（中国能源建设集团甘肃省电力设计院有限公司 甘肃 730050）
摘要：随着中国经济的快速发展，输电线路电压等级和容量增加，电网结构越来越复杂，近年来，随着气候变化，舞动的架空线呈明显上升趋势，也不利于整个电力系统规模发展。这些年，通过研究国内外专家学者研究发现，防舞技术应用对防舞具有十分重要意义。
关键词：架空输电线路；导线舞动；防治措施
一、导线舞动的特点
舞动是覆冰导线在相对稳定的风的激励下产生的流体（风）与固体（导线系统）的耦合振动，是非线性的自激振动。其特点为：一是依靠导线、风相互耦合而维持的稳态周期运动。风的激励做为能量的外界补充，在一段时间内，风速、风向等是基本稳定的，因此能量是相对恒定的，导线系统以自己的运动状态做为调节器，以控制能量的输入。当输入的能量与耗散的能量达到平衡时，系统维持等幅振动；二是舞动的频率和振幅均由系统的物理参数确定，与初始条件无关。即舞动频率和振幅取决于导线系统的固有参数及覆冰情况；三是由于舞动是非线性自激振动，其稳定性取决于能量的输入与耗散的相互关系。在起始阶段，输入的能量大于耗散的能量，系统失稳并产生振动，多余的能量将会使系统的振幅不断增大，但由于系统的非线性，振幅并不会无限增大，最终会趋于一个极限值，而舞动时导线张力的变化与舞动振幅直接相关，振幅趋于稳定，导线张力的变化也会趋于与之相对应的极限值。
二、输电线路导线舞动的机制与原因
2.1输电线路导线舞动的机制
在输电线路中，当导线受到横向速度风载荷作用时，就会产生一个向上下加速度运动，就会使导线受到一个空气动力力矩的作用从而产生扭转。当扭转运动的频率与其垂直运动的频率同步时，就会产生导线舞动。由于目前对舞动的机理尚不完全明确，防止舞动的措施也还不够完备，但是从舞动的重复性可知，输电线的舞动显现是由规律可循的。并且由于架空输电线路杆塔是一种大跨度高耸结构、导线刚度较柔、自振周期大，对风载荷的激励十分敏感。在一些外在因素的作用下，输电线路的舞动幅度大，因此容易引起相间闪络，造成线路跳闸停电，而这种情况下的故障会给电网的安全运行带来较大的危害。
2.2输电线路导线舞动的原因
2.2.1线路结构及参数
线路结构和参数是形成舞动的因素之一。从国内外的统计资料来看，在相同的环境、气象条件下，分裂导线要比单导线容易产生舞动，并且大截面的导线要比常规截面的导线容易产生舞动。这主要是因为多分裂、大截面的导线扭转刚度大，易形成不均匀覆冰。
2.2.2导线覆冰
导线舞动常发生在冬季，大多数观察到舞动发生的线路上都有覆冰，且多为非对称覆冰，即迎风侧厚，背风侧薄。发生舞动时以中等覆冰居多，但也有不少薄冰舞动的案例，甚至还曾经观测到无覆冰而发生舞动，但这种情况极少见，因此一般认为线路覆冰是舞动的必要条件之一。线路覆冰主要受气候因素影响，多发生在雨淞、霜淞、湿雪以及冻雨或雨夹雪的情况下。
2.2.3风激励
稳定的风速激励是线路舞动的必要条件。风速一般为4～20m/s，风向与线路走向夹角越接近90°，线路舞动发生的可能性就越大。因此，容易形成较持久风速的开阔平原或者山谷，最易发生线路舞动灾害。
三、输电线路导线舞动的力学分析
架空导线振动模态可分为面外和面内振动，面内振动模态又分为对称和反对称模态。与架空导线的初始构形类似，其动力特性的分析有解析法和有限元法两种。
3.1动力特性的解析法
解析法是根据达朗贝尔原理建立悬索的自由振动方程进行求解的方法。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆架空导线的垂跨比一般小于1/8，并且主要关心面内竖向振动和面外振动，可以忽略纵线向的振动。
3.2动力特性的有限元法
解析法计算动力特性只适用于两端铰接的单档导线受到竖向均布荷载的情况，对于实际工程中多种荷载和复杂边界条件下的多档输电线的动力特性问题，需要利用有限元方法进行计算。
