報告書番号

N09022

タイトル（和文）

部分模型を用いた架空送電線のギャロッピング現象の解明（その１）－実径間振動特性を再現した模型弾性支持方法の提案－

タイトル（英文）

A study on galloping of overhead transmission line using sector model Part1 -Elastic support technique for simulating full span oscillation-

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

本研究では，架空送電線の着氷雪時におけるギャロッピング現象を解明するために，実径間における振動特性を再現することができる部分模型の弾性支持方法を提案する．ここでは，模型の軸方向に離れた2つの支持点から，複数本のゴム紐を用いて模型を支持することにより，模型を大振幅・低振動数で鉛直・水平・ねじれの3自由度で振動させることを可能にした．また，本模型支持方法における模型の構造特性を表す非線形運動方程式を誘導し，それぞれの方向の振動数を調整する方法を明らかにした．さらに，公称断面積410mm2の鋼心アルミ撚り線の4導体送電線の質量・質量慣性モーメントなどを再現した実寸部分模型を用いて，模型の自由振動実験を行った．その結果，鉛直・水平方向に全振幅1～2m，ねじれ方向に全振幅180度以上という大振幅の振動が可能であること，0.5Hz以下の低振動数の振動が可能であることを確認した．また，誘導した運動方程式を用いて推定した振幅に対する振動数特性は，実験結果とよく一致したことから，運動方程式の妥当性を確認することができた．

概要 （英文）

To deeply investigate the galloping phenomena of overhead transmission lines under the state of ice and snow accretion, the authors develop a modeling technique that enables us to physically simulate the galloping motion of actual transmission lines in a laboratory wind tunnel test. The test apparatus proposed here is composed of a sector model of transmission wires, supported by multiple elastic cords extending toward the wire axis direction. Such a unique way of model support allows the sector model to vibrate with large amplitude at lower frequencies in vertical, horizontal and torsional directions. On the other hand, the dynamic equations were derived for large-amplitude motions of the model and the frequency characteristics of this system were theoretically and numerically examined. To confirm dynamic characteristics of the model, free vibration tests were performed under no wind condition using the apparatus manufactured where the sector model is designed to simulate four-bundled ACSR410 conductors by equating the scale, mass and moment of inertia between the model and actual one. The test results demonstrate that the maximum amplitudes of vertical and horizontal vibration are as large as 1-2m and the maximum amplitude of torsional vibration is larger than 180 degree, whose frequencies are lower than 0.5 Hz. It is also shown that vibration characteristics agrees very well with those estimated by the dynamic equation.

報告者

キーワード