湍流下覆冰輸電線舞動分析.pdf

1、隨著經(jīng)濟的發(fā)展電力能源得到廣泛的應用，高壓、特高壓輸電線路的建設越來越普遍。冬季導線覆冰后，在風荷載作用下會發(fā)生低頻、大振幅的自激振動，即舞動。由于導線舞動的振幅較大，故會造成線路出現(xiàn)多種破壞。為此人們進行了大量的試驗及理論研究。目前常用均勻流下風荷載對導線進行分析，單導線數(shù)值分析模型多為索單元模型，分裂導線多為等效單導線模型等。本文中采用數(shù)值模擬方法計算湍流風場下，單導線索單元模型與考慮抗彎剛度的梁單元模型的運動規(guī)律，采用有限元方法精

2、確分析分裂導線在實際風場中的運動。主要研究內(nèi)容有：
　?、偻牧黠L場的數(shù)值模擬。采用達文波特風速譜為基礎，考慮了風速的空間相關性，采用諧波合成法，根據(jù)導線有限單元節(jié)點數(shù)目，合成了相應節(jié)點位置處的風速時程。模擬得到的風速時程功率譜與預期值吻合性很好。
　?、趯Ρ攘司鶆蛄黠L場與湍流風場對單導線模型舞動的影響。建立了單導線曲梁模型及索單元模型，分析不同覆冰厚度時，單導線在均勻風與脈動風時程中的舞動幅值的變化規(guī)律。結合風洞試驗測定的1

3、4mm冰厚下單導線的氣動力參數(shù)值，采用泰勒公式進行輸電線三分力系數(shù)擬合，代入單導線風荷載的計算中，分析了考慮氣動力參數(shù)的影響時湍流下導線兩種模型在三個位移方向的位移幅值與均勻流場的差別。
　?、鄯治隽送牧鲗Ψ至褜Ь€舞動的影響。建立了分裂導線的多種模型：等效單導線索單元模型、等效單導線梁單元模型，及考慮間隔棒與子導線不同連接形式的精確模型。分析四分裂導線中間隔棒與子導線間有一個節(jié)點鉸接、相鄰兩節(jié)點鉸接、相對兩節(jié)點鉸接，全節(jié)點鉸接、及

4、全節(jié)點剛接、考慮節(jié)點約束及節(jié)點扭轉(zhuǎn)耦合等模型。討論了湍流風場下上述模型的舞動位移時程，與常用等效單導線模型進行比較。分析400m檔距下四分裂導線的上述模型隨垂度增加位移的變化規(guī)律及計算不同模型起舞風速的變化。
　?、芡牧黠L場模擬參數(shù)對導線舞動的影響。分析400及1800風攻角下單導線索單元與梁單元模型在均勻流及湍流下隨檔距增加的起舞風速與終止舞動風速的變化規(guī)律。分別改變風場的湍流強度及豎向相關系數(shù)時，脈動風速時程的變化，考慮兩個系