220kV双回路窄基铁塔建模及动力特性分析

毛 雨，龚 靖，王永益

(东北电力大学建筑工程学院，吉林吉林132012)

众所周知，输电塔是重要的生命线电力工程设施。伴随着我国国内经济的飞速发展，城区内的高压线路越来越多，使得线路走廊愈发紧张。一般来说，我们采用的大多是普通铁塔，但其根开大，占地多，不满足经济性的要求;相对来讲，窄基铁塔根开较小，可有效的压缩线路走廊，从而大大减小占地面积，降低工程造价。

80年代末期我国开始了紧凑型线路技术的研究和工程实施［1，2］。2009年无锡电力公司形成了涵盖220 kV和110 kV电压等级的全套窄基系列塔型［3］。2009年福建省电力勘测设计院设计了首条220 kV窄基钢管塔［4］。罗玉鹤［5］对窄基钢管塔进行动力特性分析，得到准确的自振周期，并计算了其塔身风振系数。肖琦，周凌风等［6］利用有限元法构建500 kV紧凑型窄基输电塔模型，并研究了动力特性。

目前，我国虽有地区已经成功研制并将窄基铁塔投入运行，但是窄基铁塔的设计理论还不完善，使用经验也尚不成熟，窄基塔的设计只能凭借设计者积累的一些经验，缺乏一定的理论指导。因此，利用软件来建立窄基铁塔的模型，并研究它的动力学特性对于保证输电线路的安全运行具有重要的意义。

1 有限元模型的建立

ANSYS的建模方法分为直接建模、几何建模以及混合建模三种［7］。本文中采用的建模方法是几何建模，首先在AutoCAD里画出输电塔的三维立体图形，然后利用转换程序把三维和二维面、线造型的DXF文件转换为ANSYS格式的lgw文件，最后在ANSYS里整理所用钢材的材料特性及本构关系，再稍加处理就可以完成数据转换。……