配网线路中电杆上抱箍尺寸确定方法及装置与流程
本发明涉及电力配网技术领域，特别涉及一种配网线路中电杆上抱箍尺寸确定方法及装置。
背景技术：
抱箍是用一种材料抱住或箍住另一种材料的构件，属于紧固件，可作为电力金具的紧固件之一，抱箍被广泛应用于配电线路安装工程中。
目前，抱箍长度一般较小，使用时，能够承受一定的拉力，但是当出现较大的风荷载时，如台风，由于现有的抱箍面积太小，导致抱箍与锥形水泥电杆接触面积小，极易出现应力集中的现象，使得电杆在安装抱箍位置出现断杆，导致电杆极不安全，此外在电杆通过抱箍安装拉线位置周围受到的弯矩较大，加上拉线抱箍位置安装不正确也容易导致电线杆横腰折断，这样导致配电线路防风能力差以及极不安全，对配电线路造成极大的安全隐患。
技术实现要素：
基于此，有必要针对现有电杆易出现应力集中致使配电线路不安全的问题，提供一种减弱电杆上的应力集中提高配电线路安全的配网线路中电杆上抱箍尺寸确定方法及装置。
一种配网线路中电杆上抱箍尺寸确定方法，包括如下步骤：
获取电杆在使用极限状态下的最大裂缝宽度限值；
根据所述电杆安装抱箍后需达到的预设防风等级风速，获取所述电杆在安装抱箍位置对应的弯矩设计值；
获取预设抱箍最小长度以及预设抱箍最小厚度；
判断所述电杆在所述安装抱箍位置对应的裂缝宽度是否大于所述最大裂缝宽度限值；
若大于，根据所述最大裂缝宽度限值，确定所述电杆中裂缝宽度等于所述最大裂缝宽度限值的第一边界点以及第二边界点，并获取所述第一边界点对应的第一弯矩以及所述第二边界点对应的第二弯矩；
根据所述弯矩设计值以及所述最大裂缝宽度限值获取在所述安装抱箍位置的第一抱箍待选厚度、根据所述第一弯矩以及所述最大裂缝宽度限值获取在所述第一边界点的第二抱箍待选厚度以及根据所述第二弯矩以及所述最大裂缝宽度限值获取在所述第二边界点的第三抱箍待选厚度；
根据所述预设抱箍最小长度与所述第一边界点和所述第二边界点之间的距离长度的比较结果确定所述抱箍的长度，根据所述预设抱箍最小厚度、所述第一抱箍待选厚度、所述第二抱箍待选厚度和所述第三抱箍待选厚度的比较结果确定所述抱箍的厚度，根据所述电杆在所述安装抱箍位置的第一外径、所述电杆在所述第一边界点的第二外径和所述电杆在所述第二边界点的第三外径的比较结果确定所述抱箍的内径。
本发明还提供一种配网线路中电杆上抱箍尺寸确定装置，包括：
宽度限值获取模块，用于获取电杆在使用极限状态下的最大裂缝宽度限值；
弯矩设计值获取模块，用于根据所述电杆安装抱箍后需达到的预设防风等级风速，获取所述电杆在安装抱箍位置对应的弯矩设计值；
最小值获取模块，用于获取预设抱箍最小长度以及预设抱箍最小厚度；
宽度判断模块，用于判断所述电杆在所述安装抱箍位置对应的裂缝宽度是否大于所述最大裂缝宽度限值；
边界点弯矩获取模块，用于当所述宽度判断模块的判断结果为大于时，根据所述最大裂缝宽度限值，确定所述电杆中裂缝宽度等于所述最大裂缝宽度限值的第一边界点以及第二边界点，并获取所述第一边界点对应的第一弯矩以及所述第二边界点对应的第二弯矩；
厚度获取模块，用于根据所述弯矩设计值以及所述最大裂缝宽度限值获取在所述安装抱箍位置的第一抱箍待选厚度、根据所述第一弯矩以及所述最大裂缝宽度限值获取在所述第一边界点的第二抱箍待选厚度以及根据所述第二弯矩以及所述最大裂缝宽度限值获取在所述第二边界点的第三抱箍待选厚度；
抱箍尺寸确定模块，用于根据所述预设抱箍最小长度与所述第一边界点和所述第二边界点之间的距离长度的比较结果确定所述抱箍的长度，根据所述预设抱箍最小厚度、所述第一抱箍待选厚度、所述第二抱箍待选厚度和所述第三抱箍待选厚度的比较结果确定所述抱箍的厚度，根据所述电杆在所述安装抱箍位置的第一外径、所述电杆在所述第一边界点的第二外径和所述电杆在所述第二边界点的第三外径的比较结果确定所述抱箍的内径。
上述配网线路中电杆上抱箍尺寸确定方法及装置，当选择以使用极限状态为原则时，通过判断电杆在安装抱箍位置对应的裂缝宽度是否大于最大裂缝宽度限值，若大于，表示需要对在使用极限状态下的抱箍尺寸进行重新设计，即根据最大裂缝宽度限值，确定电杆中裂缝宽度等于最大裂缝宽度限值的第一边界点以及第二边界点，并获取第一边界点对应的第一弯矩以及第二边界点对应的第二弯矩；根据弯矩设计值以及最大裂缝宽度限值获取在安装抱箍位置的第一抱箍待选厚度、根据第一弯矩以及最大裂缝宽度限值获取在第一边界点的第二抱箍待选厚度以及根据第二弯矩以及最大裂缝宽度限值获取在第二边界点的第三抱箍待选厚度，也就是说，可获取抱箍的三种厚度即第一抱箍待选厚度、第二抱箍待选厚度以及第三抱箍待选厚度以供后续抱箍厚度确定时选择，比较预设抱箍最小厚度、第一抱箍待选厚度、第二抱箍待选厚度和第三抱箍待选厚度，确定抱箍的厚度，比较预设抱箍最小长度与第一边界点和第二边界点之间的距离长度，确定抱箍的长度，比较电杆在安装抱箍位置的第一外径、电杆在第一边界点的第二外径和电杆在第二边界点的第三外径，确定抱箍的内径，从而实现抱箍尺寸的确定，电杆通过安装尺寸确定后的上述抱箍进行加固时，可增加电杆与抱箍的接触面积，从而可减弱电杆的应力集中，且可增强电杆的强度，提高其安全以及稳定性，确保配网线路安全运行。
