連續(xù)檔架空輸電線路非均勻脫冰動力響應(yīng)分析

許燕飛， 徐 鵬， 李海濤， 高玉波， 孫 滔

(1. 中北大學(xué) 理學(xué)院， 山西 太原 030051； 2. 國網(wǎng)山西省電力公司經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院， 山西 太原 030002)

0 引 言

濕冷氣候條件下， 過冷卻水滴碰到溫度低于冰點(diǎn)的輸電線表面就會凝結(jié)成覆冰[1]. 架空輸電線路覆冰脫落， 會引發(fā)輸電線大幅振蕩， 導(dǎo)致導(dǎo)線間、 導(dǎo)地線間的空氣間隙減小， 極易誘發(fā)閃絡(luò)、 短路等電氣事故； 而非均勻脫冰會使線路相鄰檔間產(chǎn)生較大的不平衡張力， 可能導(dǎo)致倒塔斷線等機(jī)械事故， 嚴(yán)重影響電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行[2].

近年來， 國內(nèi)外學(xué)者利用模型試驗(yàn)和數(shù)值模擬方法對輸電線脫冰動力響應(yīng)進(jìn)行了深入研究. Kollár等[3]采用套管擠壓方法， 使?jié)裱└街趯?dǎo)線上， 進(jìn)行了單檔導(dǎo)線濕雪脫落試驗(yàn)研究； 謝東升等[4]采用人工覆冰方式， 進(jìn)行了50 m孤立檔輸電線爆破除冰模型試驗(yàn)， 通過引爆輸電線下側(cè)的導(dǎo)爆索去除部分線路覆冰， 測量了除冰過程中3種輸電線檔中位移和端部動張力. 由于人工真實(shí)覆冰對氣象條件要求較高， 因此模型試驗(yàn)中主要采用懸掛和釋放集中質(zhì)量塊來模擬線路覆冰和脫冰； 王璋奇等[5]在實(shí)驗(yàn)室分別采用真實(shí)覆冰和集中質(zhì)量模擬架空線覆冰， 對比了兩種覆冰方式下架空線脫冰振動特性， 驗(yàn)證了集中質(zhì)量法模擬線路脫冰的合理性； 夏正春[6]采用集中質(zhì)量法對單檔輸電線進(jìn)行了脫冰試驗(yàn)， 針對整檔同期脫冰工況， 測量了輸電線跨中動張力隨時(shí)間的變化； 陳勇等[7]在235 m檔距內(nèi)分別針對孤立檔和連續(xù)兩檔情況開展了脫冰模型試驗(yàn)， 通過測量導(dǎo)線脫冰過程中跳躍位移和動張力， 分析了脫冰量和脫冰方式對導(dǎo)線脫冰動力響應(yīng)的影響； 李宏男等[8]基于50 m單檔導(dǎo)線脫冰模型試驗(yàn)， 對不同脫冰工況下導(dǎo)線的跳躍位移和端部張力進(jìn)行了測量和分析， 研究了不同覆冰厚度、 脫冰率、 脫冰位置、 脫冰順序及速度下導(dǎo)線的動力響應(yīng).

在數(shù)值模擬方面， Jamaleddine等[9]在ADINA有限元軟件中對導(dǎo)線單元節(jié)點(diǎn)施加集中載荷模擬覆冰， 利用突然卸載實(shí)現(xiàn)導(dǎo)線脫冰； 魯元兵等[10]利用ANSYS軟件建立了3跨覆冰導(dǎo)線有限元模型， 針對單檔覆冰完全脫落的非均勻脫冰過程， 進(jìn)行了模擬研究； 王黎明等[11]采用中心差分法， 建立了3自由度多檔導(dǎo)線運(yùn)動模型， 通過數(shù)值計(jì)算， 分析了單檔多次隨機(jī)非均勻脫冰的跳躍規(guī)律， 表明非均勻脫冰比均勻脫冰具有更嚴(yán)重的冰跳幅值； 伍川等[12]采用有限元模擬方法， 研究了大截面連續(xù)檔導(dǎo)線在檔距、 檔數(shù)、 溫度差等線路參數(shù)變化時(shí)的脫冰動力響應(yīng)特征， 并擬合得到了最大冰跳高度及橫向擺幅的簡化計(jì)算公式； 晏致濤等[13]采用生死單元法， 模擬了有高差下單跨輸電線鏈?zhǔn)矫摫鶆恿憫?yīng)， 結(jié)果表明， 高差的增加會使跳躍高度增加， 通過減小初始張力可以降低脫冰跳躍高度.

