[发明专利]一种基于能量弧法的架空线施工备料导线长度计算方法

说明书

本发明涉及一种基于能量弧法的架空线施工备料导线长度计算方法，包括：获取待备料架空线的典型档距、典型弧垂、典型高差、线路长度、导线分裂数和导线相数；根据典型档距和典型弧垂计算线长系数，线长系数视架空线无高差时取得；根据典型档距、典型高差和线长系数计算有高差情况下的线长；根据典型档距、线长、线路长度、导线分裂数和导线相数计算备料总线长。本发明根据架空导线的特点，结合悬链与圆弧的相似性，根据能量密度守恒的原理近似等效计算备料导线长度，利用带有幂运算的计算器即可快速计算，无论是半手算还是机算都十分便捷。

技术领域

本发明涉及一种基于能量弧法的架空线施工备料导线长度计算方法，属于架空线导线备料技术领域。

背景技术

在架空线路施工过程中，当施工架空导线时，首先要确定需要的长度，然后，根据需要的长度进行备料。现有技术进行备料时，根据以下方法进行：

架空线路中，悬链的最大曲率为k，档距为L，悬点等高时悬链线长为：L_c0＝2sh(kL/2)/k，其中，sh()为双曲正弦函数，k＝p/T为悬链曲率系数，p为架空线单位长度荷载，T为张力，L为档距。

由于上式是通过悬链线最低点曲率系数k相关联，且含有双曲函数，特别是当计算有高差的档距时，导线应力状态方程式非常复杂，工程实际应用起来十分不便。例如，在应力采用牛顿迭代计算时，由于应力状态方程式函数的导数形式较为复杂，有时不能得出正确的结果。为此工程上常常简化为平抛物线模型进行计算，但采用平抛物线模型计算出的线长与弧垂关系对大档距(档距1000m及以上)来说却不是十分精确。

发明内容

为了克服上述问题，本发明提供一种根据架空导线的特点，结合悬链与圆弧的相似性，根据能量密度守恒的原理近似等效计算备料导线长度，利用带有幂运算的计算器即可快速计算，无论是半手算还是机算都十分便捷。

本发明的技术方案如下：

一种基于能量弧法的架空线施工备料导线长度计算方法，包括：

获取待备料架空线的典型档距、典型弧垂、典型高差、线路长度、导线分裂数和导线相数；

根据所述典型档距和所述典型弧垂计算线长系数，所述线长系数视架空线无高差时取得；

根据所述典型档距、所述典型高差和所述线长系数计算有高差情况下的线长；

根据所述典型档距、所述线长、线路长度、导线分裂数和导线相数计算备料总线长。

进一步的，所述线长系数t的计算方法如下：

其中，u为中间参数，f为典型弧垂，L为典型档距。

进一步的，所述线长L_c的计算方法如下：

其中，h为典型高差。

进一步的，不考虑试验用量，所述备料总线长L_w的计算方法如下：

∑l＝线路长度×导线分裂数×导线相数。

进一步的，考虑试验用量，所述备料总线长L_w的计算方法如下：

∑l＝线路长度×导线分裂数×导线相数。

进一步的，还包括将架空线根据所处地形划分为n段，根据第i段架空线的典型档距、典型弧垂、典型高差、线路长度、导线分裂数和导线相数计算备料线长其中，∑l＝线路长度×导线分裂数×导线相数，备料总线长L_w＝∑L_i，此时不考虑试验用量。