關(guān)于在故障情況下間隔棒受力的研究-4(恢復(fù))

1、 關(guān)于在故障情況下間隔棒受力的研究摘 要在故障條件下最大壓縮力對間隔棒作用的知識對于合理設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度來說是十分必要的。通過廣泛調(diào)查研究，這些知識無論從理論上還是實(shí)踐中都被闡明，這使得根據(jù)所有相關(guān)線性參數(shù)和給出的故障電流持續(xù)時(shí)間計(jì)算最大力成為可能。為了達(dá)到一般都正確的結(jié)果，在故障電流下的壓縮力的反應(yīng)隨時(shí)間的變化被調(diào)查，結(jié)果表明了理解這一動態(tài)現(xiàn)象并且以正確的數(shù)學(xué)形式表達(dá)是非常必要且重要的。我們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)故障電流和故障時(shí)間必須分別考慮，因?yàn)闇y定間隔器的最大力不能像計(jì)劃的那樣結(jié)合成一個(gè)參數(shù)。為調(diào)查動態(tài)動作設(shè)立的數(shù)學(xué)模型被表明和實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)是非常一致的。介 紹間隔棒的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度必須比通過故障電流加在間隔棒上的最

2、大壓力還要大。間隔棒必須經(jīng)受這樣的力而沒有損壞。所以分裂導(dǎo)線的間距可以在故障間隙得到恢復(fù)。在閉環(huán)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，這項(xiàng)要求的重要性就更加突出了，因?yàn)樵陂]環(huán)網(wǎng)絡(luò)可能有非常高強(qiáng)度的故障電流。在不同的情況下，我們主張必須要知道最大壓力可能加在哪一個(gè)間隔棒上。當(dāng)前的調(diào)研旨在表明一個(gè)普遍規(guī)律，讓人們發(fā)現(xiàn)間隔棒中動態(tài)力線性參數(shù)表達(dá)的函數(shù)。線性參數(shù)包括：故障電流大小，故障電流持續(xù)時(shí)間，機(jī)械張力，導(dǎo)線間直徑距離和間隔棒彈力等。在這個(gè)意義上加在有故障電流的間隔棒的動作被探索且用方程式表達(dá)，導(dǎo)出了一個(gè)關(guān)于動態(tài)動作的數(shù)學(xué)表達(dá)式。關(guān)于作用在間隔器上的動態(tài)作用的描述在雙分裂導(dǎo)線上施加故障電流最常見的情況，長時(shí)間持續(xù)（導(dǎo)線束達(dá)

3、到穩(wěn)定故障狀態(tài)），隨著時(shí)間壓縮力變化如圖1 （a）、（b）。圖（a）、（b）分別記錄了試驗(yàn)中自由間隔棒和固定間隔棒的典型的波形圖記錄。獲得力的記錄所采用的技術(shù)在附錄中描述。當(dāng)故障出現(xiàn)并且逐步以低于最初速率高于之后速率的速度逐漸上升的瞬間壓縮力出現(xiàn)。tPmax取決于故障電流和間隔棒系數(shù)，在tPmax之后力達(dá)到最大值Pmax，然后經(jīng)歷一系列波形逐漸減小的振動，逐步達(dá)到一個(gè)定值。為了檢查動態(tài)動作產(chǎn)生力的變化，假設(shè)由分裂導(dǎo)體軸心所在曲面是一個(gè)平面，分裂導(dǎo)線的運(yùn)動發(fā)生在這一平面（圖2）。與分裂導(dǎo)線中吸引力、機(jī)械張力比較忽略分裂導(dǎo)線重力對分裂導(dǎo)線運(yùn)動的影響結(jié)果是一樣的。這樣的假設(shè)大大簡化了實(shí)驗(yàn)，仍然得到正

4、確的分裂導(dǎo)線在間隔棒上的傾角，正如我們所料，計(jì)算所得壓縮力與實(shí)際在間隔棒上是一樣的。圖1 在持續(xù)故障電流情況下力在間隔棒上的典型振動。雙鷸導(dǎo)線、間距0.4米，每根電纜張力3300kg、對稱故障電流ICC=1.25kA。（a）固定間隔棒；（b）自由間隔棒。分裂導(dǎo)線束起初靜止，如圖2（a）所示，施加故障電流后會產(chǎn)生吸引力，分裂導(dǎo)線相互吸引開始相向運(yùn)動。在這一瞬間，分裂導(dǎo)線開始動作，反應(yīng)波作用在間隔棒上，并且反應(yīng)波以速率v向著次檔距的中心開始傳播。如圖2（b）所示。由于運(yùn)動分裂導(dǎo)線彎曲，相應(yīng)地，壓縮力產(chǎn)生在間隔棒中。在任何時(shí)刻，壓縮力的值表示為P=2H tg ，H是在分裂導(dǎo)線中的機(jī)械張力，是在間隔棒

5、中分裂導(dǎo)線的偏角。圖2 分裂導(dǎo)線束動態(tài)現(xiàn)象給定的時(shí)刻ti次檔距的中間部分承受著相互的作用力，如圖2（c）所示。在ti之后分裂導(dǎo)線部分繼續(xù)運(yùn)動并沒有接觸，直到外形在作用力作用下達(dá)到平衡，如圖2（d）所示。然而在這一時(shí)刻，它們擁有一定量的動能。因此它們圍繞平衡位置振動。直到所有能量消失。在這個(gè)振動周期中，在第一個(gè)振動周期的最后一節(jié)，間隔期中分隔導(dǎo)線的傾角達(dá)到最大值，如圖2（e）所示。理所當(dāng)然的，間隔器中的力也達(dá)到最大值。如果機(jī)械張力可以近似看作常數(shù)（見附錄）Pmax的值等于2H tgmax。第一個(gè)周期的運(yùn)動在碰撞之前力增長的速率低于碰撞后到第一次峰值的速率。故障清除后，分裂導(dǎo)線束分開，拉力產(chǎn)生，然

6、而，因?yàn)槠胀ㄩg隔棒的拉力強(qiáng)度不低于壓力強(qiáng)度，所以，當(dāng)前研究僅限于研究壓力。因?yàn)檫@種動態(tài)現(xiàn)象發(fā)生在子跨度的結(jié)束部分，與子跨度長度無關(guān)，所以跨度長度不會影響間隔棒中的壓力。圖3所示是隨著故障電流變大力的變化，其他線性系數(shù)均保持不變。當(dāng)引力變大，平衡時(shí)彎曲角度也變大，且力的最大值也變大。此外，因?yàn)樵诜至褜?dǎo)線運(yùn)動中有更高的速度，達(dá)到峰值時(shí)要求的時(shí)間降低。圖3 在故障電流下間隔棒上壓縮力的變化。曲線1：ICC=12.5kA; 曲線1:CC=21kA.顯然，最大壓縮力與第一次振動的最大振幅一致。只有當(dāng)故障時(shí)間足夠長允許在間隔棒中動作直到分裂導(dǎo)線達(dá)到相應(yīng)的平衡外形時(shí)發(fā)生。如果在這之前故障電流清除，動作在故障

7、清除瞬間幾秒后停止，所以壓縮力結(jié)果比長時(shí)間故障持續(xù)要稍微高一點(diǎn)。如圖4所示。這使得實(shí)際中判定力也要考慮故障電流大小和故障時(shí)間長短中根據(jù)任一個(gè)系數(shù)。圖4 固定間隔棒在不同故障電流下的振動記錄。雙鷸導(dǎo)線、間距0.4米，每根電纜張力3300kg、對稱故障電流ICC=13kA.（a）持續(xù)故障電流；（b）tCC=0.06s；（c）tCC=0.11；（d）tCC=0.20s首先，力的最大值和相應(yīng)的時(shí)間將會根據(jù)故障電流和線性系數(shù)用接下來的段落介紹的方法計(jì)算出來。如果故障持續(xù)時(shí)間等于或者超過最大值時(shí)間，最大壓縮力將會得到相同的最大力。然而，確認(rèn)更短的持續(xù)時(shí)間。最大力將由故障時(shí)間通過力在最大值之前的力的變化公式