附图说明
图1为一实施例的配网线路中电杆上抱箍尺寸确定方法的流程图；
图2为另一实施例的配网线路中电杆上抱箍尺寸确定方法的流程图；
图3为抱箍的俯视图；
图4为抱箍的正视图；
图5为抱箍应用于无撑杆的10kv电杆拉线结构示意图；
图6为抱箍应用于有撑杆的10kv电杆拉线结构示意图；
图7为一实施方式的配网线路中电杆上抱箍尺寸确定装置的模块图；
图8为另一实施方式的配网线路中电杆上抱箍尺寸确定装置的模块图。
具体实施方式
请参阅图1，提供一种实施例的配网线路中电杆上抱箍尺寸确定方法，包括如下步骤：
s110：获取电杆在使用极限状态下的最大裂缝宽度限值。
结构或构件达到使用或耐久性能中某项规定限度的状态称为使用极限状态(即正常使用极限状态)，与之对应的是承载能力极限状态(结构或构件达到最大承载能力，或达到不适于继续承载的变形的极限状态)。在进行配网线路中电杆上抱箍尺寸确定的过程中，可选择在使用极限状态下进行，也可选择在承载能力极限状态下进行，在本实施例中，最大裂缝宽度限值为在使用极限状态下电杆出现裂缝时对应的裂缝宽度最大值，通过获取电杆在使用极限状态下的最大裂缝宽度限值，为在使用极限状态下进行尺寸确定做准备。
s120：根据电杆安装抱箍后需达到的预设防风等级风速，获取电杆在安装抱箍位置对应的弯矩设计值。
在对电杆安装拉线和抱箍进行加固后，能使得电杆更加稳固，其对应的能抵御的风速也随之增大，不同尺寸抱箍安装于电杆后对其加固的程度不同，即对应的电杆加固后能抵御的风速也不同，通过获取电杆安装抱箍后所需要达到的预设防风等级风速，通过该预设防风等级风速，可计算获得电杆在安装抱箍位置对应的弯矩设计值。也就是说，用户想要电杆加固后能抵御风速为预设防风等级风速，想要达到这个风速，需要对应尺寸的抱箍进行加固，从而，可通过电杆安装抱箍后需达到的预设防风等级风速，获取电杆在安装抱箍位置对应的弯矩设计值，后续在利用弯矩设计值进行尺寸的确认。
s130：获取预设抱箍最小长度以及预设抱箍最小厚度。
以减弱电杆应力集中为原则，根据配网线路中抱箍的实际尺寸确定一组加长抱箍尺寸的最小长度和最小厚度，即可确认预设抱箍最小长度以及预设抱箍最小厚度并获取预设抱箍最小长度以及预设抱箍最小厚度。例如，一般情况下，现有的抱箍的长度为t，厚度为d，在此基础上，确定一组加长抱箍尺寸的预设抱箍最小长度l0和厚度h0，预设抱箍最小长度为l0＝t+50mm，预设抱箍最小厚度为h0＝d。也就是说，预设抱箍最小长度为传统抱箍的长度加上50mm，预设抱箍最小厚度为传统抱箍的厚度。
s140：判断电杆在安装抱箍位置对应的裂缝宽度是否大于最大裂缝宽度限值。
若大于，表示电杆在安装抱箍位置对应的裂缝宽度已经超过了在使用极限下的最大裂缝宽度限值了，需要考虑在使用极限状态下对抱箍尺寸进行单独设计，此时，执行以下步骤：
s150：根据最大裂缝宽度限值，确定电杆中裂缝宽度等于最大裂缝宽度限值的第一边界点以及第二边界点，并获取第一边界点对应的第一弯矩以及第二边界点对应的第二弯矩。
具体地，第一边界点为电杆上安装抱箍的裂缝宽度等于最大裂缝宽度限值的第一边界点，第二边界点为电杆上安装抱箍的裂缝宽度等于最大裂缝宽度限值的第二边界点，在电杆实际应用中，出现裂缝时，可能有多处出现裂缝，也就可存在裂缝宽度等于最大裂缝宽度限值的两个边界点即第一边界点和第二边界点。以电杆末梢为原点以及电杆方向为x轴的坐标轴，第一边界点和第二边界点分别为对应的裂缝宽度等于最大裂缝宽度限值的两个极点。也就是说，以最大裂缝宽度限值为界限计算电杆安装抱箍抱箍的边界点，是指根据输电杆塔结构设计计算边界点的裂缝宽度刚好等于最大裂缝宽度限值，界限之外的区域的裂缝宽度小于最大裂缝宽度限值。在获取电杆中裂缝宽度等于最大裂缝宽度限值的第一边界点以及第二边界点后，可计算电杆中第一边界点对应的第一弯矩以及第二边界点对应的第二弯矩。
s160：根据弯矩设计值以及最大裂缝宽度限值获取在安装抱箍位置的第一抱箍待选厚度、根据第一弯矩以及最大裂缝宽度限值获取在第一边界点的第二抱箍待选厚度以及根据第二弯矩以及最大裂缝宽度限值获取在第二边界点的第三抱箍待选厚度。
弯矩设计值是电杆加固后能抵御预设防风等级风速需要达到的弯矩，从而根据弯矩设计值以及在使用极限状态下电杆的最大裂缝宽度限值可获取在安装抱箍位置的第一抱箍待选厚度。第一弯矩为裂缝宽度为最大裂缝宽度限值的第一边界点对应的弯矩，从而根据第一弯矩以及最大裂缝宽度限值可获取在第一边界点的第二抱箍待选厚度，第二弯矩为裂缝宽度为最大裂缝宽度限值的第二边界点对应的弯矩，从而根据第二弯矩以及最大裂缝宽度限值可获取在第二边界点的第三抱箍待选厚度。也就是说，能获得三个不同的厚度供后续抱箍厚度确定时选择，选择的结果即为抱箍最终确定的厚度。
