(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 202210597038.6 (22)申请日 2022.05.30 (71)申请人 国网甘肃省电力公司建 设分公司 地址 730000 甘肃省兰州市七里河区西津 东路628号 申请人 中国电力工程顾问集团西南电力设 计院有限公司 (72)发明人 张四江　何松洋　鄢秀庆　刘强　 李正发　李力　梁明　梁岩涛　 张剑伟　黄林柯　辜良雨　刘炯　 刘仲全　刘翰柱　韩大刚　易海蓉　 刘翔云　廖邢军　唐祎俊　余汶典　 (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 30/17(2020.01) G06Q 50/06(2012.01) G06F 119/14(2020.01) G06F 119/02(2020.01) G06F 113/04(2020.01) G06F 113/16(2020.01) (54)发明名称 一种轻冰区交直流混压耐张输电塔荷载组 合设计方法 (57)摘要 本发明提供了一种轻冰区交直流混压耐张 输电塔荷载组合设计方法， 考虑耐 张输电塔的复 杂受力情况， 分别在正常运行、 覆冰运行、 安装施 工、 断线故障和不均匀覆冰五种情况下对耐张输 电塔的荷载情况进行分析， 在68种计算工 况下计 算线条对铁塔在前后侧的节点荷载， 根据计算结 果， 即可对铁塔构件或连接节点的内力进行分 析， 从而设计铁塔结构， 选 择合适的铁塔构 件， 使 耐张塔满足不同种情况下的荷载能力， 提升铁塔 的可靠性， 满足电网的安全稳定性要求。 权利要求书6页 说明书14页 附图3页 CN 114969929 A 2022.08.30 CN 114969929 A 1.一种轻冰区交直流混压耐张输电塔荷载组合设计方法， 所述耐张输电塔包括铁塔和 线条， 所述线条包括设于铁塔上的地线部分、 直流导线部分、 交流导线部分， 所述线条与耐 张输电塔前进方向呈一定 夹角布置， 其特 征在于， 包括以下步骤： S1、 设计耐张输电塔前侧垂荷和后侧垂荷分别为下压垂荷或上拔垂荷的不同组合， 考 虑输电塔前侧和后侧的张力大小， 计算正常运行情况时在不同风向夹角下、 采取最大转角 或最小转角后线条对铁塔在各个方向上的节点荷载； S2、 设计耐张输电塔前侧垂荷和后侧垂荷分别为下压垂荷或上拔垂荷的不同组合， 考 虑输电塔前侧和后侧的张力大小， 计算覆冰运行情况时在不同风向夹角下、 采取最大转角 或最小转角后线条对铁塔在各个方向上的节点荷载； S3、 以风向夹角为90度， 耐张输电塔前侧垂荷和后侧垂荷均为下压垂荷， 耐张输电塔前 侧张力大于标准值、 后侧张力小于标准值为条件， 计算安装情况下采取最大转角或最小转 角时线条对铁塔在各个方向上的节点荷载； 其中， 安装情况包括吊装工序和锚线工序； S4、 考虑最大弯矩和最大扭转情况， 以最大转角或最小转角计算在无风情况下任意两 根线条断线产生故障情况时线条对杆塔在各个方向上的节点荷载； S5、 在最大弯矩和最大垂荷情况下， 考虑耐张输电塔前侧垂荷和后侧垂荷的垂荷性质， 以最大转角或最小转角计算在不均匀覆冰情况下不同风向夹角时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耐张输电塔荷载组合设计方法， 其特 征在于， 规定计算坐标系， 其中X轴方向为水平横 担方向， Y轴方向为垂 直于水平横担方向， Z 轴方向为垂直于XY平面的竖直方向。 3.