Modeling the structural dynamic response of overhead transmission lines

McClure, Ghyslaine; Lapointe, Martine

doi:10.1016/s0045-7949(02)00472-8

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“…Meanwhile, there is another study that illustrated with a case study of the line section having suffered two tower failures due to conductor breakages during an ice storm. This study successfully applied cable dynamic model to several examples by using ADINA software (Mcclure and Lapointe, 2003).…”

Section: Modeling For Simulating and Analysing Of The Towermentioning

confidence: 99%

Review on analysis and design of lattice steel structure of overhead transmission tower

Kamarudin

2018

Int. j. adv. appl. sci.

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Demand for electricity is increasing as the population grows. Transmission towers need to be upgraded in order to satisfy these increasing demands for power supply. A study on the stability of the transmission tower is significant to make sure that the tower is stable and capable enough to transmit electricity due to high demand. In this paper, a review on analysis and design of the lattice steel structure of the overhead transmission tower together with its design as in ASCE and Eurocode standard are presented. Two methods are introduced which are linear static analysis and p-delta analysis to compare its maximum internal force, maximum displacement as well as location for critical part of the tower when different loadings applied. In analysis, the tower model used for modelling and simulation is assumed as fully-beam and fully-truss. Standard code MS 1533:2000 is referred for wind loading calculation. It is found that the highest internal force is at the leg of the tower on a normal case with an angle of attack of wind is 45°.

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Section: Modeling For Simulating and Analysing Of The Towermentioning

confidence: 99%

Review on analysis and design of lattice steel structure of overhead transmission tower

Kamarudin

2018

Int. j. adv. appl. sci.

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“…The cable is modeled with a uniform mesh of prestressed tension-only isoparametric truss elements relying on successful previous studies (Jameleddine et al, 1993;Lapointe, 2003;McClure and Tinawi, 1987;McClure and Lapointe, 2003;Roshan Fekr, 1995;Roshan Fekr and McClure, 1998).…”

Section: Model Assumptionsmentioning

confidence: 99%

“…Therefore, damping is modeled by using nonlinear axial dashpot elements parallel to each cable element, relying on previous studies (Lapointe, 2003;McClure and Tinawi, 1987;Jameleddine et al, 1993;Roshan Fekr, 1995;Roshan Fekr and McClure, 1998;McClure and Lapointe, 2003).…”

Section: Model Assumptionsmentioning

confidence: 99%

Numerical and experimental investigation of the influence of dynamic loads on wet snow shedding from overhead cables /

Hefny¹

2013

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Ill Dedicated to my parents, ADEL and my kidsMany people think they want things, but they don't really have the strength, the discipline. They are weak. I believe that you get what you want if you want it badly enough. Quote RESUME Plusieurs types de givrages atmosphériques peuvent se déposer sur les lignes aériennes de transport d'énergie électrique incluant la neige collante lourde et adhérente, le givre dur, le givre mou et la glace à haute densité. Des dépôts de neige sur les structures exposées peuvent avoir un impact sur le fonctionnement, la sécurité et la fiabilité mécanique. Plus spécifiquement sur les lignes aériennes de transport d'énergie électrique, les charges de gravité résultant de Paccrétion de la neige lourde combinée aux charges du vent sur la neige peuvent causer des dommages structuraux, une rupture ou même en cascade des pylônes. La chute des dépôts de neige peut appliquer une charge dynamique sur la ligne de transport par les vibrations induites sur le câble et provoquer un effet déstabilisant entre les portées adjacentes couvertes et non couvertes. Ainsi pour protéger les lignes de transport contre les charges résultantes de l'accrétion de la neige sur la ligne et pour assurer la fiabilité des réseaux de distribution électriques, les processus du délestage de la neige doivent être compris et des techniques de prévention comme des méthodes d'antigivrage et de dégivrage doivent être utilisées.Cette étude porte sur l'analyse dynamique des lignes aériennes de transport d'énergie couvertes de neige et soumises à des charges périodiques. De telles charges peuvent être le résultat de l'effet d'une charge périodique externe appliquée pour enlever la neige accumulée sur les lignes ou le résultat d'effets naturels comme le vent ou des charges en déséquilibre conséquentes d'une chute de neige soudaine ou propagé d'une portée adjacente . L'objectif est de comprendre le phénomène du délestage de neige induite mécaniquement sur les portées des câbles aériens et de simuler les effets des charges périodiques sur la chute de la neige collante. Lors d'études précédentes, les réponses de la ligne de transmission aux chutes instantanées ont été modélisées alors que dans cette étude, on étudie la propagation de le délestage de la neige le long de la portée en réponse à une charge périodique. Plus particulièrement, la réponse dynamique des câbles couverts de neige aux charges périodiques est examinée par modélisation mathématique en utilisant une analyse d'éléments finis non linéaires et des études expérimentales en chambre froide.Le modèle numérique peut servir de base à l'étude de critères différents de rupture de la neige collante en ce qui concerne l'adhésion. Pour atteindre cet objectif, on a d'abord étudié expérimentalement l'adhésion en tension et en cisaillement à la surface des câbles. Ceci est essentiel pour mettre en corrélation la chute et la force d'adhésion entre la neige et le câble, puisque le délestage survient lorsque l'adhésion disparaît. Les mesures ont été obtenues en utilisant une machine...

