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摘要：随着我国经济的快速发展， 社会对电能的需求和质量的要求不断提高。 但输电线路暴露在大自然中，受到风、冰、雷等环境因素的影响，我国部分地区电网事故依然存在，这会造成重大的经济损失与社会影响。
关键词：输电线；导线；舞动机制；防治措施
1 舞动的成因及危害分析
1.1舞动的成因
1.1.1覆冰
覆冰是架空线舞动的必要条件之一。 到目前为止，除了一些现象之外，已经发现导线舞动在电线上有冰[1]。通常线材不均匀地涂覆有冰，形成诸如新月形，扇形和形状的不规则形状。 冰厚从几毫米到几十毫米。冰涂层改变了导线的圆形几何形状，使得导线的一侧形成翼型，并且当强风吹过时原始的空气动力学特性改变。通过导线上部的空气的速度增加并且压力降低，通过下部的空气的速度降低并且压力增加，使得导线受到向上的力并且由于线的向上的力和重力，导致线垂直振荡。 同时，由于导线的偏心冰涂层，导线被扭曲和振荡。
1.1.2风
风是导致架空电线舞动的能量来源。在相同的降雨条件下，风速会影响冰的形状，从而影响空气动力学状态。因为垂直于线的风的分量越大，不均匀的冰层后对线的激励效果越好，线上产生的升力越大，这有利于线路系统中的能量积累，这反过来又使系统不稳定并产生舞动。 风的激励不仅与当地的气象条件有关，而且与该线所在地区的地形和地貌条件密切相关。 据统计，输电线舞动主要发生在平原的开阔地带。在山区和地表，有森林，建筑物和其他区域。线越高离地面越大，受表面物体影响的风越小，形成稳定风就越容易，并且很容易舞动。也就是说，在冬季和早春季节，当电线被冰覆盖时，冷暖气流交汇引起的强风很容易在平板，开放和风口的电源线上舞动。
1.1.3线路结构参数
多分裂导体比单分裂导体更容易跳动，因为对于导体的中心线，导体的结冰通常总是朝向迎风侧。这种偏心质量将导致电线绕其自身轴线扭曲，从而改变电线的迎风面。 对于分体式导体，通常每隔几十米就有一个间隔条将子线连接在一起。 每个子步骤中的子线通过间隔条固定在两端。扭转刚度远高于相同横截面的单个导体的扭转刚度。因此，作用在分裂导体上的空气动力载荷自然远大于单导体的空气动力载荷
1.2舞动危害分析
导线舞动造成最严重的危害是导线与导线、 导线与地线碰线而引起的闪络，造成跳闸甚至烧坏电线。 水平排列的导线一般互相碰线的可能性较少，但若线间距离偏小，导线舞动的同时又出现不同步摆动则有可能引起相间短路闪络。对运行线路的观察，证实了线路在电线舞动时发生多次跳闸，并在舞动结束前不可能合闸，也查到因舞动闪络被烧坏的电线。另外，发生损坏较多的是线路金具，特别是相分裂线路因导线与导线、导线与连接件碰撞而引起金具损伤、夹具松驰，导致导线磨损。 在导线悬挂点处会因舞动承受扭转、弯曲及挤压等过应力而发生电线鼓灯笼、电线伸长使弧垂增大。 过大的弯曲应力与强烈舞动的扭矩联合作用会使护线条、 导线线股疲劳断裂。
2反舞动技巧和装置基于不同的舞动机制
2.1输电导线舞动的形态
一般包括三种形态： 垂直与水平两个方向的横向振动； 在齿轮两端的固定点之间摆动电线 ; 导线围绕其自身轴线或分裂线绕其分裂圆的中心线扭转。在上述三种形式中，横向振动的扭转振动和自激振动的强制振动有很多。它们之间还存在惯性耦合和气动耦合关系，这是输电导线舞动的重要诱发因素。
2.2导线舞动的相关理论
