清华大学学报(自然科学版)

作者：王凯, 郝键铭, 张宏杰, 袁守浩

单位：1. 长安大学 公路学院, 西安 710064,2. 国网电力工程研究院有限公司, 北京 100055,3. 中广核北京新能源科技有限公司, 北京 100070

关键词：输电导线,有限元模型,气象数据,雨流计数法,疲劳性能评估,线路运维优化

基金：国家自然科学基金项目(52508528),陕西省自然科学基金项目(2023-JC-QN-0597)

为预测导线疲劳寿命, 该文以中国西北地区某输电导线为研究对象, 系统收集和分析了该地区连续10余年的气象观测数据, 精准获取了风速和风向分布的概率密度函数。该文首先综合考虑导线型号、档距和张力等关键影响因素, 构建了4万多种导线-绝缘子悬挂体系有限元模型; 其次, 根据导线刚度特性, 筛选出具有最大频率、中位数频率和最小频率的3种典型导线开展深入研究; 最后, 采用Wöhler安全曲线, 结合雨流计数法与Miner线性累计损伤理论, 基于实测风速分布规律, 评估了不同导线的年度疲劳性能, 并建立了输电导线疲劳寿命数据库。在该数据库中输入导线型号、档距和张力等参数, 并结合区域风速和风向分布规律, 可快速预估导线疲劳寿命, 提前维护高风险线路段, 显著提高输电导线运维效率, 有利于保障电力系统安全稳定运行。该文研究结果可为输电导线疲劳寿命研究和线路运维工程实践提供参考。

来源：2026年第3期

《清华大学学报(自然科学版)》期刊编辑部

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