8、將會被計(jì)算出來。無論是那種情況，我們都可以發(fā)現(xiàn)最大力的知識是必要的。此外，因?yàn)楦唠娏鹘档头逯禃r(shí)間。最大力降低故障持續(xù)時(shí)間的可能性隨著故障電流增大而增大。因此，拓寬最大值的研究范圍是必要的。對于自由間隔棒，動態(tài)動作和這些原則一致，然而，極大值會降低。因?yàn)殚g隔棒自由部分會變形。分裂導(dǎo)線束動態(tài)動作數(shù)學(xué)模型分析一個(gè)分裂導(dǎo)線束動態(tài)動作的數(shù)學(xué)模型必須要建立。建立數(shù)學(xué)模型的目的是獲得計(jì)算峰值力和峰值時(shí)間的恰當(dāng)關(guān)系。在分析調(diào)查中兩個(gè)不同的階段可以被區(qū)分。相應(yīng)地分別對應(yīng)不同級別的近似值。分裂導(dǎo)線在恒定故障情況下運(yùn)動直到壓緊且表面平衡分裂導(dǎo)線之間壓緊的時(shí)間和在恒定故障情況下的壓縮力。在間隔棒上的壓緊力可以被計(jì)算出

9、來。簡單化的假設(shè)如下所示。1）假設(shè)分裂導(dǎo)線絕對自由，以至于在機(jī)械張力作用下的間隔棒的傾角可以認(rèn)為是間隔棒上的典型壓縮力 。2）機(jī)械張力假設(shè)恒定，換句話說，在動態(tài)動作過程中細(xì)微的變化的結(jié)果被忽視。對于子跨度的平常值，這個(gè)假設(shè)無論在理論上（見附錄）還是實(shí)際記錄動態(tài)動作中的機(jī)械張力（見附錄）都可以認(rèn)為是有效的。3）最后，分裂導(dǎo)線束和它的外形平衡被研究，正如先前所說的，在由分裂導(dǎo)線軸心定義的彎曲的表面等重力忽略不計(jì)。決定分裂導(dǎo)線沖擊時(shí)間的因素：假設(shè)分裂導(dǎo)線的一部分dx屬于無限長的分裂導(dǎo)線束，得到分裂導(dǎo)線運(yùn)動公式。與x軸一致的是分裂導(dǎo)線束軸心，y與之垂直（如圖5所示）。導(dǎo)線元素dx的吸引力：dF=KI2

10、2ydx N （1）I是每根分裂導(dǎo)線電流的均值。且K=2×10-7。由上可得：-dF=(m dx)a （2）m是每根分裂導(dǎo)線單位長度的質(zhì)量，可以得到下面這個(gè)運(yùn)動微分公式：dy2dt2=-KI22m 1y （3）I單位是A時(shí)K=2×10-7，m單位是kg，y單位是米。圖 5 時(shí)間對分裂導(dǎo)線束表面的影響因素附錄展示了（3）的結(jié)果。從（3）這個(gè)表達(dá)式?jīng)_擊時(shí)間ti可以根據(jù)相關(guān)的線性系數(shù)可以得到。它可能被簡寫成如下形式： ti=ICC s （4）*ICC是在分裂導(dǎo)線束中當(dāng)前故障電流的高階均方根，是隨著分裂導(dǎo)線質(zhì)量和分裂導(dǎo)線束間距增長而增長的因數(shù)。沖擊時(shí)間不受機(jī)械張力和間隔棒的自由度影

11、響。圖 6 沖擊時(shí)間ti和峰值時(shí)間tPmax對對稱故障電流和線性系數(shù)。（a）ti和tPmax對對稱故障電流；雙鷸導(dǎo)線、間距0.4米；（b）變量ti和tPmax對分裂導(dǎo)線束表面直徑的影響。（c）影響分裂導(dǎo)線束間距的因素。圖6（a）給出了根據(jù)高達(dá)50000A均勻故障電流在雙鷸分裂導(dǎo)線在0.4m的間距，=2155下計(jì)算的沖擊時(shí)間ti。圖6（b）和（c）給出了在隨著分裂導(dǎo)線直徑（分裂導(dǎo)線質(zhì)量適當(dāng)假設(shè)）和分裂導(dǎo)線束間距變化ti的變化。圖7 在恒定故障電流情況下雙分裂導(dǎo)線外形平衡的決定因素在恒定故障情況下的間隔棒上壓縮力的決定因素：分裂導(dǎo)線在吸引力和機(jī)械張力作用下達(dá)到外形平衡，首先受固定間隔棒影響。直角坐

12、標(biāo)系原點(diǎn)假設(shè)在接觸區(qū)域的末端，且x、y如圖7所示。對于導(dǎo)線元素dx，有如下公式：dF=dV (5)V=Hdydx 6H是在分裂導(dǎo)線中的機(jī)械張力。忽略分裂導(dǎo)線束中細(xì)微的偏角，（1）可用于求在元素dx中的力dF，得到以下的微分公式d2ydx2= KI22H Iy （7）I單位為A時(shí)常數(shù)K值為2×10-7，；H單位為N；y單位為m。結(jié)合公式（7）（見附錄）可以得到間隔棒中分裂導(dǎo)線在外形平衡時(shí)的傾角。tg e=dydxy=2=1.1×10-4ICC1Hlog10d (8) ICC是當(dāng)下分裂導(dǎo)線束中故障電流的均方根，H單位是kg，分裂導(dǎo)線束間距和分裂導(dǎo)線束直徑d單位都是m。恒定情況下

13、作用在間隔棒上的壓力：Pperm=2H tge=2.210-4ICCHlog10dkg. 9*圖8 固定間隔棒中最大力Pmax和恒力Pperm。（a）在對稱故障電流下Pmax和Pperm 圖8（a）所示和6（a）一樣是有相同的均勻故障電流下的Pperm的范圍。它們有著同樣的線性系數(shù)。假設(shè)每根電纜有3300kg的機(jī)械張力。圖8（b）（d）是在機(jī)械張力、分裂導(dǎo)線直徑和分裂導(dǎo)線間距不同時(shí)Pperm的變化。最重要的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是壓縮力不像從吸引力公式中表達(dá)的那樣，壓縮力與電流線性相關(guān)，而不與電流平方線性相關(guān)。圖（9）可以直觀地說明這種關(guān)系。間隔棒上的力可以認(rèn)為是吸引力作用在分裂導(dǎo)線未接觸部分的結(jié)果。單位長

14、度上力的強(qiáng)度與故障電流平方成比例，然而，這部分的長度隨著故障電流增大而降低，因?yàn)榉至褜?dǎo)線外形更彎曲且靠近間隔器，如附錄所示，完全與電流成比例降低，所以，結(jié)論是吸引力增長僅與電流線性相關(guān)。圖（9）所示的其它變量，與此同理。增大機(jī)械張力不會引起吸引力變化，外形平衡時(shí)分裂導(dǎo)線更直有更長的部分沒有接觸。如附錄所示，長度增長與H成正比，且圖9中引力以相同的速率增加。同樣的方法，更大直徑的分裂導(dǎo)線未接觸部分變長，相應(yīng)的在間隔器上的力也一樣。分裂導(dǎo)線束間距時(shí)降低后分裂導(dǎo)線不接觸部分的長度和壓力在減少，這是為什么在自由間隔棒中恒定力較低，且降低越多間隔棒自由性越高。求自由間隔棒中的壓縮力必須用公式（9），然而

