覆冰输电线路分裂导线舞动的建模与数值模拟

谢增 1; 刘吉轩 1; 刘超群 1; 2; 陈花玲 1

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覆冰输电线路分裂导线舞动的建模与数值模拟

更新时间：2025-07-09

- 覆冰输电线路分裂导线舞动的建模与数值模拟
- Modelling and Simulation for Iced Bundle Conductor Galloping
- 西安交通大学学报 2012年46卷第7期页码：69-74
- 作者机构：
  
  西安交通大学机械工程学院,西安,710049
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：
  中图分类号： O32;TM75
- 网络首发：2012-07-10，
  
  纸质出版：2012
- 稿件说明：
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谢增 1, 刘吉轩 1, 刘超群 1, 等. 覆冰输电线路分裂导线舞动的建模与数值模拟[J]. 西安交通大学学报, 2012,46(7):69-74.

Modelling and Simulation for Iced Bundle Conductor Galloping[J]. 2012, 46(7): 69-74.
谢增 1, 刘吉轩 1, 刘超群 1, 等. 覆冰输电线路分裂导线舞动的建模与数值模拟[J]. 西安交通大学学报, 2012,46(7):69-74. DOI：

Modelling and Simulation for Iced Bundle Conductor Galloping[J]. 2012, 46(7): 69-74. DOI：

摘要

针对以往在覆冰分裂导线舞动的理论模型中缺少对分裂导线扭转刚度进行分析的问题

提出了一种改进的舞动分析模型.将分裂导线等效为单导线

在现有的对单导线舞动建模研究的基础上

采用假设模态法

利用Hamilton变分原理建立了覆冰导线在垂直、水平和扭转方向的动力学模型.考虑到分裂导线和单导线在扭转刚度上的不同

引入了一种分裂导线扭转刚度的计算方法

推导出分裂导线固有频率的计算公式

并将它们应用到所建模型中

使模型能够分析覆冰分裂导线的舞动

用经典Runge-Kutta法对模型进行求解

从而实现了对覆冰分裂导线的数值模拟.以中山口大跨越分裂导线舞动作为实例

由所建立的模型得到的数值模拟结果与实际观测值基本一致

从而验证了模型和数值模拟方法的准确性.

Abstract

Considering torsional stiffness of bundle conductors

an improved model is proposed to comprehensively incarnate and predict iced bundle transmission line galloping. A bundle line is modeled as an equivalent single conductor for taking advantages of single conductor in the previous research. A dynamic model

which accommodates interactions of the vertical

horizontal and torsional movements

is set up with Hamilton variational principle and by assumed mode method. According to the difference of torsional stiffness between bundle and single conductors

a new algorithm for calculating the torsional stiffness of bundle transmission lines is presented

and then the natural frequency of bundle conductors is analyzed.Taking the torsional stiffness and natural frequency of bundle conductors into account

the model enables to describe galloping of bundle conductors. Numerical simulation is performed with Runge-Kutta method for the bundle conductors with large span in Zhongshankou and shows a coincident result with the real observation.

关键词

Keywords

references

郭应龙,李国兴,尤传永.输电线路舞动 [M].北京:中国电力出版社,2002:141-144.

ZHANG Q, POPPLEWELL N,SHAH A H.Galloping of bundle conductor[J].Sound and Vibration,2000,234(1):115-134.

NIGOL O, BUCHAN P G. Conductor galloping:torsional mechanism[J].IEEE Transactions on Power Apparatus and Systems,1981,100(2):708-720.

YU P, POPPLEWELL N,SHAH A H, et al.Three-degree-of-freedom model for galloping: Part Ⅰ Formulation [J]. ASCE Journal of Engineering Mechanics,1993,119(12):2404-2425.

YU P, POPPLEWELL N,SHAH A H, et al.Three-degree-of-freedom model for galloping: Part Ⅱ Solutions [J]. ASME Journal of Engineering Mechanics,1993,119(12):2426-2448.

DESAI Y M, YU P, POPPLEWELL N,et al. Finite element modelling of transmission line galloping [J]. Computers Structures, 1995, 57(3): 407-420.

刘小会,严波,张宏雁,等.分裂导线舞动非线性有限元分析方法 [J].振动与冲击,2010,29(6):129-133.

LIU Xiaohui, YAN Bo, ZHANG Hongyan,et al.Nonlinear finite element analysis for galloping of iced bundle conductors [J].Journal of Vibration and Shock,2010,29(6):129-133.

EDWARDS A T, MADEYSKI A.Progress report on the investigation of galloping of transmission line conductors [J]. Transactions of the AIEE: Part Ⅲ Power Apparatus and System,1956: 75(3):666-686.

NIGOL O, CLARKE G J, HAVARD D G.Torsional stability of bundle conductors [J].IEEE Transactions on Power Apparatus and Systems,1977, 96(5):1666-1674.

WANG Jianwei, LILIEN J. A new theory for torsional stiffness of multi-span bundle overhead transmission lines [J]. IEEE Transactions on Power Delivery,1998,13(14):1405-1411.

谢增,刘吉轩,刘超群,等.架空输电线路分裂导线扭转刚度计算新方法 [J].西安交通大学学报,2012,46(2):100-105,140.

XIE Zeng, LIU Jixuan, LIU Chaoqun, et al. New calculating algorithm for torsional stiffness of bundle overhead transmission lines [J].Journal of Xi'an Jiaotong University,2012,46(2):100-105,140.

倪振华.振动力学 [M].西安:西安交通大学出版社,1988:338-340,410-414.

架空输电线路分裂导线扭转刚度计算新方法.2012,46(2):100-105.

切向接触刚度测量方法的理论改进.2012,46(1):66-69.

粗糙机械结合面的接触刚度研究.2011,45(6):69-74.

二维桁架路径模型的自动生成算法.2012,46(5)91-96.

带串联补偿的输电线路纵联阻抗性能分析.2011,45(6):97-103.

故障全量的分相复合阻抗输电线路纵联保护原理.2010,44(2):92-97.

基于模型识别的平行线路零序方向元件.2010,44(2):102-107.

双端带并联电抗器的输电线路纵联保护.2009,43(10):99-103.

带可控串补和可调电抗器输电线路纵联保护新原理.2008,42(10):1259-1263.

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