一种基于塔线耦合的配电杆塔抗风性能评估方法与流程

技术特征：

1.一种基于塔线耦合的配电杆塔抗风性能评估方法，其特征在于：包括以下步骤：

(1)采集配电线路杆塔抗风设计与台风相关的基础信息；

(2)完成配电线路架设后，获取配电杆塔塔身设计的抗风速度以及杆塔前后的实际档距，计算整基杆塔承受的设计风荷载；

(3)根据所述步骤(1)采集的杆塔的基础信息，计算整基杆塔在台风场下实际承受的风荷载；

(4)将所述步骤(2)计算的整基杆塔承受的设计风荷载和步骤(3)计算的整基杆塔在台风场下实际承受的风荷载进行比对，通过设置杆塔风荷载预警系数，评估杆塔的实时抗风能力，根据杆塔风荷载预警系数值判断监测杆塔风荷载下的运行状况，发出杆塔预警结果。

2.根据权利要求1所述的基于塔线耦合的配电杆塔抗风性能评估方法，其特征在于：所述步骤(1)通过微气象监测装置对配电线路杆塔抗风设计与台风相关的基础信息进行采集。

3.根据权利要求1或2所述的基于塔线耦合的配电杆塔抗风性能评估方法，其特征在于：所述步骤(1)中的基础信息包括杆塔地理信息、气象信息及杆塔抗风设计信息；所述杆塔地理信息为杆塔的位置、海拔高度；所述气象信息包括风速、风向信息；所述杆塔抗风设计信息包括杆塔抗风设计风速值、所述杆塔前后实际档距长度、所述杆塔线路的走向、杆塔塔身挡风计算系数和导线风计算系数。

4.根据权利要求3所述的基于塔线耦合的配电杆塔抗风性能评估方法，其特征在于：所述杆塔抗风设计信息采集的方法为：当台风风速超出杆塔抗风设计的风速值时，监测并采集杆塔所在地实测风速V₀、杆塔所在配电线路走向与杆塔所在地来风方向的夹角θ；采集间隔时长为t₀，t＝nt₀，其中n＝1,2,…,m，t为采集所需的时间，n为采集的次数；mt₀≤t1，t1为第一次采集的时间点，m为第m次采集的时间点。

5.根据权利要求1所述的基于塔线耦合的配电杆塔抗风性能评估方法，其特征在于：所述步骤(2)的整基杆塔承受的设计风荷载为杆塔塔身承受的风力与杆塔两侧导地线风荷载传导到杆塔的拉力之和，为整基杆塔设计的抗风能力，其计算过程如下：

F_杆塔＝F_塔身+F_导地线

F_塔身＝v²A

式中F_杆塔为整基杆塔承受的设计风荷载；F_塔身为塔身所受风力设计值；F_导地线为导地线所受风力设计值；V为抗风设计风速；A为杆塔塔身挡风计算系数；L_n为邻近杆塔前侧设计档距；L_n+1为邻近杆塔后侧设计档距；θ为杆塔所在配电线路走向与杆塔所在地来风方向的夹角；α为导地线风计算系数。

6.根据权利要求5所述的基于塔线耦合的配电杆塔抗风性能评估方法，其特征在于：所述杆塔所在配电线路走向与杆塔所在地来风方向的夹角θ用于确定杆塔在横向方向的台风作用力。

7.根据权利要求1所述的基于塔线耦合的配电杆塔抗风性能评估方法，其特征在于：所述步骤(3)中整基杆塔在台风场下实际承受的风荷载计算过程如下：

式中F’_杆塔为整基杆塔在台风场下实际承受的风荷载；F’_塔身为塔身实际所受风力；F’_导地线为导地线实际所受风力；V₀为杆塔所在地实测风速；A为杆塔塔身挡风计算系数；L’_n为实际第n个档距；L'_n+1为实际第n+1档距；θ为杆塔所在配电线路走向与杆塔所在地来风方向的夹角；α为导地线风计算系数。

8.根据权利要求1所述的基于塔线耦合的配电杆塔抗风性能评估方法，其特征在于：所述步骤(4)中的杆塔风荷载预警系数为整基杆塔在台风实时作用下的风荷载与整基杆塔抗风设计风荷载的比值，其计算过程如下：

式中β为杆塔风荷载预警系数；F_杆塔为整基杆塔承受的设计风荷载；F’_杆塔为整基杆塔在台风场下实际承受的风荷载；F_塔身为塔身所受风力设计值；F_导地线为导地线所受风力设计值；F’_塔身为塔身实际所受风力；F’_导地线为导地线实际所受风力。

9.根据权利要求8所述的基于塔线耦合的配电杆塔抗风性能评估方法，其特征在于：所述步骤(4)中的杆塔预警结果如下：

当β≥1时，监测杆塔风荷载超出设计水平，发出红色预警；

当0.9≤β＜1时，监测杆塔风荷载临近设计水平，发出黄色预警；

当0.8≤β＜0.9时，监测杆塔风荷载接近设计水平，发出蓝色预警；

当0＜β＜0.8时，监测杆塔风荷载接近设计水平，发出蓝色预警。