根据权利要求2所述的一种轻冰区交直流混压耐张输电塔荷载组合设计方法， 其特 征在于， S1包括直流线路单回运行和交直流线路同时运行情况， 以90度和0度风向夹角进 行 计算， 则在正常运行情况 下， 包括以下计算工况： 最大转角， 风向夹角为90度， 耐张输电塔前侧垂荷和后侧垂荷均为下压垂荷， 耐张输电 塔前侧和后侧张力均大于标准 值， 交直流线路同时运行； 最大转角， 风向夹角为90度， 耐张输电塔前侧垂荷和后侧垂荷均为下压垂荷， 耐张输电 塔前侧张力大于标准 值、 后侧张力小于标准 值， 交直流线路同时运行； 最大转角， 风向夹角为90度， 耐张输电塔前侧垂荷为下压垂荷、 后侧垂荷为上拔垂荷， 耐张输电塔前侧张力大于标准 值、 后侧张力小于标准 值， 交直流线路同时运行； 最大转角， 风向夹角为90度， 耐张输电塔前侧垂荷为0、 后侧垂荷为上拔垂荷， 耐张输电 塔前侧和后侧张力均小于标准 值， 交直流线路同时运行； 最小转角， 风向夹角为0度， 耐张输电塔前侧垂荷和后侧垂荷均为下压垂荷， 耐张输电 塔前侧和后侧张力均大于标准 值， 交直流线路同时运行； 最小转角， 风向夹角为0度， 耐张输电塔前侧垂荷和后侧垂荷均为下压垂荷， 耐张输电 塔前侧张力大于标准 值、 后侧张力小于标准 值， 交直流线路同时运行； 最小转角， 风向夹角为0度， 耐张输电塔前侧垂荷为下压垂荷、 后侧 垂荷为上拔垂荷， 耐 张输电塔前侧张力大于标准 值、 后侧张力小于标准 值， 交直流线路同时运行； 最小转角， 风向夹角为0度， 耐张输电塔前侧垂荷为0、 后侧垂荷为上拔垂荷， 耐张输电 塔前侧和后侧张力均小于标准 值， 交直流线路同时运行；权　利　要　求　书 1/6 页 2 CN 114969929 A 2最大转角， 风向夹角为90度， 耐张输电塔前侧垂荷和后侧垂荷均为下压垂荷， 耐张输电 塔前侧和后侧张力均大于标准 值， 直流线路单回运行； 最大转角， 风向夹角为90度， 耐张输电塔前侧垂荷和后侧垂荷均为下压垂荷， 耐张输电 塔前侧张力大于标准 值、 后侧张力小于标准 值， 直流线路单回运行； 最小转角， 风向夹角为0度， 耐张输电塔前侧垂荷和后侧垂荷均为下压垂荷， 耐张输电 塔前侧和后侧张力均大于标准 值， 直流线路单回运行； 最小转角， 风向夹角为0度， 耐张输电塔前侧垂荷和后侧垂荷均为下压垂荷， 耐张输电 塔前侧张力大于标准 值、 后侧张力小于标准 值， 直流线路单回运行。 4.根据权利要求3所述的一种轻冰区交直流混压耐张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 条对杆塔在前后侧的节 点荷载， 计算方法如下： 为下压垂荷时： FZ＝γ0×γG×Gd 为上拔垂荷时： 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为一侧线条X向风荷载； T为一侧线条Y向张力； Gd为一侧线条Z向下压垂荷， Gu为一侧 线条Z向上拔垂荷， 按照活荷载考虑。 5.根据权利要求2所述的一种轻冰区交直流混压耐张输电塔荷载组合设计方法， 其特 征在于， 计算覆冰运行情况时线条对铁塔在各个方向上的节点荷载包括以下计算工况： 最大转角， 风向夹角为90度， 耐张输电塔前侧垂荷和后侧垂荷均为下压垂荷， 耐张输电 塔前侧和后侧张力均大于标准 值， 交直流线路同时运行； 最大转角， 风向夹角为90度， 耐张输电塔前侧垂荷和后侧垂荷均为下压垂荷， 耐张输电 塔前侧张力大于标准 值、 后侧张力小于标准 值， 交直流线路同时运行； 最大转角， 风向夹角为90度， 耐张输电塔前侧垂荷为下压垂荷、 后侧垂荷为上拔垂荷， 耐张输电塔前侧张力大于标准 值、 后侧张力小于标准 值， 交直流线路同时运行； 最大转角， 风向夹角为90度， 耐张输电塔前侧垂荷为0、 后侧垂荷为上拔垂荷， 耐张输电 塔前侧和后侧张力均小于标准 值， 交直流线路同时运行； 最小转角， 风向夹角为0度， 耐张输电塔前侧垂荷和后侧垂荷均为下压垂荷， 耐张输电 塔前侧和后侧张力均大于标准 值， 交直流线路同时运行； 最小转角， 风向夹角为0度， 耐张输电塔前侧垂荷和后侧垂荷均为下压垂荷， 耐张输电 塔前侧张力大于标准 值、 后侧张力小于标准 值， 交直流线路同时运行； 最小转角， 风向夹角为0度， 耐张输电塔前侧垂荷为下压垂荷、 后侧 垂荷为上拔垂荷， 耐 张输电塔前侧张力大于标准 值、 后侧张力小于标准 值， 交直流线路同时运行；权　利　要　求　书 2/6 页 3 CN 114969929 A 3