一种工程用自阻尼导线运行张力的提升方法及系统技术方案

一种工程用自阻尼导线运行张力的提升方法及系统，包括：获取自阻尼导线的技术参数和紧线参数，并基于紧线参数利用断线位置计算式计算得到自阻尼导线整体的断线位置；按照自阻尼导线的紧线参数对自阻尼导线的钢芯进行预拉后对自阻尼导线的整体进行紧线，利用自阻尼导线内部形变等效关系结合自阻尼导线的技术参数确定紧线后的自阻尼导线钢芯的张力值和铝线的张力值及钢芯和铝线的断线位置；在钢芯和铝线的断线位置处断线后，分别对钢芯和铝线施加钢芯的张力值和铝线的张力值，将钢芯和铝线的断线位置调整至自阻尼导线整体的断线位置，提升工程用自阻尼导线的运行张力。通过本发明专利技术提供的方法可有效提高自阻尼导线的运行张力及运行的可靠性。张力及运行的可靠性。张力及运行的可靠性。

【技术实现步骤摘要】
一种工程用自阻尼导线运行张力的提升方法及系统


[0001]本专利技术属于输电工程线路架线施工领域，具体涉及一种工程用自阻尼导线运行张力的提升方法及系统。

技术介绍

[0002]导线是电能传输的载体，大跨越导线的选型和平均运行张力取值直接影响跨越塔的高度，决定了整个工程的投资。大跨越导线一般都采用钢比相对较大的导线，以获得较大的拉重比，减小弧垂、降低塔高。由于档距大，导线悬挂点高，所处地形开阔，水面上空极易形成层流风，大跨越导线的微风振动强度比普通线路剧烈，必须设计专门的防振装置来降低导线的微风振动强度，且将导线的平均运行张力控制在一定水平。
[0003]自阻尼导线因其层间存在间隙，振动时消耗大量的能量而具有优异的自阻尼性能，在较大的张力下自阻尼特性仍优于普通导线，因此可以提高平均运行张力。当大跨越工程采用自阻尼导线后，导线的张力取值不再受限于平均运行张力，而是受最大张力控制，导线的平均运行张力至少可提高3到5个百分点，弧垂可显著减少，直线塔高度可相应降低，铁塔重量和基础体积均会减小，具有显著的经济效益。
[0004]输电线路在架线施工时，需通过牵引机、紧线滑车等设备张拉导线，完成导线的张力放线和紧挂线。以自阻尼导线为例，导线在张拉时，钢芯和铝合金线同步受力，具有相同的弹性伸长。相关资料表明，输电线路正常运行时，导线钢芯承担60％左右的张力，铝合金线承担40％左右的张力。但由于铝合金线自身的抗拉强度远小于钢芯的抗拉强度，容易造成自阻尼导线因振动、舞动而造成的导线铝合金部分断线断股事故的发生，不利于自阻尼导线安全系数及线路运行的可靠性的提升。