15、這時(shí)的軸間誤差s是個(gè)變量。這樣其他一個(gè)公式是必要的，這里給出彈力計(jì)算公式：P=s0-skg （10）是彈力常量,0是分裂導(dǎo)線在正常運(yùn)行情況下的間距。（9）（10）計(jì)算出的結(jié)果可以算出在自由度為1的自由間隔棒下Pf perm的值。Pf perm不能像固定間隔棒那樣用簡單的關(guān)系表達(dá)。然而從嚴(yán)格計(jì)算的數(shù)據(jù)結(jié)果來看，根據(jù)間隔的自由性和同等情況下固定間隔棒的 Pf perm，降低的近似公式可以有更簡單的形式。 在自由間隔棒中的恒力如下所示：Pf perm=P perm-0.0015P perm2kg (11)*彈力常量單位kg/mm，Pperm是在同種情況下固定間隔棒中的固定力。公式（11）系數(shù)是量綱的

16、且適用于>1kg/mm的情況。力的大小隨著自由度成比例減少，隨著壓縮力的平方增加。增大壓縮力顯著降低間隔棒間距。所以在圖8（d）曲線中對應(yīng)更低的值。顯然，間隔棒間距接近0是不考慮的。圖10 自由間隔棒上峰值力Pfmax和恒力Pfperm與固定間隔棒上相應(yīng)的峰值力Pfmax和恒力Pfperm比較。雙鷸導(dǎo)線；間隔0.40m；每根導(dǎo)線張力3300kg圖10所示為三個(gè)間隔棒在=5kg/mm;8kg/mm;和13kg/mm 3種不同的恢復(fù)力時(shí)Pf perm 的值，線性系數(shù)與圖8中所示相同。正如所說的分裂導(dǎo)線子跨度中心在沖擊之后經(jīng)過一系列振動，達(dá)到平衡。由于在這種復(fù)雜情況下振動發(fā)生，一些更為簡單的假

17、設(shè)被加到已經(jīng)說明的情況下：（1）假設(shè)分裂導(dǎo)線無彈性所以可以說壓緊的平行部分的動能浪費(fèi)在壓緊力，所以平行部分的動能消耗在沖擊里，所以不接觸部分動態(tài)現(xiàn)象僅由它們的動能決定。這可以認(rèn)為足夠近似。通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，位于分裂導(dǎo)線的接觸帶（見附錄）在平行分裂導(dǎo)線部分壓緊后沒有回彈。短路電流，接觸振動僅發(fā)生在靠近間隔棒的末尾部分。關(guān)于絕對無彈性的假設(shè)同樣適用于在發(fā)生在振動的分裂導(dǎo)線之間的進(jìn)一步?jīng)_擊。（2）假設(shè)分裂導(dǎo)線在沖擊中間部分后達(dá)到外形平衡。（3）動能的值由分裂導(dǎo)線從自由位置運(yùn)動到外形平衡位置計(jì)算出來。顯然，它們依賴于故障電流和固定比例的線性系數(shù)。假設(shè)相同的比率適用于沿分裂導(dǎo)線分配，確定的比率取決于故障電流

18、和線性系數(shù)，在分裂導(dǎo)線達(dá)到最大變形時(shí)得到，在自由振動期間由原始狀態(tài)決定。吸引力和振動期間由原始狀態(tài)決定。吸引力的疊加運(yùn)動不會本質(zhì)上改變運(yùn)動狀態(tài)，因?yàn)槲ψ兓c變形一致，所以包含同樣的比例。（4）可以將動態(tài)情況下的分裂導(dǎo)線達(dá)到最大變形的運(yùn)動理想地圖示化，關(guān)于平衡外形的正弦曲線被采用。最大力的決定因素：壓縮力的最大增量是一個(gè)固定值，由基于之前假設(shè)的精確的方法計(jì)算，像固定關(guān)系一樣，同樣依賴于故障電流和線性系數(shù)。所以通過疊加一個(gè)動態(tài)放大因子最大力仍然通過（9）表示。Pmax=2.3Pperm=510-4ICCH log10dkg 12*最大值和固定值的比例可以粗略地解釋為類似于Pperm的變化。因此

19、故障電流的增長產(chǎn)生每個(gè)單位長度的分裂導(dǎo)線的動能二次增長，然而，分裂導(dǎo)線在外形平衡時(shí)的自由長度隨著電流減少，在振動起始的瞬間動能總值與電流成比例。這比例與振動分裂導(dǎo)線達(dá)到的最大變形相一致。機(jī)械張力不會顯著影響動能的大小，但是后者轉(zhuǎn)換成勢能運(yùn)動期間產(chǎn)生最大的變形隨著機(jī)械張力的平方根降低，所以最大力將跟隨低的機(jī)械張力。同樣的方式更高的導(dǎo)線束間距導(dǎo)致分裂導(dǎo)線獲得更高的動能，因此力增長更快。對于自由間隔棒，發(fā)生在自由部分的彈性變形被計(jì)算在內(nèi)，所以降低了最大變形量。嚴(yán)格計(jì)算結(jié)果表明實(shí)際簡化降低定律可以根據(jù)同種狀態(tài)下的固定間隔棒自由度和Pmax表示。Pf max=Pmax-0.002Pmax2kg 13*計(jì)

20、算所得三種不同自由度下的Pf max的值在圖10中給出，可以看出與固定間隔棒相比動載荷系數(shù)降低，降低與自由性和壓力成正比。峰值時(shí)間的決定因素：最大力值的時(shí)間和沖擊時(shí)間一樣，依賴于線性系數(shù)和故障電流，因此tpmax與電流成反比，與機(jī)械張力無關(guān)，且隨著分裂導(dǎo)線直徑和間距增長而略有增長。為了直觀地解釋這種現(xiàn)象，必須牢記從ti到tPmax是兩段時(shí)間的和：從沖擊開始到到達(dá)外形平衡所需的時(shí)間和振動的前四分之一對應(yīng)的時(shí)間。第一部分對應(yīng)tPmax的一小部分，接下來近似于沖擊時(shí)間。第二階段，視為自由振動階段。那么，例如，盡管這個(gè)階段與振動長短成比例且后者與故障電流成反比，這一階段也與之成反比；疊加的磁場力使震動

21、的比率沒有改變。類似的問題可以基于參考其他參數(shù)。力的峰值時(shí)間可以表達(dá)為動態(tài)因素下沖擊時(shí)間的產(chǎn)物。tPmax=1.55ti=1.55Icc s對于自由間隔棒振動時(shí)間并沒有太多的改變。所以，相同的關(guān)系可以假設(shè)仍然適用。故障電流下壓緊力的變化現(xiàn)在最大的壓縮力對故障電流持續(xù)時(shí)間的依賴必須被檢驗(yàn)。由于故障電流持續(xù)時(shí)間低于力的最大值時(shí)間所以依賴性被研究，可以看到，實(shí)際上，故障持續(xù)時(shí)間超過這個(gè)值壓緊力不會有任何增長。為了闡明應(yīng)用于實(shí)踐的恰當(dāng)關(guān)系關(guān)于力的變化實(shí)際的公式將被假設(shè)。從圖3可以看到更高的故障電下流力增長有更高的速率，另一方面，我們已經(jīng)看到兩種不同增長速率的力在峰值達(dá)到之前就經(jīng)歷了。這樣的速率對應(yīng)于前