s170：根据预设抱箍最小长度与第一边界点和第二边界点之间的距离长度的比较结果确定抱箍的长度，根据预设抱箍最小厚度、第一抱箍待选厚度、第二抱箍待选厚度和第三抱箍待选厚度的比较结果确定抱箍的厚度，根据电杆在安装抱箍位置的第一外径、电杆在第一边界点的第二外径和电杆在第二边界点的第三外径的比较结果确定抱箍的内径。
通过上述比较，选择最合适的长度作为在使用极限状态下的抱箍最终确定的长度，选择最合适的厚度作为在使用极限状态下的抱箍最终确定的厚度，选择最合适的内径作为在使用极限状态下的抱箍最终确定的内径，将尺寸确定后的抱箍安装于电杆，从而可减弱电杆的应力集中，增强电杆的强度，提高防风能力，以确保配网线路的稳固安全。
上述配网线路中电杆上抱箍尺寸确定方法，通过判断电杆在安装抱箍位置对应的裂缝宽度是否大于电杆在使用极限状态下的最大裂缝宽度限值，若大于，表示需要对在使用极限状态下的抱箍尺寸进行重新设计，即根据最大裂缝宽度限值，确定电杆中裂缝宽度等于最大裂缝宽度限值的第一边界点以及第二边界点，并获取第一边界点对应的第一弯矩以及第二边界点对应的第二弯矩；根据弯矩设计值以及最大裂缝宽度限值获取在安装抱箍位置的第一抱箍待选厚度、根据第一弯矩以及最大裂缝宽度限值获取在第一边界点的第二抱箍待选厚度以及根据第二弯矩以及最大裂缝宽度限值获取在第二边界点的第三抱箍待选厚度，也就是说，可获取抱箍的三种厚度即第一抱箍待选厚度、第二抱箍待选厚度以及第三抱箍待选厚度以供后续抱箍厚度确定时选择，根据预设抱箍最小厚度、第一抱箍待选厚度、第二抱箍待选厚度和第三抱箍待选厚度的比较结果确定抱箍的厚度，根据预设抱箍最小长度与第一边界点和第二边界点之间的距离长度的比较结果确定抱箍的长度，根据电杆在安装抱箍位置的第一外径、电杆在第一边界点的第二外径和电杆在第二边界点的第三外径的比较结果确定抱箍的内径，从而实现抱箍尺寸的确定，电杆通过安装尺寸确定后的上述抱箍进行加固时，可增加电杆与抱箍的接触面积，从而可减弱电杆的应力集中，且可增强电杆的强度，提高其安全以及稳定性，确保配网线路安全运行。
在本实施例中，在确定抱箍尺寸后，将具有该抱箍尺寸的抱箍作为电杆的加固金具即加固件，即将具有上述确定的抱箍的长度、确定的抱箍的厚度以及确定的抱箍的内径的抱箍作为电杆的加固件，将该抱箍安装于电杆对电杆进行加固时，不但可减弱应力集中，而且可增强电杆强度。
请参阅图2，在其中一个实施例中，上述判断电杆在安装抱箍位置对应的裂缝宽度是否大于最大裂缝宽度限值的步骤之前，还包括：
s201：选取以使用极限状态为原则或以承载能力极限状态为原则作为抱箍尺寸确定的原则。
即从以使用极限状态为原则和以承载能力极限状态为原则中选择一种作为抱箍尺寸确定的原则。由于电杆在以使用极限状态和以承载能力极限状态下的承受能力是不同的，通过在不同状态下进行尺寸确定时得到的结果也会不同，在本实施例中，可在这两种状态下进行尺寸确定，以得到在不同状态下的抱箍尺寸大小，以满足不同需求。那么，需要从以使用极限状态为原则和以承载能力极限状态为原则中选择一种作为抱箍尺寸确定的原则。
当选择以使用极限状态为原则作为抱箍尺寸确定的原则时，也就是说，根据电杆使用极限状态下进行抱箍尺寸的重新单独设计，此时，执行述判断电杆在安装抱箍位置对应的裂缝宽度是否大于最大裂缝宽度限值的步骤。
当选取以承载能力极限状态为原则作为抱箍尺寸确定的原则时，表示需要根据电杆承载能力极限状态下进行尺寸设计，则执行以下步骤：
s202：获取电杆在承载能力极限状态下能承受的极限弯矩。
电杆具有极限弯矩(弯矩为受力结构截面上的内力矩的一种，反应受力结构对外力的承受能力)，即在设计电杆时，根据设计的电杆的结构即可知道电杆在承载能力极限状态下能承受的极限弯矩，也就是本实施例中的极限弯矩，即电杆在承载能力极限状态下能承受的极限能力。
s203：根据预设安全系数以及极限弯矩，获取极限容许弯矩。
在以承载能力极限状态下进行尺寸确定时，还需要考虑电杆的安全性，从而，需要预设安全系数以及极限弯矩，获取电杆的极限容许弯矩。具体地，极限容许弯矩为极限弯矩除以预设安全系数，在本实施例中，预设安全系数选择为1.6。
s204：判断弯矩设计值是否大于极限容许弯矩。
若大于，表示在预设防风等级风速对应的弯矩设计值超过了电杆在安全情况下最大能承受的极限容许弯矩，需要对电杆在承载能力极限状态下进行抱箍尺寸的重新单独设计，此时，执行以下步骤：
s205：根据极限容许弯矩，确定电杆中弯矩等于极限容许弯矩的第三边界点以及第四边界点，并获取第三边界点对应的第三弯矩以及第四边界点对应的第四弯矩，将第三弯矩除以预设安全系数获得第一容许弯矩，将第四弯矩除以预设安全系数获得第二容许弯矩。