研究认为，在一定的风速和攻角条件下，就会发挥舞动。由于可见，架空导线是否舞动与覆冰导线截面的气动力特性有关。
四、输电线路导线舞动防治技术
根据不同的分类方式，可以分为避舞措施、抑制措施以及抵抗措施等三种。一般应该选择避舞措施，如果这种方法没有办法顺利的实行，就可以采用其他的方式。
4.1避舞措施
避舞措施主要是指利用地形、地貌以及气象等不同方式去调节，从而实现规避的方式。在整个舞动的过程中还会出现导线覆冰、风大平稳等区域，从而在选择路径的过程中，要避开一些冬季多风、温暖潮湿等天气，这样才能够提高输电线路导线舞动的质量和水平。
4.2抵抗措施
抵抗措施又可以称之为抗舞措施，主要是指在没有破坏导线舞动的前提下，确保整个舞动设备能够安全平稳运行的一种方式和方法，在这个过程中要注意增强线路设备的强度，提高线路设备的性能，防止出现一些导线、地线发生短路等情况。
4.3抑制措施
抑制措施又可以称之为抑舞措施，主要是指在这个基础上增加防护装置，从而减少其出现形式上的破坏，提高舞动的浮动和频率，确保其安全平稳的运行。其中又可以分为以下几个不同类型：首先是缠绕流线。这主要是指利用绕线能够阻挡空气和气流，从而使其形成一系列不规则的断面，降低整个升力的系数，从而破坏了整个舞动的条件。其次是空气安装器。根据不同的空气安装阻力，能够将受风的作用分为不同的类型，这样能够防止舞动的发生。最后是更改了机构的系统。这主要是根据原来来划分的，通过结合其中风力作用、阻力作用等相结合，从而增加垂直分量，防止出现舞动情况。
4.4其他的抑舞措施
就目前而言，除了上述几种防治输电线路导线抑舞措施之外，还可以通过档距两端安装阻尼器，从而提高整个导线舞动的质量和水平，防止其受到抑制作用。与此同时，在安装双摆防舞的过程中，通过优化导线系统的效果，进行双摆动形式上的改变和提高。通过这种安装输电线路导线舞动设备提高整个导线舞动的质量和水平，但是这种方法的防舞效果并不理想，因此很少在实际防治的过程中运用。
4.5提高相关人员素质
在整个输电线路导线舞动防治的过程中，一方面，要提高相关工作人员的自身素质和整体素质，努力学习先进的文化知识，真正做到与时俱进、开拓创新，在实践的基础上创新，在创新的基础上实践。另一方面，相关单位还可以组织
相关人员进行学习和培训，努力提高其维修能力，树立工作人员的责任意识和使命感，增强其工作的积极性和主动性，只有这样才能做好输电线路导线舞动工作质量和水平。
五、结论
我国幅员辽阔，地理及气象条件复杂多变，很多地区电网在冬季易遭受线路覆冰和大风影响，导致舞动灾害。输电线路导线舞动是输电技术领域一个危害较大，防范比较困难的问题之一，是威胁输电线路安全运行的重要因素，严重时会出现倒塔事故，造成大面积停电，影响电力系统供电可靠性。
参考文献：
[1]刘瑞，刘耘成.架空输电线路防舞动措施[J].东北电力技术，2015（12）：47-50.
[2]李小.输电线路状态巡视周期的研究[D].大连理工大学，2015.
[3]杨宁.架空输电线路导线舞动机理及防舞对策研究[D].山东大学，2015.
作者简介：
毛瑞旭（1990.10.14）性别：男；籍贯：辽宁省朝阳市；民族：汉；学历：本科、学士；职称：助理工程师；职务：输电线路电气设计助理工程师；研究方向：线路电气设计；单位：中国能源建设集团甘肃省电力设计院有限公司
富帅（1989.10.02）性别：男；籍贯：辽宁省本溪市；民族：满；学历：本科、学士；职称：助理工程师；职务：输电线路电气设计助理工程师；研究方向：线路电气设计；单位：中国能源建设集团甘肃省电力设计院有限公司
论文作者:毛瑞旭,富帅
论文发表刊物:《电力设备》2017年第30期
论文发表时间:2018/3/8
标签：导线论文; 线路论文; 措施论文; 振幅论文; 能量论文; 系统论文; 风速论文; 《电力设备》2017年第30期论文;