22、述的階段或者接下來沖擊的瞬間，且顯然會反應(yīng)于即將闡明的公式。圖11 圖示化假設(shè)壓縮力隨時(shí)間的變化通過應(yīng)用作為估算最大力和峰值時(shí)間也就是Pperm和ti，一個(gè)相當(dāng)近似的公式被闡明。為達(dá)到目的，假設(shè)固定力，實(shí)際上是在壓緊力之后作用在間隔棒上短時(shí)間的力，（更確切地說，在分裂導(dǎo)線達(dá)到外形平衡所需的時(shí)間之后）作用在沖擊瞬間（見圖11）。傳說值的增長，考慮實(shí)際曲線，由于活動部分的慣性，這動態(tài)現(xiàn)象不會在故障電流清除后立馬停下來，所以一些增長發(fā)生在故障清除瞬間。 接下來關(guān)于隨著時(shí)間力的變化的公式可以闡明：對于故障持續(xù)時(shí)間低于沖擊時(shí)間， P=Ppermti t kg， 15*對于故障持續(xù)時(shí)間介于沖擊時(shí)間到峰值時(shí)

23、間之間。 P= Pperm+Pmax-PpermtPmax-tit-tikg. 16*Pmax-Pperm由圖8給出。自由間隔棒降低因數(shù)由于降低故障電流持續(xù)時(shí)間可以疊加在自由性降低。圖12 確定故障持續(xù)時(shí)間下最大壓縮力與故障電流檢驗(yàn)有著確定的故障持續(xù)時(shí)間的間隔棒上力的變化是相當(dāng)有趣的。圖12展示了故障持續(xù)時(shí)間0.05;0.10和0.15時(shí)的規(guī)律。對于0.05s的故障持續(xù)時(shí)間，也就是，在故障電流考慮范圍之內(nèi)，時(shí)間總低于峰值時(shí)間。在這種情況下，故障電流增加導(dǎo)致兩方面力增加：一方面，如前所示峰值隨著電流線性增加；另一方面，峰值時(shí)間同時(shí)降低，所以在假定時(shí)間內(nèi)，更大部分的動態(tài)動作被包括，且一個(gè)更接近增加

24、的峰值被獲得?？紤]到故障時(shí)間0.10s的曲線已經(jīng)獲得。這種情況下，在故障電流高達(dá)3300A時(shí)電流的平方與壓縮力成比例，也就是電流在0.10s的水平線與峰值時(shí)間曲線的交點(diǎn)以下，實(shí)際上，對應(yīng)于峰值的線性增加對應(yīng)力的雙倍的增加且動態(tài)動作更高的部分包括在0.10s以內(nèi)。另一方面，當(dāng)故障電流超過這個(gè)值，在它上面的壓力又變成了線性，因?yàn)閯討B(tài)動作現(xiàn)在可以完全運(yùn)行，且經(jīng)歷了峰值隨電流線性增加。這第三條曲線是關(guān)于故障持續(xù)時(shí)間0.15s的，變成線性的這個(gè)點(diǎn)向左移了，在0.15s的水平線和峰值時(shí)間曲線的交點(diǎn)。力的記錄對應(yīng)于3個(gè)不同的點(diǎn)在曲線中表示出來，且它們會與更長故障持續(xù)時(shí)間對應(yīng)的記錄比較，表示實(shí)際力與峰值力的比

25、例。最后，值得指出根據(jù)電子脈沖給出壓力的關(guān)系，正如其他調(diào)研提議的3必須認(rèn)為是不完整的。也就是，實(shí)際上，關(guān)于力的變化的根據(jù)電子脈沖兩種不同的方法依賴于隨著電流增長力和電子脈沖的變化。圖13（a）給出了隨著電流增加力和電子脈沖的增加，時(shí)間是固定的。圖13（b）表示，固定電流下，隨著時(shí)間增長電子脈沖增加。第一種情況下曲線先是二次的，然后變成線性的，然而，第二種情況下，曲線變成直線且平行于橫坐標(biāo)，且對應(yīng)于峰值力；此外，無論那種情況，曲線變化速率均不同，因?yàn)椴煌祵?yīng)不同的故障時(shí)間或者不同的故障電流。圖13 最大壓縮力與電子脈沖。（a）增加的故障電流和確定的故障持續(xù)時(shí)間（b）增加的故障持續(xù)時(shí)間和確定的故

26、障電流n導(dǎo)體分裂導(dǎo)線束施加在n導(dǎo)體分裂導(dǎo)線束上的力可以在雙分裂導(dǎo)線的基礎(chǔ)上計(jì)算。靜力系統(tǒng)和動態(tài)現(xiàn)象都是關(guān)于分裂導(dǎo)線束中心對稱的，因此，任何分裂導(dǎo)線在恒定故障狀態(tài)下外形平衡和它向中心的運(yùn)動，可以像雙分裂導(dǎo)線那樣分析研究，假設(shè)有正確的關(guān)于力dF施加在考慮的導(dǎo)線元素dx上的公式。簡單的幾何關(guān)系表示力dF，因?yàn)槲υ谘芯繉?dǎo)線和其他n-1根導(dǎo)線之間，可以寫成一般形式：dF=KI2n-12ydx 17圖14 n分裂導(dǎo)線束x和y如圖14都已經(jīng)被假設(shè)，I是研究導(dǎo)線中的電流。（3）和（7）整合，In-1由I代替，最終關(guān)系（4）和（9）在分裂導(dǎo)線束中電流ICC被引用，等價(jià)的電流必須被引用。ICC=2nn-1 I

27、CC 18*在每根分裂導(dǎo)線中的電流Icc的不同部分被考慮。在相同的關(guān)系中，等于雙分裂導(dǎo)線間的間距改為穿過分裂導(dǎo)線軸心圓的直徑。相同電流的公式表示，隨著n增加施加在間隔棒上的任何角度的力降低，導(dǎo)線束中故障電流相同。由于故障電流ICC分散到間隔棒中。下面力的變化的另一個(gè)更深層次的原因必須被指出，實(shí)際上，n根分裂導(dǎo)線的外形在沖擊后影響與增加直徑的產(chǎn)生影響一樣。分裂束常規(guī)外形如圖14所示。平衡分裂導(dǎo)線直徑可以定義為d=dsin180n 19*在實(shí)際中，沒有常規(guī)的外形，然而，（19）所說的減少可以被認(rèn)為是均值。所有的降低被積累成表I 的一個(gè)因素。通過這種方法任何雙分裂導(dǎo)線間隔棒計(jì)算力和時(shí)間的方法都可以應(yīng)

28、用于n分裂導(dǎo)線，對于相同的故障電流和相同分裂導(dǎo)線直徑，證明相應(yīng)的變化的因素被應(yīng)用。實(shí)驗(yàn)結(jié)果之前的假設(shè)和由雙分裂導(dǎo)線間隔棒獲得的理論結(jié)果已通過大量實(shí)驗(yàn)被證實(shí)。高達(dá)30000A的故障電流被加在雙鷸導(dǎo)線；關(guān)于30000A的限制是因?yàn)檫@個(gè)實(shí)驗(yàn)計(jì)劃的電流容量。每根導(dǎo)線機(jī)械張力從200500kg變化，導(dǎo)線間距從0.40.6m變化。固定間隔棒和三相自由間隔棒有著不同的彈性常數(shù)（5kg/mm,8kg/mm,13kg/mm）被應(yīng)用。圖15 固定間隔棒峰值力理論值和實(shí)驗(yàn)值圖15和圖16是固定間隔棒和自由間隔棒在導(dǎo)線間距0.4m且不同機(jī)械張力下獲得的峰值，可以看到和理論曲線非常相似。圖16 固定間隔棒峰值力理論值和

