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成果名称：ADSS光缆与输电线路同塔并架工程集成分析系统研究
完成单位：华中科技大学
成果编号：鉴字[教SW2005]第050号
鉴定日期：2005年8月14日
学 科：11、电力电机
成果简介：
“ADSS光缆与输电线路同塔并架工程集成分析系统研究”综合运用计算电磁学、计算结构力学、结构优化设计理论和先进的计算机仿真技术，研究开发了“电力电磁场与力场的耦合计算与仿真系统”，通过快速建立输电系统和通信系统的状态映射模型，实现输电系统和ADSS光通信系统在各种复杂工况、多种因素共同作用和多物理场耦合条件下的受力、变形、运动和动态电磁场分布等状态的集成化描述和分析，为解决ADSS光缆最优挂点选择、缆线舞动仿真及其对输电系统安全运行的影响、杆塔结构优化或加固方案设计等提供可靠的工具和手段。
项目主要研究内容包括：（1）电磁场和力场耦合作用下ADSS光缆的损伤机理研究；（2）输电线路周围空间电磁场分析。研究复杂边界和多介质条件下输电线路周围空间电磁场的数值计算方法，为ADSS光缆挂点优化选择提供依据；（3）导线舞动仿真分析。研究覆冰、强气流、电磁场力、导线分裂、防舞动装置等多因素影响下输电线和光缆舞动的计算仿真方法；（4）多工况下输电杆塔快速建模及其承载能力分析。研究输电杆塔快速建模技术，实现光缆架设后复杂工况下输电杆塔的强度、刚度和稳定性分析；（5）光缆挂点的综合优化设计。针对环境特点、综合负载（力和电等）、气候变化（如温度、大气、强气流）等对高压输电线和光缆间相互作用的影响，通过对缆线间电、磁、力耦合效应的研究，优化光缆挂点，以提高光缆运行的安全可靠性；（6）计算、仿真集成软件的开发。利用先进的数字化仿真技术，实现力场和电磁场相互耦合、输电线和光缆相互作用的计算和仿真，提供可靠的结果及其直观显示。
“电力电磁场与力场的耦合计算与仿真系统”利用先进的计算机仿真技术和虚拟现实技术，通过友好的人机交互平台，首次实现了ADSS光缆与输电线路同塔并架工程问题的集成分析。系统由前处理、后处理、计算分析和数据库四大功能模块组成，实现了如下主要功能：（1）不同工况下铁塔、混凝土塔等的杆塔承载能力分析、优化设计和安全评估；（2）分析增设ADSS光缆对高压输电系统的影响，提出合理的处理方案和措施；（3）分析输电线路周围电磁场分布，提供光缆挂点优化设计方案；（4）对多约束、多场耦合的缆线舞动进行有限元动态仿真。
因此，该系统不仅适用于ADSS光缆挂点优化设计，而且还适用于各种输电系统的设计、施工和安全评定，缆线舞动原因分析和防舞动方案建议，杆塔结构加固补强技术方案建议等。
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