以上對輸電線路脫冰動力特性的研究大多考慮了線路非均勻脫冰工況， 主要分析相關(guān)因素對脫冰檔輸電線跳躍高度的影響， 較少涉及相鄰未脫冰檔的振動特征和檔間不平衡張力變化. 實(shí)際上， 連續(xù)檔輸電線路某檔脫冰時(shí)， 由于檔間懸垂絕緣子串的偏轉(zhuǎn)， 必然會引起相鄰非脫冰檔輸電線的振蕩和張力的突變， 可能引發(fā)安全事故.

基于以上原因， 基于實(shí)際輸電線路， 利用ABAQUS軟件建立連續(xù)兩檔導(dǎo)線-絕緣子串耦合有限元模型， 采用等效載荷法[14]模擬導(dǎo)線覆冰和脫冰， 并與實(shí)際線路脫冰模擬試驗(yàn)的結(jié)果進(jìn)行對比， 驗(yàn)證了模擬方法的有效性. 在此基礎(chǔ)上， 研究了非脫冰檔覆冰厚度、 脫冰方式、 脫冰率等因素對連續(xù)兩檔導(dǎo)線非均勻脫冰動力響應(yīng)的影響.

1 模擬覆冰脫落試驗(yàn)

1.1 試驗(yàn)線路概況

試驗(yàn)線路為臨汾市電力高級技工學(xué)校的 220 kV 單回路培訓(xùn)線路， 試驗(yàn)段為2號塔和4號塔之間一個耐張段， 如圖 1 所示. 耐張段為耐-直-耐形式， 檔距為66 mm+53 m， 檔距較大的一檔記作L檔， 另一檔稱為S檔. 耐張塔為DG1-15型干字塔， 呼稱高15 m， 耐張絕緣子串型號為XP-70； 直線塔為2300ZM1-18型貓頭塔， 呼稱高18 m， 懸垂絕緣子串型號為FXBW3-220/100. 導(dǎo)線為雙分裂LGJ-240/30型鋼芯鋁絞線， 取下側(cè)導(dǎo)線進(jìn)行模擬脫冰實(shí)驗(yàn)， 導(dǎo)線參數(shù)如表 1 所示.

圖 1 試驗(yàn)線路

表 1 導(dǎo)線機(jī)械特性

1.2 導(dǎo)線覆冰脫落模擬方法

試驗(yàn)采用懸掛集中質(zhì)量模擬導(dǎo)線覆冰狀態(tài)， 通過電磁閥和繼電器并聯(lián)電路控制質(zhì)量塊的脫落時(shí)間和順序. 設(shè)計(jì)試驗(yàn)時(shí)假設(shè)導(dǎo)線均勻覆冰且覆冰形狀為中空圓形， 集中載荷質(zhì)量M與覆冰厚度b的關(guān)系為

M=ρπb(D+b)L/n，

式中： 冰的密度ρ=900 kg/m3；b為覆冰厚度；D為導(dǎo)線外徑；L為導(dǎo)線長度；n為懸掛重物數(shù).

根據(jù)不同的覆冰厚度將整檔導(dǎo)線的覆冰等效為9個質(zhì)量相同的重物， 通過鋼絲繩均勻懸掛在導(dǎo)線下方， 當(dāng)繼電器發(fā)出斷電指令時(shí)， 電磁鐵隨重物一起脫落(電磁鐵的質(zhì)量在等效質(zhì)量之內(nèi)). 導(dǎo)線覆冰厚度和懸掛重物質(zhì)量對應(yīng)關(guān)系如表 2 所示.

表 2 導(dǎo)線覆冰厚度

1.3 試驗(yàn)工況及導(dǎo)線位移測試方法

模擬脫冰試驗(yàn)針對單檔完全脫冰情形， 設(shè)定L檔為脫冰檔， 覆冰厚度為12.5 mm； S檔為非脫冰檔， 其覆冰厚度設(shè)定為0 mm， 7.5 mm和 12.5 mm， 試驗(yàn)工況如表 3 所示. 圖 2 為試驗(yàn)工況中覆冰脫落示意圖.

