發(fā)布時(shí)間：2020-04-27 10:26

【摘要】：輸電線路舞動(dòng)是不對(duì)稱截面導(dǎo)線在風(fēng)載作用下產(chǎn)生的一種低頻大幅振動(dòng),舞動(dòng)會(huì)對(duì)導(dǎo)線、鐵塔螺栓、金具等造成破壞,嚴(yán)重時(shí)還會(huì)發(fā)生鐵塔倒塌,對(duì)線路安全運(yùn)行造成嚴(yán)重威脅。在輸電線路上加裝防舞裝置,作為一種簡(jiǎn)單有效的防舞措施目前被廣泛得應(yīng)用。本文基于雙自由度受迫振動(dòng)機(jī)理,設(shè)計(jì)了一種防舞裝置并進(jìn)行參數(shù)研究,對(duì)輸電線路的防舞研究具有一定的意義。本文以輸電線路防舞裝置之一的抑扭環(huán)為研究對(duì)象,基于彈簧吸振原理,采用雙自由度受迫振動(dòng)系統(tǒng),進(jìn)行防舞裝置的設(shè)計(jì)研究,以提高抑扭環(huán)在線路發(fā)生舞動(dòng)后的防舞性能。首先對(duì)抑扭環(huán)裝置進(jìn)行了改進(jìn)設(shè)計(jì),給出了改進(jìn)后抑扭環(huán)的結(jié)構(gòu)圖、基本尺寸圖及三維圖;其次分別建立了抑扭環(huán)的單自由度模型和雙自由度模型,從理論上證明了改進(jìn)后抑扭環(huán)的防舞有效性;然后利用有限元軟件對(duì)改進(jìn)后抑扭環(huán)進(jìn)行了模態(tài)分析,確定了裝置模態(tài)振型并研究了吸振彈簧、扭轉(zhuǎn)彈簧剛度對(duì)裝置垂直方向、扭轉(zhuǎn)方向振動(dòng)固有頻率的影響;最后建立了抑扭環(huán)-輸電線路導(dǎo)線系統(tǒng)簡(jiǎn)化有限元模型,施加舞動(dòng)激勵(lì),對(duì)比分析了四種不同布置方式下裝置改進(jìn)前后輸電線路檔距中點(diǎn)舞動(dòng)豎向位移、舞動(dòng)軸力以及舞動(dòng)頻率的大小。結(jié)果表明,改進(jìn)后的抑扭環(huán)相比于改進(jìn)前可以減小輸電線路檔距中點(diǎn)的舞動(dòng)豎向位移的峰-峰值和最大值、舞動(dòng)軸力的峰-峰值和最大值以及舞動(dòng)的頻率。當(dāng)改進(jìn)后的抑扭環(huán)采用檔距不等間距五點(diǎn)布置時(shí),防舞效果達(dá)到最佳。
【圖文】：

華北電力大學(xué)碩士學(xué)位論文復(fù)雜，使得輸電線路極易發(fā)生舞動(dòng)。根據(jù)現(xiàn)有的治理舞動(dòng)的措施來看，設(shè)種防舞性能優(yōu)良的防舞裝置對(duì)輸電線路的舞動(dòng)治理具有非常重要的意義。1.2 國(guó)內(nèi)外防舞裝置研究現(xiàn)狀自 1987 年之后，我國(guó)就開始對(duì)防舞金具等做了大量的研究，并根據(jù)不同研制出大量的防舞金具。圖 1-1 總結(jié)了各種防舞裝置與措施。文獻(xiàn)[18]介失諧擺、雙擺防舞器、偏心重錘、扭轉(zhuǎn)抑制防舞器、線夾回轉(zhuǎn)式間隔棒、防舞器等防舞機(jī)理。

20 世紀(jì) 60 年代以來至今，國(guó)內(nèi)專家外學(xué)者根據(jù)各種現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)以及出了許多舞動(dòng)理論。目前公認(rèn)的理論有 Den Hartog 垂直舞動(dòng)機(jī)理，，O舞動(dòng)機(jī)理和 P.Yu 偏心慣性耦合機(jī)理。 垂直舞動(dòng)機(jī)理Den Hartog 垂直舞動(dòng)機(jī)理認(rèn)為[40]，當(dāng)橫向風(fēng)吹過非圓截面覆冰導(dǎo)線上產(chǎn)生升力和阻力。當(dāng)升力曲線斜率的負(fù)值大于阻力時(shí)，導(dǎo)線截穩(wěn)定，會(huì)發(fā)展成為舞動(dòng)。Den Hartog 垂直舞動(dòng)機(jī)理的數(shù)學(xué)描述如式（/ 0L D C θ + C< 式中，LC和DC分別為導(dǎo)線氣動(dòng)升力和阻力系數(shù)，θ為偏心覆冰導(dǎo)。圖 2-1 為 Den Hartog 激發(fā)模式。然而，Den Hartog 理論僅考慮了線在風(fēng)激勵(lì)下的空氣動(dòng)力特性,忽略了導(dǎo)線扭轉(zhuǎn)的影響。試驗(yàn)表明不僅發(fā)生在升力曲線的負(fù)斜率區(qū)，也發(fā)生在升力曲線的正斜率區(qū)， Hartog 理論無法解釋的[41]。
【學(xué)位授予單位】：華北電力大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TM75

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2642163