1、加复杂，如经过大面积的水库湖泊和崇山峻岭，在严冬及初春季节，我国云贵高原川陕带及两湖地区常出现雾凇和雨凇现象，造成架空输电线路覆冰，极易使线路舞动闪络烧伤，甚至断线倒杆，从而导致电网结构遭到破坏，安全运行受到严重威胁，覆冰导致的灾害也将带来巨大的经济损失，目前对于输电线路除冰的方法有许多种，主要是基于融冰升华和机械破冰三种脱冰机理之上的，国内外对此进行了深入的研究，对输电线路脱冰机理和除冰方法的研究主要有以下成果导线覆冰脱冰机理研究根据导线脱冰这物理现象发生的原因，可将脱冰分为三类，即融冰升华和机械破冰。融冰脱冰即当环境温度或导线温度高于冰点温度时，覆冰将被融化而脱落。通过融冰而使导线脱冰的主要特征是温度。很显然，此温度必须高于。融冰又分为外部对流融冰和内部接触融冰两种。环境温度升高时，空气与冰表面的对流换热及太阳和地面对导线的辐射。

2、将造成极其严重的破坏。现有的输电线除冰方法大致可分为热力除冰法机械除冰法和自然脱冰法三类，由于输电线路覆冰的特殊性和复杂多样性，目前尚无成熟的既经济有效又可广泛应用的除冰方法。因此有必要研究更加有效的除冰方法，尽可能减小输电线路覆冰灾害的影响，从而提高电力系统的安全可靠性。本文提出了基于材料疲劳破坏理论的覆冰输电线振动除冰方法，阐述了该除冰方法的冰层破坏脱落的机理。研究分析了国内外学者对输电线有限元建模的方法，在此基础上，运用软件对覆冰输电线有限元模型的建模进行了多种方法的探索，最终确定运用实体单元进行建模。对覆冰输电线模型进行了模态分析，得到了各阶固有频率和相应固有频率下的振型。选取覆冰输电线高阶的固有频率，在冰线组合结构上施加不同高阶固有频率和幅值的激振力，运用有限元软件求解了不同频率和幅值振动激励下，覆冰和输电线节点各自的受力。

3、区域地形复杂等原因，现有的除冰方法都存在着定的局限性，尚无成熟的既经济有效又可广泛应用的除冰方法。目前关于覆冰输电线除冰的研究主要有试验法数值模拟法，或二者相结合，由于试验条件限制，数值模拟的方法也成为了主要研究途径之。数值模拟中的有限元法便于计算机编程，且数学逻辑严谨，物理概念清晰，能灵活处理和求解各种复杂问题，本文选用通用的大型有限元软件对覆冰输电线振动除冰进行数值模拟和分析，得出的相关结论参数将对设计合理可行的激振源，研究先进实用的防冰除冰新技术和设备，提高电力系统的安全可靠性等方面都具有重要意义。三峡大学全日制专业学位硕士学位论文国内外文献资料综述我国架空输电线路分布广泛，经历山丘原野，翻越崇山峻岭，跨过峡谷河川，因而从地域上讲，覆冰现象分布甚广。随着我国经济的高速发展，超高压大容量输电线路迅速增加，线路走廊穿越的地理环境更。

4、分类号密级全日制工程硕士学位论文输电线振动除冰临界振幅与频率研究学位申请人王爽学科专业电气工程指导教师孟遂民教授二三年五月.,三峡大学学位论文原创性声明本人郑重声明所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体均已在文中以明确方式标明，本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。学位论文作者签名日期内容摘要电力能源是国家的经济命脉。随着现代经济社会的发展，人们对电能的需求量越来越大，依赖性也越来越强，因此保证电力系统的安全稳定运行显得尤为重要。目前，在电能的传输方法上，架空输电线路占有很大的比例。而我国架空输电线路分布广泛，经常遭受冰雪灾害的影响。覆冰可能导致输电线路冰闪跳闸和断线倒塔，对电网。