29、實(shí)驗(yàn)值。雙鷸導(dǎo)線，間隔0.4m圖17 固定間隔棒和自由間隔棒的理論和實(shí)際沖擊時(shí)間。雙鷸導(dǎo)線，間隔0.40mti和tpmax被測量，且相應(yīng)的值由圖17所示，理論曲線已經(jīng)被精確確認(rèn)。由于故障持續(xù)時(shí)間低于峰值時(shí)間幾個(gè)實(shí)驗(yàn)實(shí)施使得確認(rèn)（15）和（16）的有效性；振動記錄的例子如圖4和12所示。最后，不同測試的視頻記錄完全確認(rèn)了前述動態(tài)現(xiàn)象的行為。結(jié)論在間隔棒中決定最大力的因素故障電流和故障持續(xù)時(shí)間必須分別考慮。因?yàn)槿魏谓o出的故障電流對于一個(gè)力的峰值，產(chǎn)生瞬間仍然依賴于故障電流，不能被超越，因此，對于時(shí)間消失系數(shù)的影響故障持續(xù)時(shí)間高于峰值時(shí)間。2)為了找出給定的任意情況下作用在間隔棒上的最大壓縮力，對應(yīng)

30、于給出的故障電流的峰值力必須與相應(yīng)的峰值時(shí)間被計(jì)算出來。故障持續(xù)時(shí)間等于或者超過最大力時(shí)應(yīng)產(chǎn)生一個(gè)最大壓縮力等于峰值力值，短的故障持續(xù)時(shí)間產(chǎn)生一個(gè)更低的值，與峰值前隨時(shí)間力的變化相一致。3）間隔棒中的峰值力與電流線性相關(guān)且和機(jī)械張力平方根成比例，隨著導(dǎo)線間距增加略有增長，隨著導(dǎo)線直徑增大逐步降低。與跨度長度無關(guān)。4）自由間隔棒與固定間隔棒相比受力管制程度略有降低，有更高的自由性，相同的自由性下，力隨著故障電流和機(jī)械張力增加而降低。5）相同故障電流和相同直徑的導(dǎo)線束，每根分裂導(dǎo)線上的壓縮力隨著導(dǎo)線數(shù)目增多而降低。6）標(biāo)記 * 的公式可以找到任何情況下的壓縮力。針對雙導(dǎo)線和固定間隔棒公式（12）和

31、（14）給出Pmax和tpmax；（4）和（9）給出的ti和pperm；（15）和（16）給出在tpmax之前力的變化規(guī)律。自由間隔棒降低。由（11）和（13）給出，然而（18）和（19）說明了分裂導(dǎo)線數(shù)目增加力的變化。附錄 I關(guān)于導(dǎo)線束中動態(tài)動作的方程式?jīng)_擊時(shí)間的影響因素在之前的簡化假設(shè)條件下，分裂導(dǎo)線運(yùn)動的微分方程式如前所示，d2ydt2=-KI22m 1y (20)K 2·10-7I 分裂導(dǎo)線中故障電流的均方根m 分裂導(dǎo)線單位長度質(zhì)量 kg/mx和y與軸心有關(guān)的系統(tǒng)，分別于分裂導(dǎo)線軸線和法線相一致（圖5）。如果結(jié)合（20）且dy/dt=0，y=2時(shí)的結(jié)合常數(shù)確定，可得出以下公式

32、：dydt=-KI2mloge2y 21進(jìn)一步整合得到關(guān)于y和t的公式r=0r=-1rloge2y2r+12r+1r！=ItKm 22t=0，y=2下整合常數(shù)決定。公式左邊聚攏相當(dāng)快，所以這總和可以被限制在開始的七八個(gè)周期。公式（22）定義了一根導(dǎo)線在引力下的運(yùn)動，讓y=d2，分裂導(dǎo)線沖擊所需的時(shí)間ti由簡化公式（4）得到，被導(dǎo)出。恒定壓力的決定因素應(yīng)用之前段落描述的相同的簡化假設(shè)，可以看到分裂導(dǎo)線外形平衡的微分公式。d2ydx2=KI22H1y 23K 2·10-7H 分裂導(dǎo)線的機(jī)械張力，單位Nx和y 由圖7所示的坐標(biāo)軸系統(tǒng)。結(jié)合（23）給出的分裂導(dǎo)線在固定外形下任意一點(diǎn)的傾角dy

33、dx=KI2Hloge2yd 24集成常量在兩導(dǎo)線平行在接觸點(diǎn)盡頭情況下，也就是dydx=0，y=d2，y=2，間隔棒傾角獲得（dydx）y=2=KI2Hloged (25)恒力是Pperm=2HKI2Hloged 26進(jìn)一步整合（24）得到xy的關(guān)系如下：r=0r=loge2yd2r+12r+1r！=IxKdH 27y=d2，x=0.左手邊的公式整合相當(dāng)快，所以總會可以限制在起初的7/8個(gè)項(xiàng)目內(nèi)。公式（27）給出的外形假設(shè)分裂導(dǎo)線跨度末端。當(dāng)所有的動態(tài)都消失的時(shí)候。讓y=2可以得出平衡外形下分裂導(dǎo)線不接觸的長度，與故障電流成反比，且與機(jī)械張力的平方根成比例。峰值力增加的決定因素平衡位置的振動

34、被研究，假設(shè)固定外形正弦變形y=sinxl 28x,y是直角坐標(biāo)軸兩個(gè)坐標(biāo)，x指向平衡外形。假設(shè)成直線，y軸垂直于x軸。值得指出的是平衡外形的曲率同樣的不影響振動。原始動能與動作完成導(dǎo)線末端磁力和勢能在第一次震動中相等，可以表示為：T0+Lmax=Vmax （29）Lmax和Vmax可以根據(jù)max簡單地表示。所以公式中max是未知量，T0是第二個(gè)量。對于自由間隔棒（29）變成T0+Lmax=Vmax+Lmax 30 Lmax是在這個(gè)動作中彈性變形在間隔棒中的是大振幅。Lmax是關(guān)于max的函數(shù)，所以一個(gè)關(guān)于max作為未知量的函數(shù)仍然可用。起初四分之一周期振動時(shí)間的決定因素。正弦曲線運(yùn)動公式已經(jīng)

35、被應(yīng)用。 d2dt2+2=2ml 31m 單位分裂導(dǎo)線重量l 振動長度 運(yùn)動角速度 超過對應(yīng)平衡外形力的磁場力 依賴于 ，遵循一個(gè)非常接近的線性公式。 讓=c（31）變成 d2dt2+2-2cml=02期間正弦運(yùn)動公式：2-2cml，從這可以求出第一個(gè)四分之一周期運(yùn)動的時(shí)間。附錄在導(dǎo)線束上動態(tài)運(yùn)動期間機(jī)械張力的變化動態(tài)現(xiàn)象上導(dǎo)線束長度降低，產(chǎn)生的機(jī)械張力的變化針對不同跨度長度和固定間隔棒已經(jīng)被計(jì)算。圖18所示，這樣的變化轉(zhuǎn)變成相等的熱變化。圖18 動態(tài)現(xiàn)象中熱量變化對應(yīng)的導(dǎo)線束軸心長度的變化（固定間隔棒）附錄試驗(yàn)程序和設(shè)備本次試驗(yàn)在CESI上進(jìn)行。這條實(shí)驗(yàn)線有130m的跨度；裝配有雙鷸導(dǎo)線。在

