一种用于农配网的电杆防冰抗风结构加固方法技术

本发明专利技术公开了一种用于农配网的电杆防冰抗风结构加固方法，步骤包括：首先为农配网的每一根电杆建立当前电杆和导线的三维模型并增加防冰抗风拉线、为导线增加指定的覆冰厚度，通过有限元分析计算力学指标，根据力学指标确定每一根电杆增加抗冰抗风拉线的最佳拉线预拉力；然后针对农配网中每一个待加固的电杆，按照指定的安装方式安装防冰抗风拉线，且使预拉力为该防冰抗风拉线所对应的最佳拉线预拉力。本发明专利技术能够提高电杆防冰抗风的承载能力，改善电杆的安全性能，避免电杆弯曲变形，防止农配网电杆大面积串倒事故发生，提高农配网线路的安全等级，确保迎峰渡冬过程农配网稳定可靠运行、施工周期短、改造成本低、对现有电杆无结构损伤、施工简单。

【技术实现步骤摘要】
一种用于农配网的电杆防冰抗风结构加固方法
本专利技术涉及农配网电杆防灾技术，具体涉及一种用于农配网的电杆防冰抗风结构加固方法。
技术介绍
农配网线路多采用自立锥形水泥电杆，导线自身线径小，在覆冰条件下由于档距差、高差、气候等原因导致的不平衡张力，以及垂直线路方向的风荷载作用，可能发生电杆串倒事故，造成大面积停电事故。于与此同时，风冰荷载威胁最为严重时期为春节，为我国重要的节假日。农配网线路跨越地形复杂，财力和技术基础力量较为薄弱，因此如何实现农配网的电杆防冰抗风结构加固，已经成为一项亟待解决的关键技术问题。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题：针对现有技术的上述问题，提供一种能够提高电杆防冰抗风的承载能力，改善电杆的安全性能，避免电杆弯曲变形，防止农配网电杆大面积串倒事故发生，提高农配网线路的安全等级，确保迎峰渡冬过程农配网稳定可靠运行、施工周期短、改造成本低、对现有电杆无结构损伤、施工简单的用于农配网的电杆防冰抗风结构加固方法。为了解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为：一种用于农配网的电杆防冰抗风结构加固方法，步骤包括：1)从农配网中所有待加固的电杆中选择一个电杆作为当前电杆；2)根据当前电杆的结构、安装的导线型号建立当前电杆和导线的三维模型，并在所述三维模型中为当前电杆按照指定的安装方式增加防冰抗风拉线、为导线增加指定的覆冰厚度；3)分别设置多种备选的拉线预拉力，针对每一种拉线预拉力，将所述三维模型导入有限元分析软件计算有限元模型的力学指标，所述有限元模型的力学指标包括电杆最大位移、电杆最大力矩、电杆最大拉应力和电杆最大应变；根据每一种拉线预拉力下有限元模型的力学指标确定当前电杆增加抗冰抗风拉线的最佳拉线预拉力；4)判断是否所有待加固的电杆已处理完毕，如果尚未处理完毕，则从所有待加固的电杆中选择下一个电杆作为当前电杆，跳转执行步骤2)；否则，跳转执行步骤5)；5)针对农配网中每一个待加固的电杆，按照指定的安装方式安装防冰抗风拉线，且使得所安装防冰抗风拉线的预拉力为该防冰抗风拉线所对应的最佳拉线预拉力。优选地，所述步骤2)中为当前电杆按照指定的安装方式增加防冰抗风拉线具体是指：2.1)判断当前电杆的线路水平档距、线路垂直档距，如果所述线路水平档距大于100米或者线路垂直档距大于150米，则跳转执行步骤2.6)；否则跳转执行下一步；2.2)判断当前电杆所处位置是否为迎风坡或者风口位置，如果是则跳转执行步骤2.6)；否则跳转执行下一步；2.3)根据当前电杆的历年覆冰状况确定当前电杆是否处于重冰区，如果当前电杆处于重冰区且当前电杆为耐张转角电杆，则跳转执行步骤2.7)；否则跳转执行下一步；2.4)判断当前电杆是否为长度超过500m或电杆超过8基的耐张段的中间电杆，如果是则跳转执行步骤2.8)，否则跳转执行下一步；2.5)判断当前电杆是否为终端电杆，如果是则跳转执行步骤2.8)，否则跳转执行步骤2.9)；2.6)为当前电杆增加四方防冰抗