摘要：众所周知，在冰雪和大风天气下架空输电线路导线极易发生舞动，给输电线路和设备的运行带来了巨大威胁，酿成的经济损失不可估量，因此对导线舞动问题的研究一直备受国内外专家学者的高度重视。本文将对架空输电线路导线舞动产生的机理和原因加以探讨和分析，并提出行之有效的防舞动措施，以期有力遏制架空输电线路导线的舞动现象，从而为电力系统的安全稳定运行奠定坚实的基础。
关键词：架空输电线路导线；舞动机理；防舞动措施
引言：
作为电力系统的重要组成部分，架空输电线路发挥着不容忽视的作用，可以说，输电线路的运行情况将对供电效率和供电安全产生重大影响。由于架空输电线路的运行环境十分恶劣，容易受到外界环境的影响而发生各种类型的故障，尤其是在覆冰伴随着强风的气候条件下，导线舞动现象屡见不鲜，不仅会直接损害输电线路和设备结构，而且会引发电力传输的中断，所以采取有效的措施，切实加强架空输电线路导线防舞动治理工作水平是十分必要且迫切的。
一、导线舞动产生的机理
导线舞动产生的机理仍在研究中，现主要有以下几种观点：
（1）垂直舞动机理（由Den.Harton提出）：该理论认为导线产生偏心覆冰时，作用于其上的垂直的气动升力（由风力分解而来）大于导线的气动阻力时导线发生舞动。
（2）扭转舞动机理（由O.Nigol提出）：该理论认为架空线除上下运动之外，还有扭动，当横向垂直振动频率与架空线固有扭转频率重合时，产生舞动。
（3）动力稳定性机理（由我国学者提出）：该理论把舞动看作为一种动力不稳定现象，认为只有不稳定振动才有可能产生像舞动这样大的振幅。
（4）低阻尼系统共振机理：该理论认为，舞动是输电线路系统在架空线低阻尼条件下，由风力产生的结构共振。该理论不再把架空线两端悬点视为静止不动的固定端，而考虑了端点激振。在风作用下，输电线路的各组成单元均产生不同程度的振动。当多股绞线的结构阻尼降低时，容易引发系统共振。舞动绝大多数发生在覆冰气象，因此有两点可以肯定，即风是舞动的必要条件，冰是舞动的主要因素。
二、架空输电线路导线舞动的原因分析
通常，严寒的覆冰天气、强大的风力和较大幅度的风向偏移等，是产生导线舞动的最直接的原因。例如，覆冰通常能改变导线的几何形状，翼面会在导线的一侧形成，当强风来袭，空气的动力特性也会随之改变，同时，导线上部会因为增大的气流速度而减小压力，同理，导线下部的压力会增大，因此，一个上扬力和一个水平力同时在导线上产生了。由于上扬力与导线的重力作用，导线会产生垂直振荡，又因导线偏心覆冰，进而产生扭转振荡，导线的垂直振荡与扭转振荡频率一旦吻合，舞动便也产生了。又如，长久持续的强风，最易对输电线路造成破坏，例如，导线烧伤、断线、金具磨损和脱落、杆塔倾倒、线路跳闸等，导致大范围的停电等事故，威胁到输电线路的安全运营。当然，风的作用与气候有关，也与导线线路所在的地形地貌密切相连。
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三、架空输电线路导线舞动防治技术
输电线路导线舞动的防治是一个复杂的系统工程，各种输电线路导线舞动治理措施都只能在一定程度上抑制和削弱导线舞动，很难彻底消除。因此必须从规划设计到运行维护，在避、抗、防等各个环节进行综合治理，开展全过程舞动治理。
首先，改变线路设计。舞动发生过程中会对金具、绝缘子、线夹等设备产生破坏，提高输电线路的电气和机械设计强度，将会减少舞动造成的电气和物理故障。对于影响舞动幅值的线路结构和参数，尽可能的选择舞动幅值较小的结构和参数。如在设计时采用导线水平排列、双回塔改变各相排列等方式保证线间最小安全距离，可以减小危害；将分裂导线用单根导线替代；分裂导线取消间隔棒，采用垂直或水平排列。由于不可能完全绕开舞动发生区域，且设计标准的提高会降低输电线路建造的经济性，输电线路规划设计的方法只能减少输电线路舞动的概率，并不能从根本上避免舞动的发生。
其次，运用舞动装置。我国在导线舞动舞定性的研究中又建立了防舞器的布置理论与计算方法，以节点分隔法的理论对防舞器重新布置，将大档距调整为小节距，以有效的节点，防止舞动发生大的危害。将固有的频率错开来，使高阶的舞动受到控制，使跨越塔与导线系统的固有参数进行了测试研究，开展了三分裂格冰的导线风洞试验，还进行了防舞器的振动试验，通过这些试验研究为我国导线舞动稳定性理论的计算提供了有力的支持。对抵抗强烈舞动装置进行开发和研制，研制出了抗舞悬垂线夹，使高塔与导线安全运行得到了基本的保障，也建立了我国舞动试验的线路，这是我国唯一的一条。通过在导线之上进行人工模拟冰叶片的安装，自然风的条件之下，进行舞动，在舞动中研究变化的规律，为我国防舞机理的研究和防舞器效果的验证创造了更好的条件。
最后，加强技术创新。随着科技的快速发展，各种先进的、现代化的技术和设备不断涌现而出，给架空输电线路导线防舞动治理工作注入了源源不断的生机和活力，极大的缩短了我国与西方发达国家的技术差距，尤其是防舞器逐步更新换代，已经成为了架空输电线路导线防舞动的重要举措，创造了十分可观的社会效益与经济效益。除此之外，对架空输电线路导线的在线监测也必不可少，通过动态采集气象信息，以便在导线舞动时能够在第一时间的发现并发出预警，结合运用恰当的防舞动措施，将导线舞动危害将到最低。该项工作主要是以传感器技术、信息技术、图像处理技术为依托，较为常用的传感器装置有加速度传感器、光纤传感器、GPS天线等，但是这些传感器都存在或多或少的缺陷，比如说加速传感器和GPS天线在测量精度上比较有限，前者也不能实现采集点信号的同步，而光栅传感器存在温度干扰、信息传输困难的问题，说明传感器装置仍然有较大的改进空间。
综上所述，架空输电线路导线舞动主要是受到地形、气候、风力的影响，为了有效防范和控制舞动现象，需要在输电线路的设计和运行中采取合适的措施，最大限度的降低舞动的发生概率，确保输电线路的良好运行。与此同时，还要加强对架空输电线路的在线监测，采用先进的技术手段构建自动监测系统，以减轻人力资源的投入，提高监测结果的准确性，为架空输电线路导线防舞动治理工作提供可靠的参考依据，促使架空输电线路的运行更加稳定安全。
参考文献：
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[2]叶雨田，周家戌，孙伟君，肖亚平.输电线路舞动的研究现状和防治方法[J]. 通信电源技术，2014，02
论文作者:胡洋,昝晓汝
论文发表刊物:《电力设备》2018年第4期
论文发表时间:2018/6/25
标签：导线论文; 线路论文; 机理论文; 传感器论文; 理论论文; 发生论文; 措施论文; 《电力设备》2018年第4期论文;