具体地，第三边界点为电杆上安装抱箍的弯矩等于极限容许弯矩的第三边界点，第四边界点为电杆上安装抱箍的弯矩等于极限容许弯矩的第四边界点，在电杆实际应用中，可能有多处的弯矩等于极限容许弯矩，可确定弯矩等于极限容许弯矩的两个边界点即第三边界点和第四边界点。以电杆末梢为原点以及电杆方向为x轴的坐标轴，第三边界点和第四边界点分别为对应的弯矩等于极限容许弯矩的两个极点。也就是说，以极限容许弯矩为界限计算得到电杆安装抱箍抱箍的边界点，是指边界点点位置计算所受弯矩刚好等于极限容许弯矩，界限之外的区域计算的弯矩小于极限容许弯矩。在获取电杆中弯矩等于极限容许弯矩的第三边界点以及第四边界点后，可计算电杆中第三边界点对应的第三弯矩以及第四边界点对应的第四弯矩，为了在以承载能力极限状态下进行尺寸确定后能确保电杆的安全性，将第三弯矩除以预设安全系数获得第一容许弯矩，将第四弯矩除以预设安全系数获得第二容许弯矩，后续根据第一容许弯矩以及第二容许弯矩分别对应计算抱箍的待选厚度。
s206：根据弯矩设计值获取在安装抱箍位置的第四抱箍待选厚度、根据第一容许弯矩获取在第三边界点的第五抱箍待选厚度以及根据第二容许弯矩获取在第四边界点的第六抱箍待选厚度。
根据弯矩设计值可获取在安装抱箍位置的第四抱箍待选厚度。第三弯矩为弯矩为极限容许弯矩对应的第三边界点对应的弯矩，通过第三弯矩获得第一容许弯矩，从而根据第一容许弯矩可获取在第三边界点的第五抱箍待选厚度，第四弯矩为弯矩为极限容许弯矩对应的第四边界点对应的弯矩，通过第四弯矩获得第二容许弯矩，从而根据第二容许弯矩可获取在第四边界点的第六抱箍待选厚度。也就是说，能获得三个不同的厚度供后续抱箍厚度确定时选择，选择的结果即为抱箍最终确定的厚度。
s207：根据预设抱箍最小长度与第三边界点和第四边界点之间的距离长度的比较结果确定抱箍的长度，根据预设抱箍最小厚度、第四抱箍待选厚度、第五抱箍待选厚度和第六抱箍待选厚度的比较结果确定抱箍的厚度，根据电杆在安装抱箍位置的第一外径、电杆在第三边界点的第四外径和电杆在第四边界点的第五外径的比较结果确定抱箍的内径。
通过上述比较，选择最合适的长度作为在承载能力极限状态下的抱箍最终确定的长度，选择最合适的厚度作为在承载能力极限状态下的抱箍最终确定的厚度，选择最合适的内径作为在承载能力极限状态下的抱箍最终确定的内径，将尺寸确定后的抱箍安装于电杆，从而可减弱电杆的应力集中，增强电杆的强度，提高防风能力，以确保配网线路的稳固安全。
通过上述在承载极限状态下确定抱箍的长度、确定抱箍的厚度以及确定抱箍的内径，从而实现在承载极限状态下抱箍尺寸的确定，电杆通过安装尺寸确定后的上述抱箍进行加固时，可增加电杆与抱箍的接触面积，从而可减弱电杆的应力集中，且可增强电杆的强度，提高其安全以及稳定性，确保配网线路安全运行。
在其中一个实施例中，上述配网线路中电杆上抱箍尺寸确定方法还包括步骤：当电杆在安装抱箍位置对应的裂缝宽度是不大于最大裂缝宽度限值时，或当弯矩设计值是不大于极限容许弯矩时，将预设抱箍最小长度作为抱箍的长度，将预设抱箍最小厚度作为抱箍的厚度，将电杆对应的最小外径作为抱箍的内径。
当电杆在安装抱箍位置对应的裂缝宽度是不大于最大裂缝宽度限值时，表示电杆在安装抱箍位置对应的裂缝宽度未超过在使用极限下的最大裂缝宽度限值，此时，无需对抱箍的尺寸进行单独设计，直接将预设抱箍最小长度作为抱箍的长度，将预设抱箍最小厚度作为抱箍的厚度，将电杆对应的最小外径作为抱箍的内径即可实现抱箍尺寸的确定。另外，当弯矩设计值是不大于极限容许弯矩时，表示在预设防风等级风速对应的弯矩设计值未超过电杆在安全情况下最大能承受的极限容许弯矩，无需对抱箍的尺寸进行单独设计，即将预设抱箍最小长度作为抱箍的长度，将预设抱箍最小厚度作为抱箍的厚度，将电杆对应的最小外径作为抱箍的内径即可，从而实现抱箍尺寸的确定。
在其中一个实施例中，上述根据预设抱箍最小长度与第三边界点和第四边界点之间的距离长度的比较结果确定抱箍的长度包括：将第三边界点和第四边界点之间的距离长度乘以预设长度放大系数，获取第一放大距离长度。选取预设抱箍最小长度与第一放大距离长度中最大者作为抱箍的长度。
上述根据预设抱箍最小厚度、第四抱箍待选厚度、第五抱箍待选厚度和第六抱箍待选厚度的比较结果确定抱箍的厚度包括：选取第四抱箍待选厚度、第五抱箍待选厚度和第六抱箍待选厚度中的最大者作为第一抱箍基本厚度；将第一抱箍基本厚度乘以预设厚度放大系数获得第一放大抱箍厚度。选取第一放大抱箍厚度与预设抱箍最小厚度中最大者作为抱箍的厚度。
上述根据电杆在安装抱箍位置的第一外径、电杆在第三边界点的第四外径和电杆在第四边界点的第五外径的比较结果确定抱箍的内径包括：选取第一外径、第四外径以及第五外径中最小者作为抱箍的内径。
