1000kV特高压输电塔线体系风荷载传递机制风洞试验研究

摘要：

【摘要】为研究输电塔线体系的风荷载传递机制,以皖电东送淮南—上海输变电工程1000kV特高压送电线路中的直线钢管塔为设计原型,在同济大学TJ-3风洞试验室进行了输电塔–八分裂导线五塔四线耦联体系完全气弹模型风洞试验,测得了体系的加速度和位移响应。采用光纤布拉格光栅(fiber Bragg grating,FBG)传感器,测得了塔身主材、导线及绝缘子在风荷载作用下的动应变。通过对不同风攻角、流场及风速工况下塔线体系动力响应数据的统计与分析,总结出了导线、绝缘子和输电塔风致振动规律;通过功率谱密度分析,揭示了输电塔线耦联体系的风荷载传递机制。研究结果表明,塔线体系风致振动呈现强非线性耦合作用,导线及绝缘子的振动对输电塔具有重要影响,随着风速的增加,导线高阶振型对能量的贡献增大。
【关键词】特高压输电线路； 1000kV耦联效应；输电塔线体系；光纤布拉格光栅传感器；风洞试验；荷载传递机制；

引言：

【引言】作为生命线系统的重要组成部分，输电线路的安全直接影响国家的生产建设和人民的生活秩序。风荷载是输电塔线体系的主要外荷载，塔线体系在风荷载作用下呈现出强非线性耦联作用。对输电塔线体系风致响应的试验研究已有不少。Momomura和Okamura等人对全尺真型塔线体系风振特性行了长达2 年(1991—1993)的观测，对塔身主材应变及八分裂导线张力进行了观测，并对其风致振动规律进行了分析。Savory 在英格兰南部对一直线塔进行了4 年的实际观测(1995—1999)，获得大量数据，对于由风荷载引起塔底基础受力进行了详细的研究

作者：

谢强；李继国；严承涌；周勇

作者单位：

同济大学土木工程学院；中国海诚工程科技股份有限公司；