[发明专利]一种回转式间隔棒防舞效能评价方法

说明书

本发明首先采用数值方法模拟与回转式线夹连接的可扭转子导线沿档覆冰分布；利用流体力学软件分析回转式间隔棒夹持的覆冰分裂导线截面气动特性；在导线舞动模拟中考虑导线沿档覆冰变化所引起的导线气动特性变化，基于ABAQUS有限元软件，数值模拟安装不同配置方案回转式间隔棒的分裂导线的舞动响应；提取导线位移时程、运动轨迹、振动幅值和导线张力等舞动特征，用以评价不同配置方案的防舞效能，从而得到回转式间隔棒最优配置方案。与现有技术相比，本发明在回转式间隔棒防舞效能评价过程中考虑了导线沿档覆冰变化及引起的导线气动特性变化。

技术领域

本发明属于输电技术领域，更具体地，涉及一种回转式间隔棒防舞效能评价方法。

背景技术

回转式间隔棒已被应用于分裂导线的舞动防治中，但由于应用时间短，其防舞效能和配置方案尚缺乏研究，还未形成有效的防舞效能评价机制。回转式间隔棒的防舞机理就是直接从舞动形成的必要条件，即降低导线不均匀覆冰程度出发。回转式间隔棒将部分线夹设计成可自由或在一定角度范围内回转。

一般情况是在N个线夹中，有N/2个线夹能自由回转。例如，对于八分裂的间隔棒，有4个线夹能自由回转。其中，将不能自由回转的线夹称作为固定式线夹(Fixed Clamp)，将能自由回转的线夹称作回转式线夹(Rotation-free Clamp)，两者间的排列关系一般为单边排列或者间隔排列。

回转式线夹仅释放了子导线绕其轴线的扭转自由度，使子导线成为可以回转的“单导线”，在导线覆冰时能在覆冰的偏心载荷下能不断发生扭转，从而改变导线的迎风面，这样不断覆冰、不断扭转的结果，使得导线形成较为均匀的覆冰，形状趋于圆形，降低覆冰不均匀度，从而有效削弱了作用在导线上的空气动力载荷，使整个分裂导线不易发生舞动。

发明内容

为解决现有技术中存在的不足，本发明的目的在于，提供一种回转式间隔棒防舞效能评价方法。

本发明采用如下的技术方案。一种回转式间隔棒防舞效能评价方法，包括以下步骤：

步骤1，采用数值方法模拟无扭转约束子导线上覆冰形状沿档的变化，得到导线沿档覆冰截面；

步骤2，导线气动特性分析，模拟得到不同导线覆冰截面的气动参数随风攻角的变化曲线；

步骤3，建立安装阻尼间隔棒和不同回转式间隔棒配置方案的覆冰分裂导线有限元模型，模拟覆冰分裂导线在风荷载作用下的动力响应过程；

步骤4，提取安装阻尼间隔棒或者回转式间隔棒的分类导线的舞动特征，通过舞动特征对比，评价分析不同配置方案回转式间隔棒的防舞效能，得到最优回转式间隔棒配置方案。

优选地，步骤1具体包括：

步骤1.1，设置参数，包括：导线直径d，导线扭转刚度k，档距L，导线沿档覆冰模拟点x，覆冰划分层数p_b，凝冰角β₀，导线截面环向划分份数；并极半径坐标r(θ)存储每个方向的覆冰极半径；

步骤1.2，以如下公式计算第i层覆冰的扭矩M_i及其所引起的扭转角θ_i，

式中：

i＝1,2,…,p_b，i＝1即导线上形成的第一层覆冰；

ρ_ice表示覆冰密度；

g表示重力加速度；

r_i-1(·)表示上一层覆冰叠加后所得到的导线覆冰极半径；