通过选择预设抱箍最小长度与第一放大距离长度中最大者作为抱箍的长度，以确定抱箍的长度，确定的抱箍的长度为设抱箍最小长度与第一放大距离长度中最大者，可确保抱箍的长度，从而可增加抱箍与电杆的接触面积，减弱电杆的应力集中。同理，确定的抱箍的厚度为第一放大抱箍厚度与预设抱箍最小厚度中最大者，可确保抱箍的厚度，电杆在安装此厚度的抱箍后，可增强电杆强度，确保电杆的安全和稳定。另外，根据内径取小值增加连接时的预紧力原则，确定的抱箍的内径为第一外径、第四外径以及第五外径中最小者。
在其中一个实施例中，上述根据弯矩设计值获取在安装抱箍位置的第四抱箍待选厚度、根据第一容许弯矩获取在第三边界点的第五抱箍待选厚度以及根据第二容许弯矩获取在第四边界点的第六抱箍待选厚度的的步骤之前，还包括步骤：将弯矩设计值乘以预设弯矩放大系数，更新弯矩设计值，将第一容许弯矩乘以预设弯矩放大系数，更新第一容许弯矩，将第二容许弯矩乘以预设弯矩放大系数，更新第二容许弯矩。
在本实施例中，计算获取第四抱箍待选厚度、第五抱箍待选厚度以及第六抱箍待选厚度分别采用的弯矩为更新后的弯矩。即在根据弯矩设计值获取在安装抱箍位置的第四抱箍待选厚度、根据第三弯矩获取在第三边界点的第五抱箍待选厚度以及根据第四弯矩获取在四二边界点的第六抱箍待选厚度的步骤之前，更新弯矩设计值、第一容许弯矩以及第二容许弯矩，分别以更新后的弯矩设计值、第一容许弯矩以及第二容许弯矩作为计算第四抱箍待选厚度、第五抱箍待选厚度以及第六抱箍待选厚度所用的弯矩。也就是说，以预设弯矩放大系数放大后的弯矩设计值、第一容许弯矩以及第二容许弯矩分别计算对应的厚度。在本实施例中，预设弯矩放大系数选择为1.5。
在其中一个实施例中，上述根据预设抱箍最小长度与第一边界点和第二边界点之间的距离长度的比较结果确定抱箍的长度包括：将第一边界点和第二边界点之间的距离长度乘以预设长度放大系数，获取第二放大距离长度。选取预设抱箍最小长度与第二放大距离长度中最大者作为抱箍的长度。
上述根据预设抱箍最小厚度、第一抱箍待选厚度、第二抱箍待选厚度和第三抱箍待选厚度的比较结果确定抱箍的厚度包括：选取第一抱箍待选厚度、第二抱箍待选厚度和第三抱箍待选厚度中的最大者作为第二抱箍基本厚度。将第二抱箍基本厚度乘以预设厚度放大系数获得第二放大抱箍厚度。选取第二放大抱箍厚度与预设抱箍最小厚度中最大者作为抱箍的厚度。
上述根据电杆在安装抱箍位置的第一外径、电杆在第一边界点的第二外径和电杆在第二边界点的第三外径的比较结果确定抱箍的内径包括：选取第一外径、第二外径以及第三外径中最小者作为抱箍的内径。
通过选择预设抱箍最小长度与第二放大距离长度中最大者作为抱箍的长度，以确定抱箍的长度，确定的抱箍的长度为设抱箍最小长度与第二放大距离长度中最大者，可确保抱箍的长度，从而可增加抱箍与电杆的接触面积，减弱电杆的应力集中。同理，确定的抱箍的厚度为第二放大抱箍厚度与预设抱箍最小厚度中最大者，可确保抱箍的厚度，电杆在安装此厚度的抱箍后，可增强电杆强度，确保电杆的安全和稳定。另外，根据内径取小值增加连接时的预紧力原则，确定的抱箍的内径为第一外径、第四外径以及第五外径中最小者。
在其中一个实施例中，上述根据弯矩设计值以及最大裂缝宽度限值获取在安装抱箍位置的第一抱箍待选厚度、根据第一弯矩以及最大裂缝宽度限值获取在第一边界点的第二抱箍待选厚度以及根据第二弯矩以及最大裂缝宽度限值获取在第二边界点的第三抱箍待选厚度的步骤之前，还包括步骤：将最大裂缝宽度限值乘以预设宽度折减系数，更新最大裂缝宽度限值。
为了确保极限情况下的安全，在进行尺寸确定过程中，不采用极限情况下对应的最大裂缝宽度限值，而是将其乘以预设宽度折减系数(小于1)以减小最大裂缝宽度限值，实现最大裂缝宽度限值的更新，后续利用更新后的最大裂缝宽度限值进行计算。
下面以一具体实施例对上述配网线路中电杆上抱箍尺寸确定方法加以具体说明。
请参阅图3，为通过上述配网线路中电杆上抱箍尺寸确定方法确定的抱箍的俯视图，请参阅图4，为抱箍的正视图，请参阅图5，为抱箍应用于无撑杆的10kv电杆拉线结构示意图，请参阅图6，为抱箍应用于有撑杆的10kv电杆拉线结构示意图。进行抱箍尺寸确定的具体流程如下：
(1)采集需要进行加固的10kv配网线路具体参数信息。参数信息包括线路电杆的参数、导线的型号、线路的回路数、线路的平均档距、线路加固设计后的预设防风等级风速。其中，电杆的参数包括电杆长度、杆底的外径。杆顶的外径、电杆的壁厚以及电杆中钢筋的数量、钢筋等级以及混凝土等级。导线的型号主要包括导线的外径和导线的比载。线路加固设计后的预设防风等级风速指加固设计后配网线路需能抵御的风速。
(2)根据结构设计原理和采集的上述电杆的参数计算电杆在承载能力极限状态下能承受的极限弯矩mmax，并根据所处的环境类别获取电杆在使用极限状态下的最大裂缝宽度限值ωmax。
