随机风荷载作用下耐张串金具的力学性能仿真分析

摘要

随着高压输电线路长度和运行年限的增加,极端天气的频繁发生导致线路在大风荷载作用下发生金具破坏的可能性增大。采用谐波叠加法模拟了沿线路方向多点随机风速时程曲线,基于准定常假设将风速转换为风荷载,得到了随机风作用下导线的位移和张力。在此基础上研究了档距、高差等参数变化对导线张力的影响。建立耐张串金具的精细化有限元模型,模拟耐张串各金具的相互运动。将计算得到的导线张力施加到耐张串有限元模型上,得到最不利工况下的金具应力分布情况。仿真结果表明,耐张串金具最容易发生破坏的金具为U形挂环,在其接触区域容易发生磨损。其次,直角挂板和梯形联板在左、右挂点表现出了不同的安全性,高悬挂点处更容易发生破坏。此外绝缘子串球头部位的应力较大,在受到极端荷载作用时容易断裂。