输电线路防舞动措施和方法苏江

输电线路防舞动措施和方法苏江

苏江

（中国能源建设集团新疆电力设计院有限公司新疆乌鲁木齐830000）

摘要：架空输电线路发生舞动，严重危害着输电线路的安全运行。很多输电线路的舞动都与导线表面覆冰有关，往往是覆冰不均匀导致的，降雪或冻雨会在输电线路上造成覆冰，覆冰导线在风力作用下就会舞动，会给输电线路的安全运行带来很大隐患，甚至造成经济损失。文章结合发生覆冰舞动的输电线路的基本状况，从线路方向、地区环境、线路规格、悬挂参数等方面分析了覆冰舞动产生的原因；并提出了针对性的预防措施，有利于改进输电线路的供电可靠性，确保系统的安全稳定运行。

关键词：输电线路；舞动；措施；方法

1导言

舞动是输电线路导线因覆冰形成非圆截面，在水平方向风作用下诱发产生的一种低频、大振幅的自激振动。输电线路一旦发生舞动，将造成诸多危害；如果导致线路出现相间故障，将引发线路跳闸、停运，严重时将引发导线断股、金具损坏、塔材弯曲、基础开裂等机械损伤。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。

2输电线路覆冰的原因及特点

输电线路在冬季低温雨雪气候容易覆冰。雨雪天气一般都经过降雨、雨夹雪、降雪这样的过程，降雨之初并不会出现线路覆冰，只会使空气中的湿度增大、线路上附着水分增加。随着温度的下降，降水逐渐转换为降雪或冻雨，会造成线路表面覆冰，导线表面附着的水分也会随着温度的下降凝结成冰。导线容易发生覆冰的气候条件：空气湿度大于86%，降水量大于20mm，最低气温在零度以下，风速小于2m/s。

3舞动故障的分类

3.1机械故障

由于舞动幅度大，导线张力变化相应也很大，常可达数十千牛顿，最大可使导线张力增加近一倍。因此，对导线、金具、绝缘子及杆塔的强度和耐疲劳性能都是一个严峻的考验。尤其是舞动往往伴随有扭转运动分量，而扭转运动对导线、金具的损伤力更大，从而会造成连接金具、悬垂金具及绝缘子等的破坏。另外，由于舞动幅度大，容易造成相间闪络，甚至碰线，并因此造成导线烧伤，这又是舞动对导线所造成的一种典型的机械性损伤。随着电压等级的提高，导线分裂数增多，舞动带来的机械损伤就越来越大，治理也更为困难。

3.2电气故障

同样由于舞动幅度大，容易造成相间闪络、跳闸事故，从而影响线路运行的可靠性。在很多情况下，由于导线舞动的持续时间比较长，即使重合闸成功，也容易再次跳闸，发生短路。总之，舞动是一种对线路安全、可靠运行构成严重威胁的自然现象，随着6分裂、8分裂导线相继出现，在某些地形复杂地区及大跨越地段，导线的直径、离地高度也会有大的提高，舞动问题更应受到重视。因此，对舞动的诱因、条件和激发机理的研究就显得尤为重要。

4线路覆冰舞动的预防措施

4.1提高线路强度

输电线路舞动会对导线产生很大的冲击力，而导线是输电线路的主体，其安全性必须得到可靠的保证。为了提高导线在舞动下的安全性，我们需要提高线路设计强度。比如根据地形、风速等环境确定最优的杆塔间距，让导线所受冲击力最小；根据具体环境适当提高导线抗拉强度；根据地区风向合理选择线路走向，减小与风向的夹角；在导线合适的位置加装金具，提高导线抗舞动能力等。在耐张塔转角内外侧均安装跳线串，可抑制耐张串大幅摆动而牵连跳线的摆动，有利于减小跳线对耐张线夹的往复作用力，从而提高耐张线夹抗疲劳性能，减小跳线发生风偏放电的几率。根据耐张塔横担发生损坏的情况，横担加双帽可以在舞动情况下有效防止因螺栓松动导致的杆塔破坏现象。