表 3 模擬脫冰試驗(yàn)工況

圖 2 覆冰脫落示意圖

在每檔導(dǎo)線的4分點(diǎn)處布置位移測量點(diǎn)(依次標(biāo)記為DL1， DL2， DL3， DS1， DS2， DS3)， 通過鋼絲繩與固定在地面上豎直方向的拉線位移傳感器連接， 且試驗(yàn)中鋼絲繩始終處于拉緊狀態(tài)， 用于測量導(dǎo)線豎向位移的變化. 拉線位移傳感器由東華測試股份有限公司生產(chǎn)， 型號為EY503-5000系列， 量程為5 m， 傳感器精度0.5% F.S， 傳感器的靈敏系數(shù)出廠前均做單獨(dú)標(biāo)定. 位移傳感器測量數(shù)據(jù)由設(shè)備DH3820高速靜態(tài)應(yīng)變測試分析系統(tǒng)采集并輸出， 采樣頻率為50 Hz. 試驗(yàn)線路位移傳感器布置如圖 3 所示.

圖 3 試驗(yàn)測量布置方案

2 計(jì)算模型

基于試驗(yàn)線路利用有限元軟件ABAQUS建立輸電線路有限元模型， 由于輸電塔自振基頻要遠(yuǎn)大于導(dǎo)線自振基頻[15]， 且在模擬脫冰條件下輸電塔順線方向位移遠(yuǎn)小于線路檔距， 因此， 建模時(shí)忽略輸電塔剛度的影響， 建立連續(xù)兩檔導(dǎo)線-絕緣子串耦合有限元模型.

輸電導(dǎo)線兩掛點(diǎn)間距離遠(yuǎn)大于導(dǎo)線直徑， 其材料剛度對導(dǎo)線懸掛時(shí)垂懸形狀影響較小， 可認(rèn)為是理想懸索結(jié)構(gòu)， 忽略導(dǎo)線剛性的影響， 導(dǎo)線僅能承受拉力， 不承受壓力和彎矩， 且材料特性符合胡克定律. 因此導(dǎo)線采用不可壓縮混合桿單元進(jìn)行模擬， 單元類型為T3D2H， 每一米劃分一個單元. 采用瑞利阻尼模型，α為0.5，β設(shè)為 0.1[16]， 且脫冰前后不考慮阻尼的變化， 導(dǎo)線的相關(guān)參數(shù)設(shè)置詳見表1. 絕緣子串采用B31桿單元， 彈性模量取206 GPa， 泊松比為0.3， 耐張絕緣子串長度為3.8 m， 懸垂絕緣子串長度為2.1 m， 截面等效為圓形， 半徑為0.1 m， 絕緣子串端部約束均為鉸接.

模擬覆冰的方法主要包括等效集中載荷法、 改變密度法和附加冰單元法3種， 在模擬覆冰質(zhì)量時(shí)， 本文采用在桿單元節(jié)點(diǎn)上施加等效集中載荷的方法， 既滿足桿單元的受力特點(diǎn)， 同時(shí)可以較為簡便地實(shí)現(xiàn)導(dǎo)線的覆冰脫落[17]. 各節(jié)點(diǎn)所施加的集中載荷F大小與覆冰厚度D關(guān)系為

F=ρπb(D+b)Lg/(N+1)，

式中： 冰的密度ρ=900 kg/m3，L為脫冰檔檔距；b為覆冰厚度；D為導(dǎo)線外徑；L為導(dǎo)線長度；n為懸掛重物數(shù)；N為單元總數(shù).

建立了兩檔輸電線路有限元模型后采用直接迭代法[18]對輸電導(dǎo)線進(jìn)行自重找形和覆冰后找形分析， 覆冰載荷采用等效集中載荷進(jìn)行施加， 并以試驗(yàn)線路觀測的中點(diǎn)弧垂數(shù)據(jù)作為收斂條件進(jìn)行迭代， 迭代計(jì)算收斂后即獲得輸電線路覆冰前后的構(gòu)型. 輸電線路覆冰前后的找形結(jié)果與觀測的導(dǎo)線中點(diǎn)對比如表 4 所示， 模擬結(jié)果與觀測值的誤差不超過3.6%.

表 4 線路中點(diǎn)弧垂觀測值與找形結(jié)果對比

覆冰脫落時(shí)取消激活相應(yīng)位置的集中載荷， 卸載分析步時(shí)間為0.01 s， 記錄脫冰跳躍過程中導(dǎo)線的位移和兩檔間的動態(tài)不平衡張力隨時(shí)間的變化.

