不同覆冰状态下输电塔线体系脱冰及断线受力分析
汇报人：
2024-01-30
目录
contents
引言
输电塔线体系覆冰类型及特点
输电塔线体系脱冰过程及受力分析
输电塔线体系断线过程及受力分析
不同覆冰状态下输电塔线体系脱冰及断线对比研究
结论与展望
01
引言
覆冰会导致输电塔线体系的重量增加、刚度变化，进而影响其稳定性和安全性。
覆冰对输电塔线体系的影响
脱冰及断线事故可能导致输电塔线体系的破坏和倒塌，对电力系统造成严重影响。
脱冰及断线事故的危害
通过分析不同覆冰状态下输电塔线体系的脱冰及断线受力情况，为输电塔线体系的设计、施工和运维提供理论依据和技术支持。
研究意义
国内学者在输电塔线体系的覆冰、脱冰及断线受力分析方面开展了大量研究，取得了一系列成果。
国内研究现状
国外研究现状
发展趋势
国外学者在相关领域也进行了深入研究，提出了许多有价值的理论和方法。
随着计算机技术和数值分析方法的不断发展，输电塔线体系的受力分析将更加精确和高效。
03
02
01
主要内容
本研究将针对不同覆冰状态下的输电塔线体系，分析其脱冰及断线的受力情况，包括静力分析和动力分析两个方面。
研究方法
采用数值模拟和实验验证相结合的方法，建立输电塔线体系的有限元模型，进行受力分析和计算。同时，通过实验验证数值模拟结果的准确性和可靠性。
02
输电塔线体系覆冰类型及特点
1
2
3
低温下，雨滴与导线等物体表面接触后冻结形成。
形成条件
呈透明状，密度大，粘附力强。
形态特点
增加导线重量和弧垂，可能引发断线、倒塔等事故。
对输电塔线体系的影响
形成条件
雾天或云层中过冷水滴在导线等物体表面凝华形成。
形态特点
呈白色松散状，密度小，粘附力较弱。
对输电塔线体系的影响
相对较轻，但也可能导致导线舞动、闪络等问题。
03
对输电塔线体系的影响
根据混合比例不同，影响程度也有所不同，可能引发多种问题。
01
形成条件
雨凇和雾凇交替出现或同时存在时形成。
02
形态特点
具有雨凇和雾凇的特点，密度和粘附力介于两者之间。
01
02
04
增加导线重量和弧垂，导致塔身和绝缘子串偏斜。
引发导线舞动和闪络，影响输电安全。
严重时可能导致断线、倒塔等事故，造成大范围停电。
增加维修难度和成本，影响电力供应稳定性。
03
03
输电塔线体系脱冰过程及受力分析
指覆冰在输电导线上的附着状态因温度升高、风力作用等因素而发生改变，导致冰层脱落的现象。
脱冰现象
包括全面脱冰和部分脱冰，全面脱冰指整个导线上的冰层全部脱落，部分脱冰则仅指部分区域的冰层脱落。
脱冰类型
脱冰往往从导线的一侧或某一点开始，然后逐渐扩展至整个导线，脱冰顺序对输电塔线体系的受力有重要影响。
脱冰顺序
冲击载荷
01
脱冰瞬间，导线上的冰层会对导线产生一个冲击载荷，该载荷的大小与冰层的厚度、密度、脱落速度等因素有关。
动张力
02
脱冰过程中，导线因振动而产生的动张力会对输电塔和绝缘子串产生作用，动张力的大小与导线的振动特性、冰层脱落的方式等因素有关。
不平衡张力
03
部分脱冰时，导线上未脱落的冰层与已脱落的冰层之间会产生不平衡张力，该张力会对输电塔和绝缘子串产生不利影响。
导线舞动
在脱冰过程中，如果导线振动过于剧烈，可能会引发导线舞动现象，导致导线大幅度摆动，对输电塔和绝缘子串产生严重冲击。
塔身失稳
如果输电塔的结构设计不合理或塔身材料强度不足，在脱冰过程中可能会因受力过大而发生失稳现象，导致输电塔倒塌或严重变形。
绝缘子串破坏
脱冰过程中产生的冲击载荷和动张力可能会对绝缘子串造成破坏，导致绝缘子串断裂或脱落，影响输电线路的正常运行。
04
输电塔线体系断线过程及受力分析
断线是指输电线路中导线因覆冰、风振等原因发生断裂的现象。
断线过程涉及导线的材料特性、覆冰状况、气象条件等多种因素。
断线可能导致输电塔线体系的破坏和电力系统的故障。
03
动态响应的幅值和持续时间与断线位置、导线张力和体系阻尼等因素有关。
01
断线瞬间，导线张力突然释放，引起输电塔线体系的振动。
02
振动波在输电塔线体系中传播，可能导致其他导线和塔身的共振。
断线可能导致输电塔线体系的失稳和倒塌。
稳定性问题需要考虑输电塔的结构形式、材料特性、基础条件等因素。
采取适当的加固措施和提高输电塔的抗风抗震能力，有助于增强输电塔线体系的稳定性。
05
不同覆冰状态下输电塔线体系脱冰及断线对比研究
局部脱冰
局部脱冰时，脱冰段导线产生较大的纵向张力差，可能导致输电塔线体系发生纵向失稳。
整体脱冰
整体脱冰时，整个档距内的导线张力突然释放，对输电塔线体系产生较大的冲击荷载，可能导致横向失稳。
断线
断线时，导线张力瞬间消失，对输电塔线体系产生较大的动力响应，可能导致倒塔等严重后果。
通过增加杆塔材料、优化