根据电杆不同位置的尺寸、钢筋参数以及混凝土强度，采用结构设计原理的方法计算在电杆截面上混凝土出现压碎破坏或钢筋达到极限破坏应力出现断裂时截面的弯矩值，得到的弯矩值为承载能力极限状态下的极限弯矩。
(3)根据预设防风等级风速和架空线路荷载计算方法，可计算获得10kv配电线路中电杆在安装防风拉线位置处o1的弯矩设计值mo1。
(4)以减弱电杆的应力集中为原则，并根据配网线路中抱箍的实际尺寸确定一组加长抱箍尺寸的预设抱箍最小长度l0和预设抱箍最小厚度h0，预设抱箍最小长度l0＝t+50mm，设抱箍最小厚度为h0＝d，式中t和d分别为传统抱箍的长度和厚度。
(5)根据线路重要程度，判断是否根据使用极限状态下进行尺寸确定，若是，则以使用极限状态为原则进行尺寸确定，进入步骤(6)；反之则以承载能力极限状态为原则进行尺寸确定，进入步骤(7)。
(6)根据使用极限状态进行尺寸确定时，判断电杆在安装抱箍位置对应的裂缝宽度ωo1是否大于最大裂缝宽度限值ωmax，若ωo1＜ωmax成立，直接取预设抱箍最小长度l0和预设抱箍最小厚度h0分别作为抱箍的长度和厚度，以确定抱箍的长度和厚度的确定；反之则以最大裂缝宽度限值ωmax为界限计算电杆安装抱箍的边界点a1(第一边界点)和b1(第二边界点)的坐标，分别对应为x(a1)和x(b1)，以及电杆在边界点a1和b1的弯矩值。并以根据预设宽度折减系数折减后的最大裂缝宽度限值和材料参数为基础，依据结构设计原理计算o1位置处的第一抱箍待选厚度ho1、a1位置处第二抱箍待选厚度ha1以及b1位置处第三抱箍待选厚度hb1。
以最大裂缝宽度限值为界限计算电杆安装抱箍的边界点a1和b1，是指根据输电杆塔结构设计计算a1和b1的裂缝宽度刚好等于最大裂缝宽度限值ωmax，界限之外的区域计算裂缝宽度小于限值。折减后的最大裂缝宽度限值指的是计算抱箍厚度所用的裂缝宽度限值为λωmax，λ代表预设裂缝宽度折减系数。
(7)选择承载能力极限状态进行尺寸设计时，令考虑预设安全系数n的极限容许弯矩为
以极限容许弯矩为界限计算得到电杆安装抱箍的边界点a2和b2，是指a2和b2点位置计算的弯矩刚好等于极限容许荷载[m]，界限之外的区域计算的弯矩小于容极限容许弯矩。以放大的容许弯矩为基础指计算抱箍厚度时所用的容许弯矩的γ倍，γ代表容许荷载增大系数，容许弯矩可包括第一容许弯矩和第二容许弯矩。
(8)根据计算得到的三个位置和此位置上抱箍的待选厚度，比选并优化得到不同设计原则下的抱箍尺寸，分别为使用极限状态下的确定的抱箍的长度和厚度分别为l1和h1，以及承载能力极限状态下确定的抱箍的长度和厚度分别为l2和h2。具体流程为：
根据使用极限状态进行尺寸确定时，计算得到边界点a1和b1的坐标为x(a1)和x(b1)，第一边界点和第二边界点之间的距离长度
根据承载能力极限状态进行尺寸确定时，计算得到边界点a2和b2的坐标为x(a2)和x(b2)，第三边界点和第四边界点之间的距离长度为
(9)加长型拉线抱箍由两片半圆形拉线抱箍板组成的类似于圆筒形状的开边抱箍，两边各有p个多功能销轴孔，根据需施加预紧力的原则确定抱箍内径r，且r＝min{ra,ro,rb}，式中ra为a位置的电杆外径da，为rb位置的电杆外径db，ro为o1位置的电杆外径do，根据多功能销轴孔的功能和抱箍长度确定销轴孔个数m。抱箍边界点a和b的坐标为x(a)和x(b)，边界点的坐标是根据以电杆末梢为原点建立的以电杆方向为x轴的坐标轴。其中，a位置可为a1或a2，b位置对应可为b1或b2。电杆某个位置的外径d＝ηx+q，式中x表示在电杆末梢为原点建立的以电杆方向为x轴的坐标轴上的此位置的坐标，q为电杆末梢的外径。的多功能销轴孔指其销轴孔可作为撑臂销轴孔、拉线销轴孔、横担销轴孔和固定销轴孔；的撑臂销轴孔指用以安装撑臂的销轴孔；的拉线销轴孔指用以连接拉线其他组件的销轴孔；的横担销轴孔指用以连接横担的销轴孔；的固定销轴孔指用以闭锁固定拉线抱箍板的销轴孔。
根据上述过程，分别可确定在使用极限状态下的抱箍尺寸和在承载能力极限状态下的抱箍。
下面以南方电网某地区需拉线抱箍部分10kv电杆为例，其步骤如下：
(1)获取需要进行加固的10kv配网线路具体的参数信息，混凝土电杆长度为15m，梢径为190mm，电杆等级为i级，电杆的埋深为2.3m，导线型号为jklyj-240，平均水平档距为50m，线路为双回路，加固设计后应达到的预设防风等级风速为v＝50m/s。
(2)电杆使用极限状态下裂缝的限值为ωmax＝0.2mm，取电杆横担上斜撑与电杆连接的位置作为安装拉线抱箍的位置o1，此位置上电杆的极限弯矩为mmax＝41.88kn·m。
(3)需要结合架空线路荷载计算公式进行理论推导，计算得到o1位置的弯矩标准值
