(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210541851.1 (22)申请日 2022.05.18 (71)申请人 中国能源建 设集团江苏省电力设计 院有限公司 地址 211102 江苏省南京市江宁区苏源大 道58-3 (72)发明人 张瑞永　王作民　吴锁平　贾振宏　 赵新宇　尹恒　姚成　仪涛　 吴述关　马军　赵纪倩　袁飞　 奚海波　郑擎天　严文皓　 (74)专利代理 机构 南京纵横知识产权代理有限 公司 32224 专利代理师 董建林 (51)Int.Cl. G06F 30/13(2020.01)G06F 119/14(2020.01) (54)发明名称 一种基于修正简支梁理论的导线张力弧垂 计算方法 (57)摘要 本发明公开了一种基于修正简支梁理论的 导线张力弧垂 计算方法， 属于电力设计施工技术 领域， 采用简支梁理论准确求解间隔棒、 耐 张串、 阻尼线和防振锤等非均布荷载作用下的大跨越 导线线长、 悬挂点受力及导线弧垂， 利用斜率增 重法对导线的自重荷载分布进行修正， 通过对跨 越塔悬垂串的空间受力状态进行分解， 建立了跨 越塔前后档的张力平衡关系方程， 同时利用导线 原始线长恒等的原理建立大跨越导线平均气温 工况与各运行工况的状态方程， 可完成大跨越导 线张力、 空间位置、 悬挂点张力的计算， 该算法计 算精度高， 除用于大跨越导线力学计算外， 也可 广泛用于超、 特高输电线路导地线张力弧垂的精 确计算。 权利要求书3页 说明书6页 附图3页 CN 114969909 A 2022.08.30 CN 114969909 A 1.一种基于修 正简支梁理论的导线张力弧垂计算方法， 其特 征在于， 包括： 获取线路设计数据， 采用斜 率增重法计算离 散化单元分量； 计算导线悬挂点张力， 判断导线悬挂点张力是否超过导线疲劳振动试验的允许力， 如 超过则减小导线平均气温允许张力重新计算； 通过所述离散化单元分量计算各档平均温线长； 设定运行工况张力初值， 计算获取 各档采用考虑温度弹性收缩运行工况线长； 设定运行工况的档距， 计算运行工况的高差， 判断各档采用考虑温度弹性收缩运行工 况线长与预先获取的采用斜率增重法计算的运行工况线长是否相等， 如不相等则重新设定 运行工况的档距； 判断预先获取的运行工况耐张段长与平均气 温工况原始的耐张段长是否相等， 如不相 等则返回设定运行工况张力初值 步骤； 计算大跨越导线对应运行工况的张力、 空间位置、 悬挂 点张力。 2.根据权利要求1所述的基于修正简支梁理论的导线 张力弧垂计算方法， 其特征在于： 所述线路设计数据包括原 始档距、 杆塔挂 点高度、 导线参数、 悬垂串及耐张串参数。 3.根据权利要求1所述的基于修正简支梁理论的导线 张力弧垂计算方法， 其特征在于： 所述采用斜 率增重法计算离 散化单元分量， 包括： 计算初始坐标分量； 修正步骤， 包括： 采用斜 率增重法对导线自重进行修 正； 采用支梁理论计算平均气温坐标分量， 判断坐标精度是否满足， 如不满足则返回修正 步骤； 计算离散化单元分量。 4.根据权利要求1所述的基于修正简支梁理论的导线 张力弧垂计算方法， 其特征在于： 所述采用斜 率增重法对导线自重进行修 正， 公式如下： 其中， pi,j为第i档第j段导线或耐张串的单位长度原始 综合荷载； p′i,j为第i档第j段导 线或耐张串斜率增 重法修正后的单位长度综合荷载； Δxi,j为离散化后第i档第j段导线单 元的纵向分量； Δyi,j为离散化后第i档第j段导线单 元的垂直分量。 5.根据权利要求1所述的基于修正简支梁理论的导线 张力弧垂计算方法， 其特征在于： 所述计算导线悬挂点张力时， 第i档起点悬挂点A垂 直力Ri,A和终点悬挂点B垂直力Ri,B， 计算 公式为： 第i档起点悬挂点张力和终点悬挂 点张力， 计算公式为：权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 114969909 A 2其中， li为第i档档距； hi为第i档高差(大号高程减小号高程)； Ti为第i档导线张力。 6.根据权利要求1所述的基于修正简支梁理论的导线 张力弧垂计算方法， 其特征在于： 所述通过所述离散化单元分量计算各档平均温线长， 计算公式为： 7.根据权利要求1所述的基于修正简支梁理论的导线 张力弧垂计算方法， 其特征在于： 所述计算获取 各档采用考虑温度弹性收缩运行工况线长， 计算公式为： 其中， L′i、 T′i、 t'分别为待求运行工况的线长、 张力和气温； a、 E分别为导线的温度系数 和弹性模量。 8.根据权利要求1所述的基于修正简支梁理论的导线 张力弧垂计算方法， 其特征在于： 所述运行工况耐张段长与平均气温工况原 始的耐张段长满足以下公式： 其中li、 l′i分别为平均气温工况原 始档距与运行工况档距。 9.根据权利要求1所述的基于修正简支梁理论的导线 张力弧垂计算方法， 其特征在于： 所述计算大跨越导线对应运行工况的张力、 空间位置、 悬挂 点张力， 包括： 以起点悬挂点A为原点的导线坐标计算见 下式： 其中， Δx ′i,j为运行工况时离散化后第i档第j段导线单元的纵向分量， Q ′i,j‑1、 Q′i,j分 别为运行工况时根据现有技术、 利用斜率增重法修正后计算的第i档第 j段导线单元首端和 末端的剪力； 运行工况第i档起 点悬挂点A垂直力R′i,A和终点悬挂 点B垂直力R ′i,B， 计算公式为： 其中， li为第i档档距； hi为第i档高差； Ti为第i档导线张力； Qi,j‑1、 Qi,j分别为根据现有 技术计算的第i档第j段导线单 元首端和末端的剪力。 10.一种计算设备， 其特征在于： 包括一个或多个处理器、 存储器以及一个或多个程序，权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 114969909 A 3