输电线路导线覆冰过载能力计算
导线覆冰过载能力计算
冰厚(mm) 基准风速(m/s) 风压不均匀系数 导线风速(m/s) 气温(℃) 垂直荷载(N/m) 水平荷载(N/m) 综合荷载(N/m) 0 0 1 0.0 15 9.0437 0.0000 9.0437 0 0 1 0.0 -5 9.0437 0.0000 9.0437 1
张力(N)
74175 76809 78500 79634 过载 过载 过载 过载
张力(N)
49419 50323 50870 51222
张力(N)
49419 50323 50870 51222 未过载 过载 过载 过载
Zepdi
Байду номын сангаас
第 1 页 共 1 页
2014-3-13
1
代表档距(m)
400 500 600 700
张力(N)
8294 8181 8120 8084
张力(N)
8501 8308 8206 8147
张力(N)
11734 11621 11559 11522
张力(N)
28736 28736 28736 28736
张力(N)
74175 76809 78500 79634
10
系数K=
15
1
地面粗糙度指数a(高空风压系数计算)： 覆冰风荷载增大系数： Lp=400m时覆冰过载能力
0.16
1.2
70%
基本工况 最低气温 大风
0 27 0.75 28.8 15 9.0437 9.2441 12.9322
Lp=500m时覆冰过载能力 1 重新计算：是(1)、否(0)： 过载冰厚
输电线路覆冰量的计算方法[发明专利]
![输电线路覆冰量的计算方法[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/42a742b58662caaedd3383c4bb4cf7ec4afeb632.png)
[19]中华人民共和国国家知识产权局[12]发明专利申请公布说明书[11]公开号CN 101620000A [43]公开日2010年1月6日[21]申请号200910089444.6[22]申请日2009.07.17[21]申请号200910089444.6[71]申请人国家电网公司地址100031北京市西城区西长安街86号共同申请人华北电力大学[72]发明人李成榕 马国明 程养春 孟晨平 田晓 [74]专利代理机构北京康信知识产权代理有限责任公司代理人余刚[51]Int.CI.G01G 9/00 (2006.01)G01B 11/16 (2006.01)G01K 11/32 (2006.01)G01B 21/08 (2006.01)G01W 1/02 (2006.01)权利要求书 3 页 说明书 8 页 附图 2 页[54]发明名称输电线路覆冰量的计算方法[57]摘要本发明提供了一种输电线路覆冰量的计算方法，包括以下步骤：通过光纤光栅测量系统测量输电线路固定档距内的导线温度和弹性应变量；根据导线温度和弹性应变量得到输电线路固定档距内的总应变量；根据总应变量获得输电线路固定档距内的导线比载，并将导线比载与输电线路固定档距内的导线自身比载进行比较；如果导线比载大于导线自身比载，计算输电线路固定档距内的附加荷载；根据附加荷载得到输电线路固定档距内的覆冰量。
本发明克服了现有技术中由于对应力、温度和倾角的测量采用电气参数测量方法，其测量精度较低，而且抗电磁干扰能力较差，导致测量结果误差较大的问题。
200910089444.6权 利 要 求 书第1/3页1.一种输电线路覆冰量的计算方法，其特征在于，包括以下步骤： 通过光纤光栅测量系统测量所述输电线路固定档距内的导线温度和弹性应变量；根据所述导线温度和所述弹性应变量得到所述输电线路固定档距内的总应变量；根据所述总应变量获得所述输电线路固定档距内的导线比载，并将所述导线比载与所述输电线路固定档距内的导线自身比载进行比较；如果所述导线比载大于所述导线自身比载，计算所述输电线路固定档距内的附加荷载；根据所述附加荷载得到所述输电线路固定档距内的覆冰量。
基于输电线路的受力分析计算覆冰厚度
基于输电线路的受力分析计算覆冰厚度
杨秋;杨柳;熊浩;冉爽;安廷波
【期刊名称】《电工技术》
【年(卷),期】2024()5
【摘要】通过架空输电线路及杆塔体系的受力分析建立了一种新的计算方法,利用架空输电线路的力学标准方程,将导线悬点处的倾斜角、风偏角和拉力测量值等参数作为初始参数代入方程,进行逐次逼近的迭代计算,最后换算出导线的等值覆冰厚度。
这种计算方法利用了各种力学参数的综合作用,能准确估算出导线在覆冰情况下的厚度。
