| 主权项 |
一种光纤复合架空地线和普通分流地线匹配的设计方法，其特征在于，所述方法包括下述步骤：（1）结构设计阶段：确定电气性能参数和机械性能参数与普通分流地线匹配度在匹配范围内且满足线路设计要求的光纤复合架空地线；（2）优化选型阶段：确定光纤复合架空地线按照优化目标排序并且进行核算热效应和工程中的动态弧垂差值验证；（3）试验验证阶段：优化目标排序后的光纤复合架空地线进行试验验证；其中所述步骤（1）包括下述步骤：①确定所述普通分流地线的电气性能参数；所述电气性能参数包括导电率、截面积、结构、单丝直径、线路的档距、相线与地线间距、地线间距、短路电流设计值和导线电流设计值；②确定筛选光纤复合架空地线的基本依据；所述基本依据包括短路电流容量或线路短路电流最大温升以及最大运行张力；③设定所述光纤复合架空地线的单丝直径和导电率的匹配范围；④枚举单丝直径和导电率匹配范围内的光纤复合架空地线的各种组合；⑤计算所述光纤复合架空地线组合的静态参数；⑥计算光纤复合架空地线与普通分流地线组合而成的地线系统的工程应用参数，淘汰不符合线路工程应用要求的光纤复合架空地线，筛选出与普通分流地线匹配的光纤复合架空地线；所述工程应用参数包括分流比、线路短路电流温升和动态环境下的弧垂差值；⑦若需要继续调节光纤复合架空地线的导电率匹配范围，扩大导电率的匹配范围>+10%，重复进行光纤复合架空地线枚举和理论筛选；⑧若步骤③光纤复合架空地线单丝直径和导电率的匹配范围内没有与所述普通分流地线匹配的光纤复合架空地线，扩大单丝直径的匹配范围为+6%～+10%，重复进行光纤复合架空地线的枚举和理论筛选；其中所述步骤（2）包括下述步骤：a、确定优化目标、优化目标匹配度函数f(i)和匹配差函数D(i)；b、分别确定匹配的光纤复合架空地线短路电流容量和额定拉断力的匹配差比重a和b，且a+b=1；c、计算优化目标的匹配度函数值O（i）；d、所述优化目标匹配度函数值O（i）按降序排列，得出优化目标匹配度的优化顺序；其中所述步骤（2）中核算热效应由短路电流温升验证实现；所述短路电流温升验证包括下述步骤：i、载入t＝0时刻的初始温度；ii、将短路电流按指数分布分配法则分配在光纤复合架空地线各层；iii、计算t时刻光纤复合架空地线各层短路电流所产生的热量、相邻层传递的能量以及最外层能量散失，得出最后的能量散失；iv、计算t时刻能量散失后的光纤复合架空地线的温度；v、时间变成t＝t+Δt,返回步骤ii，直到时间t等于短路电流持续时间；vi、计算t＝t+Δt时刻光纤复合架空地线各层短路电流所产生的热量、相邻层传递的能量以及最外层能量散失，得出最后的能量散失；vii、计算t＝t+Δt时刻能量散失后的光纤复合架空地线的温度；viii、时间变成t＝t+Δt，返回步骤vi，直至温度达到稳定值；ix、输出温度的稳定值；其中所述步骤（2）中的动态弧垂差值验证包括下述步骤：1）通过优化选型得到与普通分流地线匹配的M组光纤复合架空地线，使档距和初始弧垂相同；2）判断工程中光纤复合架空地线的平均运行张力和安全系数是否满足工程要求；不满足要求的去掉，满足工程要求的进行下一步检验；3）判断工程中光纤复合架空地线与普通分流地线的弧垂差值是否满足工程要求；不满足要求的去掉，满足要求的进行下一步；4）根据工程应用环境，在当地最大覆冰厚度和风力条件下，挑选与普通分流地线弧垂差值最小的光纤复合架空地线，所述与普通分流地线弧垂差最小的光纤复合架空地线即为与普通分流地线最匹配的光纤复合架空地线。 |
