ＤＯＩ：１０．１２１５８／ｊ．２０９６⁃３２０３．２０２３．０２．０２９２０２３年３月ＥｌｅｃｔｒｉｃＰｏｗｅｒＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ第４２卷第２期５００ｋＶ输电铁塔覆冰风险评估与加固措施文屹１，陈易飞２，毛先胤１，吴建蓉１，范强１，阳林２（１．贵州电网有限责任公司电力科学研究院，贵州贵阳５５０００２；２．华南理工大学电力学院，广东广州５１０６４１）摘要：输电线路覆冰可能导致输电铁塔倒塌、线路断线，严重威胁电网的安全稳定运行。针对某地区的典型覆冰线路，采用有限元仿真方法建立了５００ｋＶ塔线体系仿真模型，并对均匀覆冰下不同覆冰厚度和不同风速等工况进行仿真分析，统计２５组仿真结果后获得了５００ｋＶ输电铁塔的薄弱点位置规律；然后，基于输电铁塔关键构件的轴向应力和节点位移，进行输电铁塔运行风险评估分析，并划分输电铁塔的运行风险状态；最后，进一步分析２类加固措施的效果，得到加固前后输电铁塔不同薄弱点位置处轴向应力和节点位移的变化关系。仿真结果表明：５００ｋＶ输电铁塔的薄弱点位置主要分布在铁塔塔头地线支架处、上下曲臂连接处、瓶颈处以及铁塔的塔身处；在均匀覆冰和风荷载作用下，关键构件的轴向应力和节点位移均呈非线性增加；拟合得到了输电铁塔安全、预警和危险状态临界表达式；增加构件横截面积的加固效果优于改变薄弱点角钢结构，后者加固前后输电铁塔薄弱点处的轴向应力和节点位移均无明显变化。关键词：输电铁塔；输电线路；有限元仿真；覆冰；风险评估；加固措施中图分类号：ＴＭ７５４文献标志码：Ａ文章编号：２０９６⁃３２０３（２０２３）０２⁃０２５０⁃０８收稿日期：２０２２⁃０９⁃２５；修回日期：２０２２⁃１１⁃２１基金项目：广东省基础与应用基础研究基金资助项目（２０１９⁃Ａ１５１５０１２１２２）；中国南方电网有限责任公司科技项目（０６６⁃６００ＫＫ５２１９００６３）０引言大范围覆冰天气会导致输变电设备发生闪络跳闸，引起输电线路金具损坏、线路断裂、铁塔倒塌，甚至造成电网大面积瘫痪［１⁃５］。目前，覆冰输电铁塔力学研究中真实实验成本较高，而有限元仿真可以模拟输电铁塔在不同工况下的力学性能，成本较低。文献［６］以５００ｋＶ双回输电线路为研究对象建立耐张段模型，仿真得到该耐张段在风荷载与冰荷载共同作用下的临界失效曲线，并得出该耐张段中最薄弱输电铁塔位置及应力分布情况。文献［７］选取某...
