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期刊號(hào)： CN32-1800/TM| ISSN1007-3175

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防風(fēng)拉線對(duì)輸電塔線體系抗風(fēng)性能的動(dòng)態(tài)響應(yīng)分析

來源：電工電氣發(fā)布時(shí)間：2025-07-24 14:24 瀏覽次數(shù)：7

防風(fēng)拉線對(duì)輸電塔線體系抗風(fēng)性能的動(dòng)態(tài)響應(yīng)分析

董芳如1，劉舉成2，戴惠婷3，馬佳蓮3
(1 湖南城市學(xué)院 機(jī)械與電氣工程學(xué)院，湖南 益陽 413000；
　2 國網(wǎng)山東省電力公司棲霞市供電公司，山東 棲霞 265300；
3 河北石油職業(yè)技術(shù)大學(xué) 電氣與電子系，河北 承德 067000)
 
    摘 要：大風(fēng)環(huán)境下輸電線路易發(fā)生倒塌、斷線、跳閘等故障，嚴(yán)重時(shí)會(huì)影響線路的正常運(yùn)營和使用安全。為了掌握大風(fēng)作用下地錨式防風(fēng)拉線對(duì)塔線體系抗風(fēng)性能的影響，以 110 kV 草某一線為工程背景，運(yùn)用 ANSYS 軟件搭建桿塔-導(dǎo)線-防風(fēng)拉線模型，分析在 32、38、42 m/s 風(fēng)速作用下防風(fēng)拉線對(duì)塔線體系抗風(fēng)的效果；采用塔頂偏移比、主材壓屈比評(píng)估桿塔在不同風(fēng)速作用下的抗風(fēng)性能，并通過引入拉線張力比，評(píng)估防風(fēng)拉線的抗風(fēng)能力。研究結(jié)果表明：隨著風(fēng)速的增加，桿塔主材均滿足屈服強(qiáng)度，防風(fēng)拉線始終處于安全狀態(tài)，且在 42 m/s 極端風(fēng)速下，塔頂位移比偏大，需采取適當(dāng)加固措施。
    關(guān)鍵詞： 風(fēng)振位移；塔線體系；風(fēng)振響應(yīng)；防風(fēng)拉線
    中圖分類號(hào)：TM752     文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B     文章編號(hào)：1007-3175(2025)07-0043-09
 
Dynamic Response Analysis of Windproof Guy Wires on Wind Resistant
Performance of the Transmission Tower Line System
 
DONG Fang-ru1, LIU Ju-cheng2, DAI Hui-ting3, MA Jia-lian3
（1 College of Mechanic and Electrical Engineering, Hunan City University, Yiyang 413000, China;
2 State Grid Shandong Electric Power Company Qixia Power Supply Company, Qixia 265300, China;
3 Department of Electrical and Electronics, Hebei Petroleum University of Technology, Chengde 067000, China）
 
    Abstract: Under high wind conditions, transmission lines are prone to faults such as collapse, wire breakage, and tripping, which can severely impact their normal operation and safety. In order to grasp the influence of ground-anchored windproof guy wires on the wind resistance performance of the tower line system under strong wind conditions, this study takes the 110 kV grass a line as the engineering background. Utilizing ANSYS software, a model of the tower-conductor-windproof guy wires was established to analyze the wind resistance effectiveness of the windproof guy wires on the tower line system under wind speeds of 32, 38, and 42 m/s. The tower top displacement ratio and main material buckling ratio were employed to evaluate the wind resistance performance of the tower under different wind speeds. The research findings indicate that as wind speed increases, the tower’s main structural materials consistently meet yield strength requirements,the windproof guy wires remain in a safe operational state, and under the extreme wind speed of 42 m/s, the tower top displacement ratio becomes excessively large, necessitating the implementation of appropriate reinforcement measures.
    Key words: wind-induced displacement; tower line system; wind-induced response; windproof guy wire
 
