輸電線路導線舞動及其防范措施（２）

周祥

摘要：架空輸電線路是電力能源傳輸非常重要的載體，其與電力能源的供應水平與服務質量有著密切的聯系。從當前發(fā)展來看，我國對于電力能源已經成為必不可少的一部分，不管是人們生活、工作等各方面都需要電力能源的保障。架空輸電線路安全穩(wěn)定運行對于社會和諧和經濟建設都發(fā)揮著重要作用，針對架空輸電線路舞動所導致的跳閘、倒塔等問題，應該積極采取有效措施。通過對我國發(fā)生輸電線路舞動的原因進行分析，并找出影響因素采取應對措施，為人們提供安全可靠的用電環(huán)境。

關鍵詞：輸電線路;導線舞動;防治

引言

導線舞動是指大風作用下頻率低、振幅大的架空線路振動，可能導致相間放電或短路的故障。為保證電網的安全可靠運行，除要有電氣方面的技術保障外，輸電線路還必須有足夠的力學方面的安全性和可靠性。在風的作用下，導線有可能發(fā)生高頻微幅的微風振動，也可能發(fā)生中頻中等幅度的次檔距振蕩，還可能發(fā)生低頻率大幅度的舞動。

1 導線舞動的特點

（1）依靠導線、風相互耦合而維持的穩(wěn)態(tài)周期運動。風的激勵作為能量的外界補充，在一段時間內，風速、風向等是基本穩(wěn)定的，因此能源是相對恒定的，導線系統(tǒng)以自己的運動狀態(tài)作為調節(jié)器，以控制能量的輸入。當輸入的能量與耗散的能量達到平衡時，系統(tǒng)維持等幅振動。（2）舞動的頻率和振幅均由系統(tǒng)的物理參數確定，與初始條件無關。即舞動頻率和振幅取決于導線系統(tǒng)的固有參數及覆冰情況。（3）由于舞動是非線性自激振動，其穩(wěn)定性取決于能量的輸入與耗散的相互關系。在起始階段，輸入的能量大于耗散的能量，系統(tǒng)失穩(wěn)并產生振動，多余的能量將會使系統(tǒng)的振幅不斷增大，但由于系統(tǒng)的非線性，振幅并不會無限增大，最終會趨于一個極限值，而舞動時導線張力的變化與舞動振幅直接相關，振幅趨于穩(wěn)定，導線張力的變化也會趨于與之相對應的極限值。

2、輸電架空線路舞動原因分析

2.1、氣候條件的影響

一般來說，在寒冷的覆冰的天氣中，大風以及頻繁的風向變動是架空線路發(fā)生舞動的主要成因。例如：在寒冷的天氣中，覆冰能夠使線路變得僵硬，容易形成不同的形狀，如果風力較大，相關的空氣動力也在不斷的變化中，就會造成線路上下的力不平衡，從而出現舞動。另外，持續(xù)的強風能夠對架空輸電線路造成嚴重的破壞，例如：導致相關的線路燒斷線、掉落等，會造成大范圍的停電狀況，同時，也對于線路的安全造成一定的影響。通常來說，在一些開闊的平原地帶不容易出現架空線路的舞動，主要是由于平原地區(qū)所形成的層流風對架空線路的破壞較小，然而，在一些山區(qū)以及居民區(qū)發(fā)生架空線舞動的幾率較高，在這些地區(qū)，地面的物體較多，線路一般都架設在較高的地方，風力對于地面的作用力較小，同時還具有很強的穩(wěn)定性。

2.2 覆冰

線路覆冰是舞動的必要條件之一。覆冰多發(fā)生在風作用下的雨凇及濕雪堆積于導線的氣候條件下。導線覆冰與降水形成及降水量有直接關系，而又與溫度的變化密切相關，常發(fā)生在先雨后雪，氣溫驟降（有零上降至零下）情況下，且導線覆冰不均勻，形成所謂的新月形、扇形、D形等不規(guī)則形狀，冰厚從幾毫米到幾十毫米（最后可達50mm），此時，導線便有了比較好的空氣動力性能，在風的激勵下會誘發(fā)舞動。

2.3 風的激勵

舞動離不開風的激勵。冬季及初春季節(jié)里，冷暖氣流的交匯易引起較強的風力。在地勢平坦、開闊及風口地區(qū)的輸電線路，當導線覆冰、風速為4～20m/s，風向與線路走向的夾角不小于45°，導線已發(fā)生舞動。

3 抑制導線舞動的措施

3.1 安裝防振錘

安裝防振錘的目的是增加導線的重量、抵消覆冰導線所承受的上升風力、防止導線張力和導線重力的交替作用所產生的振蕩。其優(yōu)點是取材方便、安裝簡單，在風力較小的情況下對抑制導線振蕩具有明顯的效果。

3.2、抑制措施

抑制措施又可以稱之為抑舞措施，主要是指在這個基礎上增加防護裝置，從而減少其出現形式上的破壞，提高舞動的浮動和頻率，確保其安全平穩(wěn)的運行。其中又可以分為以下幾個不同類型：首先是纏繞流線。這主要是指利用繞線能夠阻擋空氣和氣流，從而使其形成一系列不規(guī)則的斷面，降低整個升力的系數，從而破壞了整個舞動的條件。其次是空氣安裝器。根據不同的空氣安裝阻力，能夠將受風的作用分為不同的類型，這樣能夠防止舞動的發(fā)生。最后是更改了機構的系統(tǒng)。這主要是根據原來來劃分的，通過結合其中風力作用、阻力作用等相結合，從而增加垂直分量，防止出現舞動情況。

3.3減弱導線的振動

振動是導線舞動激發(fā)和擴展的根本原因，設法從根本上消除引起導線振動的條件，就能夠有效防止導線的誤動。例如：線路路徑避開易振區(qū)，年平均應力選定在不統(tǒng)一出現振動的應力值區(qū)間當中，利用柔性橫擔偏心導線、防振線夾等提升導線自身的阻尼效果。這些措施在實際工程當中往往受到投資效益的限制，不容易實現。

3.4加強導線、金具的耐振強度

加強導線、金具的耐振強度能夠有效的降低或者避免導線舞動帶來的危害。加強導線耐振強度措施主要是利用在導線和金具連接地方加裝護線條或者打背線，加強線夾出口周圍導線的剛度以及耐振強度，降低彎曲應力、擠壓應力和磨損，給導線起到阻尼作用。鋼芯鋁絞線比較經常使用的護線條形式就是錐形護線條和預絞絲護線條。打背線主要是利用一段和導線材料相同的線材同導線一起安裝在線夾當中，同時在兩端與導線綁扎起來。加強線夾耐振性能主要是將線夾轉動靈活性提高，促使線夾隨著導線上下振動靈活轉動，降低導線在線夾出口地方的彎曲應力.

結束語：

總而言之，導線舞動目前還是一個尚待急需解決的難題，而且其危害又特別嚴重，仍需進一步探索。作為電力工作者更應當加快對新技術、新材料、新措施的開發(fā)與研究，注重現場觀測、廣泛積累經驗，因地制宜地采取符合本地區(qū)實際的防舞動措施，以確保送電線路的安全、可靠運行。

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