36、水平的雙導(dǎo)線外形間距0.4m。儀器間隔在跨度中間。圖19 測試跨度的安排。1）雙鷸導(dǎo)線。2）高速攝像機(jī)3)增加了某些裝置的間隔棒。4）金屬環(huán)。5）記錄機(jī)械張力的變形測量儀圖19所示為實(shí)驗(yàn)跨度安排。圖20所示為在短路測試中跨度的視角。圖20 在短路測試中的測試跨度圖21 用于實(shí)驗(yàn)測試的增加了某些裝置的。（a）固定間隔棒（b）自由間隔棒圖21（a）所示為固定間隔棒裝置；力傳感器是一個(gè)鐵棒裝配有4個(gè)電阻，張力測試儀在一個(gè)回路橋中彼此接觸；信號由示波器記錄。為了最小化虛擬的雜散電流的影響，傳感器元件被鋼管保護(hù)安裝在間隔棒末端。圖21（a）是帶保護(hù)裝置的間隔棒。由21（b）所示是自由間隔棒；固定部分串聯(lián)

37、一個(gè)已知自由度的彈簧。測量裝置放在固定部分。在測量期間任何的導(dǎo)線張力的變化通過兩個(gè)測試儀被記錄在示波器上。測試儀安裝在跨度末端的導(dǎo)線上。金屬環(huán)位于導(dǎo)線上，且與之隔緣。從給出信號記錄接觸時(shí)間。每一個(gè)振動包括力的軌跡，電流，機(jī)械張力和在適合點(diǎn)的接觸時(shí)間；本篇論文中后面的軌跡在振動中被省略。除了上面的方法，靠近間隔棒的導(dǎo)線束的運(yùn)動被高速攝像機(jī)記錄。致謝謹(jǐn)感謝意大利國家電力董事會允許出版這篇論文，同樣感謝Salvi公司的Clren先生對這項(xiàng)工作的支持。參考文獻(xiàn)123討論T.R.Fry和C.A.Popeck:Manuzio女士因?yàn)槠鋵τ谠诟吖收想娏飨路至褜?dǎo)線間隔上力的廣泛研究而享有盛譽(yù)。她的發(fā)現(xiàn)與我們觀

38、察到的一樣：作用在經(jīng)過巧妙設(shè)計(jì)的自由間隔棒上的力比作用在固定間隔棒上的力小。本次討論想要知道Manuzio女士是否注意到在測試間隔棒的位置或者靠近間隔棒的位置導(dǎo)線是否損壞。既然導(dǎo)線不是完全自由，我相信在自由間隔棒上施加重復(fù)的故障電流最終會導(dǎo)致導(dǎo)線的破壞。在本次實(shí)驗(yàn)用的測試檔距回路中沒有指出。是運(yùn)動太流暢以至于抵消了 對回路的影響嗎？據(jù)觀察在故障電流時(shí)導(dǎo)線運(yùn)動會在回路的這些地方產(chǎn)生顯著地影響。此外，在試驗(yàn)設(shè)備的照片中距離地面的距離也沒有指出。這個(gè)距離是至關(guān)重要的，會對故障電流產(chǎn)生影響。如果分裂導(dǎo)線間隔棒在導(dǎo)線或者系統(tǒng)條件影響下進(jìn)行試驗(yàn)，那么幾乎沒有意義，除非是在使用實(shí)體模型的情況下。盡管這篇論文

39、主要處理由于故障電流導(dǎo)線束故障，但我們也有興趣聽作者關(guān)于消除故障電流后導(dǎo)線束間距恢復(fù)的高見。我們自己的經(jīng)驗(yàn)告訴我們：自由間隔棒與固定間隔棒相比在導(dǎo)線故障振動時(shí)顯示出抑制運(yùn)動。 收手稿于 1965.7.13R.J.Mather和P.F.Winkelman:自從第二次世界大戰(zhàn)后超高壓輸電線路出現(xiàn)，許多工程師被復(fù)雜的空氣動力學(xué)所吸引，并且機(jī)電性能標(biāo)準(zhǔn)化對于求眾多的有獨(dú)創(chuàng)性的間隔裝置來說是必要的。過去的十年里，研究的重點(diǎn)在于跨度長度。振動和結(jié)冰問題。我們參加了關(guān)于這方面的調(diào)研。正如在1中所報(bào)告的。在那個(gè)時(shí)候，在短路情況下間隔棒上有關(guān)電的力我們已經(jīng)很簡便地計(jì)算出來了。結(jié)論早就被闡明：在給定情況下在間隔棒

40、上的力是一個(gè)直接函數(shù)。 收手稿于 1965.7.21同樣，顯而易見實(shí)驗(yàn)日期對驗(yàn)證結(jié)果是沒有任何意義的。許多短路測試在文獻(xiàn)中有記載。但是沒有像這篇報(bào)告這么復(fù)雜并且結(jié)果還與之前的結(jié)果一樣。作者用可以直接應(yīng)用于其他參數(shù)的方法，因其在實(shí)驗(yàn)中的卓越表現(xiàn)和對試驗(yàn)中標(biāo)注的數(shù)據(jù)做幾點(diǎn)說明是有幫助的。1）這個(gè)現(xiàn)象是一個(gè)有很多變量的復(fù)雜的動態(tài)問題，簡化加設(shè)是必要的；但是更多證實(shí)假設(shè)的信息是必要的。2）至于“在恒定故障電流情況下直到接觸并且達(dá)到外形平衡的運(yùn)動”換句話說導(dǎo)線張力的變化可以被忽略。圖18/19和附錄表明這力的變化在動作期間被計(jì)算和測量，盡管這篇報(bào)告中沒有顯示數(shù)據(jù)在振動記錄中可以看到峰值力在8-12周期隔

41、開。表明在導(dǎo)線束破壞時(shí)由于突然松弛整個(gè)跨距中產(chǎn)生了縱向的共振的可能性，另外，在示波器軌跡中顯示的高頻率的振動與故障電流既不同頻也不同步。這樣的更高的頻率能像在“導(dǎo)線束動態(tài)描述”中第五段描述的那樣“在外形平衡時(shí)的一系列的振動”。2）然而力表現(xiàn)了在誤操作情況下的最可能的變形，是有價(jià)值的。必須注意的是在現(xiàn)代的EHV設(shè)計(jì)中的故障通常在導(dǎo)線最初接觸之前見圖6(a)就被清除。在一般情況下，兩根導(dǎo)線松弛，故障電流在接觸前移除。這兩根導(dǎo)線能橫越。且在間隔棒上的力是扭曲的，也很復(fù)雜，這個(gè)問題研究了嗎？公認(rèn)的是，這對間隔棒的影響不如恒定的故障更嚴(yán)峻。3)基于以上問題可以猜想這樣的情景：在故障下破壞部分快速重合?？?/p>

42、能出現(xiàn)在導(dǎo)線回彈之后第二次故障電流發(fā)生。導(dǎo)線回彈可以使在間隔棒上的動態(tài)力加倍。作者對此有什么要解釋的嗎？4）“沖擊時(shí)間不受機(jī)械張力影響，受間隔棒自由性影響”這句子看起來像是簡化假設(shè)里固有的，并不是什么有效的結(jié)論。5）圖18表明它顯然是可以適用于任何跨度長度的，因?yàn)樽鴺?biāo)值按同等溫度變化。假設(shè)圖18在振動漸弱后基于穩(wěn)定狀態(tài)的假設(shè)對嗎？故障是持續(xù)的嗎？再或者，根據(jù)在間隔棒上的力，曲線符合Pperm嗎？還有，變形儀中的讀數(shù)確認(rèn)了嗎？開始用求由于電流作用在雙導(dǎo)線的電磁引力F的基本公式，圖22所示曲線用于計(jì)算在零電壓故障情況下作用在間隔棒上的壓力。假設(shè)一個(gè)關(guān)于X距離的拋物線。間距D的變化和相應(yīng)作用在x長度

