第四章导线的振动和防振.doc

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1、第四章导线和地线的振动和防振第一节振动的类型和特点张紧在空间的导线，由于受到各种因素的影响而引起导线的振动。现在已知的在架空线上发生的振动的类型主要有微风振动、次档距振荡、脱冰跳跃、横向碰击、电晕舞动、短路振荡和湍流振动等。下面简要叙述这些振动的特点、产生的原因、危害和防止措施。一、微风振动。微风振动是在风速为0.5~10m/s的均匀风垂直吹向导线时，在导线背风面形成稳定的涡流。由于周期性涡流升力分量的作用，使导线发生振动。二、舞动。当风速为5~15m/s左右的风力作用在非对称外形的导线上，最常见的情况是作用在

2、覆冰厚度不对称的导线上时，由于风力作用角度的变化产生的脉动风力，破坏了导线的静力平衡，而形成大幅度舞动。一般认为，在一个档距中，舞动的起始点发生在弧垂较低的部位，而不是在导线悬挂点较高的部分。因为弧垂最低点受到的垂直重力和水平分力最小，故最容易被特定的风力举起，于是舞动振荡现象便会向全档距传播。其特点是振动大、频率低、持续时间长（振幅在10m以下、频率为0.1~1Hz）。在一个档距中，往往会出现1~4个半的振动波。振动的持续时间可达数小时之久。在一个档距中发生舞动时，常常波及到相邻档。导线某一点的振动轨迹通常呈

3、椭圆形。导线覆冰不均匀是导致舞动现象的根本因素。通常发生在气温0℃左右的平原或丘陵地区，而且粗的导线比细的导线，分裂导线比单导线，更容易引起舞动。舞动现象在线路上极少发生，而一旦发生，便会造成严重后果。不仅导线、绝缘子、金具或杆塔构件受到损伤，还可能引起相间或相对地的短路事故。如2008年1月下旬，在河南、湖南、江西等地因冻雨和暴雪持续半月至一月余，出现了持续70小时以上、振幅达8米以上的强烈舞动，动态荷载达静态荷载的3倍以上，造成多处倒塔事故。防止舞动造成危害的主要措施是增大线间距离、缩小档距、采用防冰导线和

4、研制舞动抑制器等。三、次档距振荡。次档距振荡是指发生在分裂导线相邻两间隔棒之间的档距中的一种振荡。由于该振动的频率很低，故一般称为“振荡”。次档距振荡在线路中较少出现，通常在风速为5～15m/s的风力作用下，由于迎风导线产生的紊流，影响到背风导线而产生气流的扰动，破坏了导线的平衡而形成振荡。它的表现形式，常常是各子导线不同期的摆动，周期性的分开和聚拢，导线在空间的运动轨迹呈椭圆形。次档距振荡的振幅与次档距长度、风速大小和分裂导线的结构形式有关，一般次档距振荡的振幅从相当于导线直径到0.5m，频率为1～3Hz，一

5、个次档距中可出现一个或数个半波。容易产生次档距振荡的条件如下：1.分裂导线的间距与子导线直径的比值。当分裂导线的间距与子导线直径的比值小于10时，便可能产生严重的次档距振荡。因此要求该比值在15～18之间。我国500kV超高压线路，采用的四分裂导线的子导线的标称截面为300～400mm，直径为24～28mm，我国的阻尼间隔棒规范中，三分裂和四分裂导线的子导线间距为450mm，间距与子导线直径的比值为16～19。加大子导线间距的优点是减小了尾流效应（即风吹子导线时在其背风面产生的涡流对相邻子导线的影响）。2.线路

6、的地理条件。最严重的次档距振荡总是发生在开阔地带，如近海、近湖或平坦开阔地带。因为这些地区容易产生均匀的风速。3.次档距大小。当次档距较大时，容易产生次档距振荡。次档距振荡是分裂导线一种特定的主要振动，其危害和微风振动相同。可能造成导线、间隔棒、绝缘子和金具等的损伤。防止次档距振荡的主要措施是对双分裂导线采用垂直布置，避免子导线间的尾流效应；采用具有消振作用的阻尼间隔棒和增大子导线间距等。四、电晕舞动。电晕舞动现象发生在电位梯度超过2kV/mm，并且处于潮湿地区的高压线路中。一般认为是由于电晕放电导致气流产生动

7、力作用而形成电晕舞动。电晕舞动的振幅通常在1m以下，频率很低，一般为零点几Hz至1Hz，在一个档距中可产生数个半波，导线振荡轨迹常呈椭圆形。电晕舞动可导致导线、绝缘子和金具等的损伤，同时还造成电晕电力损耗和对通信、无线电、电视等设施的干扰。防止电晕舞动的措施是采用较粗的导线如扩径导线或分裂导线以防止电晕放电。五、横向碰击。横向碰击是由于周期性风速的变化，作用在导线的某一段上所形成的来回摆动。摆动的幅度可达数米，在一个档距内可发生一个半波长的基本波，其持续时间可达数小时。横向碰击易发生在山谷或水坝口等风力集中的地

8、方，但极少发生。一旦发生横向碰击，首先造成线间短路，其次是绝缘子和金具等的损坏。防止措施是在选择线路路径时，注意避开风力集中的地段或增大线间距离。六、短路振荡。短路振荡仅发生在分裂导线的线路上。短路时短路电流产生的电磁吸引力，使同相分裂的子导线间相互吸引，每个次档距内都会产生一个半波长的碰击振荡。其后果是造成间隔棒和导线的碰击损伤。改善措施是缩短间隔棒的间距和增加间隔棒的强度。七、湍流