解析超高压输电线路的振动及防振技术论文_毕胜,邵远鹏,赵国威,石营,孟阳

解析超高压输电线路的振动及防振技术论文_毕胜,邵远鹏,赵国威,石营,孟阳

(国网辽宁省电力有限公司检修分公司)

摘要:超高压输电线路导线振动现象的开发应用是很常见的,面对这一问题,把握超高压输电线路振动和损坏的原因,采取相应的防振措施设计,已经成为世界发展的焦点,本文简要介绍了该问题的产生原因、影响及处理措施。

关键词:超高压输电线路;振动;振动控制措施

一、前言

超高压输电线路环境普遍恶劣,受常年气候因素的影响,振动十分普遍,一旦超高压输电线路发生振动,将影响超高压输电线路的安全使用和运行,因此做好防振工作和技术措施是十分重要的。

二、振动类型及原因

2.1微风振动

受到风的影响,超高压输电线路会产生更多的常见振动现象,如果受到水平均匀的风的震动,则形成涡流,在背风区将导致脉冲力的影响,涡流能量继续传递到导线上,造成浮丝在这些力的作用下发生震动,如果涡流电流的脉冲频率与导线本身的振动频率完全相同,则会产生共振,产生较大的振动,风速引起的导线的微风振动一般为0.5~8m/s,风力涡周围的电线能量转移比较低,由于电阻丝不能克服阻力,使导线振动速度过大;电汇的能量不足以克服导线自阻尼振动的力量;气流产生均匀性的破坏,从而不会造成钢丝稳定振动,线路跨度大、导线悬挂高或通过风场平坦开阔,风效应对线振动和微风振动的影响将增大,如果速度不大,风力在上层相对均匀,不振动,风的方向和线的水平角与微风振动有很大关系,当角度为40°- 90、微风振动是最有可能发生,因此,在一个开放的空间中,电线的安装或悬挂会使风的影响更大。

2.2导线振动

导线振动是空气动力学中的一个复杂的问题,因为分割线不对称,很容易在空地上振动,振动的频率是一个或几个半波长,运动轨迹经常出现长轴偏差的椭圆运动,这往往是伴随着同步交变扭转在同相轴轴的振动,最大的全振幅出现在半波复合模式,高振动幅度和跨度的大小比例不平衡,一般不超过节点连接的弧垂,振幅一般不超过12m。

2.3次档距振荡

次档距振荡指的是超高压输电线路导线之间的振荡,由于超高压输电线路采用分相导体,导线间的杆间距导致导线振动现象,振动频率约1-2hz,幅度为0.1 ~ o.5rfl,出现横向扁长的椭圆轨迹振动,这一现象的原因主要是因为当风吹起的时候,有同一水平的风力作用,导致在同一水平面上次档距振荡。一般来说,风速在3m/s,风的方向与水平线的夹角为45度,在微风的作用下,可以导致导线次档距振荡,在较大直径和各子导线之间的子导线的距离相对较小时,容易发生的次档距振荡,因此,使用接线的方式,导致导线间距太小,容易产生次档距振荡。

三、振动的危险性

3.1、导线损伤

虽然微风振动幅度不大,但是振动时间很长,大约是占全年的30% ~50%,如果长时间将金属丝伸出,这种波动会反复发生,从而导致导线损伤,导致强度降低,断线。

3.2 次档距振动的危害

如果超导线次档距振荡,这将导致相同的子相导体之间的子线互相碰撞,之间的导线松动或碰撞损伤,在中国将500kV的输电线路投入运行,因为次档距振荡从垫片损坏等问题造成的损失非常大,导致超高压输电线路运行中断,带来直接和间接的经济影响,并影响着人们的生命安全和社会发展。

3.3.导线振动危害

导线振动的发生将对导线造成巨大的伤害,如果情况严重,会导致断线事故。

四、抗振动的技术措施

4.1主要方法

面对超高压输电线路振动所带来的问题,首先应尽量避免复杂的天气环境,并根据装配设备的性能采取以下方法,

4.1.1加强线路设备的抗振性能

塔体采用高强度和高水平的材料;对导体的应力做适当调整;导线安装在悬挂位置保护线上。

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4.1.2安装防振装置

首先,将防振锤和防振装置安装在电线上,导线使阻尼性能得到有效的改善,减少振动能量的传递消耗,减少振动和防振装置的安装,其次,合理使用间隔杆可以有效地支撑导线,防止子导线之间的冲击,起到抗振工作的作用,在隔距保护装置的安装中,应考虑综合因素,对抗振效果进行必要的理论计算,隔板的安装可以安排一个更大的距离,防止它们之间的碰撞,对垫片安装在一个悬线的位置,更能有效地防止和消除扭转振动,所以可以增加适当的安装数量。

