计算水平档距：
Figure FDA0003200404670000022
根据水平档距、自重比载计算垂直档距：
Figure FDA0003200404670000023
其中：
lh水平档距m
g1计算气象条件时导线的比载N/m.mm2
σ0计算气象条件时导线的应力MPa
h1计算杆塔导线悬点与前侧导线悬点间高差m
h2计算杆塔导线悬点与后侧导线悬点间高差m。
4.根据权利要求1所述的一种导线在配网不同工况下的姿态展示方法，其特征在于：所述根据基准风速计算基准风压的步骤中：
基准风压P＝V*V/1600(kPa或kN/m2)
参数介绍：
P基准风压N/m2
V为基准风速m/s。
5.根据权利要求1所述的一种导线在配网不同工况下的姿态展示方法，其特征在于：所述导线单位长度上的风荷载g4＝da*du*dDia*dPh*P*1e-3；
参数说明：
da电线风压不均匀系数
du电线体型系数
dPh电线平均高为h处的风压高度变化系数(注意是风压...不是风速...)
dDia电线外径(mm)
dV设计风速(m/s)
P基准风压N/m2。
6.根据权利要求1所述的一种导线在配网不同工况下的姿态展示方法，其特征在于：所述计算线的风偏角的步骤中：
导线的自荷载dWeightLoad＝线重/1000*重力系数*导线分裂数；
风荷载dWindLoad＝无冰时导线风荷载*导线分裂数；
线风偏角＝风荷载/导线的自荷载。
7.根据权利要求1所述的一种导线在配网不同工况下的姿态展示方法，其特征在于：所述导线水平应力为σn；
且导线水平应力的输入参数为：
Km已知情况电线的线长参数
Kn待求情况电线的线长参数
σm已知情况的水平应力，N/mm^2
α电线的温度线膨胀系数，1/℃
E电线的弹性系数，N/mm^2
cosB cos(电线两悬挂点的高差角rad)
tn已知情况的气温℃；
A待求情况的气温℃
返回值：σn待求情况的水平应力，N/mm^2
用函数SengjinFormulas解一元三次方程，代入a＝1，b＝0，c＝Km+a*E*cosB*tn,d＝-Kn，对形式如ax^3+bx^2+cx+d＝0的一元三次函数求解，输入参数：a,b,c,d为对应多项式的系数，解出待求情况的水平应力σn＝SengjinFormulas(1,dTemp03,0,-Kn)(N/mm^2)。
8.根据权利要求1所述的一种导线在配网不同工况下的姿态展示方法，其特征在于：所述计算冰重比载：
冰重比载是架空线上的覆冰重量引起的比载。在覆冰厚度为b时，单位长度架空线上的覆冰体积V与冰重比载分别为：
Figure FDA0003200404670000041
Figure FDA0003200404670000042
参数说明：
d导、地线的外径，mm；
b覆冰厚度，mm；
ρ导线单位密度0.9×10-3，kg/cm3；
q导、地线的单位长度质量，kg/km；
A导、地线的截面mm2；
g重力加速度，g＝9.80665m/s2。
9.根据权利要求1所述的一种导线在配网不同工况下的姿态展示方法，其特征在于：所述覆冰时导线风荷载g5＝da*du*(d+2*b)*dPh*P*10-3μS；
参数说明：
da电线风压不均匀系数
du电线体型系数
b覆冰厚度，mm
dPh电线平均高为h处的风压高度变化系数(注意是风压...不是风速...)
d导、地线的外径，mm
P基准风压N/m2
μS风荷载体型系数
综合荷载
Figure FDA0003200404670000051
g1自重比载值；
γ2冰重比载。
10.根据权利要求1所述的一种导线在配网不同工况下的姿态展示方法，其特征在于：所述计算绝缘子串角度的计算摇摆角步骤中：
计算摇摆角
Figure FDA0003200404670000052
参数说明：
Figure FDA0003200404670000053
摇摆角(0～π)(注意导线在多分裂时，荷载要*分裂数再传入)
dPI悬垂绝缘子串风压，N
dGI悬垂绝缘子串重力，N
dP相应于工频电压、操作过电压及雷电过电压风速下的导线风荷载，N/m
dW导线自重力，N/m
水平档距m
垂直档距m；
所述计算耐张串下倾角中：
悬挂点导线重力荷载Wv＝导线垂直档距*导线的单位重(N/m)；
耐张串下倾角＝atan((Wv+0.5*Gvi)/T)；
参数说明：
Gvi绝缘子串重量N
Wv悬挂点导线重力荷载N(注意多分裂要*分裂数再传入)
T导线张力。
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