输电线路覆冰脱落及断线分析

本文采用我国某通用的干字塔形输电塔为原型,借助ANSYS软件建立5跨输电线路体系的有限元模型,对输电塔线体系的动力特性、覆冰静力计算、覆冰脱落及断线问题进行了全面的分析。在对输电导线找形时,采用了非线性有限元静力平衡的找形方法。通过不同的找形工况证实,对于简单的悬索结构的找形,该方法简单、高效。分别讨论了单塔、输电导线、输电塔线体系的动力特性,在分析输电塔的振型时通过添加附属杆件从而避免了局部模态过早地出现。分析了在覆冰厚度、档距、邻档导线间的跨距差以及导线两端悬挂点高差等4个因素的影响下输电塔线体系的静力受力特征。采用输电塔、线分别建模和塔线联合建模两个模型,分别对同一个覆冰脱落工况进行动力分析以讨论塔线间的耦合作用,研究表明,对于本研究采用的模型,在动力分析中,输电塔对输电导线的影响可以忽略不计,但是输电导线对输电塔却有明显的影响。采用塔线联耦体系,对不同的脱冰工况进行动力分析,分析表明,脱冰时塔线的动力效应不可忽视。最后,进行断线分析,研究了邻近断线档的输电塔位移和内力变化情况。