我国特高压工程已经进入大规模建设与服务运营阶段,对特高压输电线路开展的舞动防治研究工作是近年来科研工作者重点关注的领域之一。本文以解决特高压工程实际问题和需求为出发点,在对多分裂、大直径以及高悬挂覆冰导线的自身动力学及气动载荷特点进行深入研究的同时,为满足制定合理设计、运维和技改原则的实际工程需要,以解析理论分析、数值仿真和试验验证相结合为总体技术路线,对特高压导线覆冰舞动相关的基础理论,关键参数及防舞金具工程设计方案进行深入研究和分析。通过特高压分裂导线扭转刚度和低频自阻尼对比试验,分析子导线数量,金具类型、数量等因素对两种参数的影响规律。结果表明,在试验室内140m档试验线路上,安装线夹回转式间隔棒或四连杆阻尼压重式防舞器后,由于金具自身具有弹性,导致多分裂导线系统整体扭转刚度相对减小;而金具关节处的摩擦则会导致各自由度低频自阻尼增大。试验结论为两种金具在工程中的推广应用提供了依据,也为后续理论研究开展打下基础。将基于曲梁模型的建模方法和描述常见防舞金具分布的狄拉克函数二者相结合,充分考虑特高压导线-防舞金具系统的低频自阻尼和扭转刚度特性试验结论,建立特高压导线覆冰舞动三自由度非线性动力学方程。利用140m档试验线路受迫振动响应情况,验证了上述模型中导线本体部分反映出的非线性动力学特征的准确性。再利用谐波平衡法分别求得特高压导线復冰舞动方程在扭转和法向自由度发生1:1内共振和不发生内共振两种情形下的稳态解,从而明确系统失稳条件。结果表明,通过分析本文模型得到的发生舞动的初始凝冰角区间与Nigol机理类似。与普通高压线路相比,特高压导线内共振情形下发生舞动的临界失稳风速更容易在自然条件下出现,而不发生内共振时舞动所需风速条件则不易出现,从而总结提出特高压导线覆冰舞动的非线性内共振失稳机理,明确其发生条件和判断依据。充分考虑风速梯度因素对特高压大跨越输电线路非线性动力学性能的影响,建立了特高压大跨越导线覆冰舞动模型。理论分析表明,相比传统模型,本文所建立的特高压大跨越舞动模型由于考虑风速梯度因素,判断灾害的发生条件和严重程度更具准确性。为了将本文特高压导线覆冰舞动机理研究成果应用于工程实践,针对特高压输电线路特点,引入非线性能量槽理论和颗粒阻尼技术来设计减振装置,以提升特高压导线系统整体可靠性。提出颗粒阻尼线性零频减振器设计思路,对其设计条件、优化方法、安装数量和布置原则进行深入研究分析。结果表明,经过优化参数和设计,颗粒阻尼线性零频减振器具有较好的阻尼特性,且不存在明显共振频率区间和共振峰,在0～2Hz频率区间内各频率点均有较大幅值响应。实际工程中,可通过对线路舞动时多发模态、减振目标、导线承载能力和减振器生产成本等多种因素进行综合考量,确定合理的使用数量和布置方案,从而有效发挥减振器“宽频域,大幅值”优势。综上所述,本文在明确特高压导线覆冰舞动机理的同时,对可适用于特高压线路的新型防舞装置进行研发、优化和评估分析,为特高压建设、运维与技改工程的筹划和实施打下理论基础,为非线性能量槽理论和颗粒阻尼技术在输电线路防风抗振领域的应用提供了理论和工程依据。