降低架空输电线路防振锤滑移率的研究

康宏，俞伟勇，俞辉

（国网浙江电力公司湖州供电公司，浙江湖州313000）

降低架空输电线路防振锤滑移率的研究

康宏，俞伟勇，俞辉

（国网浙江电力公司湖州供电公司，浙江湖州313000）

在架空输电线路的导、地线上安装防振锤，是防止架空输电线路导、地线因为振动而出现断线、断股事故的主要措施之一。但由于各种原因的作用，防振锤在安装一段时间后滑移出原有的安装位置，失去防振作用，威胁导、地线安全运行。分析了防振锤出现滑移的各种原因，并对现使用的防振锤结构提出改进措施，取得了较好的效果。

输电线路；防振锤；滑移；防滑橡胶垫

0 引言

架空输电线路（以下简称架空线）在受到稳定且不大的微风（风速在0.5～4 m/s）作用时，在导、地线的背风面将产生1个以一定频率上下交替变化的气流旋涡，该气流旋涡使架空线受到上下交变的脉冲力作用。当气流旋涡的交替变化频率与架空线的固有自振频率相等时，在垂直平面内产生共振，即引起架空线的振动[1]。

架空线的微风振动是经常出现的有危害性的振动，对线路的安全运行威胁很大。振动使架空线出现“疲劳”现象，造成架空线断股、甚至断线。为防止架空线微风振动，一般在结合了架空线直径、当地风速的情况后，通过计算找到架空线的线夹附近最容易出现“疲劳”的位置，安装一定数量的防振锤。当导线发生振动时，防振锤两头的重锤因为惯性也相对上下运动，消耗架空线振动的能量，减小架空线的振幅，将振动限制在无危险的范围，从而避免架空线疲劳断股[2]。

但防振锤安装后，往往因为各种原因的作用，出现滑移出设计规定安装位置的现象，非但无法起到防振的作用，甚至在滑移的过程中擦伤、擦断架空线，给架空输电线路安全运行造成新的威胁。

1 防振锤滑移分析

1.1 滑移量统计

经过对托架螺栓折断原因的详细分析，认为方案一并不能彻底的解决问题，经过长时间的运营，还会出现折断情况；方案二通过增加托架分担人行道的重量，可以有效防止托架螺栓的折断。最终确定采用方案二来处理田家石畔特大桥托架病害，设计如图1所示。

（1）选材。选用在输电线路间隔棒内使用的专用橡胶垫片，并在咬合面设置防滑纹。可以充分发挥橡胶固有的强弹力、高摩擦系数及优异的抗磨、耐磨特性，使线夹对架空线拥有足够和比较持久的握力，同时有效保护了架空线，可取得最佳效果。

图2 现场防振锤滑移情况

2013年，按架空线经过区域、档距、线径等不同情况，选取了35 kV花千3366线、220 kV升塘2P77线、220 kV瓶莫2238线，对近一年来防振锤的滑移情况进行了统计，调查结果如表1所示。

(1)对图5进行分析可知，沿着八边形空心墩截面周向方向沿墩壁外表面的应力梯度较小，而径向方向的应力梯度较大，并且背阳面和向阳面沿着径向的应力分布规律一致，应力大致呈对称分布。

通过对防振锤滑移情况的调查，发现架空线防振锤滑移情况较为普遍，平均滑移率占防振锤安装总数的2.8%，极易引发架空线损伤和断线事故，滑移的防振锤必须尽快复位，而复位就得依赖带电作业或停电才能进行，对线路安全供电带来了很大的影响。

1999年，Leicester大学C.Pollock教授提出了磁通切换型两相电励磁电动机(flux switching electro-magnet machine，FSEM )[9]，凸极转子上没有永磁体和绕组，4个定子槽中2个放置电流极性不变的励磁绕组“F”，另外2个放电枢绕组“A”，励磁绕组和电枢绕组均跨越2个定子齿。2011年，王宇、邓智泉等提出两种新的FSEM电动机，如图1、图2所示，其定子磁链为双极性，定子磁链与反电势波均体现出较高的正弦度，适合在无刷交流场合运行[10]。

2.1 改进方案的比较

[9]〔德〕弗里德里希.卡尔.冯.萨维尼.历史法学派的基本思想[M].郑永流，译.北京：法律出版社，2009.

