【摘要】：隨著我國經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展和電力需求的快速增長,輸電網(wǎng)絡(luò)的壓力越來越大,高壓大容量輸電線路的建設(shè)已成為社會(huì)發(fā)展的趨勢(shì)。但是,架空輸電導(dǎo)線因載流而長期處于高溫條件下,受到張力和微風(fēng)振動(dòng)的耦合作用,影響線路安全運(yùn)行。目前,風(fēng)速、載流量、環(huán)境溫度、時(shí)間變化和導(dǎo)線直徑對(duì)導(dǎo)線溫度影響的研究大多是基于傳統(tǒng)的熱平衡理論的方法,而很少考慮導(dǎo)線內(nèi)部間隙的分布、股間接觸和空氣對(duì)流條件對(duì)其徑向溫度分布的影響;另外,由于鋼芯、導(dǎo)線內(nèi)空氣和鋁股的導(dǎo)熱系數(shù)不同,導(dǎo)致徑向溫度分布不均勻,也對(duì)導(dǎo)線的應(yīng)力分布和疲勞壽命產(chǎn)生影響,而考慮導(dǎo)線徑向溫度場分布對(duì)其應(yīng)力應(yīng)變特性和微風(fēng)振動(dòng)特性的影響的文獻(xiàn)鮮有發(fā)表�；谝陨蠁栴},本文主要做了以下工作:首先,以熱平衡方程為基礎(chǔ)計(jì)算了導(dǎo)線的載流量和復(fù)合散熱系數(shù),建立了導(dǎo)線溫度場有限元模型,分析了風(fēng)速、載流量、環(huán)境溫度、時(shí)間變化和導(dǎo)線直徑對(duì)導(dǎo)線的徑向溫度分布的影響,分析了導(dǎo)線的徑向溫度對(duì)線路動(dòng)態(tài)增容的影響。然后,根據(jù)導(dǎo)線的股線軸向張力方程,計(jì)算了在張力和溫度共同作用下導(dǎo)線的股線應(yīng)力,建立了導(dǎo)線應(yīng)力場有限元模型,分析了運(yùn)行張力和溫度對(duì)導(dǎo)線的股線應(yīng)力和應(yīng)變分布的影響。最后,基于能量平衡法,建立了架空輸電導(dǎo)線的能量方程,計(jì)算了導(dǎo)線的微風(fēng)振動(dòng)的振幅,在此基礎(chǔ)上分析了地形、張力、檔距和溫度對(duì)導(dǎo)線微風(fēng)振動(dòng)的強(qiáng)度的影響;基于Miner累積損傷原理,根據(jù)風(fēng)速和風(fēng)向概率分布,并考慮導(dǎo)線的外層鋁股的應(yīng)力,計(jì)算了導(dǎo)線的疲勞壽命,分析了地形、運(yùn)行張力、懸掛點(diǎn)高度和導(dǎo)線溫度對(duì)導(dǎo)線的疲勞壽命的影響。
【圖文】：

邐幾米？幾十米逡逑根據(jù)流體力學(xué)原理，如果風(fēng)以0．５ｍ／ｓ？１０ｍ／ｓ速度穩(wěn)定地垂直吹向?qū)Ь�，大逡逑量的氣流渦流會(huì)出現(xiàn)在導(dǎo)線的背風(fēng)側(cè)，這些漩渦就是“卡曼漩渦”［５１。圖１－１是微逡逑風(fēng)振動(dòng)原理圖，一般來說，當(dāng)微風(fēng)振動(dòng)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生卡曼漩渦和同步效應(yīng)，其中前逡逑者是風(fēng)吹向?qū)Ь�，在導(dǎo)線后面產(chǎn)生的渦流，而后者則是基于卡曼漩渦效應(yīng)，形成逡逑的導(dǎo)線的振動(dòng)頻率、渦流的頻率保持在一定頻率的現(xiàn)象｜６１。微風(fēng)振動(dòng)通常可持續(xù)逡逑數(shù)小時(shí)，當(dāng)頻率在３Ｈｚ？１５０Ｈｚ之間時(shí)，可能持續(xù)數(shù)天，但其最大雙振幅通常不逡逑超過導(dǎo)線直徑的２？３倍｜７１。微風(fēng)振動(dòng)使上下彎曲的振動(dòng)波分布在輸電導(dǎo)線上，這逡逑會(huì)導(dǎo)致不同的動(dòng)彎應(yīng)力的產(chǎn)生，會(huì)造成導(dǎo)線內(nèi)股與股之間，，層與層之間，導(dǎo)線與逡逑夾具之間產(chǎn)生微動(dòng)磨損，并且在長期的振動(dòng)之后，磨損累積到一定程度，將會(huì)發(fā)逡逑生嚴(yán)重的事故例如疲勞和斷線，如圖丨－２，導(dǎo)致大規(guī)模的斷電，造成無法估量的逡逑損失。因此

邐幾米？幾十米逡逑根據(jù)流體力學(xué)原理，如果風(fēng)以0．５ｍ／ｓ？１０ｍ／ｓ速度穩(wěn)定地垂直吹向?qū)Ь�，大逡逑量的氣流渦流會(huì)出現(xiàn)在導(dǎo)線的背風(fēng)側(cè)，這些漩渦就是“卡曼漩渦”［５１。圖１－１是微逡逑風(fēng)振動(dòng)原理圖，一般來說，當(dāng)微風(fēng)振動(dòng)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生卡曼漩渦和同步效應(yīng)，其中前逡逑者是風(fēng)吹向?qū)Ь�，在導(dǎo)線后面產(chǎn)生的渦流，而后者則是基于卡曼漩渦效應(yīng)，形成逡逑的導(dǎo)線的振動(dòng)頻率、渦流的頻率保持在一定頻率的現(xiàn)象｜６１。微風(fēng)振動(dòng)通�？沙掷m(xù)逡逑數(shù)小時(shí)，當(dāng)頻率在３Ｈｚ？１５０Ｈｚ之間時(shí)，可能持續(xù)數(shù)天，但其最大雙振幅通常不逡逑超過導(dǎo)線直徑的２？３倍｜７１。微風(fēng)振動(dòng)使上下彎曲的振動(dòng)波分布在輸電導(dǎo)線上，這逡逑會(huì)導(dǎo)致不同的動(dòng)彎應(yīng)力的產(chǎn)生，會(huì)造成導(dǎo)線內(nèi)股與股之間，層與層之間，導(dǎo)線與逡逑夾具之間產(chǎn)生微動(dòng)磨損，并且在長期的振動(dòng)之后，磨損累積到一定程度，將會(huì)發(fā)逡逑生嚴(yán)重的事故例如疲勞和斷線，如圖丨－２，導(dǎo)致大規(guī)模的斷電，造成無法估量的逡逑損失。因此
【學(xué)位授予單位】：華北電力大學(xué)(北京)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TM75;O346.2

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本文編號(hào)：2692068