(4)以减弱应力集中为原则和根据配网线路中构配件的实际情况确定一组加长抱箍尺寸的预设抱箍最小长度l0和预设抱箍最小厚度h0，传统抱箍的长度为50mm，传统抱箍的厚度为5mm，所以取l0＝50+50＝100mm，h0＝5mm。
(5)若以电杆使用极限状态为设计原则，根据裂缝的限值为ωmax＝0.2mm，安装抱箍位置处等效的开裂极限弯矩为
(6)若以电杆承载能力极限状态为原则进行设计时，假设考虑的预设安全系数为n＝1.6，所以安装抱箍位置处o1的承载能力极限状态下的极限容许弯矩为[m]o1＝26.18kn·m，此处受到的风荷载对应的弯矩设计值大于容许荷载对应的极限容许弯矩，需要进行单独设计，位于o1位置处以上的a2点处的第一容许弯矩为[m]a2＝25.69kn·m，以电杆末梢为原点建立坐标轴，a2点的坐标为x(a2)＝2149mm，位于o1截面以下，坐标为x(b2)＝2505mm处b2点的第二容许弯矩为[m]b2＝26.51kn·m，分别找到两个界限位置。
由上述截取的o1、a2、b2三个位置处的截面作为关键截面，把安装抱箍位置等效的作为钢管混凝土组合结构，以增大后的容许荷载γ[m]h为依据，h可为a2或b2，γ指预设弯矩放大系数，此处取γ＝1.5，经过放大之后分别得到a2和b2位置对应的更新后的第一容许弯矩ma2＝38.54kn·m和更新后的第二容许弯矩mb2＝39.77kn·m，在o1位置的弯矩设计值经过预设弯矩放大系数放大后得到更新后的极限容许弯矩m'o1＝26.18kn·m，保证安装抱箍之后的截面承载能力不小于增大之后的容许弯矩，计算得到三个位置分别对应的抱箍的三个待选厚度分别为ho2＝5.5mm、ha2＝5.7mm、hb2＝4.9mm。
(7)在选择承载能力极限状态下设计抱箍的尺寸时，第三边界点和第四边界点之间的距离长度为
(8)确定拉线抱箍内径，因为电杆为等径电杆，根据上述三个位置处的外径进行确定，o1、a2和b2三个位置的界面作为关键截面，分别计算得到ro1＝217mm、ra2＝213mm和rb2＝218mm，根据取小值增加连接时的预紧力原则，取r＝213mm，多功能销轴孔的个数为6个，销轴孔的间距都为70mm，销轴孔与抱箍的边距为25mm，拉线安装在从下往上第二个销轴孔上，用螺栓与之相连。
请参阅图7，本发明还提供一种实施例的配网线路中电杆上抱箍尺寸确定装置，其特征在于，包括：
宽度限值获取模块710，用于获取电杆在使用极限状态下的最大裂缝宽度限值。
弯矩设计值获取模块720，用于根据电杆安装抱箍后需达到的预设防风等级风速，获取电杆在安装抱箍位置对应的弯矩设计值。
最小值获取模块730，用于获取预设抱箍最小长度以及预设抱箍最小厚度。
宽度判断模块740，用于当选择以使用极限状态为原则时，判断电杆在安装抱箍位置对应的裂缝宽度是否大于最大裂缝宽度限值。
边界点弯矩获取模块750，用于当宽度判断模块的判断结果为大于时，根据最大裂缝宽度限值，确定电杆中裂缝宽度等于最大裂缝宽度限值的第一边界点以及第二边界点，并获取第一边界点对应的第一弯矩以及第二边界点对应的第二弯矩。
厚度获取模块760，用于根据弯矩设计值以及最大裂缝宽度限值获取在安装抱箍位置的第一抱箍待选厚度、根据第一弯矩以及最大裂缝宽度限值获取在第一边界点的第二抱箍待选厚度以及根据第二弯矩以及最大裂缝宽度限值获取在第二边界点的第三抱箍待选厚度。
抱箍尺寸确定模块770，用于根据预设抱箍最小长度与第一边界点和第二边界点之间的距离长度的比较结果确定抱箍的长度，根据预设抱箍最小厚度、第一抱箍待选厚度、第二抱箍待选厚度和第三抱箍待选厚度的比较结果确定抱箍的厚度，根据电杆在安装抱箍位置的第一外径、电杆在第一边界点的第二外径和电杆在第二边界点的第三外径的比较结果确定抱箍的内径。
上述配网线路中电杆上抱箍尺寸确定装置，通过判断电杆在安装抱箍位置对应的裂缝宽度是否大于电杆在使用极限状态下的最大裂缝宽度限值，若大于，表示需要对在使用极限状态下的抱箍尺寸进行重新设计，即根据最大裂缝宽度限值，确定电杆中裂缝宽度等于最大裂缝宽度限值的第一边界点以及第二边界点，并获取第一边界点对应的第一弯矩以及第二边界点对应的第二弯矩；根据弯矩设计值以及最大裂缝宽度限值获取在安装抱箍位置的第一抱箍待选厚度、根据第一弯矩以及最大裂缝宽度限值获取在第一边界点的第二抱箍待选厚度以及根据第二弯矩以及最大裂缝宽度限值获取在第二边界点的第三抱箍待选厚度，也就是说，可获取抱箍的三种厚度即第一抱箍待选厚度、第二抱箍待选厚度以及第三抱箍待选厚度以供后续抱箍厚度确定时选择，比较预设抱箍最小厚度、第一抱箍待选厚度、第二抱箍待选厚度和第三抱箍待选厚度，确定抱箍的厚度，比较预设抱箍最小长度与第一边界点和第二边界点之间的距离长度，确定抱箍的长度，比较电杆在安装抱箍位置的第一外径、电杆在第一边界点的第二外径和电杆在第二边界点的第三外径，确定抱箍的内径，从而实现抱箍尺寸的确定，电杆通过安装尺寸确定后的上述抱箍进行加固时，可增加电杆与抱箍的接触面积，从而可减弱电杆的应力集中，且可增强电杆的强度，提高其安全以及稳定性，确保配网线路安全运行。
