摘要：电力系统运行的安全性与稳定性，决定着社会生产生活的水平，尤其是随着电网建设规模的逐步扩大，架空电力线路的运行维护工作更加重要。如果线路出现故障，就可能导致事故范围的扩大化，给电力企业和社会造成严重损失。导线断股是存在于架空电力线路中的一种常见故障，造成此类故障的因素有多种，包括微风振动和安装工艺不规范等等。减少导线断股的现象，是提升电网企业供电质量的有效途径。本文将通过分析架空电力线路导线断股原因，探索架空电力线路导线断股的预防措施，提升线路运行的稳定性。
关键词：架空电力线路；导线断股；原因；预防措施
由于架空电力线路的运行面临恶劣自然环境的影响，导致在常年使用过程中会出现断股和磨损的情况，不仅会影响线路的正常运行，而且还存在一定的安全隐患。在我国现代化建设过程中，对于电网建设的重视程度越来越高，只有保障电力系统运行的稳定性与安全性，才能够促进我国经济的持续发展。导线断股问题主要出现在支撑点和挂线点附近，比如耐张线夹、导线悬垂线夹和瓷瓶绑扎点等。架空电力线路由于距离地面较高，因此其运行维护工作存在一定的困难，在检修维护中不容易发现导线断股的问题。如果不对导线断股问题进行及时处理，有可能引发倒塔、倒杆和断线等问题，造成严重的电力安全事故。因此，应该对架空电力线路导线断股的影响因素进行深入分析，在工作中总结预防处理经验。
1、架空电力线路导线断股原因
1.1 微风振动
在某段电力线路中，防振锤固定线夹位置出现了断股问题，而且其中6根存在较为整齐的铝股断面，一根钢芯断面为锥形。这种不同形式的断面说明导线的拉断不是一次性事故导致的[1]。如果断面是尖锐的锯齿状棱缘，那么是由于疲劳破断导致，而如果断面为逐渐变细的瓶口状，那么说明是由于拉伸破断导致。拉伸破断会导致断面铝股出现参差不齐的现象。防振锤固定线夹位置的扭折，是由于微风振动引起的，在长时间运行过程中出现铝股劳损和折断。
1.2 防振锤安装
在安装防振锤的过程中，应该对防振锤的数量和安装距离进行合理控制，如果安装距离与设计值存在较大误差，就不能够有效发挥防振锤的防振功能。在某段电力线路中，由于在导线振动波的波节点范围内进行防振锤的安装，导致导线振动产生能量无法被平衡和吸收，导致挤压应力和弯曲应力持续增加，在长时间的运行过程中出现劳损、断股和断线问题。
1.3 杆段档距和高差不合理
如果杆段的档距较大，就会导致挂线点的提升，进而导致风吹过程中导线振动加剧，在常年运行中出现导线断股问题。风对导线产生的振动能量可以用如下公式表示：u=（7.73v²dAλ/2）×10-8。其中，λ/2为导线谐振时的半波长，单位是m；A是导线振幅，单位是mm；d是导线直径，单位是mm；v是导线谐振时的风速，单位是m/s。通过上式能够看出，随着导线谐振时的半波长的增加，导线振动能量会增长。随着档距的增加，正弦波半波数增加，那么就会导致振动能量增加。
2、导线振动原理及其影响因素
当风速在0.5m/s以上时，就会导致导线背风面出现气流漩涡，并以一定的频率产生上下交替变化，脉冲作用就会施加于导线中。导线共振现象的发生，就是由于其自振频率与气流交变频率一致，其振动在传播的过程中以正弦波的形式进行，呈现波节不变、波幅上下交替变化的特点。这就会导致瓷瓶绑扎出和线夹出口处出现磨损和拗折，从而引发导线的断股问题。
风、架空导线档距和导线应力，是导致导线振动的主要因素。尤其是均匀稳定的风，会导致导线的持续振动，进而出现导线断股现象。导线悬挂的高度、风速、档距和地貌状况等，都会对风速的均匀性产生一定影响。0.5-0.8m/s是导致导线振动的最小风速，如果风速变化较快且不规则，那么很难导致导线出现持续振动的状况[2]。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆随着导线直径的增加，导线振动半波长也会增加，当风速一定时对于大档距的影响就会高于小档距。