尼格尔扭转舞动理论：当线的扭转振动频率与横向振动的某个固有频率一致时，发生振动。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆 当扭转振动频率接近垂直或水平振动频率时，横向运动被耦合力激发产生交变力，并且线在变力下大幅跳动。低阻尼系统共振舞动机理：在风的作用下，整个架空输电线路的部件将产生不同程度的振动。架空传输线导体具有两个固有振动频率。它将被激发成强烈的共鸣，即线条舞动。这个理论可以解释传统舞蹈原理无法解释的许多舞动现象，如薄，无冰层舞动和分裂线的舞动。
动力稳定性舞动理论：动力稳定理论由北京电力建设研究院等单位提出。 该理论认为，舞动是一种动态的不稳定性，动态稳定性理论可以用来分析各种类型的舞动。通过建立水平，垂直和扭转运动方向的动态模型，并利用稳定性来确定系统是否稳定，该理论不仅涵盖了垂直舞动机制和扭转舞动的机制，还作出了新的发展。
3防舞动设计
输电线路导线舞动主要是由覆冰及截面形状、 风速及其方向、导线系统的自身参数三个方面的因素形成。 防舞设计一般分为避舞设计、抗舞设计和抑舞设计。
3.1避舞设计
从气象条件考虑，架空线路工程在可研阶段路径选择时，通过搜集沿线的气象条件、地形和地貌，选择合适的线路走向避开舞动，消除舞动因素。根据常年风向记录，尽可能避开风大、平稳的区域，线路走向应尽量平行于冬季主导风向； 同时应考虑尽可能避开雨淞和湿雪频繁、冬季多风，以及江河、峡谷多的地区，避开易舞动因素。
3.2抗舞设计
从机械与电气的角度， 抗舞设计是在不破坏舞动条件的前提下，通过提高线路本身的电气和机械强度来抵抗舞动，达到减轻或消除舞动危害的目的。 机械方面包含采用高强钢提高铁塔强度、采用双帽防松式的铁塔螺栓；合理选择导线和金具强度， 通常在线夹握持的电线外面加上一层护线条或预绞丝，防止线夹和电线损坏。 电气方面包含加大导线与导线、导线与地线间的距离，防止碰线闪络。
3.3抑舞设计
从改变与调整导线系统参数出发， 导线舞动严重的地区或某些部位可采用抑舞措施来达到抑制舞动的目的。 抑舞设计是一种采用防舞设备抑制舞动发生，控制舞动规模、削弱舞动强度一种方法， 主要是通过在线路上安装防舞设备来抑制舞动幅度、消除舞动危害。我国的防舞技术积累了丰富的经验，取得了一定的效果。
典型线路的导线防舞设计方法主要有：
（1）单导线线路防舞设计：对于电压等级较低线路，相导线多为单导线，可采用相间间隔棒、失谐摆、防振鞭等。 但防振鞭为实现国产化，造价较高。
（2）分裂导线线路防舞设计：适用于分裂导线的防舞动设备较多，根据我国防舞经验，可采用线夹回转式间隔棒、双摆放武器、相间间隔棒、偏心重锤、集中防震锤等。
（3）紧凑线路防舞动设计：对于 500kV 及以上的紧凑型线路，考虑其线路特点，防舞设计优先采用 回转式间隔棒，其次是相间间隔棒，也可将二者组合应用，防舞效果更好。
（4）特高压线路防舞动设计：特高压线路由于电压等级高、导线对地位置高、档距大、分裂数多、导线截面大，特高压线路的防舞设计优先采用线夹回转式间隔棒或线夹回转式双摆防舞器，其次是失谐间隔棒等。
4结语
总之，输电线路的跳线对安全可靠的运行造成了极大的危害。只有为了实现有针对性的治理，才能确保输电导线防舞动管理的长期性和连贯性。
参考文献
[1]饶祖松.架空输电线路导线舞动的研究及防舞动设计[J].通讯世界 ,2018(06):123-124.
[2]施飞.特高压输电线路舞动及防舞措施初探[J].科技创新导报,2018,15(16):58-59.
[3]杨超,孙秀丽.输电线路导线覆冰舞动机理的讨论与研究[J].黑龙江科学 ,2018,9(05):44-45.
论文作者:赵晓明
论文发表刊物:《防护工程》2019年11期
论文发表时间:2019/9/2
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