覆冰輸電線路脫冰及風(fēng)致響應(yīng)特性研究.pdf

1、輸電線路是重要生命線工程。常年暴露于野外，受氣象荷載影響嚴(yán)重。在多次的冰災(zāi)研究中發(fā)現(xiàn):導(dǎo)線脫冰和風(fēng)荷載是整個(gè)線路失效的兩個(gè)主要因素。因而，針對(duì)覆冰輸電線路，研究風(fēng)荷載和導(dǎo)線脫冰引起的動(dòng)力響應(yīng)特性是十分有意義的。
　　本文針對(duì)5B-ZBC1輸電塔，采用數(shù)值試驗(yàn)研究了導(dǎo)致輸電塔承受縱向不平衡張力的影響因素，這些因素包括風(fēng)速、初始風(fēng)攻角、輸電塔高差和導(dǎo)線覆冰厚度。采用諧波合成法生成風(fēng)荷載作用于輸電塔-線體系上。通過改變風(fēng)速大小、初始風(fēng)攻

2、角方位、輸電塔高差、導(dǎo)線覆冰厚度，研究相鄰兩跨導(dǎo)線在輸電塔上引起縱向不平衡張力的變化規(guī)律。通過數(shù)值實(shí)驗(yàn)研究導(dǎo)線脫冰對(duì)體系的影響，這一研究考慮的因素有導(dǎo)線的覆冰厚度、脫冰率、輸電體系跨數(shù)、風(fēng)速大小。通過分析數(shù)值試驗(yàn)結(jié)果獲得了如下結(jié)論:
　　(1)在相同風(fēng)速下，覆冰厚度越大，輸電塔承受的不平衡張力隨高差增長而增長的速度越大。塔頂位移均值隨高差增加而增加，覆冰厚度越大，增長速度越快。相同的高差情況下，風(fēng)荷載作用的輸電塔縱向不平衡張力隨覆

3、冰厚度的增加而增加越明顯。高差依次為30m、60m、90m時(shí)，縱向不平衡張力隨覆冰厚度增加而增加得更顯著。同時(shí)結(jié)果還表明在一些情況下現(xiàn)行規(guī)范規(guī)定所計(jì)算的輸電塔不平衡張力偏小。
　　(2)通過大量的數(shù)值計(jì)算，在統(tǒng)計(jì)基礎(chǔ)上擬合出塔線體系在風(fēng)荷載作用下的縱向不平衡張力公式。該公式適用于塔型為5B-ZBC1，輸電塔線路所在環(huán)境的最大風(fēng)速為30m/s時(shí)的輸電塔線路。該公式計(jì)算結(jié)果與數(shù)值模擬結(jié)果比較，誤差在±6％以內(nèi)，可以為相關(guān)設(shè)計(jì)提供參考。

4、
　　(3)比較各導(dǎo)線體系脫冰引起的動(dòng)力響應(yīng)，三跨體系與五跨、七跨兩種體系結(jié)果相差較大，而五跨和七跨體系計(jì)算出的導(dǎo)線回彈高度基本一致，建立五跨體系研究回彈高度更為合理;但最大不平衡張力在不同脫冰率時(shí)存在不同程度的偏差，則建立七跨體系研究最大不平衡張力更加合理。
　　(4)比較分析脫冰后輸電導(dǎo)線體系動(dòng)力響應(yīng)，在無風(fēng)荷載作用下體系的最大回彈高度最大，體系的回彈高度隨風(fēng)速增大而減小;最大不平衡張力隨風(fēng)速增加而增加，無風(fēng)荷載作用時(shí)最