(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 202210597102.0 (22)申请日 2022.05.30 (71)申请人 中国电力工程顾问集团西南电力设 计院有限公司 地址 610056 四川省成 都市成华区东 风路 16号 (72)发明人 何松洋　梁明　王劲　黎亮　高元　 周刚　韩大刚　辜良雨　鄢秀庆　 刘翔云　李彦民　余国庆　王伸富　 李钟　刘翰柱　戴严航　向越　 郑旺　熊康　董碧霞　王飞　 (74)专利代理 机构 成都九鼎天元知识产权代理 有限公司 51214 专利代理师 张杰(51)Int.Cl. G06F 30/13(2020.01) G06F 30/28(2020.01) E04H 12/00(2006.01) E04H 12/34(2006.01) G06F 113/04(2020.01) G06F 113/08(2020.01) G06F 119/14(2020.01) (54)发明名称 一种轻冰区交直流混压悬垂输电塔荷载组 合设计方法 (57)摘要 本发明提供了一种轻冰区交直流混压悬垂 输电塔荷载组合设计方法， 包括： 以不同风向夹 角计算正常运行情况下线条对杆塔在各个方向 上的节点荷载； 以不同风向夹角计算覆冰运行情 况下线条对 杆塔在各个方向上的节点荷载； 以9 0 度风向夹角分别计算安装不同线条时线条对杆 塔在各个方向上的节点荷载； 计算任意两根线条 断线时线条对 杆塔在各个方向上的节 点荷载； 以 不同风向夹角分别计算不均匀覆冰情况下线条 对杆塔在各个方向上的节点荷载。 统筹考量轻冰 区交直流混压悬垂输电塔在正常运行、 覆冰运 行、 安装施工、 断线事故和不均匀覆冰情况下的 荷载能力， 根据荷载情况对杆塔进行设计， 使杆 塔满足实际运行过程中的荷载情况， 提升杆塔安 装和运行的可靠性。 权利要求书5页 说明书12页 附图3页 CN 115017579 A 2022.09.06 CN 115017579 A 1.一种轻冰区交直流混压悬垂输电塔荷载组合设计方法， 所述交直流混压悬垂输电塔 包括线条和杆塔， 所述线条包括 直流线路、 交流线路和地线， 其特 征在于， 包括： S1、 考虑最大垂荷和最小垂荷的影响， 以不同风向夹角计算正常运行情况下线条对杆 塔在各个方向上的节点荷载； S2、 考虑最大垂荷和最小垂荷的影响， 以不同风向夹角计算覆冰运行情况下线条对杆 塔在各个方向上的节点荷载； S3、 安装施工情况包括吊装工况和锚线工况， 在吊装工况， 考虑横担对称性， 以90度风 向夹角分别计算吊装不同线条时线条对杆塔在各个方向上 的节点荷载； 在锚线工况， 以90 度风向夹角分别计算锚线过程中不同施工节点下线条对杆塔在各个方向上的节点荷载； S4、 以最大弯矩和最大扭转情况， 考虑地线与导线组合、 直流与交流组合， 计算在无风 情况下任意两根线条断线时线条对杆塔在各个方向上的节点荷载； S5、 考虑杆塔的最大转角和最小转角， 在最大弯矩条件下以不同风向夹角分别计算不 均匀覆冰情况 下线条对杆塔在各个方向上的节点荷载。 2.根据权利要求1所述的一种轻冰区交直流混压悬垂输电塔荷载组合设计方法， 其特 征在于， 以悬垂输电塔水平横 担方向为X轴方向， 以垂 直水平横 担方向为Y轴方向， 以竖直方 向为Z轴方向， 形成计算 坐标系。 3.