一種復(fù)合絞制導(dǎo)線的結(jié)構(gòu)優(yōu)化及其應(yīng)力、拉斷力設(shè)計規(guī)范的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及輸電線路優(yōu)化設(shè)計技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種復(fù)合絞制大截面絞制導(dǎo)線 的結(jié)構(gòu)優(yōu)化及其應(yīng)力、拉斷力設(shè)計規(guī)范。
【背景技術(shù)】
[0002] 現(xiàn)有規(guī)范有關(guān)應(yīng)力的計算仍然停留在平均應(yīng)力上，乘修正系數(shù)也好，不乘系數(shù)也 好，反映的都是平均應(yīng)力，這是極不科學(xué)的。因?yàn)殇撲X絞制導(dǎo)線中的鋼股線與鋁股線的彈性 模量在數(shù)值上是3倍的量化關(guān)系，因此在變形相同的前提下應(yīng)力也應(yīng)是3倍關(guān)系。這是平 均應(yīng)力無法企及的。此外應(yīng)力的合理解決，可以有效地解決應(yīng)力幅問題，從而從根本上為架 空輸電線路導(dǎo)線因微風(fēng)振動所造成的疲勞問題奠定了必要的基礎(chǔ)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明以一種全新的線路設(shè)計關(guān)鍵新技術(shù)一導(dǎo)線特性、應(yīng) 力和拉斷力進(jìn)行架空輸電線路設(shè)計。從根本上解決了架空輸電線路斷線斷股的安全隱患。
[0004] 技術(shù)方案
[0005] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題可以通過以下技術(shù)方案來是實(shí)現(xiàn)：
[0006] -種復(fù)合絞制導(dǎo)線的結(jié)構(gòu)優(yōu)化及其應(yīng)力、拉斷力計算方法，所述的復(fù)合絞制導(dǎo)線 (1)拉伸應(yīng)力：
[0007] 由于股線應(yīng)變
[0008]
[0009] 于是股線應(yīng)力
[0010]
[0011] ⑵溫度應(yīng)力：
[0012] 由于應(yīng)變
[0013]
[0014] 于是應(yīng)力
[0018] 總應(yīng)力 σ = σ 丨+σ t+σ M。[0019] 所述的導(dǎo)線初曲率時的彎曲應(yīng)力：[0020]
[0015]
[0016]
[0017]
[0021] LlN 丄LItabLIiZLI Λ ^ > Ij
[0022]
[0023] 所述導(dǎo)線初曲率時股線總應(yīng)力：
[0024]
[0025] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果為：
[0026] 本發(fā)明把拉伸應(yīng)力、彎曲應(yīng)力溫度應(yīng)力統(tǒng)籌兼顧、綜合設(shè)計，以斷股為斷線標(biāo)志而 設(shè)計拉斷力。他比只計拉伸且以平均拉伸應(yīng)力為切入點(diǎn)要科學(xué)得多，可信得多，其創(chuàng)新顯而 易見，其價值顯而易見，其可行性顯而易見。
【附圖說明】 [0027] 書
[0028] 圖1為本發(fā)明實(shí)施例1第η層上第i股股線位置示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0029] 為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例， 對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部 分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出 創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0030] 實(shí)施例1 一種復(fù)合絞制導(dǎo)線的結(jié)構(gòu)優(yōu)化及其應(yīng)力、拉斷力計算方法，1.拉伸應(yīng)力： 由于應(yīng)變
[0031]
[0032]
[0033]
[0034]
[0035]
[0036]
[0037]
[0038]
[0039] 3.彎曲應(yīng)力：由于應(yīng)變
[0040]
[0041]
[0042]
[0043]
[0044]
[0045]
[0046]
[0047]
[0048] 考慮導(dǎo)線初曲率時的彎曲應(yīng)力：
[0049]
[0050]
[0051]
[0052] 考慮導(dǎo)線初曲率時股線總應(yīng)力：
[0053]
[0054]
[0055] 式中[0 ]為股線的許用應(yīng)力，一般情況下是導(dǎo)線的最外層股線先斷股。而在導(dǎo)電 特性方面則是要求最外層股線應(yīng)是鋼、鋁股線中的鋁股線，因此此許用應(yīng)力應(yīng)取鋁股線的 許用應(yīng)力。由此導(dǎo)線的拉斷力順理成章地確定。從工程實(shí)際情形看，該許用應(yīng)力還需適當(dāng) 考慮疲勞因素乃至于粘彈性影響。即歷史性、時間性的瞻前顧后
