输电线路导线舞动及其防范措施（２）

周祥

摘要：架空输电线路是电力能源传输非常重要的载体，其与电力能源的供应水平与服务质量有着密切的联系。从当前发展来看，我国对于电力能源已经成为必不可少的一部分，不管是人们生活、工作等各方面都需要电力能源的保障。架空输电线路安全稳定运行对于社会和谐和经济建设都发挥着重要作用，针对架空输电线路舞动所导致的跳闸、倒塔等问题，应该积极采取有效措施。通过对我国发生输电线路舞动的原因进行分析，并找出影响因素采取应对措施，为人们提供安全可靠的用电环境。

关键词：输电线路;导线舞动;防治

引言

导线舞动是指大风作用下频率低、振幅大的架空线路振动，可能导致相间放电或短路的故障。为保证电网的安全可靠运行，除要有电气方面的技术保障外，输电线路还必须有足够的力学方面的安全性和可靠性。在风的作用下，导线有可能发生高频微幅的微风振动，也可能发生中频中等幅度的次档距振荡，还可能发生低频率大幅度的舞动。

1 导线舞动的特点

（1）依靠导线、风相互耦合而维持的稳态周期运动。风的激励作为能量的外界补充，在一段时间内，风速、风向等是基本稳定的，因此能源是相对恒定的，导线系统以自己的运动状态作为调节器，以控制能量的输入。当输入的能量与耗散的能量达到平衡时，系统维持等幅振动。（2）舞动的频率和振幅均由系统的物理参数确定，与初始条件无关。即舞动频率和振幅取决于导线系统的固有参数及覆冰情况。（3）由于舞动是非线性自激振动，其稳定性取决于能量的输入与耗散的相互关系。在起始阶段，输入的能量大于耗散的能量，系统失稳并产生振动，多余的能量将会使系统的振幅不断增大，但由于系统的非线性，振幅并不会无限增大，最终会趋于一个极限值，而舞动时导线张力的变化与舞动振幅直接相关，振幅趋于稳定，导线张力的变化也会趋于与之相对应的极限值。

2、输电架空线路舞动原因分析

2.1、气候条件的影响

一般来说，在寒冷的覆冰的天气中，大风以及频繁的风向变动是架空线路发生舞动的主要成因。例如：在寒冷的天气中，覆冰能够使线路变得僵硬，容易形成不同的形状，如果风力较大，相关的空气动力也在不断的变化中，就会造成线路上下的力不平衡，从而出现舞动。另外，持续的强风能够对架空输电线路造成严重的破坏，例如：导致相关的线路烧断线、掉落等，会造成大范围的停电状况，同时，也对于线路的安全造成一定的影响。通常来说，在一些开阔的平原地带不容易出现架空线路的舞动，主要是由于平原地区所形成的层流风对架空线路的破坏较小，然而，在一些山区以及居民区发生架空线舞动的几率较高，在这些地区，地面的物体较多，线路一般都架设在较高的地方，风力对于地面的作用力较小，同时还具有很强的稳定性。

2.2 覆冰

线路覆冰是舞动的必要条件之一。覆冰多发生在风作用下的雨凇及湿雪堆积于导线的气候条件下。导线覆冰与降水形成及降水量有直接关系，而又与温度的变化密切相关，常发生在先雨后雪，气温骤降（有零上降至零下）情况下，且导线覆冰不均匀，形成所谓的新月形、扇形、D形等不规则形状，冰厚从几毫米到几十毫米（最后可达50mm），此时，导线便有了比较好的空气动力性能，在风的激励下会诱发舞动。

2.3 风的激励

舞动离不开风的激励。冬季及初春季节里，冷暖气流的交汇易引起较强的风力。在地势平坦、开阔及风口地区的输电线路，当导线覆冰、风速为4～20m/s，风向与线路走向的夹角不小于45°，导线已发生舞动。

3 抑制导线舞动的措施

3.1 安装防振锤

安装防振锤的目的是增加导线的重量、抵消覆冰导线所承受的上升风力、防止导线张力和导线重力的交替作用所产生的振蕩。其优点是取材方便、安装简单，在风力较小的情况下对抑制导线振荡具有明显的效果。

3.2、抑制措施

抑制措施又可以称之为抑舞措施，主要是指在这个基础上增加防护装置，从而减少其出现形式上的破坏，提高舞动的浮动和频率，确保其安全平稳的运行。其中又可以分为以下几个不同类型：首先是缠绕流线。这主要是指利用绕线能够阻挡空气和气流，从而使其形成一系列不规则的断面，降低整个升力的系数，从而破坏了整个舞动的条件。其次是空气安装器。根据不同的空气安装阻力，能够将受风的作用分为不同的类型，这样能够防止舞动的发生。最后是更改了机构的系统。这主要是根据原来来划分的，通过结合其中风力作用、阻力作用等相结合，从而增加垂直分量，防止出现舞动情况。

3.3减弱导线的振动

振动是导线舞动激发和扩展的根本原因，设法从根本上消除引起导线振动的条件，就能够有效防止导线的误动。例如：线路路径避开易振区，年平均应力选定在不统一出现振动的应力值区间当中，利用柔性横担偏心导线、防振线夹等提升导线自身的阻尼效果。这些措施在实际工程当中往往受到投资效益的限制，不容易实现。

3.4加强导线、金具的耐振强度

加强导线、金具的耐振强度能够有效的降低或者避免导线舞动带来的危害。加强导线耐振强度措施主要是利用在导线和金具连接地方加装护线条或者打背线，加强线夹出口周围导线的刚度以及耐振强度，降低弯曲应力、挤压应力和磨损，给导线起到阻尼作用。钢芯铝绞线比较经常使用的护线条形式就是锥形护线条和预绞丝护线条。打背线主要是利用一段和导线材料相同的线材同导线一起安装在线夹当中，同时在两端与导线绑扎起来。加强线夹耐振性能主要是将线夹转动灵活性提高，促使线夹随着导线上下振动灵活转动，降低导线在线夹出口地方的弯曲应力.

结束语：

总而言之，导线舞动目前还是一个尚待急需解决的难题，而且其危害又特别严重，仍需进一步探索。作为电力工作者更应当加快对新技术、新材料、新措施的开发与研究，注重现场观测、广泛积累经验，因地制宜地采取符合本地区实际的防舞动措施，以确保送电线路的安全、可靠运行。

参考文献：

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