43、的分裂導(dǎo)線上的單位力F有不同的導(dǎo)線張力和故障電流值。計(jì)算每英尺導(dǎo)線上的力的曲線直接由前述公式計(jì)算。由沿長度X間距值D決定。給出作用在間隔棒上的力像D的值在X長度變化一樣?，F(xiàn)在參照圖22，Drake關(guān)于兩條曲線雙重結(jié)果在任意電流給出導(dǎo)線在Drake間隔棒中的壓力。直線與報(bào)告中的Pperm值相等，與故障電流線性相關(guān)。這種方法包括恰當(dāng)?shù)亟⒂绊戦g隔棒中壓縮力的變量的反應(yīng)的模型?？梢岳玫年P(guān)于間隔棒上壓縮力的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)來自A.B.Change公司的Malmstrom和Smith.這篇報(bào)告表明計(jì)算曲線給出故障電流變化范圍的保守值。我們感興趣的是500kV交流電雙導(dǎo)線間隔棒30000A，1.58偏置距。圖2

44、2圖22中兩個(gè)實(shí)驗(yàn)都表明在間隔棒上的壓縮力增加幾乎與短持續(xù)時(shí)間故障電流的平方相一致。A.B轉(zhuǎn)換測試中故障持續(xù)時(shí)間窗36個(gè)周期的變化，在這篇論文2中報(bào)告的實(shí)驗(yàn)大概是5個(gè)周期。同樣，前面測試的故障電流給的是非均勻的值，后面測試給出的對稱的值被極大程度地抵銷。圖12完美地解釋了為什么故障持續(xù)時(shí)間少于tpmax。遵循二次公式，然而大于 tpmax的遵循線性公式?？紤]短持續(xù)的EHV故障電流的慣性，在增加間隔棒上壓力的值的瞬間，輸電線路故障電流與勻稱故障沒有間距的比較是怎樣的呢？這篇報(bào)道里1處示波器記錄的數(shù)據(jù)表明清除短持續(xù)故障電流時(shí)在固定間隔棒上的張力近似于壓縮力。繼續(xù)深入研究不同的設(shè)計(jì)的間隔棒上反應(yīng)張力

45、的值包括彈簧型，這將是非常有價(jià)值的。在美國彈簧型間隔棒越來越受歡迎。在非常高的故障電流下的反應(yīng)張力既不是它們使用的限制因素也不是為了防止彈簧永久變形要求的特殊設(shè)計(jì)。R.L.Swart和P.R.Mehta:這篇論文展示的在分裂導(dǎo)線系統(tǒng)上故障電流動作所用的物理視角和定性地觀察是杰出的。這篇論文在從我們現(xiàn)有關(guān)于短時(shí)故障外推到長時(shí)故障方面做了很好的嘗試。在這篇論文中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)展示出來的作者對外形的測試是非常出色的。然而，嘗試去支持物理觀察這一理論過于簡單了并且事實(shí)上有些經(jīng)驗(yàn)主義了。在發(fā)展微分運(yùn)動公式（3）的時(shí)候，作者假設(shè)所有元素是直的，且排在一個(gè)水平面上。然而，實(shí)際上元素有一個(gè)固定的曲率。且沒有任何一個(gè)

46、時(shí)刻元素排在一個(gè)水平面內(nèi)，這對于分裂導(dǎo)線其他元素來說才是正常的。根據(jù)1中報(bào)告的結(jié)果。這樣簡化假設(shè)的合理性是容易引發(fā)爭議的。同樣的線路，作者省略了作用在微元上的一些力。例如在（2）中，左手邊應(yīng)該是所有力作用在元素上的結(jié)果。應(yīng)該包括張力和電磁力的成分。公式（3）忽略了重力和張力。數(shù)學(xué)結(jié)果看起來進(jìn)行非常順利，然而照這么發(fā)展作者的結(jié)論是錯(cuò)的：沖擊時(shí)間與機(jī)械張力和間隔棒自由性無關(guān)。作者得到這樣的實(shí)驗(yàn)結(jié)果是由于不同的等式中這些數(shù)據(jù)被忽略。從定性的角度，這個(gè)結(jié)論是不正確的，因?yàn)槿绻麖埩Ψ浅４蟮脑拰?dǎo)線可能永遠(yuǎn)不能接觸。數(shù)值上在（4）計(jì)算中我們得到?jīng)_擊時(shí)間為負(fù)值的謬論。在計(jì)算這個(gè)方程中過程中，我們發(fā)現(xiàn)為了獲得像

47、作者所說2155這個(gè)值忽視無窮級數(shù)中因素（-1）T是必要的。把比例模型的系數(shù)帶入到（4），ICC沖擊時(shí)間等于100A且200A計(jì)算出來在0.583S和0.292S之間。然而，在我們實(shí)驗(yàn)過程中我們觀察到在那些故障電流下導(dǎo)線永遠(yuǎn)不會接觸。相似的分歧同樣在Ruhlman,Eucker和Swart進(jìn)行的全尺寸測試的系數(shù)。鑒于這些差異顯然作者建立的公式不能普遍適用于所有的實(shí)驗(yàn)裝置。第二方面，張力被錯(cuò)誤的包含進(jìn)去。其一就是忽視了用于計(jì)算在間隔棒上壓縮力的成分，例如在（9）中所用的值H實(shí)際上是x方向的合力而不是合力本身。 就這一點(diǎn)而言，測力傳感器應(yīng)該置于起媒介作用的塔臺。測量X方向的張力。第二種情況，作者基

48、于分析和實(shí)驗(yàn)測評假設(shè)機(jī)械張力固定。為了證實(shí)這個(gè)假設(shè)，如果作者精心制作了附錄將是有用的。參閱附錄表明導(dǎo)線張力的記錄，但在論文波形圖中省略了。在間隔棒公式（11）和（13）中，（12）計(jì)算峰值力中，（14）計(jì)算峰值力時(shí)間中作者如何選取系數(shù)我們是不清楚的，給我們的印象就是這些都是常數(shù)。我們感覺是經(jīng)驗(yàn)性的。然而，如果它是數(shù)學(xué)方法導(dǎo)出的在論文中應(yīng)該有它們是如何得來的。另一方面，如果它們基于實(shí)驗(yàn)結(jié)果，也應(yīng)該有清楚地表明。不至于設(shè)計(jì)師因?yàn)檫@被誤導(dǎo)。數(shù)在單導(dǎo)線型數(shù)值的這些元素跨度配置是不確定的，看起來還有很多工作要做。 收手稿于 1965.7.20由于忽略了n分裂導(dǎo)線，就感覺過于簡化了。這表明雙導(dǎo)線束公式將非

49、常廣泛地應(yīng)用于任何多導(dǎo)線束系統(tǒng)，但是這只限于導(dǎo)線等間距的圍成一圈的情況。這對于目前我們知道的大多系統(tǒng)是滿足的，不久將來當(dāng)通過增加導(dǎo)線增加容量或許就不滿足了。不滿足的例子有：直角導(dǎo)線束，4導(dǎo)線束系統(tǒng)。三角形排布中間一根分裂導(dǎo)線和三個(gè)排成一行的導(dǎo)線系統(tǒng)。更進(jìn)一步，作者描述有靜力的系統(tǒng)和動態(tài)現(xiàn)象，關(guān)于導(dǎo)線束中心是勻稱的一樣。然而在實(shí)驗(yàn)調(diào)研中我們發(fā)現(xiàn)在四導(dǎo)線束系統(tǒng)模型中這個(gè)動態(tài)動作是不均勻的。越低處的導(dǎo)線越容易向上移動，然而，越上面的導(dǎo)線越受限制。因此，四導(dǎo)線束在一大約高于導(dǎo)線束幾何中心的地方相交。至于全比例實(shí)驗(yàn)，Ruhlman,Eucker和Swart做得早一點(diǎn)，和Malmstorn,Gifford