（3）确定加工图纸。以FRT-7型防振锤为例，图3即为最终确定的防滑结构。

2 提出对策

1.2 滑动原因分析

确定了白砂糖的添加量，卡拉胶、黄原胶、槐豆胶等胶凝剂的配比及添加量后，姜汁保健果冻的风味口感主要受姜汁添加量、柠檬酸添加量和β-环状糊精添加量的影响，因此试验采用三因素四水平L9（34）正交试验。

铝合金防振锤不缠绕铝包带内衬，但可在防振锤线夹内层内置一体式橡胶垫，充分发挥橡胶固有的强弹力，使防振锤线夹与架空线紧密接触。

表1 防振锤滑移情况

表2 防震锤滑移的原因

表33 个方案的评估

针对以上2个引起防振锤滑移率高的主要因素，初步提出了3个解决方案。通过对这3个初步方案的可行性、实用性各个方面进行比较，找出并结合各个方案的优缺点进行了汇总、甄别，最终确定了1个切实可行的解决方案，如表3所示。设计研制防滑型防振锤，实际就是针对2个引起防振锤滑移率高的主要因素，提出具体、适用的解决方法。

针对防振锤线夹握力不足，则可在防振锤线夹内层内置的一体式橡胶垫上设置防滑纹，从而加大咬合面，充分发挥橡胶固有的强弹力、高摩擦系数使防振锤线夹有效咬合在设计安装位置。

表4 防滑型防振锤使用对比

2.2 防震锤的改进

从近3年来的运行数据统计，单位所辖线路上每年都有部分防振锤滑移，滑移数量见图1，滑移情况见图2所示。

（2）确定尺寸和内置工艺。根据不同的防振锤线夹尺寸，设计不同的橡胶垫片内衬尺寸。同时使用特种胶体使之在安装前有效固定在防振锤线夹内侧。

针对现有的防振锤滑移率高的问题，从设备、人员、环境、方法4个方面对7个因素逐一进行分析，确定其滑移率高的2个主要因素，如表2所示。引起防振锤滑移率高的主要因素是：安装铝合金防振锤不缠绕铝包带内衬和防振锤线夹握力不足。

图3 防震锤的防滑结构

（4）加工制作、改进、成型。通过反复试验、改进，以及对防振锤按其使用性能等方面的综合考虑，最终制作完成能有效固定在架空线上的防振锤，并将其定名为“防滑型防振锤”，如图4所示。

图4 防滑型防振锤实物图

3 应用效果

防滑型防振锤按规定提交了进网试用申请后，在线路上进行小批量的试装。在220 kV原莫花2442线、110 kV原湖碧1558线上安装了24只防滑型防振锤和24只普通防振锤，历时1年半的运行试验后，进行了防滑移的效果对比检查，如表4所示。

通过对防滑型防振锤在试用中的使用效果统计，可以看出防振锤的滑移现象得到了完全遏制，能发挥其正常的防振作用，达到了预期的效果。

耗能能力也是评价结构抗震性能的重要指标，本文用滞回环包络图的面积来计算结构的耗能能力.表3为5个模型的延性系数和滞回耗能.

在同一时段，即2012年7月—2014年1月，共维护（复位）普通防振锤132只，使用车辆36车次，使用人员103人次，按车辆每车次220元，人员人工费用200元计算，共花费285 20元。而改制1只防滑型防振锤的成本仅为5元，按维护（复位）防振锤132只计算，只需花费660元，并且不会产生车辆和人员使用费用，取得了较好的经济效益，提高了架空线运行可靠性。

4 结语

防滑型防振锤的使用，解决了普通防振锤滑移率高的实际问题。在降低生产成本的同时，安全性、可靠性方面取得了成效。今后将继续关注实际应用情况，不断改进完善，并与日常线路维护工作有机地结合起来，在提高线路安全运行方面，寻求新的突破。

[1]李建军，贾东方，赵俊伟.电力线路知识1000问[M].北京：中国电力出版社，2012.

[2]贵州电网公司.输电线路运行与检修[M].北京：中国电力出版社，2012.

[3]陈昌言，阎善玺.35～220 kV送电线路施工技术[M].北京：中国电力出版社，2003.

（本文编辑：杨勇）

Research on Shifting Rate Reduction of Stockbridge Damper of Overhead Transmission Lines

KANG Hong，YU Weiyong，YU Hui
（State Grid Huzhou Power Supply Company，Huzhou Zhejiang 313000，China）

The stockbridge damper，as a major way of preventing line break or strand break due to vibration, is installed on conductors and grounding wires of overhead transmission line.However，the stockbridge damper shifts after some time from the original place due to various reasons and fails to control the vibration, which poses threats on operation safety of conductors and ground wires.The paper analyzes various reasons of stockbridge damper shifting and proposes measures for improving the structure of existing stockbridge damper. Therefore，favorable effect is achieved.

transmission line；stockbridge damper；shift；skid-proof rubber insert

TM755

B

1007-1881（2015）01-0062-03

2014-10-11

康宏（1978），男，助理工程师，高级技师，从事输电线路运行、检修工作。