架空线路导线振动产生原因和防治方法

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1、架空线路导线振动产生原因和防治方法　　【摘要】浅谈导、地线振动形成的基本原理及影响因素，简要介绍架空输电导线的3种振动形式——微风振动、舞动和次档距振动，对3种振动，从理论上分析其振动的性质和规律，特别是对微风振动产生的原因进行了分析，并提出了输电线路的防振措施。【关键词】线路；事故；振动；危害一、前言随着国民经济的不断发展，电力输送容量和输送距离迅速增长，大容量、远距离的输电线路陆续投入运行，送电电压也随之提高。导线是输电线路电功率的载体，是保证电力系统安全运行的重要组成部分。导线长期处于野外露天之下，受到自然条件（风、雨、冰雪、雷

2、电等）和其他外界条件的影响，容易发生各种事故。其中由于导线振动引发的事故最多。在风的作用下，导线时刻处于振动状态。根据频率和振幅的不同，导线的振动大致可分为3种：高频微幅的微风振动、中频中幅的次档距振动和低频大振幅的舞动。3种振动都会给导线和输电线路造成破坏。西北地域广阔，是大风的多发区，多年来大风灾害一直是威胁线路安全运行的重要原因，本文旨在介绍位于陕西的输电线路导线振动产生的原因及防治方法。6二、振动的三种形式1.微风振动（风振动）导线受到微风（1～3级）吹拂时，将产生周期性振动，称为微风振动，简称风振动。其特点是振幅小，一般不超

3、过10mm；频率高，通常为5～100Hz；振型为正弦拍频波；振动机率很大，一般认为导线一直处于微风振动状态。线路所处地形及档距大小与微风振动关系较大。大档距跨河（海）线路（通常称为大跨越导线）振动较剧烈。这主要是由于水面开阔、平坦，微风通过时几乎不受任何阻挡，能保持层流状态，给水面上的架空输电线路以最大的微风振动能量，使导线受到严重的微风振动危害。特别是导线上线夹出口处，由于长期处于曲折状态，若不采取任何防振措施，线股上将产生很大的动弯应变，长期如此将导致疲劳断股，影响线路安全。2.舞动舞动是一种由导线上的非对称覆冰引起的低频率（0～

4、3Hz）、大振幅（几m至十几m）的振动现象。舞动多在导线覆冰厚度3rn/n以上、气温0。C左右时发生。此时，如遇上6～16m/s的风力（4～7级风），极易发生舞动。舞动时，全档架空线做定向的波浪式起伏运动。由于振幅较大，容易引起相间或导线对地间的闪络，造成金具损坏、线路跳闸停电、拉倒杆塔、导线折断等事故。63.次档距振动随着大容量、远距离输电技术的发展，分裂导线已普遍被采用。目前，我国330kV线路多采用2分裂导线；500kV线路多采用4分裂导线；目前正在兴建的750kV线路采用的是6分裂导线。为保证同相各导线间的相对位置，必须在线路

5、上安装各种类型的间隔棒。次档距振动就是间隔棒之间导线的振动。其频率为1～2I-h，振幅为100～500in/n，介于微风振动和舞动之间。次档距振动造成分裂导线相互撞击，损伤导线和间隔棒。三、导线振动的产生振动问题是一个十分复杂的问题，产生振动的主要原因是风的作用，影响导线振动的因素主要有：1.风的形式和风速；凡是有利于形成稳定均匀的气流时，导线就容易产生振动。规程规定：形成导线振动的下、上限风速为0.5～4.5m/S。2.风向；当风向与导线轴向夹角为45o-90o时，会产生稳定的振动；当夹角为30o-45o时，产生不稳定的振动；当夹角

6、小于20o～30o时，则很少产生振动。3.地形、地物；一般平坦开阔地带为易振地区；屏障地带属于不易起振地区。64.导线静态应力；导线静态应力越高，导线产生振动时，所造成的危害也越大。稳定均匀的气流之所以能引起导线的振动，是因为微风在导线的背风面的上部或下部产生上下交替的“旋涡”，因而对导线产生上下交替的冲击力。当“旋涡”位于导线的右下侧时，导线受到向上的冲击力，这时导线将向上移动，随着导线的向上移动，“旋涡”上方的气压减小，“旋涡”将以更快的速度向上移动，又使导线受到向下的冲击力，在此交替冲击力的作用下，导线将振动起来并沿导线向远处传

7、播。导线受到冲击力作用的频率，就是“旋涡”交替出现的频率，一般它与风速成正比，并与导线的直径有关。5.导、地线悬挂点高度的影响；导、地线悬挂点越高，地面对风的均匀性破坏程度就越小，引起风振动的风速范围也将较大，因而产生振动的持续时问也较长，振幅较大。一般情况下.引起风振动的风速下限值为O.5r以。6.档距大小的影响；档距大小对架空线的振动也有很大的影响。当档距较大时，导线长度也较长。这就使得振动的半波数增加了，这时风输入架空线的振动能量也较大，因此振动也越剧烈。一般，当档距在75-100m以下时，不需要安装防振措施。四、导线振动的防治

8、方法1.尽量减弱产生振动的条件。如尽量避免线路通过开阔地带，降低导线的年平均运行应力等措施。62.加强导线自身的耐振能力。可采用疲劳强度极限高的导线，采用柔性横担、偏心导线，安装护线条、预绞丝，改善线夹结构等措施。3.吸