经实例验证,误差较小,证实了该力学模型的可靠性和准确性。
【总页数】4页(P97-100)
【作者】杨秋;杨柳;熊浩;冉爽;安廷波
【作者单位】贵州电网有限责任公司铜仁供电局;中国电建集团贵州电力设计研究院有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TM75
【相关文献】
1.基于输电线路力学模型的覆冰厚度计算方法
2.基于图像处理的输电线路覆冰厚度计算方法
3.耐张塔输电线路等值覆冰厚度计算模型在不均匀覆冰下有效性分析
4.基于超声波的输电线路覆冰厚度监测预警和防除冰技术分析
5.特殊地形下输电线路等值覆冰厚度计算模型有效性分析和改进研究
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导线覆冰过载能力计算
152.867
过载临界状态下挂点最大临界应力为
στ
F1030.95 77% S
168.153
正常控制气象条件下弧垂最低点应力为
σ F1030.95 87.352 SK
2.按弧垂最低点应力控制计算
根据斜抛物线方程、以及综合比载计算公式构建方程组，假定初值然后求解，如下
假定初值
1.第一状态下： 自重比载
冰重比载 覆冰垂直比载 覆冰时风荷载
L 350
Δh 50
β
atan
Δh L
141.897
10 3
β 180 8.13 π
γ1
ρg 1000S
32.8
10
3
γ2
g0.9πb(b d)10 3 S
39.266
γ71 100 10 3
b0 20
构建方程组 已知
σ
γ72L2Ecos(β)3 24σ2
=
σ0
γ712L2Ecos(β)3 24σ02
①
γ71 =
γ1
g0.9πb0
b0 d S
10
3
2
γ52
②
根据①②两式求解方程组得
γ1
g0.9πbx
bx d S
10
3 2
γ52
⑥
根据③④⑤⑥四式求解该方程组得到此时的覆冰厚度为
b2 Find σx γ72 Lob bx 3 0 32.415
三、计算结果
两种计算方式的结果不一致，当其中一种方式的计算结果大于另一种时，说明该状 况下虽然可以满足规范要求，但另外一种（计算结果较小的状况）方式此时已不能满足 要求，因此取较小值为正解
导线覆冰过载能力计算
导线覆冰过载能力计算1.导线参数的确定：首先需要确定导线的几何参数，如导线的截面积、外径和单位长度的质量。
这些参数可以通过导线的规格书或实测获得。
2.冰厚的计算：导线覆冰过载能力的计算需要知道冰的厚度。
冰的厚度可以根据冰的增长速率和覆冰时间来估算。
冰的增长速率和覆冰时间可以根据气象数据和地理位置来确定。
3.冰的重量的计算：根据冰的厚度和导线的几何参数，可以计算冰的重量。
冰的重量可以通过以下公式计算：冰的重量=冰的密度×冰的体积其中，冰的密度一般取0.9 g/cm³，冰的体积可以通过导线的几何参数和冰的厚度计算得出。
4.导线的过载能力计算：导线的过载能力可以通过计算导线的最大张力来确定。
导线的最大张力是导线能够承受的最大拉力，超过这个拉力导线就会发生断裂。
最大张力=(导线的抗拉强度×导线的截面积)/安全系数其中，导线的抗拉强度可以根据导线的材料性质和规格书确定，安全系数一般取1.55.过载情况的判断：根据导线的实际载荷和最大张力的比较，可以判断导线是否发生过载。
如果实际载荷小于最大张力，则导线未过载；如果实际载荷大于最大张力，则导线发生过载。
导线覆冰过载能力计算是一个复杂的过程，需要考虑多种因素，如导线的材料性质、冰的增长速率、导线的几何参数等。
此外，不同的导线类型和规格也会有不同的过载能力。
因此，在实际计算中需要根据具体情况进行调整和修正。
导线覆冰过载能力计算对于电力系统的安全运行至关重要。
准确计算导线的过载能力可以帮助电力系统设计者选择合适的导线类型和规格，确保电力系统在覆冰情况下的正常运行。
此外，在电力系统运行过程中，及时监测和评估导线的覆冰情况，以及根据实际情况调整和修正导线的过载能力，也是确保电力系统安全运行的重要措施。
浅议架空输电线路覆冰观测与覆冰计算
浅议架空输电线路覆冰观测与覆冰计算摘要：本文对覆冰观测点的选择进行了简单阐述，并对现场覆冰观测所采用的方法和需要采集的数据进行论述。
通过对不同方法进行比较，选择出工作实际中有效的覆冰观测方法和标准冰厚计算公式。
本文还通过具体覆冰观测点的举例，具体说明覆冰观测方法及计算方法在工作中的应用，利用有效的统计表对观测数据进行计算分析，指导架空输电线路抗冰保电工作。
