架空输电线路导线舞动原因分析及对策.pdf

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1、徽黼霭踌辱燃锨⑧◇回鳓隳万方数据王麦锋．温灵长(陕西省电力设计院．陕西西安710054)0引言美国最早记载了架空导线舞动现象。随后，在加拿大、日本、前苏联也相继有大量的架空导线舞动发生与治理的报道⋯。近年来，随着我国超(特)高压工程的建设．架空输电线路所采用的导线截面、张力、悬挂点高度以及档距都在不断增大．架空导线舞动现象时有发生。架空导线舞动对输电线路的破坏除了相间闪络、跳闸、电弧烧伤外，更严重的是架空导线舞动使得导线本身、连接部件以及铁塔都承受着较大的动态荷载，当荷戴超过了一定限度时，导线、

2、铁塔、连接部件都出现严重损坏。因此，分析架空输电线路导线舞动的原因，采取相应对策，确保线路安全运行是十分必要的。1架空输电线路导线舞动的危害我国有关架空导线舞动的记载始于20世纪50年代．而真正进行大规模治理与研究还是在】987年，湖北省中山口大跨越发生导线舞动并导致断线之后才开始进行的。近年来．架空导线舞动事故频繁发生，已经严重危及我国电力系统的安全运行。以下是1963年至2008年，我国发生的几次典型的严重导线舞动事故In。(1)1963年11月14日，鞍钢某线路导线型号为LGJ～240。上

3、午气温2．4qc，小雨．下午气温降至-6℃，雨转雪，导线覆冰。至17时，气温约一1．5℃，风速约1lrn／s，架空导线开始舞动，舞幅达2—3iTI，一直持续到次日凌晨4日,-j左右。舞动停止时的气温为一6．8℃，风速为10m／s．风速变化并不大。只是Jxl向由北东转为北西。这次舞动波及8条线路，先后跳闸11次。(2)1985年11月22日。鞍山、辽阳地区，导线型号为LGJ—t20—400。夜降小雨，5时气温降至一3℃，风速6．8m／s．雨转雪．架空导线发生舞动。共波及线路27条，引起跳闸57次，

4、有些线路24mln内跳闸5次而被迫退出运行。因弧闪烧伤导线24根。(3)1987年2月16日，天津塘沽地区，凌晨小雨．气温降至一3．9℃，导线覆冰，迎风侧冰厚10—25mm．背风侧冰厚3—5mill，冰形呈椭圆断面，椭圆长轴接■躬近水平，冰质接近透明，不易脱落。上午9时许，架空一导线陆续舞动，共波及10kV一500kV线路18条。(4)1987年2月19日至21日，湖北省钟祥县境内500kV姚双与双凤线中山口大跨越(由西向东跨越汉江)导线发生强烈舞动．其时气温为一1--3℃，风速4～18111／

5、s，风向两北偏北，基本垂直于导线走向，有雨凇与冻雨。覆冰厚度约15mm。架空导线舞动时。跨越塔塔身摇摆．横担顺线摆动，金具产生很大的撞击声。6相导线全部舞动，最大舞幅峰一峰值达10111。舞动造成大量金具与护线条损坏，上相子导线有3根受到严重磨损。(5)1988年12月25日至26日，湖北省中山VI大跨越发生第二次导线舞动．情况与第一次相近，舞幅峰一峰值10m。持续舞x；016hA，1根子导线冈严重磨损断落江中，2根子导线重伤，金具与护线条大量损坏。收稿日期：2008—07--02作者简介：王麦

6、锋(1979一)．男，陕眄周至人，助理丁程师，工学硕士，从事高压电网设计与研究。万方数据囝(6)2008年t月10日至1月底，贵州、湖南、江西、浙江等地持续低温(一1～5℃)，降水、降雪丰富；风速一般在4—15m／s，造成上述省份的输电线路大范围严重覆冰。其中不少线路发生架空导线舞动。造成铁塔联结螺栓松脱、构件疲劳失效等，甚至直接引起倒塔事故。由以上及其它方面报道，可以得出易发生架空导线舞动的条件有：1)季节：冬季与早春；2)气象条件：气温为一6～0℃，雨转雪，风速4—18m／s，风向与线路夹角

7、45。一900；3)档距大小的影响。2架空输电线路导线舞动的原因导线因覆冰而变为非圆断面，此时在水平方向风的作用下，将产生一定的空气动力。在一定的条件下，会诱发导线产生一种低频率(约O．1～3Hz)、大振幅(振幅与弧垂之比约20％～40％，最大可达100％)的自激振荡。因其形态上下翻飞，形如龙舞，故称舞动。架空导线舞动产生的原因相当复杂。是气候、地形地貌、线路自身结构状态等多方面因素综合的结果，人类对其认识还比较肤浅。经过长期的研究表明，架空导线舞动形成的主要原因取决于3方面的因素。即覆冰、风的

8、激励和线路结构参数。2．1覆冰覆冰是架空导线发生舞动的必要条件之一。到目前为止。除极个别现象外，导线舞动发生时均发现导线上有覆冰。通常情况下，导线覆冰不均匀，形成新月形、扇形、D形等不规则形状(见图1)。冰厚从几毫米到几十毫米(最厚可达6011flm)lzl。覆冰改变了导线呈圆形的几何形状，使导线的一侧形成一个翼面。当强风横向吹过时。原来的空气动力特性有所改变。风在导线上部通过的气流速度增大而压力减小。在下部通过的气流速度减小而压力增大，因此导线受到一个上扬力，同时也受到一个水平力。由于上扬力与