根据权利要求2所述的一种轻冰区交直流混压悬垂输电塔荷载组合设计方法， 其特 征在于， 计算正常运行情况下线 条对杆塔在各个方向上的节点荷载包括交直流线路同时运 行和直流线路单回运行， 选择90度、 60度、 45度、 0度的风向夹角分别进行计算， 则在正常运 行情况下包括以下计算工况： 风向夹角为90度， 交直 流线路同时运行， 杆塔承载最大垂荷； 风向夹角为6 0度， 交直 流线路同时运行， 杆塔承载最大垂荷； 风向夹角为 45度， 交直 流线路同时运行， 杆塔承载最大垂荷 风向夹角为0度， 交直 流线路同时运行， 杆塔承载最大垂荷； 风向夹角为90度， 交直 流线路同时运行， 杆塔承载最小垂荷； 风向夹角为6 0度， 交直 流线路同时运行， 杆塔承载最小垂荷； 风向夹角为 45度， 交直 流线路同时运行， 杆塔承载最小垂荷； 风向夹角为0度， 交直 流线路同时运行， 杆塔承载最小垂荷； 风向夹角为90度， 直 流线路单回运行， 杆塔承载最大垂荷； 风向夹角为6 0度， 直流线路单回运行， 杆塔承载最大垂荷； 风向夹角为 45度， 直流线路单回运行， 杆塔承载最大垂荷； 风向夹角为0度， 直 流线路单回运行， 杆塔承载最大垂荷。 4.根据权利要求3所述的一种轻冰区交直流混压悬垂输电塔荷载组合设计方法， 其特 征在于， 分别在X轴方向、 Y轴方向和Z轴方向计算正常运行情况下线条对杆塔的节点荷载， 计算方法如下： FZ＝γ0×γG×G权　利　要　求　书 1/5 页 2 CN 115017579 A 2其中， γ0为结构重要 性系数； γG为永久荷载分项系数； γQ为可变荷载组合系数； 为运 行工况可变荷载组合系数； αX为线条风荷载不同角度下的沿X向的分配系数， αY为线条荷载 不同角度下的沿Y向的分配系数； Wk为线条X向风荷载； ΔT为线条Y向张力差， 悬垂塔除了断线和不均匀冰情况下， 张力差 均为0； G为线条Z向垂荷， 根据计算工况选择最大垂荷或最小垂荷。 5.根据权利要求2所述的一种轻冰区交直流混压悬垂输电塔荷载组合设计方法， 其特 征在于， 计算覆冰运行情况 下线条对杆塔在各个方向上的节点荷载包括以下计算工况： 风向夹角为90度， 交直 流线路同时运行， 杆塔承载最大垂荷； 风向夹角为6 0度， 交直 流线路同时运行， 杆塔承载最大垂荷； 风向夹角为 45度， 交直 流线路同时运行， 杆塔承载最大垂荷； 风向夹角为0度， 交直 流线路同时运行， 杆塔承载最大垂荷； 风向夹角为90度， 交直 流线路同时运行， 杆塔承载最小垂荷； 风向夹角为6 0度， 交直 流线路同时运行， 杆塔承载最小垂荷； 风向夹角为 45度， 交直 流线路同时运行， 杆塔承载最小垂荷； 风向夹角为0度， 交直 流线路同时运行， 杆塔承载最小垂荷。 6.根据权利要求5所述的一种轻冰区交直流混压悬垂输电塔荷载组合设计方法， 其特 征在于， 分别在X轴方向、 Y轴方向和Z轴方向计算覆冰运行情况下线条对杆塔的节点荷载， 杆塔承载最大垂荷时计算方法如下： 其中， WkI为线条在覆冰情况 下X向风荷载； GImax为线条在覆冰情况 下Z向最大垂荷。 7.根据权利要求2所述的一种轻冰区交直流混压悬垂输电塔荷载组合设计方法， 其特 征在于， 吊装工况对线 条进行吊装包括： 首先进 行吊装左侧和右侧地线， 然后通过直流横担 的施工点吊装直流导线， 然后在从左往右， 从上往 下逐步吊装三相交流导线， 考虑横担对称 性， 则在吊装工况 下， 计算线条对杆塔在各个方向上的节点荷载包括以下计算工况： 风向夹角为90度， 吊装左侧地线， 其 余导线未架空； 风向夹角为90度， 吊装左极直 流导线， 其余导线未架空； 风向夹角为90度， 吊装上相交流 导线， 其余导线未架空； 风向夹角为90度， 吊装左相交流 导线， 其余导线未架空。 8.根据权利要求7所述的一种轻冰区交直流混压悬垂输电塔荷载组合设计方法， 其特 征在于， 分别在X轴方向、 Y轴方向和Z轴方向计算吊装工况下线条对杆塔的节点荷载， 计算 方法如下： 未吊装线条： FZ＝γ0×γG×Gmax权　利　要　求　书 2/5 页 3 CN 115017579 A 3