技术实现思路

[0005]针对现有技术中存在的自阻尼导线的钢芯和铝合金线承受张力的不均及整体承受张力较小导致的断线事故，本专利技术提供一种工程用自阻尼导线的运行张力提升方法，包括：
[0006]获取自阻尼导线的技术参数和紧线参数，并基于所述紧线参数利用断线位置计算式计算得到自阻尼导线整体的断线位置；
[0007]按照所述自阻尼导线的紧线参数对所述自阻尼导线的钢芯进行预拉后对自阻尼导线的整体进行紧线，利用自阻尼导线内部形变等效关系结合所述自阻尼导线的技术参数确定紧线后的自阻尼导线钢芯的张力值和铝线的张力值及钢芯和铝线的断线位置；
[0008]在所述钢芯和铝线的断线位置处断线后，分别对所述钢芯和铝线施加所述钢芯的张力值和铝线的张力值，将所述钢芯和铝线的断线位置调整至所述自阻尼导线整体的断线位置，提升工程用自阻尼导线的运行张力。
[0009]优选的，所述按照所述自阻尼导线的紧线参数对所述自阻尼导线的钢芯进行预拉后对自阻尼导线的整体进行紧线，利用自阻尼导线内部形变等效关系结合所述自阻尼导线
的技术参数确定紧线后的自阻尼导线钢芯的张力值和铝线的张力值及钢芯和铝线的断线位置，包括：
[0010]按照所述自阻尼导线的紧线参数中的钢芯预拉力对所述自阻尼导线的钢芯进行预拉后自阻尼导线的钢芯及自阻尼导线整体的张力为钢芯预拉力；
[0011]将所述自阻尼导线整体的张力由所述钢芯预拉力增加到所述紧线参数中的紧线张力设计值，利用自阻尼导线内部形变等效关系计算式分别计算所述钢芯承担的张力及铝线承担的张力；
[0012]基于所述钢芯承担的张力、所述铝线承担的张力及所述自阻尼导线的技术参数，利用钢芯形变量计算式及铝线形变量计算式计算得到所述钢芯的形变量及铝线的形变量；
[0013]基于所述钢芯的形变量及铝线的形变量和整体的断线位置确定钢芯预拉后的断线位置及铝线的断线位置。
[0014]优选的，所述自阻尼导线内部形变等效关系计算式，按下式确定：
[0015][0016]式中，T为自阻尼导线整体的紧线张力设计值，T
s1
为钢芯预拉力，E为自阻尼导线整体的弹性模量，A为自阻尼导线整体的截面积，T
s
为自阻尼导线的钢芯在预拉后承担的张力，E
s
为自阻尼导线的钢芯的弹性模量，A
s
为自阻尼导线的钢芯的截面积，T
a
为自阻尼导线的铝线承担的张力，E
a
为自阻尼导线的铝线的弹性模量，A
a
为自阻尼导线的铝线的截面积。
[0017]优选的，所述铝线形变量计算式，如下式所示：
[0018][0019]式中，Δl
AB
为铝线的形变量，l为档距。
[0020]优选的，所述钢芯形变量计算式，如下式所示：
[0021][0022]式中，Δl
AC
为钢芯的形变量。
[0023]优选的，所述自阻尼导线的紧线参数，包括自阻尼导线整体的紧线张力设计值、弧垂设计值、断线位置设计值、紧线张力实测值、弧垂实测值及自阻尼导线钢芯的预拉力；
[0024]所述自阻尼导线的技术参数，包括自阻尼导线整体的弹性模量及截面积、所述钢芯的弹性模量及截面积、所述铝线的弹性模量及截面积、自阻尼导线架线档距、自阻尼导线的线荷载及高差角。
[0025]优选的，所述基于所述紧线参数利用断线位置计算式计算得到自阻尼导线整体的断线位置，包括：
[0026]分别将所述自阻尼导线的紧线张力实测值及弧垂实测值、紧线张力设计值及弧垂设计值输入到所述自阻尼导线无荷线长计算式中计算，得到所述自阻尼导线无荷线长的实际值和无荷线长的设计值；
[0027]根据所述自阻尼导线无荷线长的实际值与所述自阻尼导线无荷线长的设计值之差确定所述自阻尼导线整体的断线位置的偏差距离；
[0028]基于自阻尼导线整体的断线位置设计值及所述自阻尼导线整体的断线位置的偏
差距离确定所述自阻尼导线整体的断线位置。
[0029]优选的，所述自阻尼导线整体的断线位置的偏差距离，按下式计算：
[0030][0031]式中，Δl为自阻尼导线整体的断线位置的偏差距离，L
02
为自阻尼导线整体无荷线长的实际值，L
01