请参阅图8，在其中一个实施例中，上述配网线路中电杆上抱箍尺寸确定装置还包括：
选择模块801，用于选取以使用极限状态为原则或以承载能力极限状态为原则作为抱箍尺寸确定的原则。
上述宽度判断模块，还用于当选择模块的选择结果为以使用极限状态为原则作为抱箍尺寸确定的原则时，判断电杆在安装抱箍位置对应的裂缝宽度是否大于最大裂缝宽度限值。
极限弯矩获取模块802，用于当选择模块的选择结果为以承载能力极限状态为原则作为抱箍尺寸确定的原则时，获取电杆在承载能力极限状态下能承受的极限弯矩。
极限容许弯矩获取模块803，用于根据预设安全系数以及极限弯矩，获取极限容许弯矩。
弯矩判断模块804，用于判断弯矩设计值是否大于极限容许弯矩。
边界点弯矩确定模块805，用于当弯度判断模块的判断结果为大于时，根据极限容许弯矩，确定电杆中弯矩等于极限容许弯矩的第三边界点以及第四边界点，并获取第三边界点对应的第三弯矩以及第四边界点对应的第四弯矩，将第三弯矩除以预设安全系数获得第一容许弯矩，将第四弯矩除以预设安全系数获得第二容许弯矩。
厚度计算模块806，用于根据弯矩设计值获取在安装抱箍位置的第四抱箍待选厚度、根据第一容许弯矩获取在第三边界点的第五抱箍待选厚度以及根据第二容许弯矩获取在第四边界点的第六抱箍待选厚度。
确定模块807，用于根据预设抱箍最小长度与第三边界点和第四边界点之间的距离长度的比较结果确定抱箍的长度，根据预设抱箍最小厚度、第四抱箍待选厚度、第五抱箍待选厚度和第六抱箍待选厚度的比较结果确定抱箍的厚度，根据电杆在安装抱箍位置的第一外径、电杆在第三边界点的第四外径和电杆在第四边界点的第五外径的比较结果确定抱箍的内径。
在其中一个实施例中，上述配网线路中电杆上抱箍尺寸确定装置，还包括：
抱箍尺寸参数确定模块，用于当宽度判断模块的判断结果为不大于时，或当弯矩判断模块的判断结果为不大于时，将预设抱箍最小长度作为抱箍的长度，将预设抱箍最小厚度作为抱箍的厚度，将电杆对应的最小外径作为抱箍的内径。
在其中一个实施例中，上述确定模块包括：
长度确定模块，用于将第三边界点和第四边界点之间的距离长度乘以预设长度放大系数，获取第一放大距离长度。选取预设抱箍最小长度与第一放大距离长度中最大者作为抱箍的长度。
厚度确定模块，用于选取第四抱箍待选厚度、第五抱箍待选厚度和第六抱箍待选厚度中的最大者作为第一抱箍基本厚度。将第一抱箍基本厚度乘以预设厚度放大系数获得第一放大抱箍厚度。选取第一放大抱箍厚度与预设抱箍最小厚度中最大者作为抱箍的厚度。
内径确定模块，用于选取第一外径、第四外径以及第五外径中最小者作为抱箍的内径。
在其中一个实施例中，上述配网线路中电杆上抱箍尺寸确定装置还包括：
弯矩更新模块，用于将弯矩设计值乘以预设弯矩放大系数，更新弯矩设计值，将第一容许弯矩乘以预设弯矩放大系数，更新第一容许弯矩，将第二容许弯矩乘以预设弯矩放大系数，更新第二容许弯矩。
具体地，弯矩更新模块用于在上述厚度计算模块获取第四抱箍待选厚度、第五抱箍待选厚度以及第六抱箍待选厚度之前进行上述更新。
在其中一个实施例中，上述抱箍尺寸确定模块包括：
抱箍长度确定模块，用于将第一边界点和第二边界点之间的距离长度乘以预设长度放大系数，获取第二放大距离长度。选取预设抱箍最小长度与第二放大距离长度中最大者作为抱箍的长度。
抱箍厚度确定模块，用于选取第一抱箍待选厚度、第二抱箍待选厚度和第三抱箍待选厚度中的最大者作为第二抱箍基本厚度。将第二抱箍基本厚度乘以预设厚度放大系数获得第二放大抱箍厚度。选取第二放大抱箍厚度与预设抱箍最小厚度中最大者作为抱箍的厚度。
抱箍内径确定模块，用于所选取第一外径、第二外径以及第三外径中最小者作为抱箍的内径。
在其中一个实施例中，上述配网线路中电杆上抱箍尺寸确定装置，还包括：
宽度更新模块，用于将最大裂缝宽度限值乘以预设宽度折减系数，更新最大裂缝宽度限值。
具体地，宽度更新模块用于在上述厚度获取模块获取第一抱箍待选厚度、第二抱箍待选厚度以及第三抱箍待选厚度之前进行上述更新。
上述配网线路中电杆上抱箍尺寸确定装置为实现上述配网线路中电杆上抱箍尺寸确定方法的装置，其技术特征是一一对应的，在此不再赘述。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上实施例仅表达了本发明的几种实施例，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
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