3、架空电力线路导线断股的预防措施
3.1 提升导线设备耐振性能
为了实现导线设备耐振性能的提升，需要将护线条和背线等应用于导线线夹固定位置。预绞丝线夹的应用也能够促进线夹出口导线刚性的提升，降低导线的挤压应力与弯曲应力，避免出现导线磨损的问题。此外，背线与护线条的应用，能够对导线振动起到良好的阻尼作用，避免出现导线断股问题，保障架空电力线路的稳定运行。另外，还可以对线夹的耐振性能进行完善，将转动灵活的线夹应用于电力线路中，当线路出现振动时，线夹也会随之转动，能够有效降低出口处的弯曲应力，避免振动过程中造成的磨损与断股。
3.2 降低导线振动能量
为了避免振动造成的磨损与断股问题，需要采取相应措施减弱其振动能量。首先，应对引起导线振动的条件进行合理控制。对于架空电力线路设计进行不断优化，尽量避免大档距和大跨越施工状况。在控制电力线路对地安全距离的同时，对导线弧垂进行合理调整，达到导线运行张力的控制，降低导线振动能量[3]。
其次，在对导线振动进行控制的过程中，应该充分发挥线路设备自身的阻尼作用。应用偏心导线、柔性横担、防振线夹和疲劳强度极限较高的导线等，可以有效防止振动造成的断股问题。另外，预绞丝和护线条的安装，也是实现振动阻尼的一种有效措施。
最后，为了能够对导线振动能量进行有效吸收，可以将防振装置设置在导线中，避免振动引发的危害。阻尼线和防振锤是两种比较常用的防振装置。在安装防振锤的过程中，应该对其数量与安装距离进行合理控制。为了能够最大限度发挥防振锤的功能，需要在导线振动最小半波长与最大半波长的波幅附近进行安装。
3.3 加强线路的检修与维护
加强架空电力线路的检修与维护，能够及时发现存在的导线断股隐患，避免故障问题的扩大化。针对鸟害应该采取有效解决措施，避免导线受到鸟类危害出现断股问题。加强输电线路的质量检测，杜绝在线路建设中应用不合格产品。当恶劣自然天气将要出现时，比如雨雪和大风等，应该及时做好预防措施，避免突发意外状况的发生[4]。当导线外层绝缘体出现破损时，应该及时查找破损原因及其他位置的破损状况，根据破损程度采取修补或者更换措施，避免断股带来的电力事故。对于多次发生故障的线路应该加强维护与管理，总结导线断股的规律，以便及时对其采取预防措施。另一方面，还需要在导线断股处理中加强先进设备的应用，比如红外测温仪的应用，能够有效测定断股位置温度，及时发现其中存在的异常状况，以便维修工作人员采取针对性解决措施。
4 结语
由于架空电力线路所处的自然环境较为恶劣，因此自然气候条件就会对其运行状况产生极大影响。尤其是持续稳定的风，会导致导线出现持续振动，引起导线磨损和断股问题。另一方面，由于防振锤的安装距离与数量不合理、档距过大等，也会导致断股问题的产生。因此，在实际工作开展中，应该注重振动能量的消除，加强护线条、灵活线夹和防振锤的合理使用。工作人员也应该增强责任意识，在平时检修维护中重视导线的断股问题，及时采取解决措施。
参考文献：
[1]齐子丹.微风振动对高压架空线路的危害及防治[J].科技视界，2018（20）：211+163.
[2]宋玉才，冯智慧.架空电力线路导线断股原因分析及预防措施[J].电工技术，2015（12）：11-12.
[3]李撼天.35-110kV线路导线断股原因分析及解决措施[J].中小企业管理与科技（下旬刊），2015（05）：231-232.
[4]郭殿胜.架空线路故障原因及预防[J].农村电工，2013，21（08）：22.
论文作者:王洪林
论文发表刊物:《电力设备》2018年第33期
论文发表时间:2019/5/16
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