谢东升，孙 滔，史卓鹏，智生龙，白天明，李海涛

(1.国网山西省电力公司经济技术研究院， 太原 030002； 2.中北大学 理学院，太原 030051)

输电线路覆冰是威胁电网安全运行的主要隐患之一，覆冰输电线在风力作用下的舞动以及覆冰脱落所引起的线路振荡，可能导致相间闪络、金具损坏、断线倒塔等安全事故，因此分析覆冰输电线路的力学特性对于线路的安全运行具有重要意义[1-5]。在输电线路静动态力学分析中，确定输电线的初始平衡状态，即找形分析，是后续计算的前提和基础，找形结果的准确性对后续力学分析的精度有重要的影响[6-9]。

由于输电线路档距远大于输电线截面直径，输电线的刚度对其悬挂曲线的几何形状影响较小，可将输电线假设为柔性悬索，因此确定输电线的初始平衡状态属于索的找形问题[10]。该问题的分析方法主要有力密度法、动力松弛法和非线性有限元法[11]，其中非线性有限元法在我国应用较为广泛。

当前，输电线找形的有限元方法主要分为3类：直接迭代法[12-15]是以输电线弦线位置创建模型，采用实际材料性质和实常数，并设置很小的初应变，然后施加载荷，以输电线水平张力为收敛条件进行迭代计算，收敛后获得输电线初始构形；小弹性模量法[16-20]在建立输电线弦线模型时设置较大的初应变和较小的弹性模量，求得输电线在载荷作用下的初始线形，然后恢复实际弹性模量进行非线性迭代，当水平张力满足收敛条件时即得到输电线的初始构型；……