关于架空输电线路导线损伤的研究

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1、关于架空输电线路导线损伤的研究摘要：当前，架空线路的导线损伤，断股，轻则降低载流量，重则造成短线事故，影响线路的安全运行，给人民生活带来很多不便的安全隐患。本文主耍分析了架空输电线路导线损伤的原因及对策。关键词：架空输电线路;振动;对策1、架空输屯线路导线损伤的原因1.1动态应力架空输电导线在覆冰、大风、环境温度变化时产生动态应力，动态应力在量值上变化很大，动态应力依据振动程度可分为微风振动，人风舞动，分裂导线子导线间的次档距振荡，脱冰跳跃型跳动和电晕引起的振动1.1.1微风振动架空输电导线在0.5m/s〜5m/s的均匀微风垂直作

2、用丁•导线吋，会在架空线的背风侧形成一个以5Hz〜150Hz频率变化的风力涡流。当风力涡流对架空线的冲击频率与架空线固有的白振频率相等时，会使架空线竖直平而内因共振而引起振动加剧，从而形成架空线的振动。微风振动振幅较小，振动初始时产生了交互式应力，在轴向张力方面只有很小的变化，不至于对架空导线静态强度产生较犬的影响，但却会rtr丁•长吋间的振动而使架空线中的铝线线股以及相关金具产生疲劳损伤，从而影响线路运行安全性。1.1.2舞动在5m/s〜15m/s的风力作用在非对称外形的导线上产生脉动力，形成大幅度的舞动，这是一种由于空气动力不

3、稳定而产生的现象。输电线路导线在不均匀覆冰及风力的作用下引起的一种低频率（约为0.1Hz〜4Hz），大振幅（约为导线直径的20〜300倍）振动。导线发生舞动时，除了垂直方向运动以外，往往伴随有扭转方向的运动。舞动的发牛和对于微风振动來说概率较低，但舞动的能量很大，持续时间较长，危害性较大，危害有机械的，也有电气的。从机械方面来说，由于舞动幅度大，并伴有扭转运动，因此对导线金具的强度和耐疲劳性能是一个严峻的考验，严重时会造成断线停电事故。从电气方面来看，同样由于舞动幅度大，容易发生相间闪络，造成导线烧伤，跳闸事故，从而影响线路运行的

4、可靠性。严重的舞动使作用于支撑点的弯曲应力变大，以及张力的大起大落导致金具及附件随着导线的疲劳而损坏。1.1.3次档距振荡通常在4m/s〜8m/s的风力作用下，架空输电线路分裂导线上两间隔棒Z间了导线的振荡，引起次档距振荡。次档距振荡是一种由迎风侧了导线的尾流所诱发的背风侧子导线的不稳定振动现彖，这是一种分裂导线特冇的振动形式。次档距振荡频率为(1Hz〜3Hz),振幅可达导线直径的儿倍到儿I•倍，介于微风振动和舞动之间，次档距振荡的危害，主要是造成间隔棒与导线之间的机械损伤。來自分裂导线振动的反复弯曲应力发生在导线与间隔棒的连接处

5、，对悬垂线夹处的静态弯曲应力没有影响，在分裂导线振动严重的区域可以发现螺栓型间隔棒的疲劳损伤痕迹。1.1.4脱冰跳跃型跳动覆冰使得架空导线垂直荷载增大，产生弹性伸长。在脱冰时刻架空导线上的薄片成片崩落，积蓄的弹性储能瞬间释放，迫使架空导线跳起，引起上下跳动。脱冰跳动很容易使上、下层导线产生短路。因此覆冰区导线的排列方式要保证在垂直方向，错开一定间距。1.1.5电晕引起的振动超高压输电线路在潮湿环境条件下，在电位梯度超过2kV/mm,较小截面或导线破股处会产牛电晕放电。随着电晕现象的激化，会将带电的水微粒子射出，反作用力作用于导线上

6、引起冇规律的振动。屯晕振动的频率低，振幅小，危害轻微。1.2静态应力架空输电导线在握紧型线夹连接处静态应力主要冇：(1)直接来自线路导线的张力；(2)在悬垂点导线弯曲引起的静态弯曲应力；(3)在导线连接支撑点由张力，弯曲应力，导线内部应力共同作用在线夹处集中形成很强的径向挤压力。1.2・1张力导线的张力在导线中产生了静态应力，在钢芯铝绞线中由于导线各点的应力不同，导线的张力随着温度变化而不匀称变化。在最低气温・40°C时，导线的内应力可达70MPa〜lOOMPa,这时导线上高张力使绷紧的导线自振动增强，进而引发严重的振动。1.2.

7、2静态弯曲应力架空输电导线在悬垂线夹处的静态弯曲应力与导线的悬垂弧度和导线的张力有关，与导线的柔韧性和线夹的外形有关。1.2.3挤压应力架空输电导线的挤压应力是导线受力的重要组成部分，在导线磨损过程中起很大作用。挤压应力与悬垂线夹的衬垫有关，并随着导线张力及悬垂线夹握着力的增加而增大。2、架空输电导线振动理论分析2」振动起因架空输电线路的导线（避雷线）受到稳定的微风作用时，便在导线背后形成以一定频率上下交替变化的气流漩涡，从而使得导线受到一个上下交变的脉冲动力作用。当气流漩涡的交替变化频率与导线的固有自振频率相等吋，导线在垂直平面

8、内产生共振，即引起导线振动。导线振动的波形为驻波，即波形不变，波腹上下交替变化，而冃导线振动时间常常达到全年时间的30%〜50%。无论导线以什么频率振动，线夹架空输电线路导线疲劳损伤及防护措施出口处总是第一波的节点，所以振动致使导线在线夹出口处反复