[0056] 最后指出，現(xiàn)有導(dǎo)線的平均應(yīng)力公式
[0057]
[0058] 嚴(yán)格的說，此公式對于鋼鋁絞制導(dǎo)線無法適用，甚至是錯誤的。有的資料指出經(jīng)驗(yàn) 公式乘以一個修正系數(shù)可以彌補(bǔ)導(dǎo)線結(jié)構(gòu)特點(diǎn)所決定的差異，但是查遍所有的資料也未曾 發(fā)現(xiàn)這個系數(shù)給多大，怎么給，此其一。其二，導(dǎo)線應(yīng)力則是以如下軸力除以面積的平均值 乘以一個折中系數(shù)即
[0059]
[0060] 應(yīng)力表達(dá)式是理想化的假設(shè)結(jié)果，有遺真納偽之嫌，實(shí)驗(yàn)表明大截面導(dǎo)線既有桿 的拉伸特點(diǎn)又有梁的彎曲特征，其彎矩是一個不可忽略的因素，由彎矩產(chǎn)生的彎曲應(yīng)力最 大可達(dá)總應(yīng)力的35%，而應(yīng)力公式：
[0061]
[0062] 只反應(yīng)了一種拉伸平均應(yīng)力，這個應(yīng)力遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能體現(xiàn)架空輸電線路的工程實(shí)際， 事實(shí)上也不對，這就自然給導(dǎo)線斷股造成了安全隱患，凡此種種都說明現(xiàn)狀的嚴(yán)重不足，不 可信，不可用，這也是本發(fā)明所及成果的價值所在。
[0063] 需要說明的是，在本文中，諸如術(shù)語"包括"、"包含"或者其任何其他變體意在涵 蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設(shè)備不僅包括那些要 素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設(shè)備 所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句"包括一個……"限定的要素，并不排除 在包括所述要素的過程、方法、物品或者設(shè)備中還存在另外的相同要素。
[0064] 以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述實(shí)施例 對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對前述各實(shí)施 例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者 替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種復(fù)合絞制導(dǎo)線的結(jié)構(gòu)優(yōu)化及其應(yīng)力、拉斷力計算方法，其特征在于：所述的復(fù) 合絞制導(dǎo)線 (1)拉伸應(yīng)力： γ 由于應(yīng)變 E1= (cos2an-ynsin2a n) 式中，（巧=^·) 于是應(yīng)力⑵溫度應(yīng)力：由于應(yīng)變ε t= α Δ t (cos 2 α η- μ nsin2 α η) 于是應(yīng)力 σ t= E ; a Δ t (cos2 a n- μ nsin2 a n); (3)彎曲應(yīng)力：由于應(yīng)變于是應(yīng)力總應(yīng)力σ = σ汁σ t+ σ Μ。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合絞制導(dǎo)線的結(jié)構(gòu)優(yōu)化及其應(yīng)力、拉斷力計算方法，其特 征在于：所述的導(dǎo)線初曲率時的彎曲應(yīng)力：3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的復(fù)合絞制導(dǎo)線的結(jié)構(gòu)優(yōu)化及其應(yīng)力、拉斷力計算方法，其特 征在于：導(dǎo)線初曲率時股線總應(yīng)力：
【專利摘要】一種復(fù)合絞制導(dǎo)線的結(jié)構(gòu)優(yōu)化及其應(yīng)力、拉斷力設(shè)計規(guī)范。本發(fā)明公布了本發(fā)明公開了架空輸電線路大截面復(fù)合導(dǎo)線設(shè)計的一種新規(guī)范，此新規(guī)范一反過去所有規(guī)范的以平均應(yīng)力確定拉斷力的方法。本發(fā)明則是以嚴(yán)格的應(yīng)力概念屬性為前提，遇到鋼股線則以鋼論鋼遇到鋁股線則以鋁論鋁。本發(fā)明從根本上解決了架空輸電線路斷線斷股的安全隱患。本發(fā)明統(tǒng)籌兼顧了拉伸、彎曲、溫度等共同影響是迄今為止最完善的設(shè)計規(guī)范。
【IPC分類】G06F17/50
【公開號】CN105160120
【申請?zhí)枴緾N201510590111
【發(fā)明人】李永平, 李歌, 徐芳, 李鵬, 張文波, 劉雨
【申請人】東北電力大學(xué)
【公開日】2015年12月16日
【申請日】2015年9月16日