摘要：随着经济的快速发展。电能的需求量不断增加，电能已经成为人们生存和发展不可缺少的部分。架空输电线路导线舞动是长期以来冬季影响电网输电线路安全的重要因素，导线舞动可能造成输电线路跳闸、铁塔横担部分螺栓脱落等情况，影响电网的正常运行。同时直接影响生产建设，人民的生活秩序。本文分别从气象条件、产生机理、影响因素三个方面分析架空输电线路导线舞动的原因，并对导线舞动防治技术进行分析，从根本上杜绝和改善导线自身因素产生的舞动现象。
关键词：架空输电线路；导线舞动；防治技术
0引言
架空输电线路长期暴露在大气环境中，会直接受到气象条件的作用，例如雷闪、雨淋、湿雾以及自然和工业污秽等，这些环境下均会破坏或降低架空线路的绝缘强度甚至造成停电事故。受导线自身和外界不可抗力作用的影响，导线舞动极易发生。架空输电线路导线舞动事故严重危害我国电力系统的安全运行，并且呈现出明显的区域性。所以，分析导线舞动原因和防治技术，从多方面、多角度考虑，减少和预防导线舞动的发生是当前我们迫切需要解决的问题之一。
1架空输电线路舞动的机制
架空输电线路导地线如果受到横向风载荷作用，会产生一个向上下的加速度运动，会使导线受到空气动力力矩的作用，在该作用下导地线会发生扭转。垂直运动频率与扭转运动频率保持一致时，会产生导地线的舞动。目前，对输电线路导地线舞动的机制尚不完全清楚，防治舞动的技术尚未完善。但是随着工程经验的总结，并从舞动的重复性研究可知，输电线舞动具有显著的规律。同时由于架空输电线路杆塔是一种大跨度的高架建筑，线路自振周期大，对风荷载较为敏感。当受到一定外在因素的影响时，输电线路可能产生较大的舞动幅度，极容易引起相间闪络，造成线路跳闸停电。
2架空输电线路导线舞动的原因
2.1气象条件
寒冷的冬天，覆冰天气、强大的风力和较大幅度的风向偏移等是产生导地线舞动的最直接原因。覆冰会改变导地线的几何形状，翼面会在线的一侧形成，在强风来袭，空气的动力特性也会随之改变。同时导地线上部因增大的气流速度压力减小，下部压力相反增大。这样同时产生一个上扬力和一个水平力。加之线的重力作用，导地线产生垂直振荡，又因线的偏心覆冰，从而产生扭转振荡。导地线垂直振荡与扭转振荡频率一旦吻合就会使舞动产生。这样在长时间的持续强风下，容易对输电线路造成破坏，引发大范围的事故。风的作用与气候相关，也与线路所在地形地貌相关。尤其是天气寒冷和风向影响作用大的春、冬季，冷暖气流交汇会引起强风，增加了输电线路舞动的发生几率。
2.2综合因素
导地线舞动的主要影响因素为线型结构、覆冰以及风速风向的影响。（1）导地线结构：据相关研究显示，在相同环境和气候条件下，导地线的结构和相关参数在舞动原因分析上发挥着重要的参考作用。例如大截面导地线比常规截面容易产生舞动；分裂导线比单导线容易产生舞动。在电网快速发展的今天，电网建设趋于多分裂和大截面，所以导线舞动的可能性大大增加。（2）导地线覆冰：经研究发现在覆冰的气候条件下发生导地线舞动的现象很普遍，特别是寒冬，空气湿度明显增大，水汽在导地线上形成薄冰，使线的迎风面变得光滑，且呈不对称形状存在。覆冰层使导地线性能发生改变，在风力作用下线的阻尼作用降低。由共振原理可知该环境下如伴随大风极易产生振动甚至共振现象。同时导地线断面形成的翼面形状，使其对风力作用敏感度加大，振动力不断增强，振动的频率加快，线的舞动也明显增强。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆（3）风速风向：风的作用对导地线舞动的影响明显而直接，冬季及初春季节里，在地势平坦、开阔及风口地区的输电线路，在强风吹袭下，如导地线存在覆冰，且风向与线路走向的夹角也大于45°，则线路极易产生舞动现象。
3线路舞动防治技术
3.1加强线路整体的防舞设计
在导地线材料选择上，通过提高输电线路的电气和机械强度来抵抗导线舞动，应选用高强钢等材料，以实现提高线路机械强度的目的，达到抵抗一定强度的舞动。同时可使线路设备在导线舞动时不被破坏并保持安全运行。线路合理的走向也会降低舞动的发生，因为舞动易发生在线路易覆冰、风大且地形平坦的地区，所以线路设计时应注意路径的选择，尽量使其平行于冬季主导风向。此外，在舞动易发生地段，设计时应适当的增加地线与导线间的最小垂直距离和水平偏移距离，这样可以使相间的导线及相对地有足够的电气间隙，从而确保导地线舞动时不发生相间或相对地击穿短路。对于线路引流线的防舞动，可采用安装减少引流线舞动的跳线串。必要时可以在输电线路易覆冰舞动区域设计引流线。
3.2实施融冰防舞
由于线路覆冰为产生舞动的重要因素，对处于易舞动区域的覆冰线路，可定期采用电动力除冰，例如利用焦耳效应、短路电热效应、高频高压等，使介质损耗发热，实现融冰的目的。
3.3安装防舞装置
在舞动严重的线路上加装防舞装置，可在一定程度上减少导地线舞动的频率，并抑制舞动的幅度，消除舞动可能造成的危害。（1）改变线路的空气动力布局：基于流体力学原理，改变导地线的外形和空气动力特性，破坏舞动的形成条件。例如，安装扰流线、扰流板、空气动力阻尼器及减少导线分裂数等，均可产生一定的效果。（2）改变线路的导地线力学结构：基于结构力学原理，通过改变舞动系统的固有扭转振动，改变横向振动频率、质量分布和元件连接方式等动力学特性，以达到抑制线条舞动的目的。例如，安装扭转阻尼器、失谐摆、抑扭环等。这些抑舞方法改变了风力作用下导地线的力学结构。因此，当导地线表面覆冰不严重时，其表面出现很强的稳定性，可以有效地抑制舞动的发生。
3.4制订和完善应急标准
量化灾害等级标准和抢修工作标准，制订不同的应急预案，建立预警应急与快速恢复机制。在对重大自然灾害下的系统响应进行全面的风险评估基础上，加强电网负荷在线监控和预测，完善运行规程，丰富运行巡检手段，对特殊天气下的线路进行特巡、检查和守护，及时发现、消除缺陷、隐患，保证备品、备件，做好抢修准备，及时调整电网运行方式。确保在个别线路出现舞动的情况下，仍能保证整体电网的安全运行。
4结语
综上所述，通过分析架空输电线路导地线舞动原因，不断完善防治技术，通过针对性的防舞动技术有效防治线路舞动，只有这样才能减轻舞动造成的损失，提高电网运行的经济效益。
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论文作者:许淳
论文发表刊物:《电力设备》2018年第19期
论文发表时间:2018/10/17
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