高压输电线路塔线体系动力学分析

卢银均，刘 闯，陈克勇，姜金节，朱海波

(国网湖北省电力有限公司荆门供电公司，湖北 荆门 448000)

0 引 言

输电线路是由一定刚度的桁架结构的输电铁塔和可以看成悬链结构的导地线组成，在动态荷载作用下，铁塔结构和导线的震动会产生较大的位移和应力变化。由于塔线体系是在空间上复杂的耦合体系，在动载作用下的动力响应表现为明显的随机性和几何非线性特征。

孟遂民[1]应用ANSYS对超高压铁塔进行建模，认为杆件的偏心和螺栓等附件质量对结构存在影响，分别采用角钢朝向定位和质量增大的方法抵消误差，结果更为准确。卢银均[2]应用仿真软件对同塔双回特高压进行建模，并对三维建模的方法进行讨论。杨万里[3]和喻明志[4]在高压铁塔结构中加入了拉索结构模拟导线，并将铁塔进行分段研究的一种建模方法。方建[5]和黄涛[6]对高压铁塔各个部件进行了简化，得到了三维模型，研究了各个方向和不同的铁塔形式的地震下杆塔稳定情况。

此文以电网主要铁塔形式防覆冰型猫头塔为研究对象，应用三维仿真方法对一个标准耐张段的输电线路进行有限元建模，建立塔线耦合体系，并对塔线耦合体系下的模态进行理论分析，为线路设计和运行提供理论参考和实践指导。

1 线路运行案例

110 kV某线路位于黑山北部迎风面，线路最高海拔523 m， 气候类型为亚热带季风， 冬季期间主导风为北风，线路呈偏北转东北走向，与正北呈80°～90°夹角，主要地形为山地，为典型微地形、微气象区(见图1)。……