[发明专利]一种以防治输电线路绝缘子串风害为目标的设计方法

权利要求书

1.一种以防治输电线路绝缘子串风害为目标的设计方法，其特征在于，所述方法基于输电线与绝缘子串的强烈耦合作用，建立包含输电线、绝缘子串的输电线路多体系统有限元模型，从系统角度分析绝缘子串动态特性，获取其偏摆及振动基本频率，并以此为目标，利用减振器有限元模型优化模型尺寸，最终分别以防治风偏及绝缘子串风致断裂风害事故为目标，实现减振器的优化设计；

所述方法包括以下步骤：

（1）建立输电线路多体系统有限元参数化模型；

（1-1）通过悬索的非线性分析及约束施加确定输电线初始形状，建立输电线有限元模型；

（1-2）通过模态参数识别方法，通过现场试验确定绝缘子串材料参数，建立绝缘子串有限元模型；

（1-3）通过边界条件施加，建立包含输电线、绝缘子串的输电线路多体系统有限元参数化模型；

（2）输电线路多体系统动态特性分析；

针对输电线路多体系统有限元模型进行有预应力模态分析，确定多体系统中绝缘子串偏摆及振动基本频率、振型动态特性参数；

（3）减振器的设计；

采用非线性摆锤减振器，建立减振器有限元模型，通过优化设计方法分别以多体系统中绝缘子串偏摆及振动基本频率为目标，获得减振器尺寸的设计；

（4）减振器的安装设计；

通过铰接的方式将非线性摆锤减振器安装于线路的间隔棒上。

2.根据权利要求1所述的一种以防治输电线路绝缘子串风害为目标的设计方法，其特征在于，所述步骤（1）中输电线悬索可采用悬链曲线或抛物线理论，优选悬链曲线理论。

3.根据权利要求1所述的一种以防治输电线路绝缘子串风害为目标的设计方法，其特征在于，所述步骤（1）中输电线可采用3D仅受拉杆、3D梁和索单元进行建模。

4.根据权利要求1所述的一种以防治输电线路绝缘子串风害为目标的设计方法，其特征在于，所述步骤（1）中绝缘子串包括输电线路常用的玻璃绝缘子串、瓷绝缘子串和复合绝缘子串。

5.根据权利要求1所述的一种以防治输电线路绝缘子串风害为目标的设计方法，其特征在于，所述步骤（3）中采用的所述非线性摆锤减振器为重锤类减振器，通过改变摆锤重量，摆杆长度、直径参数可以改变其固有频率。