3 結(jié)果與分析

3.1 單檔完全脫冰

兩檔輸電線路覆冰后， 若單檔導(dǎo)線覆冰脫落， 脫冰檔載荷的瞬間減小會使兩檔間的懸垂絕緣子串向未脫冰檔一側(cè)偏轉(zhuǎn)， 使脫冰檔等效檔距增大， 未脫冰檔等效檔距減小. 圖 4 給出了模擬脫冰試驗(yàn)工況3各測點(diǎn)的位移時(shí)程曲線， 脫冰起始時(shí)間設(shè)施為1 s. 由圖 4 可知， L檔整檔脫冰后， L檔導(dǎo)線向上躍起， S檔導(dǎo)線向下運(yùn)動， 然后兩檔導(dǎo)線往復(fù)振蕩， 振幅逐漸衰減至平衡. L檔導(dǎo)線最大跳躍高度發(fā)生在跨中位置， 且振動過程中的最低位置未低于覆冰后的靜態(tài)位置. 未脫冰的S檔振動幅值明顯小于L檔， 但懸垂絕緣子串的偏轉(zhuǎn)使S檔導(dǎo)線產(chǎn)生較大的反向位移， 且最大反向位移出現(xiàn)在S檔跨中位置.

圖 4 工況3各測點(diǎn)位移時(shí)程曲線

模擬實(shí)驗(yàn)工況1～工況3在L檔覆冰厚度不變的條件下考慮S檔覆冰厚度變化， 分別進(jìn)行了L檔整檔完全脫冰. 圖 5(a)， (b)， (c)記錄了模擬脫冰試驗(yàn)工況1～工況3兩檔導(dǎo)線跨中位移時(shí)程曲線， 并同時(shí)給出了有限元模擬結(jié)果進(jìn)行比較. 可以看出， 模擬結(jié)果的變化趨勢與試驗(yàn)數(shù)據(jù)基本一致， L檔跳躍高度及S檔最大反向位移與試驗(yàn)數(shù)據(jù)相比誤差均小于5%， 驗(yàn)證了模擬方法的有效性.

(a) 工況1位移時(shí)程曲線

單檔覆冰脫落會使脫冰檔導(dǎo)線發(fā)生劇烈振蕩， 此外， 覆冰載荷的減小會使脫冰檔與鄰檔導(dǎo)線間產(chǎn)生縱向張力差， 而覆冰和脫冰時(shí)產(chǎn)生的縱向不平衡張力是威脅輸電線路安全的主要因素. 試驗(yàn)工況1～工況3縱向不平衡張力的模擬結(jié)果如圖 6 所示. 從圖 6 中可以看出， S檔從無覆冰增加到12.5 mm， 未脫冰時(shí)的不平衡張力從13.8 kN減小到7.6 kN， 力的方向指向L檔一側(cè)(設(shè)為負(fù)). L檔脫冰后， 縱向不平衡張力隨導(dǎo)線振蕩同步低頻變化， 脫冰過程中不平衡張力最大值均指向S檔一側(cè). 表 5 給出了各工況下不平衡張力的變化情況. 可以看出， 工況2 和工況3中最大動態(tài)不平衡張力明顯大于脫冰前的靜態(tài)不平衡張力， 且隨著S檔覆冰厚度的增加， 動態(tài)不平衡張力變化幅度略有增大.

圖 6 不平衡張力時(shí)程曲線

表 5 各工況下檔間不平衡張力

為分析鄰檔覆冰厚度對線路動力響應(yīng)的影響， 利用建立的試驗(yàn)線路有限元模型， 選取L檔覆冰厚度為12.5 mm， 對S檔不同覆冰厚度條件下 L檔單檔完全脫冰進(jìn)行了模擬仿真.