关键词：架空输电线路;覆冰观测;标准冰;运行状态Method of Ice-covering observation and cal culation onthe overhead transmission lineAbstract: This paper described the selection method of observation points on ice-covering, simply the observation methods of ice-covering and data to be collected are discussed. Effective methods of ice-covering observation a+nd standard ice thickness calculating formula are selected, which are suitable for practical engineering, by comparison of different methods. The application details of ice-covering observation and ice thickness calculating methods are described through the specific examples of ice observation points. The observational data is calculated and analyzed using the effective statistics and it can be as direction of “anti-ice protection power”Key words: Overhead transmission lines; Ice-covering observation; Standard ice; Running state0. 引言近几年来，全球气候变化异常，架空输电线路的安全运行也因此受到了很大威胁，其中冰雪凝冻灾害对架空输电线路的危害尤其明显。
输电线路钢芯铝绞线冰过载简要分析
输电线路钢芯铝绞线冰过载简要分析文章根据导线的状态方程式，简要分析了钢芯铝绞线在冰过载情况下的受力，以考察输电线路导线在极端气象条件下的的抗冰能力。
标签：输电线路；钢芯铝绞线；冰过载；状态方程引言覆冰厚度是输电线路设计的一个重要气象条件。
我国湖南、四川、贵州等省山区，几乎每年冬季都会出现冻雨天气，尤其是2008年的大范围、长时间低温冻雨天气，输电线路覆冰严重，引发了一系列的事故。
作者所在的云南地区2015年底～2016年初也经历了历史罕见的大范围降温、冰冻，部分输电线路也出线倒塔、断线等事故。
由于输电线路覆冰无明显规律，特别是山区，缺乏气象观测资料，此外还有微地形、微气象地区的存在，给覆冰条件的选择增加了难度。
覆冰条件在很大程度上影响了线路的经济性。
文章仅对输电线路钢芯铝绞线在冰过载条件下的受力进行分析，希冀对断线事故分析、线路导线抗冰能力分析以及已有线路抗冰改造方面有所助益。
1 分析思路根据有关规范，导线在弧垂最低点的设计安全系数不应小于2.5，在稀有风速或稀有覆冰气象条件时，弧垂最低点的最大张力不应超过其拉断力的70%。
对于钢芯铝绞线来说，导线所受应力在钢芯和铝股中分配是不均匀的，实际的情况是铝股的安全系数要低于导线整体的安全系数。
因而易于发生铝线断股，甚至是整体断线，因而在分析中不仅要考虑导线整体受力，也应分析铝股的受力。
在分析中，根据导线的状态方程式，可以由已知覆冰工况下导线的比载和应力，计算在较其更重的覆冰情况下导线所受的应力，并计算铝股应力，以判断在更重覆冰情况下导线的安全性。
2 计算原理（1）导线的状态方程式式中：σa-铝部应力；σ-绞线应力；Ea-铝的弹性模量；Es-钢的弹性模量；?-钢铝截面比。
经过比对，式（2）和（3）计算结果差异较小，故工程上可以式（3）作为简化计算。
通过状态方程（1），根据已知气象条件下导线的比载、应力以及待求气象条件导线的比载，求出待求气象条件下导线的应力σ，并根据式（3）求出铝股所受的应力。
导线覆冰过载能力计算
导线覆冰过载能力计算导线覆冰过载能力计算是电力工程中的重要内容之一，它用于评估导线在冰覆盖条件下的安全运行能力。
在导线覆冰情况下，冰重对导线传输电流的影响将导致导线温度升高，从而降低了其导线的承载能力。