5、料吸热涂料喷洒除冰液等,在飞机汽车火车的防冰防雪上,已经有试点应用，但化学除冰法不仅需要合适的作业环境和交通条件,还需考虑对环境的影响以及是否会对铁塔造成腐蚀，可能对电网安全造成隐患机械除冰法是使用机械外力手工或自动强制覆冰脱落，在输电线路上使用时,存在操作困难安全性能不完善等缺点，难以适应输电线路的复杂环境,目前还没有成熟的实用技术，不值得推广热力融冰法，采用增大导线的传输电流融冰以及低居里温度磁环融冰,低居里温度磁力线可使导线自身放热,温度升高,但低居里融冰方式能量消耗高,而且存在各种各样的缺点,如短路融冰时,需将包括融冰线路在内的所有融冰回路中的架空输电线停下来,对于大截面双分裂导线因无法选取融冰电源而难以做到。以上除冰方法的除冰效率适用性均无法满足输电线路对高效适用的除冰方式的需求。由于输电线路结构及覆冰的特殊性，且线路经过。

6、换热就会使导线上的覆冰开始融化。只有外表面的冰受温度影响而融化时，称为外部对流融冰，其脱冰率较小。与此相反，当导线的处或多处无冰时，或者只覆有层薄冰时，暴露部分会很快被加热并将热量传导给整个导线，冰和导线交界面处的温度升高会产生个液体层，使冰和导线表面之间的粘附力减小，从而产生较高的脱冰率，即内部接触融冰。导线上的冰在环境温度为零度以下时直接由固态变为气态，称为升华脱冰。在升华脱冰过程中，最重要的气象参数是空气的相对湿度气温和风速。等人的研究表明，升华脱冰率随气温和风速的增大而增加，随空气相对湿度的减小而增加。风振动敲击等机械运动使覆冰破裂脱离导线，称为机械破冰。机械破冰的主要特征是应力应变条件要超过冰的流变极限。机械破冰的开始和传播是十分复杂的，它可能由静荷载引起，如弯曲扭转拉伸等，或由动荷载引起，如移位振动等。因此可以预计风速气。

7、情况，以输电线和冰的疲劳破坏为判据，判定冰和输电线是否破坏，据此得到了振动激励的临界振动频率和幅值，分析了除冰的效果和效率，证明了振动除冰这种方法的可行性。改变覆冰厚度，用同样的方法进行了不同覆冰厚度的除冰仿真分析。得到的相关参数将为除冰设备的开发者提供定的参考。关键词输电线振动除冰临界振幅与频率,.,.,.,.,.,.目录选题的依据与意义.国内外文献资料综述.绪论课题的研究背景及意义.国内外研究现状.本文的研究内容.有限元分析及疲劳破坏理论概述.有限元法及软件概述疲劳失效的相关理论本章小结.覆冰输电线有限元模型构建及其模态分析.架空线的物理模型覆冰输电线有限元模型的建立覆冰输电线模态分析本章小结.覆冰输电线振动除冰分析.输电线振动除冰原理输电线及覆冰的疲劳破坏判据谐响应分析及振动实现不同幅值和频率振动激励下覆冰输电线除冰分析本章小。

8、时间内融掉。我国宝鸡电业局成功地运用了带负荷融冰技术，该融冰方法最大的优点是融冰时不中断线路供电，不打乱系统的运行方式。但这种方法只适用于局部覆冰严重地段的线路，不能实现大面积覆冰地区线路的融冰或较长线路的全线融冰。复合导线自动融冰装置是湖南大学与与湖南省湘中供电局共同研制的种自动融冰装置。该装置由复合导线覆冰检测装置开关控制装置三部分组成。复合导线是由包有交联聚乙烯绝缘层的发热钢芯和输送正常负荷电流的外层铝股线或铝合金股线绞制而成。覆冰检测装置采用的是重力检测器。开关控制装置由真空开关操作机构操作电源控制和保护装置等所构成。其工作原理为在未覆冰时，开关闭合，铝股与发热钢芯并联运行，负荷电流通过铝股因铝股的电阻远小于钢芯的电阻，故导线不发热。当导线覆冰时，荷重增加，覆冰检测装置发出信号，真空开关自动开断，负荷电流全部转移至钢芯通过，。