脫冰檔L檔的最大跳躍高度和未脫冰檔S檔的最大反向位移隨S檔覆冰厚度的變化規(guī)律如 圖 7 和圖 8 所示. 可以看出， L檔的最大跳躍高度隨S檔覆冰厚度增加而減小， S檔覆冰厚度 25 mm 時(shí)L檔跳躍高度與S檔無覆冰相比減小了7.5%. 這是由于S檔覆冰載荷增加使檔中懸垂絕緣子串逐漸偏向S檔， 進(jìn)而使L檔的等效檔距增大， 由于L檔覆冰載荷不變， 等效檔距變大使L檔導(dǎo)線張力增大， 從而導(dǎo)線張力越大， 脫冰時(shí)對導(dǎo)線上跳的約束作用就越強(qiáng)， 在導(dǎo)線上跳過程中脫冰所釋放的動能迅速重新轉(zhuǎn)化為彈性勢能， 因此導(dǎo)線上跳高度較小. 由于導(dǎo)線覆冰重量與覆冰厚度的平方成正比， S檔覆冰越薄， 覆冰厚度增加引起覆冰載荷的增量就越小， 因此S檔覆冰較少時(shí)， 覆冰厚度增加對L檔跳躍高度的影響有限， 由模擬結(jié)果可知S檔覆冰厚度12.5 mm時(shí)與S檔無覆冰相比， L檔的跳躍高度僅減小了約1%. L檔脫冰時(shí)， S檔的最大反向位移隨S檔覆冰厚度增加先增大后減小， 當(dāng)兩檔覆冰厚度接近時(shí)， S檔反向位移最大. 其主要原因是兩檔覆冰厚度差別越大， 脫冰前檔間的不平衡張力就越大， 懸垂絕緣子串越偏離鉛垂位置， 脫冰檔脫冰后引起懸垂絕緣子串的擺動幅度越小， 從而使非脫冰檔振動幅值減小. 可以看出， S檔覆冰厚度12.5 mm時(shí)， 其最大反向位移較S檔無覆冰時(shí)增加了約25%.

圖 7 L檔最大跳躍高度隨S檔冰厚變化

圖 8 S檔反向位移隨S檔冰厚變化

圖 9 為脫冰過程中動態(tài)不平衡張力最大值隨S檔覆冰厚度的變化規(guī)律.

圖 9 最大不平衡張力隨S檔冰厚變化

由圖 9 可知， 不平衡張力最大值隨著S檔覆冰厚度的增大而增大， 通過多項(xiàng)式擬合發(fā)現(xiàn)兩者近似滿足3次函數(shù)關(guān)系. S檔覆冰厚度25 mm時(shí)， 不平衡張力最大值較S檔無覆冰時(shí)增加了約1.7倍.

3.2 單檔局部脫冰

輸電線路單檔同期完全脫冰時(shí)引起的導(dǎo)線動力響應(yīng)較為劇烈， 容易引發(fā)相關(guān)安全事故， 人工除冰時(shí)可適當(dāng)減小單次除冰量以保證線路安全. 因此， 有必要分析不同脫冰方式下導(dǎo)線動態(tài)特性隨脫冰率的變化規(guī)律.

模擬中設(shè)定L檔和S檔覆冰厚度均為 12.5 mm， 兩檔中僅L檔脫冰， 考慮4種不同的脫冰方式， 如圖 10 所示， 分析不同脫冰率下輸電線路的動力響應(yīng).

圖 10 脫冰方式示意圖

導(dǎo)線非均勻脫冰時(shí)， 脫冰段處導(dǎo)線由于覆冰脫落使張力突然減小， 與未脫冰段連接處形成了張力差， 脫冰段運(yùn)動且?guī)臃敲摫芜\(yùn)動. 因此， 脫冰位置不同時(shí)導(dǎo)線脫冰跳躍的位移最大點(diǎn)的位置不同. 前兩種脫冰方式為對稱脫冰， 位移最大點(diǎn)出現(xiàn)在導(dǎo)線跨中位置， 后兩種脫冰方式為非對稱脫冰， 位移最大點(diǎn)靠近脫冰段中點(diǎn)位置. 非脫冰檔振動是由于脫冰檔脫冰振蕩會引起檔間懸垂絕緣子串低頻擺動， 使能量傳遞到非脫冰檔， 因此， 4種脫冰方式下非脫冰檔振動的位移最大點(diǎn)均出現(xiàn)在檔中位置. 圖 11 和圖 12 給出了L檔局部脫冰時(shí)4種脫冰方式下L檔最大跳躍高度和S檔最大反向位移隨脫冰率的變化. 可以看出， 4種脫冰方式下， 脫冰檔L檔的跳躍高度以及未脫冰檔S檔的反向位移幅值均隨脫冰率的增加而增加. 相同脫冰率條件下， 檔中脫冰(方式a)L檔跳躍高度和S檔反向位移幅值最大， 而兩側(cè)端部脫冰(方式b)時(shí)兩者最小. 這是由于導(dǎo)線這種懸索結(jié)構(gòu)， 越靠近懸掛點(diǎn)導(dǎo)線剛度越大， 而跨中導(dǎo)線剛度較小， 因此， 在脫冰率一定的條件下， 脫冰位置越靠近跨中， 引起的跳躍高度越大. 當(dāng)脫冰率為40%～70%時(shí)， 脫冰方式b的跳躍高度較脫冰方式a減幅較為顯著， 位移減少量達(dá)到L檔完全脫冰跳躍高度的40%左右， 而兩種脫冰方式下S檔反向位移幅值的變化在30%～50%脫冰率時(shí)最顯著， 減少量是L檔完全脫冰時(shí)的30%. 單側(cè)端部脫冰時(shí)(脫冰方式c和d)， 脫冰方式對脫冰檔跳躍高度的影響較小， 但對非脫冰檔的反向位移幅值有一定的影響， 相同脫冰率下脫冰方式c的反向位移幅值略大于脫冰方式d， 最大增幅約為L檔完全脫冰反向位移幅值的14%. 這是由于方式c與方式d相比脫冰位置更靠近檔間位置， 更多振動能量通過懸垂絕緣子串傳遞到非脫冰檔， 從而使非脫冰檔振動更劇烈.