因此，为了确保导线的正常运行，导线覆冰过载能力的计算至关重要。
导线覆冰过载能力计算的基本原理是通过考虑导线的导热、对流、辐射传热，以及冰厚度和冰负荷的变化，计算出导线在冰覆盖条件下的温度分布和承载能力。
由于导线在运行中会发生散热，系统会为导线提供足够的冷却能力，以控制导线的温度在安全范围内。
在进行导线覆冰过载能力计算时，根据导线的型号、材质、导线间距、冰覆盖率和冰的类型等参数，可以采用不同的计算方法和公式。
以下是一种常用的导线覆冰过载能力计算方法的步骤：1.确定冰的类型和冰的密度。
冰的类型可以根据气象条件和环境温度进行判断。
冰的密度可以通过实测或经验公式计算获得。
2.确定导线的型号和材质。
不同型号和材质的导线具有不同的热导特性和承载能力。
3.计算导线正常运行条件下的温度分布。
可以通过传热方程和边界条件进行计算，考虑导线材料的热导特性、传热方式（导热、对流、辐射）、环境温度等因素。
4.计算导线覆冰情况下的温度分布。
根据导线正常运行条件下的温度分布和冰的覆盖情况，计算出导线覆冰情况下的温度分布。
5.判断导线是否过载。
根据导线的耐温性能和冰的类型，比较导线覆冰情况下的温度分布与导线的耐温极限，判断导线是否过载。
6.如果导线过载，则需要采取相应的措施。
例如，增大导线的截面积，增加通风量，改变导线的布置方式等。
需要注意的是，导线覆冰过载能力计算是一个复杂的工程问题，需要考虑多种因素的综合影响。
因此，在实际应用中，通常需要借助专业的软件工具进行计算，以提高计算的准确性和效率。
同时，计算结果应经过工程实践的验证，以确保导线在覆冰条件下的安全运行。
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-240/30
安全系数
2.5
年平均运行张力(%)
25
保证破断张力取计算拉断力的
温度线膨胀系数(1/℃)
0.95
直径(mm)
21.60
自重荷载(N/m)
截面积(mm^2)
弹性模量(N/mm^2)
张力(N)
74175 76809 78500 79634 过载 过载 过载 过载
张力(N)
49419 50323 50870 51222
张力(N)
49419 50323 50870 51222 未过载 过载 过载 过载
Zepdi
第 1 页 共 1 页
2013-4-4
地面粗糙度类别(1-田野、乡村、山丘, 2-海岛, 3-城市)： 导线覆冰过载能力(最低点水平张力达到拉断力的 工况 年平均气温
冰厚(mm) 基准风速(m/s) 风压不均匀系数 导线风速(m/s) 气温(℃) 垂直荷载(N/m) 水平荷载(N/m) 综合荷载(N/m) 0 0 1 0.0 15 9.0437 0.0000 9.0437 0 0 1 0.0 -5 9.0437 0.0000 9.0437 1
1
代表档距(m)
400 500 600 700
张力(N)
8294 8181 8120 8084
张力(N)
8501 8308 8206 8147
张力(N)
11734 11621 11559 11522
张力(N)
28736 28736 28736 28736
张力(N)
74175 76809 78500 79634
最大使用张力(N)
平均运行张力(N)
75620 临界档距Lkp1=57.73m
9.0437
275.96
73000.0
0.00001960
28736 基准设计风速(m/s)
17960
设计风速基 导线平均 准高度(m) 高度(m)
小于临界档距的控制条件为：年平均气温； 大于临界档距的控制条件为：覆 冰
27
31.7 15 1 16.0 -5 55.8926 19.5972 59.2286 31.7 15 1 16.0 -5 55.8926 19.5972 59.2286
覆冰
20 10 1 10.7 -5 32.1131 5.2601 32.5410
重新计算：是(1)、否(0)： 过载冰厚
44.6 15 1 16.0 -5 90.9101 25.5455 94.4311 44.6 15 1 16.0 -5 90.9101 25.5455 94.4311
10
系数K=
15
1
地面粗糙度指数a(高空风压系数计算)： 覆冰风荷载增大系数： Lp=400m时覆冰过载能力
0.16
1.2
70%
基本工况 最低气温 大风
0 27 0.75 28.8 15 9.0437 9.2441 12.9322
Lp=500m时覆冰过载能力 1 重新计算：是(1)、否(0)： 过载冰厚