针对覆冰四分裂导线气动特性、舞动特性研究的缺乏,进行了覆冰四分裂导线风洞试验,并系统地研究了覆冰四分裂导线的舞动特性。首先进行了覆冰四分裂导线风洞试验,得到了覆冰四分裂导线的气动力系数,接着采用等效替代法得到了覆冰四分裂导线中心轴处的等效气动力系数,再结合Den-Hartog横向驰振机理分析了覆冰四分裂导线等效气动力系数的稳定区。基于Hamilton原理,推导了二自由度覆冰导线的舞动方程,并求得了气动力系数的三次拟合曲线一般表达式。根据风洞试验得到的气动力系数,系统地研究了覆冰四分裂导线的舞动特性。结果表明:由于尾流效应的存在,相同材料的子导线的气动力系数却存在明显的差异,因此考虑覆冰四分裂导线中某一根子导线的舞动特性并不能反映覆冰四分裂导线整体的舞动特性;覆冰四分裂导线开始振动时主要以z轴方向的位...

为了解决风洞试验求覆冰输电线在风荷载下的气动系数成本高、耗时长的问题,提出了一种预测气动系数的BP神经网络方法。使用试凑法对BP神经网络模型进行调参训练,选择8×8、10×8、10×16的BP神经网络模型。以训练好的BP神经网络模型为基础,先预测了新月形、扇形覆冰单导线在不同风速下的气动系数,再预测了无覆冰、新月形、扇形覆冰四分裂导线在不同风速下的气动系数以及新月形覆冰四分裂导线在不同覆冰厚度下的气动系数,最后与风洞试验所测结果以及线性插值的结果对比。结果表明BP神经网络的预测结果与风洞试验结果拟合程度较线性插值结果好,相似度很高,BP神经网络预测方法具有可行性。

模拟新月形覆冰四分裂导线在风载荷作用下导线的扰流场,计算得到各子导线气动力系数随风攻角的变化规律,此规律与风洞试验所得规律一致.分析了子导线的尾流效应对气动力系数的影响规律,发现尾流效应对子导线气动力系数的影响规律不同.将模拟所得各子导线气动力系数换算为整体气动力系数加载到超高压输电线路的有限元模型,模拟线路的整体舞动.通过对不同初始风攻角下导线的位移响应、舞动轨迹和舞动频谱分析,发现初始风攻角为70°和100°时覆冰四分裂导线发生大幅舞动,不同的风攻角下舞动幅值及轨迹不同,但舞动模式均为垂直方向的一个半波舞动.所得结果对覆冰四分裂导线的舞动防治技术有重要的参考价值.