塔线体系脱冰跳跃模型试验研究

发布时间：2017-10-23 02:17

  本文关键词：塔线体系脱冰跳跃模型试验研究

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【摘要】：高压输电线路是国家经济建设的生命线工程,它的正常运行保证了国家经济发展、人民的生命财产安全。但是,由于输电导线常年暴露于室外,往往会受到恶劣自然环境的挑战。有资料显示,架空输电塔线系统经常因为输电导线的覆冰超负、脱冰跳跃而发生损坏,因此研究塔线体系脱冰跳跃对输电线路的安全运行具有重大的工程意义。本文采用模型试验的方法对塔线体系脱冰跳跃进行研究,具体完成如下主要工作:(1)以湖南某220k V输电线路工程项目为原型,基于动力相似理论,设计并制作了缩尺比为1:20的两档塔线体系试验模型。(2)设计了覆冰脱落控制系统,利用电磁铁对铁块的吸与放,模拟导线覆冰与覆冰脱落,通过编程的方式控制电磁铁的吸放行为可以实现输电导线拉链式脱冰与同时脱冰、整档脱冰与局部脱冰等各种工况。(3)基于塔线体系模型进行了多种工况下的脱冰跳跃试验,利用非接触式视频测试仪等设备获取了输电导线在不同脱冰工况下的动位移和动应力响应,并将试验数据与仿真结果进行了对比研究,试验数据与仿真分析结果吻合良好。(4)根据试验研究结果确定了塔线体系最危险的脱冰工况,获得了导线跳跃高度、动应力峰值等参数变化规律的定量或定性结论,这些结论可为塔线体系的设计提供参考。
【关键词】：输电线路 相似理论 导线脱冰 瞬态响应 模型试验
【学位授予单位】：湖南科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TU312.1
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第一章 绪论9-17
• 1.1 引言9-10
• 1.2 输电塔线体系概况10-13
• 1.3 国内外研究现状13-15
• 1.4 本文的主要研究内容15-17
• 第二章 塔线体系试验模型设计及其有限元分析17-37
• 2.1 塔线体系工程背景17-19
• 2.2 试验模型动力相似设计19-21
• 2.2.1 动力相似比19-21
• 2.3 试验模型设计21-27
• 2.3.1 输电线设计21-23
• 2.3.2 等代塔设计23-27
• 2.4 塔线体系模型的有限元建模与动力特性分析27-36
• 2.4.1 输电导线模型自重找形28-30
• 2.4.2 输电导线模型自重找形验证30-32
• 2.4.3 塔线体系模型的模态分析32-34
• 2.4.4 输电导线覆冰模拟34
• 2.4.5 覆冰模型的验证34-35
• 2.4.6 塔线体系模型脱冰响应分析35-36
• 2.5 本章小结36-37
• 第三章 模型验证与模型试验37-57
• 3.1 塔线体系试验模型37
• 3.2 线型与频率验证37-45
• 3.2.1 线形验证38-39
• 3.2.2 频率测试与验证39-45
• 3.3 模拟冰荷载与脱冰控制45-49
• 3.3.1 输电导线覆冰模拟45-46
• 3.3.2 脱冰控制系统46-49
• 3.4 脱冰响应测试49-56
• 3.4.1 测点布置49-50
• 3.4.2 仪器设备50-52
• 3.4.3 脱冰工况与试验步骤52-56
• 3.5 本章小结56-57
• 第四章 试验数据与分析57-71
• 4.1 塔线体系模型脱冰瞬态响应与分析57-69
• 4.1.1 整档脱冰（工况Ⅰ ~工况Ⅳ）57-64
• 4.1.2 局部脱冰（工况Ⅴ ~工况Ⅶ）64-69
• 4.2 本章小结69-71
• 第五章 结论与展望71-73
• 5.1 结论71
• 5.2 展望71-73
• 参考文献73-77
• 致谢77-79
• 附录79

【参考文献】

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本文编号：1081157