刘小会 张路飞 陈世民 严波 张晓艳

摘要： 为了揭示输电线路舞动时各档导线之间的相互影响，以绝缘子串及单档导线为子结构，建立了谐波激励下连续档导线运动的微分方程。通过子结构的力和位移连续条件求解方程，提出了连续档输电线动刚度的计算方法。结合有限元方法验证了连续档输电线动刚度计算方法的准确性。结果表明，当动刚度出现极大值时，谐波激励频率和该连续档导线的自振频率相同，依据这一结论可以获取连续档导线的自振频率。同时，以此为基础讨论了将连续档导线等效为弹簧质点的可能性，具体算例表明在保证两者之间静刚度和频率相同时，通过调整弹簧刚度比和阻尼可以使两者之间的动刚度曲线一致。关键词： 输电线； 舞动； 动刚度； 连续档； ABAQUS

中图分类号： TM752+.5； TB123文献标志码： A文章编号： 10044523（2016）04072010

DOI：10.16385/j.cnki.issn.10044523.2016.04.020

引言

导线覆冰后在风激励下会产生低频（0.1～3 Hz）和大振幅（约为导线直径的15～500倍）的自激振动，即舞动。当舞动持续时间较长时会对高压输电线路安全运行造成极大的危害，严重时可导致大面积供电瘫痪。近年受极端天气影响，中国西南、华中、华南等地高压电网均发生了不同程度的舞动。

目前国内外对输电线舞动的研究主要集中在用非线性动力学理论、有限元理论及实验的方法研究舞动发生的机理、结构参数及气动力参数对舞动的影响。有限元方法是研究舞动的重要手段，建立输电线舞动有限元模型时均采用等效弹簧作为舞动档导线的约束条件[13]，以此来考虑相邻档导线的影响。……