9、结.总结及展望.总结展望.参考文献.附录攻读硕士学位期间发表的部分科研成果致谢三峡大学全日制专业学位硕士学位论文选题的依据与意义输电线路覆冰导致的故障直是电力系统严重的自然灾害之，据不完全统计，自世纪年代以来，中国输电线路发生大大小小的覆冰事故上千次，造成了严重的经济损失。随着我国特高压输电线路及智能电网的建设和发展，对输电线路结构可靠性的要求越来越高，输电线路除冰研究更受关注。目前国内外除冰方法有余种，大致可分为热力除冰法机械除冰法和自然脱冰法三类，由于输电线路覆冰的特殊性，且线路经过区域地形复杂等原因，目前尚无成熟的既经济有效又可广泛应用的除冰方法。目前常用的外力敲打法,即由操作者在现场处理。外力敲打虽然简便易行,但只能为很少的部分覆冰线路除冰,速度慢工作量大且不经济,所以只在没有其他更有效方法的紧急情况下使用化学除冰法有憎冰涂。

10、，根据热平衡计算，可得到融冰电流。实行三相短路融冰时，除配置融冰电源及有关开关设备外，还要遵守套比较严格的操作规程。加拿大水电局从年起就应用短路融冰技术中国湖南电网也是较早和最多使用短路融冰技术的电网之，根据多年的经验，制定了系列融冰操作规程。三相短路融冰的主要优点是快捷，费用适中，但存在以下不足融冰时必须中断供电，影响用户的生产生活能耗很大操作程序繁琐，需要各地观冰哨的现场情况汇报对避雷线地线和联络线无法融冰在电阻比较大的连接处容易烧伤导线可能造成大质量不同期脱冰，从而引起导线跳跃闪络。带负荷融冰是将融冰变压器投入到环路中，这时线路自变压器低压侧供给励磁电流，在变压器低压侧和高压侧之间感应电压，是变压器高压侧电位升高，在变压器高压侧和低压侧的电位差的作用下，使二分支线上流过个融冰电流,此环流经过导线，产生较大的热量而将导线覆冰在短。

11、发热使覆冰融化。冰融化脱落后，导线荷重减轻，真空开关重新闭合，恢复正常运行。这种装置受线路长度的限制，过长时，融冰会引起线路很大的压降影响供电质量受发热钢芯三峡大学全日制专业学位硕士学位论文热容量的限制，负荷电流过小起不到融冰的作用，过大时可能烧断钢芯检测器不能排除风荷载的影响，可能造成误动作，由于存在以上问题，这种装置未见广泛推广使用。过电流融冰法主要依靠科学的调度提前改变电网的潮流分配，使线路电流达到临界电流以上对于及以下变电所间的联络线，可通过调度让其带负荷运行，并使其达到临界电流以上对于其它类型的重要轻载线路，可采用在线路末端接入大容量的无功装置如大功率的调相机电容电感大大降低线路的功率因数，增大线路电流，使得所消耗的有功功率都集中在线路上，加大线路上的电阻发热量，达到融冰的目的。该项融冰技术负荷大，停电时间长，操作难度大。。

12、温覆冰类型以及覆冰荷重将对机械破冰产生影响。导线覆冰的除冰方法研究热力除冰技术是在物体表面覆冰后，采取加热技术，使表面覆冰融化或脱落。三峡大学全日制专业学位硕士学位论文热力除冰方法有很多，目前已采用的主要有三种缠绕阻性线过电流和短路电流。阻性线除冰技术是将发热电阻丝缠绕在覆冰导线上，再利用安装在导线上的互感器为电阻丝提供热源，实现覆冰的融化脱落。该方法价格居中，适用于各种类型的覆冰，在日本和加拿大少数地区使用过。过电流和短路电流两种融冰技术是在覆冰导线中通以高于正常电流大小的电流，通过产生的焦耳热达到融冰的目的。如三相短路融冰用于避雷线的“线地”短路融冰改变运行方式增大负荷电流融冰。三相短路融冰是将线路的端三相短路起来，另端供给融冰电源，用短路电流加热使导线融冰。融冰电流的大小与覆冰厚度气象条件及融冰时间有关，对此过程进行传热分析后。

参考资料：

[1]点到直线的距离公式PPT课件（优选） 编号42（第15页，发表于2022-06-25）

[2]点到直线的距离公式PPT课件（优选） 编号37（第15页，发表于2022-06-25）

[3]平面与平面平行的判定优选版PPT课件（精） 编号42（第13页，发表于2022-06-25）

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