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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ANSYS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ANSYS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一定的参考。