分段，风压分段分为横担风压分段和塔身风 压分段两类。输电铁塔各个风压分段的形心高度用z表示。
[0040] (2)采用Vicroy模型计算输电铁塔不同高度处的坚直剖面风速，该模型的计算表 达式为：
[0042] 式中：V(z)为沿径向水平风速最大时，随高度变化的坚直剖面风速；下击暴流的 最大水平风速Vmax取80m/s;zmax为最大水平风速的所在高度，取70m。
[0043] (3)下击暴流最大水平风速V_对应的时距为3s，为方便与中国输电线路设计中 关于常规风风速取值的规定一致，将下击暴流风速转换为时距为l〇min的风速。3s与lOmin 风速的时距换算关系为：
[0044]Vmax，10min = 1. 423Vmax，3s (2)
[0045] 3.计算雷暴移动过程中输电铁塔塔位处的平均水平风速
[0046] 采用Chen&Letchford提出的混合随机模型，下击暴流平均水平风速可视为坚直 剖面风速和时间因子的乘积：
[0047]U(z,t) =V(z)Xf(t) (3)
[0048]式中：f(t)为时间因子，描述坚直风速剖面随时间的变化，受雷暴移动速度、轨迹 和径向风速剖面等因素的影响。
[0049] 雷暴发生位置具有很强的不确定性，雷暴中心与某一基输电铁塔的相对位置也不 确定。在进行输电线路设计时，对于雷暴风多发区域，应考虑下击暴流最大风速会历经各基 铁塔，即式（3)中的时间因子f(t)取1. 0。
[0050] 4.计算下击暴流作用下输电铁塔风荷载
[0051] 下击暴流作用下输电铁塔风荷载标准值的计算式为：
[0053] 式中：由步骤3可知U(z) =V(z)，V(z)采用步骤2所列的Victory模型计算；iis 为构件体型系数邛zd为下击暴流风振系数，按照常规风取值(参照《架空输电线路杆塔结 构设计技术规定》DL/T5154-2012) ;AS为迎风面构件的投影面积。
[0054] 以110kV单回路输电铁塔为例，该塔设计条件为：导线型号LGJ-240,地线型号 GJ-50,设计水平档距350m，垂直档距600m，15m基准高设计风速25m/s;铁塔呼高24m，塔高 30. 3m。
[0055] 首先按照步骤1，确定下击暴流作用下铁塔风荷载只包括铁塔本体风荷载，忽略导 线、地线风荷载的影响。
[0056] 按照步骤2方法，对输电铁塔进行风压分段，铁塔风压分段情况如附图1所示，共 分为9个风压分段，其中包含2个横担风压分段和7个塔身风压分段。图中：风压分段一 1 和风压分段二2是横担风压分段；风压分段三3至风压分段九9均是塔身风压分段；
[0057]采用Vicroy模型计算输电铁塔不同风压分段形心高度处的坚直剖面风速V(z)， 结果见下表。
[0059] 按照步骤3方法，计算雷暴移动过程中输电铁塔塔位处的平均水平风速U(z，t)。
[0060] 按照步骤4方法，计算输电铁塔不同风压分段在下击暴流作用下的风荷载，结果 见下表。
[0062]最后应该说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽 管参照上述实施例对本发明进行了详细说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可 以对本发明的【具体实施方式】进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修 改或者等同替换，其均应涵盖在本权利要求范围当中。
【主权项】
1. 一种下击暴流作用下输电铁培风荷载确定方法，其特征在于：所述方法包括w下步 骤： (1) 确定下击暴流作用下输电铁培风荷载组成成分； (2) 确定输电铁培不同高度处的竖直剖面风速； (3) 确定雷暴移动过程中输电铁培培位处的平均水平风速； (4) 确定下击暴流作用下输电铁培风荷载。2. 如权利要求1所述的一种下击暴流作用下输电铁培风荷载确定方法，其特征在于： 所述步骤（1)中的输电铁培风荷载只包括铁培本体风荷载。3. 如权利要求1所述的一种下击暴流作用下输电铁培风荷载确定方法，其特征在于： 所述步骤（2)中不同高度处的竖直剖面风速通过下式（1)确定：其中，V(z)为沿径向水平风速最大时，随高度变化的竖直剖面风速；下击暴流的最大 水平风速￥。"取8〇111/3 ;z为输电铁培各个风压分段的形也高度；2。"为最大水平风速的所在 局度，取70m。4. 如权利要求3所述的一种下击暴流作用下输电铁培风荷载确定方法，其特征在于： 所述风压分段为对输电铁培沿高度方向进行的分段；所述风压分段包括横担分压分段和培 身风压分段。5. 如权利要求3所述的一种下击暴流作用下输电铁培风荷载确定方法，其特征在于： 所述下击暴流最大水平风速Vmay对应的时距为3s，通过下式（2)将所述下击暴流风速转换 为时距为lOmin的风速： Vmax.lOm化-1 ? 423Vmax，3s。)。6. 如权利要求1所述的一种下击暴流作用下输电铁培风荷载确定方法，其特征在于： 所述步骤（3 )中的平均水平风速通过下式（3 )确定： U(z, 1:) =V(z)Xf(t) (3) 其中，V(z)为竖直剖面风速；fW为时间因子，取1. 0,用于描述竖直剖面风速随时间 的变化，受雷暴移动速度、轨迹和径向剖面风速因素的影响。7. 如权利要求1所述的一种下击暴流作用下输电铁培风荷载确定方法，其特征在于： 所述步骤（4)中下击暴流作用下输电铁培风荷载通过下式（4)确定：其中，U(Z)为所述平均水平风速；yS为构件体型系数；目,d为下击暴流风振系数；As为迎风面构件的投影面积。
【专利摘要】本发明涉及一种下击暴流作用下输电铁塔风荷载确定方法，所述方法包括以下步骤：（1）确定下击暴流作用下输电铁塔风荷载组成成分；（2）确定输电铁塔不同高度处的竖直剖面风速；（3）确定雷暴移动过程中输电铁塔塔位处的平均水平风速；（4）确定下击暴流作用下输电铁塔风荷载。该方法兼顾输电线路安全性和经济性原则，解决了现有输电铁塔设计规范无法确定下击暴流风荷载的问题。
【IPC分类】G06Q50/06
【公开号】CN104933628
【申请号】CN201410100832
【发明人】杨风利, 党会学, 杨靖波, 张宏杰
【申请人】国家电网公司, 中国电力科学研究院, 国网山西省电力公司, 江苏省电力公司电力科学研究院
【公开日】2015年9月23日
【申请日】2014年3月18日