风拉线，所述四方防冰抗风拉线包括两根对线拉线和两根防风拉线，其中两根对线拉线相对当前电杆对称布置、两根防风拉线分别与当前电杆的导线线路方向垂直布置；跳转执行步骤2.9)；2.7)为当前电杆增加三方防冰抗风拉线，所述三方防冰抗风拉线包括两个对线拉线和一根防风拉线，其中两根对线拉线相对当前电杆对称布置、防风拉线布置于当前电杆的转角外侧；跳转执行步骤2.9)；2.8)为当前电杆增加对拉防冰抗风拉线，所述对拉防冰抗风拉线包括两根防风拉线，且两根防风拉线分别与当前电杆的导线线路方向垂直布置；2.9)为当前电杆增加防冰抗风拉线完毕，返回。优选地，所述对线拉线、防风拉线两者和电杆的夹角均为45°～50°。优选地，所述对线拉线和防风拉线一端连接至电杆的横担下方100mm处，另一端固定于地面上。优选地，所述步骤5)中按照指定的安装方式安装防冰抗风拉线时，对线拉线和防风拉线固定于地面上的一端采用拉线底盘埋入地面下。优选地，所述拉线底盘采用硬塑土掩埋。优选地，所述步骤5)中还包括横担加固补强的步骤，横担加固补强的详细步骤包括：5.1)判断安装防冰抗风拉线的当前电杆是否是直线电杆，如果是直线电杆则跳转执行步骤5.2)，如果不是直线电杆则判断安装防冰抗风拉线的当前电杆是否是转角杆，如果是转角杆则跳转执行步骤5.3)，否则跳转执行步骤5.4)5.2)判断安装防冰抗风拉线的当前电杆的导线垂直档距，如果导线垂直档距大于或等于120米，则在安装防冰抗风拉线的当前电杆的横担下侧加装斜撑，所述斜撑的下端连接固定在电杆上、上端连接固定在电杆的横担上；跳转执行步骤5.4)5.3)判断安装防冰抗风拉线的当前电杆的转角，如果转角为10°以下，将安装防冰抗风拉线的当前电杆的横担采用双横担；如果转角为10°～45°时，将安装防冰抗风拉线的当前电杆的横担采用双横担或构架横担；如果转角为45°～90°时，将安装防冰抗风拉线的当前电杆的横担采用十字双横担或构架横担；跳转执行步骤5.4)5.4)横担加固补强完毕，退出。本专利技术用于农配网的电杆防冰抗风结构加固方法具有下述优点：1、本专利技术针对农配网中每一个待加固的电杆，按照指定的安装方式安装防冰抗风拉线，能够提高电杆防冰抗风的承载能力，对现有电杆无结构损伤，且具有施工周期短、改造成本低、施工简单的优点。2、本专利技术通过分别设置多种备选的拉线预拉力，针对每一种拉线预拉力，通过有限元分析软件计算有限元模型的力学指标，从而确定每一根电杆增加抗冰抗风拉线的最佳拉线预拉力，然后针对农配网中每一个待加固的电杆，按照指定的安装方式安装防冰抗风拉线，且使得所安装防冰抗风拉线的预拉力为该防冰抗风拉线所对应的最佳拉线预拉力，从而能够确保电杆安装防冰抗风拉线时受力最佳，能够解决现有配网线路的电杆在覆冰条件下由于档距差、高差、气候等原因导致的不平衡张力以及垂直线路方向的风荷载作用经常发生电杆倒杆或多杆串倒、造成大面积停电事故的缺陷，能够改善电杆的安全性能，避免电杆弯曲变形，防止农配网电杆大面积串倒事故发生，提高农配网线路的安全等级，确保迎峰渡冬过程农配网稳定可靠运行。附图说明图1为本专利技术实施例方法的基本流程示意图。图2为本专利技术实施例中某电杆和导线的原始有限元模型示意图。图3为本专利技术实施例中某电杆和导线增加抗冰抗风拉线后的有限元模型示意图。具体实施方式如图1所示，本实施例用于农配网的电杆防冰抗风结构加固方法的步骤包括：1)从农配网中所有待加固的电杆中选择一个电杆作为当前电杆；2)根据当前电杆的结构、安装的导线型号建立当前电杆和导线的三维模型，并在三维模型中为当前电杆按照指定的安装方式增加防冰抗风拉线、为导线增加指定的覆冰厚度；3)分别设置多种备选的拉线预拉力，针对每一种拉线预拉力，将三维模型导入有限元分析软件计算有限元模型的力学指标，有限元模型的力学指标包括电杆最大位移、电杆最大力矩、电杆最大拉应力和电杆最大应变；根据每一种拉线预拉力下有限元模型的力学指标确定当前