4.2加装防舞装置

目前常用的防舞装置有相间间隔棒、线夹回转式间隔棒、双摆防舞器、失谐摆及偏心重锤等。此次舞动事故持续时间长、波及范围广，建议加装相间间隔棒，以减小导线舞动幅度，提高线路抗舞动能力。

4.3改变系统空气动力特性

此类防舞措施是基于流体力学原理，通过改变导线的外形和空气动力特性，破坏舞动形成条件。这类措施有：（1）缠绕扰流线。利用某种特制绕流线缠绕导线，扰乱沿档气流，使导线覆冰时不易形成规则的翼形断面，减小升力系数，以破坏DenHartog(美国的DenHartog提出垂直舞动理论)舞动的起舞条件，但该装置一般只安装在覆冰厚度较小的地区。（2）安装空气动力阻尼器。在档内不同位置安装空气动力阻尼器，使导线受风作用时的阻力垂直分量大于升力垂直分量，抑制舞动发生。

4.4提高铁塔安全性

铁塔往往是输电线路安全性最薄弱的环节，一旦杆塔出现问题，连接其上的导线、金具也会落地受损。另外由于铁塔修复周期较长，一旦出现问题对线路正常运行的影响大，铁塔受损抢修及恢复时间较长，而金具、导线及绝缘子可通过库存备品备件缩短抢修时间。从加快恢复通电、减少因停电造成的影响角度出发，在输电线路防舞动设计时，应尽可能提高铁塔的安全性。

4.5改变系统结构特性

这类防舞动措施是基于结构力学原理，通过改变舞动系统的固有扭转振动或横向振动频率、质量分布和元件连接方式等动力学特性达到抑制舞动的目的。国内外常用的有：（1）安装扭转阻尼器、失谐摆、抑扭环等。这是基于O.Nigol(加拿大的O.Nigol提出的扭转激发机理，以及所谓的惯性耦合舞动机理)扭转舞动原理，抑制舞动时的扭转运动或提高导线的扭转固有频率，使之不与横向振动频率措施谐振，抑制横向舞动。（2）安装压重防舞装置。这类装置包括档内集中安装防振锤、在间隔棒上加挂重锤、在间隔棒上加挂重锤，这是基于DenHartog垂直舞动原理，在导线上配置一定压也融入了高效数字调频技术与数字压缩技术，使得有线网络电视空间得到了提升。另一方面，HFC接入技术也具有数据传输功能，让人们能够观看到高清电视效果。通常情况下，在实际系统优化中有多种改造形式。例如：把干线传输电缆转为光缆、把放大十倍转为双向楼栋扩大十倍，并与双向延长放大器共用、利用高屏蔽终端盒，进而提升数据传输、接入速度。系统改造过程中，也要结合具体状况选择有效方法进而实现理想化效果，使用户能够得到最佳观看效果。

4.6电子信息接入网技术在网络电视中的应用

电子信息接入网络技术应用在网络电视内，实质上也是计算机发展下的产物，是一种新型产品。网络电视不仅综合了多媒体、通讯、网络等多种系统，也利用IP协议具有LiveTV、VOD视频点播、TSTV时移电视、互联网网络浏览、ip电话等众多媒体信息服务功能。此外，也综合了互动媒体平台，不仅具有BOSS、AAA、视频服务器等性能，同时也具有商城、视频通信、企业应用、政务信息分享等互动增值业务运营形式。同时，在多屏互动、智能终端、企业应用上有了丰富的经验，能够为运营商提供IPTV、互动电视、OTT业务运营丰富。以上这些全部要求在电子信息接入网络技术上得以实现，该种技术应用在电视网络中能够提升用户体验效果，增加以太网覆盖范围，避免网络受到其他因素影响进而使网络电视呈现扁平化网络拓扑效果、全范围覆盖、可控制、高性能的宽带信息网络系统。

结束语

综上所述，通过对输电线路导线舞动原因分析，研究制定了增设抑舞动相间间隔棒的措施，经实践验证，该措施可以有效防止导线偏心覆冰舞动，简单而有效，目前已被广泛应用。电力部门的工作人员要不断的加强学习研究，探索导线舞动现象发生的机理，不断总结和改进，提高输电线路覆冰舞动治理能力和水平。

参考文献

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