输电线路覆冰是冬季里一种常见的自然现象,可引起输电线路倒塔、断线等安全事故,严重危害输电线路安全稳定运行。自2008年特大冰灾以来,我国电网公司迅速建立输电线路覆冰监测与预警系统,为电网防灾减灾工作提供关键技术支持。经过多年运行以及功能完善,系统变得更加实用可靠。然而,仍有一些关键性问题亟待解决,在系统核心计算方面,对于直线塔输电线路等值覆冰厚度计算模型,未考虑大高差等特殊工况对等值覆冰厚度计算结果的影响;而耐张塔输电线路等值覆冰厚度计算模型缺乏理论依据,未考虑覆冰时导线水平张力变化对覆冰计算结果的影响,从而无法准确反映输电线路覆冰的真实情况,容易引起系统误判,说明原有等值覆冰厚度计算模型具有局限性。为了选取档距数量恰当的输电线路模型作为研究对象,本文建立输电线路力学仿真模型。从称重法原理出发,基于有限元方法,主要对导线和绝缘子串建模,忽略输电线路其他次要部分,建立导线-绝缘子串耦合模型,接着对比分析“三塔两档”和“五塔四档”输电线路主杆塔垂直档距、悬垂串拉力和悬垂串偏斜角。结果表明:“三塔两档”和“五塔四档”输电线路主杆塔垂直档距、悬垂串拉力和悬垂串偏斜角基本一致,说明距离主杆塔越远的杆塔和档距,对主杆塔受力特性的影响越小。当研究输电线路直线塔受力特性时,可以建立“三塔两档”输电线路力学仿真模型。针对直线塔输电线路等值覆冰厚度计算模型存在的问题,首先基于有限元方法分析直线塔输电线路等值覆冰厚度计算模型对输电线路过谷模型、翻山模型和连续上（下）山模型的有效性,提出考虑等效长度变化的直线塔输电线路等值覆冰厚度计算模型。结果表明:该直线塔输电线路等值覆冰厚度计算模型在翻山模型与连续上（下）山模型下具有良好的有效性,可以正确反映输电线路覆冰状态;对输电线路过谷模型大高差工况,直线塔输电线路等值覆冰厚度计算模型的计算结果与假设值的相对误差较大。将直线塔输电线路等值覆冰厚度计算模型改进后,计算结果误差减小,而且覆冰厚度越大,误差越小。针对原耐张塔输电线路等值覆冰厚度计算模型不考虑覆冰前后导线水平张力变化对覆冰计算结果的影响,本文基于输电线路状态方程提出耐张塔输电线路等值覆冰厚度计算模型,分析输电线路覆冰前后的张力变化关系,由线路基础参数获得覆冰时导线水平张力,结合耐张串轴向张力,运用迭代法进一步计算输电线路等值覆冰厚度,并以实际案例进行验证。运用全尺寸模拟方法建立输电线路力学仿真模型,分析本文模型计算结果与仿真结果的差异,并与原模型计算结果对比分析。结果表明:本文模型计算结果与人工观冰值的相对误差均小于原模型计算结果与人工观冰值的相对误差;等值覆冰厚度计算结果增量与耐张串轴向张力增量趋势一致;与仿真结果对比,随着覆冰厚度增大,本文模型计算结果与覆冰假设值相对误差减小,而原模型计算结果与覆冰假设值相对误差增大;当覆冰厚度较大时,本文模型计算结果与仿真结果的相对误差小于原模型计算结果与仿真结果的相对误差。