电杆增加抗冰抗风拉线的最佳拉线预拉力；4)判断是否所有待加固的电杆已处理完毕，如果尚未处理完毕，则从所有待加固的电杆中选择下一个电杆作为当前电杆，跳转执行步骤2)；否则，跳转执行步骤5)；5)针对农配网中每一个待加固的电杆，按照指定的安装方式安本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于农配网的电杆防冰抗风结构加固方法，其特征在于步骤包括：1)从农配网中所有待加固的电杆中选择一个电杆作为当前电杆；2)根据当前电杆的结构、安装的导线型号建立当前电杆和导线的三维模型，并在所述三维模型中为当前电杆按照指定的安装方式增加防冰抗风拉线、为导线增加指定的覆冰厚度；3)分别设置多种备选的拉线预拉力，针对每一种拉线预拉力，将所述三维模型导入有限元分析软件计算有限元模型的力学指标，所述有限元模型的力学指标包括电杆最大位移、电杆最大力矩、电杆最大拉应力和电杆最大应变；根据每一种拉线预拉力下有限元模型的力学指标确定当前电杆增加抗冰抗风拉线的最佳拉线预拉力；4)判断是否所有待加固的电杆已处理完毕，如果尚未处理完毕，则从所有待加固的电杆中选择下一个电杆作为当前电杆，跳转执行步骤2)；否则，跳转执行步骤5)；5)针对农配网中每一个待加固的电杆，按照指定的安装方式安装防冰抗风拉线，且使得所安装防冰抗风拉线的预拉力为该防冰抗风拉线所对应的最佳拉线预拉力。

【技术特征摘要】
1.一种用于农配网的电杆防冰抗风结构加固方法，其特征在于步骤包括：1）从农配网中所有待加固的电杆中选择一个电杆作为当前电杆；2）根据当前电杆的结构、安装的导线型号建立当前电杆和导线的三维模型，并在所述三维模型中为当前电杆按照指定的安装方式增加防冰抗风拉线、为导线增加指定的覆冰厚度；3）分别设置多种备选的拉线预拉力，针对每一种拉线预拉力，将所述三维模型导入有限元分析软件计算有限元模型的力学指标，所述有限元模型的力学指标包括电杆最大位移、电杆最大力矩、电杆最大拉应力和电杆最大应变；根据每一种拉线预拉力下有限元模型的力学指标确定当前电杆增加抗冰抗风拉线的最佳拉线预拉力；4）判断是否所有待加固的电杆已处理完毕，如果尚未处理完毕，则从所有待加固的电杆中选择下一个电杆作为当前电杆，跳转执行步骤2）；否则，跳转执行步骤5）；5）针对农配网中每一个待加固的电杆，按照指定的安装方式安装防冰抗风拉线，且使得所安装防冰抗风拉线的预拉力为该防冰抗风拉线所对应的最佳拉线预拉力；所述步骤2）中为当前电杆按照指定的安装方式增加防冰抗风拉线具体是指：2.1）判断当前电杆的线路水平档距、线路垂直档距，如果所述线路水平档距大于100米或者线路垂直档距大于150米，则跳转执行步骤2.6）；否则跳转执行下一步；2.2）判断当前电杆所处位置是否为迎风坡或者风口位置，如果是则跳转执行步骤2.6）；否则跳转执行下一步；2.3）根据当前电杆的历年覆冰状况确定当前电杆是否处于重冰区，如果当前电杆处于重冰区且当前电杆为耐张转角电杆，则跳转执行步骤2.7）；否则跳转执行下一步；2.4）判断当前电杆是否为长度超过500m或电杆超过8基的耐张段的中间电杆，如果是则跳转执行步骤2.8），否则跳转执行下一步；2.5）判断当前电杆是否为终端电杆，如果是则跳转执行步骤2.8），否则跳转执行步骤2.9）；2.6）为当前电杆增加四方防冰抗风拉线，所述四方防冰抗风拉线包括两根对线拉线和两根防风拉线，其中两根对线拉线相对当前电杆对称布置、两根防风拉线分别与当前电杆的导线线路方向垂直布置；跳转执行步骤2.9）；2.7）为当前电杆增加三方防冰抗风拉线，所述三方防冰...

【专利技术属性】
技术研发人员：欧阳克俭，刘纯，王军，谢亿，胡加瑞，李明，
申请(专利权)人：国家电网公司，国网湖南省电力公司，国网湖南省电力公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11