基于非线性有限元的输电线路脱冰跳跃研究

摘要

脱冰跳跃是造成覆冰地区输电线路机械结构损失和电气故障的主要灾害形式之一.梳理了自然条件下输电线路上覆冰脱落的相关研究,获取了自然脱冰的典型形式,为脱冰研究提供了重要参考.提出了输电线路脱冰过程的动力学模型,提供了非线性有限元分析的理论基础,对比了脱冰跳跃数值模拟的集中载荷法、“复合”单元法和改变密度法并分析了其适用场景.选定改变密度法对一段真实线路进行了实例分析,研究了覆冰厚度对导线静态构型和脱冰振动特性(即档中点脱冰跳跃高度与导线端部动态张力)的影响规律.该文的研究成果为输电线路设计、抗冰改造提供了参考,为脱冰跳跃防治提供了技术支撑,为电网的安全稳定运行提供了保障.