为自阻尼导线整体无荷线长的设计值，θ为高差角，l为档距，f2为自阻尼导线的弧垂实测值，f1为自阻尼导线的弧垂设计值，w为自阻尼导线的线载荷，E为自阻尼导线整体的弹性模量，A为自阻尼导线整体的截面积。
[0032]基于同一专利技术构思，本专利技术还提供了一种工程用自阻尼导线运行张力的提升系统，包括：
[0033]获取模块，用于获取自阻尼导线的技术参数和紧线参数，并基于所述紧线参数利用断线位置计算式计算得到自阻尼导线整体的断线位置；
[0034]张力和断线位置确定模块，用于按照所述自阻尼导线的紧线参数对所述自阻尼导线的钢芯进行预拉后对自阻尼导线的整体进行紧线，利用自阻尼导线内部形变等效关系结合所述自阻尼导线的技术参数确定紧线后的自阻尼导线钢芯的张力值和铝线的张力值及钢芯和铝线的断线位置；
[0035]张力提升模块，用于在所述钢芯和铝线的断线位置处断线后，分别对所述钢芯和铝线施加所述钢芯的张力值和铝线的张力值，将所述钢芯和铝线的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种工程用自阻尼导线运行张力的提升方法，其特征在于，包括：获取自阻尼导线的技术参数和紧线参数，并基于所述紧线参数利用断线位置计算式计算得到自阻尼导线整体的断线位置；按照所述自阻尼导线的紧线参数对所述自阻尼导线的钢芯进行预拉后对自阻尼导线的整体进行紧线，利用自阻尼导线内部形变等效关系结合所述自阻尼导线的技术参数确定紧线后的自阻尼导线钢芯的张力值和铝线的张力值及钢芯和铝线的断线位置；在所述钢芯和铝线的断线位置处断线后，分别对所述钢芯和铝线施加所述钢芯的张力值和铝线的张力值，将所述钢芯和铝线的断线位置调整至所述自阻尼导线整体的断线位置，提升工程用自阻尼导线的运行张力。2.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述按照所述自阻尼导线的紧线参数对所述自阻尼导线的钢芯进行预拉后对自阻尼导线的整体进行紧线，利用自阻尼导线内部形变等效关系结合所述自阻尼导线的技术参数确定紧线后的自阻尼导线钢芯的张力值和铝线的张力值及钢芯和铝线的断线位置，包括：按照所述自阻尼导线的紧线参数中的钢芯预拉力对所述自阻尼导线的钢芯进行预拉后自阻尼导线的钢芯及自阻尼导线整体的张力为钢芯预拉力；将所述自阻尼导线整体的张力由所述钢芯预拉力增加到所述紧线参数中的紧线张力设计值，利用自阻尼导线内部形变等效关系计算式分别计算所述钢芯承担的张力及铝线承担的张力；基于所述钢芯承担的张力、所述铝线承担的张力及所述自阻尼导线的技术参数，利用钢芯形变量计算式及铝线形变量计算式计算得到所述钢芯的形变量及铝线的形变量；基于所述钢芯的形变量及铝线的形变量和整体的断线位置确定钢芯预拉后的断线位置及铝线的断线位置。3.根据权利要求2所述方法，其特征在于，所述自阻尼导线内部形变等效关系计算式，按下式确定：式中，T为自阻尼导线整体的紧线张力，T
s1
为钢芯预拉力，E为自阻尼导线整体的弹性模量，A为自阻尼导线整体的截面积，T
s
为自阻尼导线的钢芯在预拉后承担的张力，E
s
为自阻尼导线的钢芯的弹性模量，A
s
为自阻尼导线的钢芯的截面积，T
a
为自阻尼导线的铝线承担的张力，E
a
为自阻尼导线的铝线的弹性模量，A
a
为自阻尼导线的铝线的截面积。4.根据权利要求3所述方法，其特征在于，所述铝线形变量计算式，如下式所示：式中，Δl
AB
为铝线的形变量，l为档距。5.根据权利要求4所述方法，其特征在于，所述钢芯形变量计算式，如下式所示：式中，Δl
AC
为钢芯的形变量。6.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述自阻尼导线的紧线参数，包括自阻尼导
线整体的紧线张力设计值、弧垂设计值、断线位置设计值、紧线张力实测值、弧垂实测值及自阻尼导线钢芯的预拉力；所述自...

【专利技术属性】
技术研发人员：张暕，刘胜春，司佳钧，刘臻，齐翼，张昭，刘鹏，
申请(专利权)人：国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：