50、和Smith報(bào)告的一樣，發(fā)現(xiàn)在經(jīng)受短期故障電流的間隔棒峰值力本質(zhì)上是拋物線。我們的注意力僅限于短期故障電流，因?yàn)檫@些是美國大多數(shù)EHV系統(tǒng)的典型代表。由于故障時(shí)間少于發(fā)生沖擊的時(shí)間，峰值力不是一個(gè)線性方程而是隨著電流變化的拋物線，且在一定程度上受電流持續(xù)時(shí)間影響。這反駁了結(jié)論3的普遍性。且由作者在展示短時(shí)故障電流下力的變化的圖13 證實(shí)。盡管對論文中展示的公式我們提出了幾點(diǎn)問題，我們可以覺察到長時(shí)間故障電流和它們的影響已經(jīng)很好地包括了。我們的實(shí)驗(yàn)室用比例模型對這個(gè)項(xiàng)目做了持續(xù)的調(diào)查研究。近期的一個(gè)項(xiàng)目受這篇論文啟發(fā)。這個(gè)模型與作者報(bào)告中的性質(zhì)非常一致，都是關(guān)于反應(yīng)的本質(zhì)和測量間隔棒上力的大小。

51、盡管這些讓人歡欣鼓舞，但我們知道定量的分析需要更多的數(shù)據(jù)。我們依然在研究分裂導(dǎo)線束系統(tǒng)許多問題中使用這個(gè)模型，以期望關(guān)于導(dǎo)線束在故障情況下或其他動態(tài)現(xiàn)象中的運(yùn)動最終有更精確的信息可以被利用。1/8導(dǎo)線束在運(yùn)行導(dǎo)線產(chǎn)品公司調(diào)研與設(shè)計(jì)部門的2#實(shí)驗(yàn)室設(shè)定好，尺寸如下：檔距 77.7尺檔距中點(diǎn)下垂 10.7；5.6英尺導(dǎo)線間距 27英尺導(dǎo)線直徑 0.1983英尺導(dǎo)線重 0.0287磅/尺電流范圍 100500A電流持續(xù)時(shí)間 0.11.2s間隔棒剛度 4.0654磅/尺圖23 1/8刻度模型中由于故障電流（較低曲線）典型實(shí)驗(yàn)記錄。間隔棒力（較高曲線）圖24 在模型中三個(gè)實(shí)驗(yàn)的疊加。電流振幅是一樣的，但

52、故障持續(xù)時(shí)間是變化的。在我們試驗(yàn)中的間隔棒由配有直量規(guī)和校準(zhǔn)自由金屬環(huán)構(gòu)成可以直接讀取間隔棒上的力。60Hz的電焊機(jī)用于做動力來源，電流和力的測量也同時(shí)包括在內(nèi)，通過顯示記錄儀和具有存儲圖像功能的示波器。除去這些測量影像記錄在研究由于故障沖擊系統(tǒng)的反應(yīng)和振動的跨度上的不同位置進(jìn)行。圖23和24表現(xiàn)了一些典型的力和電流波動的記錄。直接比較圖23和圖1將觀察到模型在這兩者之間非常一致。同樣，用這個(gè)模型在圖24中表現(xiàn)的與圖4的結(jié)果相似。大量測試記錄的分析證明了大量的數(shù)值數(shù)據(jù)，其中一些在圖25中表明。圖25對于圖10.這曲線是建立在用作者公式的系數(shù)的基礎(chǔ)上得到的理論值。圓弧線是在相同系數(shù)相同的故障條件

53、下的實(shí)驗(yàn)值。可以觀察到兩者之間的差異很大。在較高故障電流與較低故障電流之間的中斷。像之前討論過的一樣實(shí)際上是因?yàn)樵谳^低電流和那樣的張力下導(dǎo)線根本不會在跨度中點(diǎn)接觸。圖25 在模型中計(jì)算值和測量值的比較。圖26 自由間隔棒兩種張力下最大力和固定力的比較。圖26是在間隔棒上最大力和固定力之間的比例。對于固定間隔棒作者給出的值是2.3.對于自由間隔棒，就要用包括2.3和兩個(gè)看起來經(jīng)驗(yàn)主義的元素0.0015和0.002的公式（11）（13）計(jì)算了。標(biāo)點(diǎn)的曲線基于用這個(gè)模型系數(shù)的公式。曲線是同等系數(shù)下的實(shí)驗(yàn)值。又一次顯而易見在分析和實(shí)驗(yàn)結(jié)果之間出現(xiàn)偏差。 我們相信在像這個(gè)的模型上工作，結(jié)合像現(xiàn)在的報(bào)告中

54、或前面實(shí)驗(yàn)中提到的全尺寸試驗(yàn)，這篇報(bào)告的1-3對于這些問題的解決方案是必要的隨著導(dǎo)線束間力的理論求值的進(jìn)步和這種系統(tǒng)的動態(tài)響應(yīng)公式的改進(jìn)這種系統(tǒng)最終可以提供完全的解。這將成為分裂導(dǎo)線系統(tǒng)設(shè)計(jì)師有效的工具。C.Manuzio:作者為討論中們的興趣而感到高興。關(guān)于Fry和Popeck先生的問題，盡管我們作了上百次的實(shí)驗(yàn)也沒有觀察到在間隔棒或者靠近間隔棒的地方有導(dǎo)線被破壞。 收手稿于 1965.9.15實(shí)驗(yàn)的跨度的回路不是按某路線所以導(dǎo)線上發(fā)生的動作就是回路的整個(gè)動作。出于可操作性考慮實(shí)驗(yàn)的檔距離地面不是很遠(yuǎn)，所以在檔距中間導(dǎo)線距地面高度由松弛情況決定。因?yàn)樵谌魏蝿討B(tài)情況下導(dǎo)線接觸地面是被杜絕的。我

55、相信在這個(gè)試驗(yàn)中沒有人創(chuàng)造這種情況。圖27 固定間隔棒上力的振動記錄。雙鷸導(dǎo)線，間距0.4m，每根導(dǎo)線張力5000kg，均勻故障電流ICC=13KA圖28 在固定間隔棒上力的振動記錄。雙鷸導(dǎo)線，間距0.4m，每根導(dǎo)線張力5000kg，均勻故障電流ICC=19KA在實(shí)驗(yàn)過程中觀察了故障清除后導(dǎo)線束的運(yùn)動，盡管在當(dāng)前的論文中沒有分析；由于這一點(diǎn)在這篇論文中示波器振動被限制在壓縮運(yùn)動。圖27和28給出了故障清除后兩個(gè)完全記錄振動的例子。當(dāng)導(dǎo)線束回彈，張力產(chǎn)生在故障時(shí)間低于峰值時(shí)間時(shí)（圖27）和壓縮力順序一樣。這結(jié)論與本論文2中的示波器記錄的一樣。當(dāng)故障時(shí)間接近峰值時(shí)間時(shí)，張力增加，但是比觀察到的壓縮力的增長速度低。如圖28所示。當(dāng)故障時(shí)間等于或者超過壓縮力的峰值時(shí)間時(shí)最大張力大約是最大壓縮力的一半。與Fry和Popeck先生的結(jié)果一致，自由間隔棒中出現(xiàn)一個(gè)