4.2大跨越输电线路防振措施

设计方案中有一些大跨度输电线路施工,塔的实际高度很高,导线张力大,容易发生各种振动,在气候影响下,不易进行维修工作,所以做防振措施是十分必要的,基于振动,防振锤数和阻尼数要适当进行补充,也要安装适当的设施,电线,改变原有的直线型,减小较低振动的影响。

其次,基于处理大跨度线机械研究的气动特性,确保导体的表面光滑,能够有效地在产生的微风时,避免导线的振动;或者安装在导线的特殊装置内,该装置能够阻碍空气摩擦,从而避免由于丝微风的共振问题,减少危险。

4.3.自阻尼导线

阻尼效应是一个结构或材料的固有特性,所以任何导线都具有阻尼效应,从抗振的角度来说,专业从事阻尼效果的生产线,可以达到3 ~ 15倍的阻尼效果,称为自阻尼导线,起初,自阻尼导线的制造复杂、昂贵、施工困难,因此没有得到广泛应用,直到二十世纪60年代和70年代,增加线材制造工艺,阻尼线的价格比普通线材贵5%左右,它有很多优点,在大跨越许多国家逐渐用,获得满意的运行效果。阻尼线也被称为带阻尼器,大多数情况下,用于超高压输电线,它是用相当长的一根线(通常有相同的线径),平行铁丝悬挂在底面上,每隔一定距离用线夹固定牢靠,可以形成多种类型和尺寸,侧阻尼线的机理是多重防振锤组合,使用不同长度产生不同频率的阻尼,振动波将逐渐夹紧,并发生能量转移,减振锤的阻尼性能主要取决于频率范围,吸能效率主要取决于阻尼布置。

4.4.防振线夹;

大部分线路导线断裂是由于悬垂线夹型的差异,受到性能和质量的影响,或由于安装不当,造成钢丝绳断裂,防振线夹可以有效防止导线的振动断股。

4.5.保护线

这是一个很常见的保护装置,通常包括十铝绞线,紧紧缠绕在电线上,然后电线放置在固定悬吊夹上,它使导线悬挂刚度增加,在动态弯曲过程中,金属丝夹持器的应力集中现象可提高20%~50%,但阻尼效应不显著,因此,阻尼器不能单独使用。

4.6防振锤

目前,抗振动锤是最广泛使用的用于超高压输电线的防振中,取得了良好的效果,可以使电线的最大振幅值减小,防振锤主要由三部分组成:一个是固定长度的高强度钢绞线,安装在空心圆柱锤的两端,中心钢丝用于固定夹具,阻尼器可以固定在导体上,弹性锤振动性能取决于钢绞线质量,频率长度和范围取决于钢绞线的抗振锤质量,能量和位置的幅值不同频率消耗不同,当振动频率在6hz 到50Hz范围内时,减震效果好,谐振频率高,确保减振效果的操作效果是非常令人满意的。

4.7自然环境

为了防止导线振动试图避免或减少振动因素,如加强线的选择:因为在微风区域,区域受力不均匀,。

4.8提高抗振动的钳制

振动阻尼线用作保护线,通常,转动部分应灵活的钳制,曲率在一个较小的出口应压缩应变,用于提高超高压输电线的振动技术。

4.9减少静态应力

为了提高电线导体安全性能,将平均运行应力增加,得到一个精简有效的振动电阻值,可以使用现有的保护装置避免振动的影响,减少设计难度。

五、结论

总之,针对超高压输电线路运行中的振荡现象,在今后的发展中,做好巡检工作,加强维护超高压输电线,加强恶劣天气的检查,为超高压线路安全运行的可靠性提供保障。

参考文献

[1]朱大林,马超,代生丽.输电线路多分裂导线次档距振荡分析.陕西电力,2012(11).

[2]汪淼,吕猛.架空输电线路振动分析 科技致富向导,2011(26).

论文作者:毕胜,邵远鹏,赵国威,石营,孟阳

论文发表刊物:《电力设备》2017年第24期

论文发表时间:2017/12/19

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