圖 11 L檔最大跳躍高度隨脫冰率變化

圖 12 S檔最大反向位移隨脫冰率變化

4種脫冰方式下檔間最大不平衡張力隨脫冰率的變化情況如圖 13 所示. 由圖 13 可知， 檔中脫冰時(shí)(方式a)最大不平衡張力隨著脫冰率的增加而增大， 但脫冰率較小時(shí)， 不平衡張力增幅較小， 40%脫冰率條件下最大不平衡張力與脫冰前的靜態(tài)不平衡張力相比增加了約20%； 其它3種脫冰方式下最大不平衡張力隨脫冰率的增加呈現(xiàn)先減小后增大的趨勢， 兩側(cè)端部脫冰(方式b)在脫冰率為40%時(shí)不平衡張力幅值最小， 單側(cè)端部脫冰(方式c和d)不平衡張力最小值出現(xiàn)在脫冰率為20%的工況下. 相同脫冰率條件下， 脫冰方式b的不平衡張力明顯小于其它3種脫冰方式， 當(dāng)脫冰率較小時(shí)(小于50%)， 脫冰方式a不平衡張力最大， 脫冰率較大時(shí)(大于60%)， 脫冰方式a和c引起的最大不平衡張力接近， 明顯大于其它兩種脫冰方式.

圖 13 最大不平衡張力隨脫冰率變化

研究結(jié)果表明， 4種局部脫冰方式下輸電線路的動態(tài)響應(yīng)均隨脫冰率的增加而增大； 在相同脫冰率條件下4種脫冰方式中兩端端部脫冰所引起的動態(tài)響應(yīng)最小. 因此， 連續(xù)檔輸電線路進(jìn)行單檔依次除冰時(shí)， 可通過多次局部除冰有效減小除冰過程中導(dǎo)線的動態(tài)響應(yīng)， 且應(yīng)采用兩側(cè)向檔中對稱的脫冰方式， 首次局部除冰時(shí)脫冰率應(yīng)控制在50%以下.

4 結(jié) 論

輸電線路非均勻脫冰是引發(fā)線路安全事故的主要原因. 本文基于實(shí)際線路， 利用ABAQUS有限元軟件建立了導(dǎo)線-絕緣子串有限元模型， 采用等效集中載荷法模擬導(dǎo)線覆冰和脫冰， 在與模擬脫冰試驗(yàn)對比驗(yàn)證的基礎(chǔ)上， 研究了線路非均勻脫冰的動力響應(yīng)， 并分析了非脫冰檔覆冰厚度、 脫冰方式和脫冰率對動力響應(yīng)的影響， 得出以下結(jié)論：

1) 導(dǎo)線位移的模擬結(jié)果與模擬脫冰試驗(yàn)數(shù)據(jù)吻合較好， 驗(yàn)證了模擬方法的有效性.

2) 單檔完全脫冰時(shí)， 其最大不平衡張力均隨非脫冰檔覆冰厚度增加而增大， 且兩者滿足3次函數(shù)關(guān)系； 脫冰檔跳躍高度隨非脫冰檔覆冰增加而減小， 而非脫冰檔的最大反向位移在兩檔覆冰厚度相近時(shí)達(dá)到最大.

3) 4種局部脫冰方式下， 脫冰檔最大跳躍高度和非脫冰檔最大反向位移均隨脫冰率的增加而增大； 當(dāng)脫冰率大于40%時(shí)， 檔間最大不平衡張力隨脫冰率的增加而顯著增大.

4) 相同脫冰率條件下， 從兩側(cè)端部脫冰所引起的線路振蕩及不平衡張力明顯小于其它脫冰方式， 因此， 單檔人工除冰時(shí)建議采取此種除冰方式.