- 頭條國網河北電力經研院專家發布粘連導線振蕩的研究新成果2021-12-22 作者：許智清 李楚 | 來源：《電氣技術》 | 點擊率：導語為分析粘連導線的振蕩特性，國網河北省電力有限公司經濟技術研究院的科研人員許智清、李楚，在2021年第7期《電氣技術》上撰文，提出氣動力和電磁力耦合作用下的粘連導線振蕩體系。分析結果表明，初始間距和風速的交互作用對粘連振蕩的影響非常顯著，氣動力和電磁力的耦合作用是引起粘連導線振蕩的主要原因；氣動力和電磁力越大時，振蕩體系獲得的初始能量越大，粘連導線振幅越大。
大檔距的垂直排列雙分裂導線在氣動力和電磁力的耦合作用下極易發生粘連振蕩現象，導線粘連振蕩會降低線路安全運行的穩定性。
圖1 分裂導線粘連振蕩機理
為探究粘連導線振蕩原因并分析粘連振蕩特性，有學者給出氣動力作用下雙分裂導線的位移時程曲線和振蕩軌跡；有學者模擬了電磁力作用下雙分裂導線粘連過程，總結了導線粘連規律；有學者分析了電磁力對雙分裂導線振蕩的影響。有學者模擬了雙分裂導線的振蕩過程，總結了氣動參數或電磁力單元的位移變化規律，分析了氣動力或電磁力對粘連振蕩的影響。
但以上研究均未綜合考慮氣動力和電磁力的耦合作用對粘連振蕩的影響，也未對仿真結果進行數值分析。
為填補以上研究的空白，國網河北省電力有限公司經濟技術研究院的科研人員提出氣動力和電磁力耦合作用下的粘連導線振蕩數學模型，利用COMSOL軟件模擬雙分裂導線所受電磁力；以風速、檔距、初始間距為振蕩影響因素，基于Runge- Kutta數值計算法，針對以上三種振蕩影響因素的組合工況進行求解；基于方差分析法和響應面分析法，針對求解結果進行數值分析。
圖2 風速與檔距交互作用響應面
圖3 風速與初始間距交互作用響應面
圖4 檔距與初始間距交互作用響應面
研究人員最后認為：
1）三種振蕩影響因素對粘連導線振蕩影響的強弱程度依次為：初始間距、檔距、風速，且初始間距越大，振蕩前獲得的能量越大、振幅越大。
2）風速與初始間距的交互作用對粘連導線振蕩的影響極顯著，說明粘連導線振蕩是在氣動力和電磁力的耦合作用下發生的，研究分裂導線粘連振蕩或舞動時，電磁力的影響不可忽略。
3）在線路運檢時，利用振蕩影響因素對各檔導線是否會發生粘連振蕩做出預測，可提升運行檢修效率；在線路設計時，針對大檔距、大分裂間距的導線要加裝間隔棒和防振錘。
本文編自2021年第7期《電氣技術》，論文標題為“氣動力和電磁力耦合作用下的雙分裂導線粘連振蕩特性分析”，作者為許智清、李楚。