參考文獻(xiàn)
[1] 楊文剛，朱伯文，齊立忠，等. 特高壓拉線塔拉線的非線性靜力特性及其整體簡化有限元模型[J]. 中國電機(jī)工程學(xué)報(bào)，2015，35(S1) ：232-240.
[2] 張凱.±800 kV 特高壓直流用拉線塔結(jié)構(gòu)分析[D]. 保定：華北電力大學(xué)，2014.
[3] LI Jiaxiang, LI Hongnan, FU Xing.Stability and dynamic analyses of transmission tower-line systems subjected to conductor breaking[J].International Journal of Structural Stability and Dynamics，2017，17(6) ：1771013.
[4] 李娟，廖崢，張陵，等. 新疆強(qiáng)風(fēng)沙塵環(huán)境下 750 kV 線路運(yùn)維技術(shù)[J] . 電力系統(tǒng)保護(hù)與控制，2017，45(2) ：123-130.
[5] 于佳寶，卓越，張佳毅，等. 海島大跨越輸電塔線體系風(fēng)振響應(yīng)及動(dòng)力失穩(wěn)分析[J] . 山東電力技術(shù)，2024，51(1) ：1-10.
[6] MACEDO F C, ALMINHANA F, MIGUEL L F F, et al.Performance-based reliability assessment of transmission lines under tornado actions[J].Reliability Engineering & System Safety，2024，252 ：110475.
[7] ZHU Chao, YANG Qingshan, HUANG Guoqing, et al.Fragility analysis and wind directionality-based failure probability evaluation of transmission tower under strong winds[J].Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics，2024，246 ：105668.
[8] 甘鳳林，李小磊，高黔. 拉線初始預(yù)應(yīng)力分布對(duì)拉線桿塔受力影響的研究[J]. 廣東電力，2010，23(9) ：7-10.
[9] ZHU N, SPARLING B F, KING J P C.Comparison of aeroelastic wind tunnel tests and frequency domain analyses of guyed mast dynamic response[J].Canadian Journal of Civil Engineering，2011，38(9) ：984-997.
[10] GANI F, LEGERON F.Dynamic response of transmission lines guyed towers under wind loading[J].Canadian Journal of Civil Engineering，2010，37(3) ：450-465.
[11] 汪大海，李杰. 強(qiáng)風(fēng)下高壓輸電塔線系統(tǒng)非線性隨機(jī)動(dòng)力響應(yīng)[J]. 振動(dòng)與沖擊，2010，29(6) ：62-65.
[12] 張軍強(qiáng)，李楠，高永亮，等. 大場(chǎng)域來流空間強(qiáng)風(fēng)風(fēng)場(chǎng)的數(shù)值模擬研究[J]. 高壓電器，2021，57(7) ：98-104.
[13] 賀博，修婭萍，趙恒，等. 強(qiáng)臺(tái)風(fēng)下高壓輸電線路塔——線耦聯(lián)體系的力學(xué)行為仿真分析一：靜力響應(yīng)分析[J].高壓電器，2016，52(4) ：36-41.
[14] TIAN Li, ZHANG Xin, FU Xing.Fragility analysis of a long-span transmission tower-line system under wind loads[J].Advances in Structural Engineering，2020，23(10) ：2110-2120.
[15] 余傳運(yùn)，張建潤. 輸電塔線體系動(dòng)力特性及風(fēng)振響應(yīng)分析[J] . 東南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)，2019，49(1) ：116-124.
[16] 宋耐超，王瑞琦，李明明，等. 多自然災(zāi)害下的架空輸電線路運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估[J] . 電力系統(tǒng)保護(hù)與控制，2021，49(19) ：65-71.
[17] 楊肖輝，張東，李曉光，等.750 kV 輸電線路風(fēng)偏跳閘原因分析及改造措施研究[J] . 電氣工程學(xué)報(bào)，2017，12(1) ：40-46.
[18] 馬瑩. 吐魯番地區(qū)輸電線路防風(fēng)措施的研究及應(yīng)用[D].保定：華北電力大學(xué)，2018.
[19] 紀(jì)冬梅，趙大樂，姚秀平，等. 大跨越高壓輸電塔線體系的動(dòng)力特性分析[J] . 上海電力學(xué)院學(xué)報(bào)，2012，28(6) ：501-504.
[20] 伍川，楊曉輝，趙鵬飛，等. 基于塔線體系的風(fēng)荷載作用下輸電鐵塔薄弱桿件分析[J] . 中國工程機(jī)械學(xué)報(bào)，2022，20(6) ：504-509.
[21] 朱之健. 基于梁柱模型的輸電塔線體系動(dòng)力學(xué)響應(yīng)研究[D]. 保定：華北電力大學(xué)，2022.
[22] 電力規(guī)劃設(shè)計(jì)總院. 電力工程氣象勘測(cè)技術(shù)規(guī)程：DL/T5158—2021[S].北京：中國計(jì)劃出版社，2021 ：14-18.
[23] 中國電力企業(yè)聯(lián)合會(huì).110 kV～750 kV 架空輸電線路設(shè)計(jì)規(guī)范：GB 50545—2010[S]. 北京：中國計(jì)劃出版社，2010 ：38-41.
[24] 謝強(qiáng)，孫力，張勇.500 kV 輸電塔結(jié)構(gòu)抗冰加固改造方法試驗(yàn)研究[J] . 中國電機(jī)工程學(xué)報(bào)，2011，31(16) ：108-114.
[25] 中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部. 高聳結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)：GB 50135—2019[S] . 北京：中國計(jì)劃出版社，2019 ：159-165.
[26] 中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部. 鋼結(jié)構(gòu)通用規(guī)范：GB 55006—2021[S]. 北京：中國建筑工業(yè)出版社，2021 ：94-96.
[27] 電力規(guī)劃設(shè)計(jì)總院. 架空輸電線路桿塔結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程：DL/T 5486—2020[S]. 北京：中國計(jì)劃出版社，2020 ：21-28.