山地塔-线体系下输电线路风振影响因素分析

摘要

为揭示山地区域复杂风场作用下输电线路风致振动的影响因素，基于宁夏110 kV连南线实际线路参数建立“二塔三线”有限元精细化模型，采用重力自平衡法对线路找形计算.利用谐波叠加法模拟线路所处的随机风场，并对塔-线体系模型施加风荷载，分析山地输电线路风振的影响因素.结果表明，山地风场加速效应显著，当风仰角达45°且风向角达90°时，加速可比达1.3～1.4，易引发线路剧烈风振；相较于无塔输电线模型，塔-线体系模型的线路风振响应幅值更大，且更切合实际；导线初始张力从16 kN增大至26 kN时，其水平和垂向振幅分别降低31.1%和23.4%；线路阻尼比从0.02增至0.15时，导线的水平和垂向振幅分别降低36.4%和44.2%.增大线路初始张力、阻尼比能有效抑制线路风致振动.本研究揭示了山地风场加速效应与塔-线动力耦合的协同作用机制，定量评估了关键参数对线路风振的影响规律，提出的初始张力优化方案和阻尼比增强措施可为山地输电线路抗风设计提供重要的技术支撑.

关键词

输电线路 / 山地风场 / 塔-线体系 / 风致振动 / 有限元分析

基金资助

国家自然科学基金资助项目（51867013,52467017）; 甘肃省科技计划资助（25JRRA174,25JRRA1075,23JRRA868）