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“…These studies often do not distinguish between the internal damping and the aerodynamic damping [59] but most of them conclude that aerodynamic damping plays an important role in the dynamic behavior of the cables [46,55]. However, the influence of aerodynamic damping on the transient response of a line section still needs to be quantified [52] and is presumably small. In addition, in previous time history analyses of conductor motion [32,42,52,66 and 67], it is stated that the effect of structural damping of the cable is not predominant in the first few seconds of the transient response when peak values are of interest.…”

Section: B) Dampingmentioning

confidence: 99%

“…However, the influence of aerodynamic damping on the transient response of a line section still needs to be quantified [52] and is presumably small. In addition, in previous time history analyses of conductor motion [32,42,52,66 and 67], it is stated that the effect of structural damping of the cable is not predominant in the first few seconds of the transient response when peak values are of interest. Damping mostly affects the free vibration behavior of the cable as it returns to rest.…”

Section: B) Dampingmentioning

confidence: 99%

Dynamic behavior of iced cables subjected to mechanical shocks =

Kálmán¹

2007

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RESUMEDans les régions froides, les conducteurs de lignes et leurs supports sont directement exposés au givrage atmosphérique. En outre, on s'attend à ce que les températures croissantes dues aux changements climatiques augmentent les risques liés aux événements météorologiques extrêmes qui peuvent augmenter la fréquence et la sévérité des tempêtes de verglas.Plusieurs types de dépôt de glace atmosphérique peuvent charger les câbles aériens : la neige collante, le givre dur, le givre léger et le verglas. Les dépôts de glace sur des structures exposées peuvent être la source de plusieurs problèmes mécaniques. Sur les lignes aériennes à haute tension en particulier, les surcharges verticales dues à l'accumulation de glace lourde, couplées aux surcharges horizontales dues au vent sur les conducteurs et les structures glacés peuvent causer des dommages structuraux, conduisant même à l'effondrement des supports en cascade. Par conséquent, afin de protéger les lignes contre de telles surcharges et d'assurer la fiabilité des réseaux aériens de distribution et de transport d'électricité, diverses méthodes de déglaçage des lignes ont été employées. Une technique de dégivrage d'intérêt dans cette recherche emploie des chocs mécaniques pour dégivrer les câbles de garde profitant du comportement fragile de la glace dans un régime à taux de déformation élevé.Cette recherche se concentre donc sur l'analyse dynamique des lignes aériennes de transport d'électricité recouvertes de glace et assujetties à des chocs mécaniques qui peuvent résulter de l'effet d'une charge externe prévue pour déglacer les conducteurs ou des déséquilibres de charge dus au délestage de glace soudain. En particulier, la réponse dynamique des câbles recouverts de glace soumis à des chocs mécaniques est étudiée par modélisation numérique utilisant la méthode des éléments finis non-linéaires. L'objectif est de comprendre le phénomène du délestage de glace induit mécaniquement sur des portées individuelles du câble aérien. Dans la plupart des études de délestage de glace précédentes, la réponse de la ligne au déchargement instantané a été modélisée, tandis que dans cette recherche, la propagation du délestage le long de la portée est étudiée.L'auteur propose un modèle numérique qui considère la rupture du dépôt de glace explicitement en tenant compte des propriétés mécaniques de la glace. Ce modèle permet de calculer les effets dynamiques du délestage de glace induit par une excitation d'impulsion sur une section de ligne aérienne de portée simple qui simule l'effet d'une charge externe. Le modèle proposé peut servir de base pour étudier divers critères de rupture du dépôt de verglas en termes des relations de contraintes-déformations en tension et en flexion et tenant compte des effets du taux de déformation, en particulier. Diverses geometries de la section de ligne peuvent également être étudiées avec ce modèle. Plusieurs scénarios de délestage de glace pour des lignes à l'échelle réelle sont simulés afin d'étudier l'effet de variables comme l'épaisseur ...

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Modeling the structural dynamic response of overhead transmission lines

Cited by 101 publications

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Review on analysis and design of lattice steel structure of overhead transmission tower

Review on analysis and design of lattice steel structure of overhead transmission tower

Numerical and experimental investigation of the influence of dynamic loads on wet snow shedding from overhead cables /

Dynamic behavior of iced cables subjected to mechanical shocks =

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