摘要：我国整体经济建设的快速发展离不开电力行业的大力支持，才有今天的成就。随着社会经济的不断发展，人们对电力的需求量越来越大。高压输电线路在安装和使用的过程中，会因为外力因素导致线路导线发生振动，影响电力线路的正常使用。所以电力企业需要对高压输电线路防震问题进行分析，并采取有效措施提高输电线路的防震效果，为输电线路的正常运用提供有效的保障。
关键词：高压输电线路；防震分析和措施
引言
我国电力行业的快速发展带动我国其它行业发展迅速的同时，电力行业也是各行业发展的重要基石。高压输电线路是电力建设中一项重要的施工环节，其施工技术的优劣对电网运行的可靠性和安全性起着积极的作用。
1输电线路震害现状及趋势
地震工程界在研究电力系统的抗震问题时,普遍假定电力系统在遭遇地震时,输电线路将保持正常工作状态,不会发生无法供电的情况,电力系统的破坏主要集中于变电站,尤其是高压变电站。现行有关输电线路的规程、规范也都认为,仅当位于基本地震烈度为7度及以上地区的混凝土高塔和位于基本地震烈度为9度及以上地区的各类杆塔才应进行抗震验算。近年来,随着输电线路电压等级、输送容量、跨度、杆塔高度的提高以及输电线路总量的增长,输电线路在地震作用下的易损性有提高的趋势。高压输电塔在地震作用下的破坏情况主要有以下几种情况:(1)铁塔地基不均匀沉降或地基砂土液化导致塔体倾斜、倾倒;(2)铁塔在薄弱处构件失稳,严重导致整体失稳;(3)部分构件损坏。造成输电塔线系统破坏的原因除了材料材质、金具质量、施工质量等方面存在的问题外,设计人员对输电塔线系统在地震、风荷载作用下的动力反应特性的了解缺乏也是一个重要原因。鉴于输电系统在国民经济建设中处于举足轻重的地位,输电塔线体系经历可能的发震断层的不可避免性,对于高电压等级、大容量的输电线路,尤其是关键的大跨越输电塔线体系,进行地震作用下的动力反应分析,输电塔线体系的减震措施、地震作用下结构动力稳定的评价鉴定和加固等研究具有重要的社会和经济意义。
2影响高压电力电路的微风震动
输电线路在风力的影响下是会产生震动的，高压输电线路的导线在受到微风的作用时，就会在导线的背后形成一定频率的上下变化的气流的漩涡，这就会导致导线受到一定程度的上下交替变化的脉冲力的作用。当气流漩涡交替变化的频率和导向本身自带的振动频率相一致时，就会导致导线在垂直的平面内产生一定的共振效果，从而引起导线的振动。输电线路的导线在1~3级的风力影响下就会产生周期性的运动，称之为微风震动。微风震动的特点是振幅比较小，一般情况下都不会超过10mm，但是微风震动的振动频率比较高，可以达到3~120Hz，振动的形式一般为正弦拍频波。微风震动虽然振幅小，但是持续的时间却比较长，有时能够达到几天的时间。导线振动时的波形一般都是驻波，就是说波节是没有变化的，但是波腹上下会交替的进行变化，导线在一年中的振动时间是比较长的，通常可以达到全年时间的30%~50%。导线无论以怎样的频率进行波动，导线线夹的出口处都会形成一个波节点，这时导线振动就会使得导线的波节点反弯折，使得导线材料疲劳，最后造成导线断股的结果，不仅会对路线造成损害，对杆塔以及金具也会造成损害，影响其正常使用效果。微风震动的产生灰极大的限制电路导线，并提高导线的预应力值，导致电力路线发生断股问题，严重影响电力系统的安全运行。
3高压电力线路的防震措施
3.1加强施工地点的勘探力度
高压输电线路防震建设是否能够安全、顺利进行，工程整体效果是否能达到预期效果，必须考虑到施工环境的地形条件、气候条件等外界因素，分析这些因素带来的安全隐患。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆由于高压线路施工普遍具有复杂多变的特点，因此在进行施工地点的现场勘探时，要对地形进行多方位的、反复的测量，确保获得的数据信息满足精度要求;并且要针对特殊地形和环境设计满足条件的电力线路建设方案。在实际施工中，具体分析施工现场的情况，采用相应的预防策略，杜绝事故的发生。
3.2采取有效措施防止和减弱电线路线的振动
①需要从根本上对引起导线振动的条件进行消除，例如在安装输电线路时，尽量避免在易振区进行安装，将导线的年平均应力降低到不容易产生正度的水平，但是这种方法在实际运用时操作比较麻烦，不容易实现，所以这种方法不常用。②可以利用线路设备自身对导线存在的阻尼作用来减小导线的振动，在这个过程中可以使用偏心导线或者是防振线夹。采取在导线上安装防震装置的办法也可以实现对导线振动力量减弱的目的，降低导线振动对输电线路的危害。现阶段我国比较常见的导线防振措施是安装防震锤和使用阻尼线。
3.3架线工程
在高压输电线路防震架线施工前需要做充分的考虑和大量的准备，因此架线工程是高压输电线路施工中比较复杂的一项工程。架线时，工程要要将线路的张力稳定在一个合适的度，而这时一个较难实现的过程。高压输电线路中的展放方式多种多样。其中拖地展放不需要线盘制动，只需要施工人员拖着前进，但容易对输电线路起到磨损的效果，且需要较多的人力。至于张力放线，则需要用到专业设备，但解决了大多数拖地放线中存在的问题。
3.4合理使用防震锤
高压电力路线受微风震动的影响比较大，在实际运用的过程中，可以有效防止微风震动的构件就是防震锤。防震锤主要是安装在导线上的，能够防止微风震动的一种构件。防震锤的构成原理主要是在一段较短的钢绞线的两端安装一个重锤，在安装的时候可以挂在导线上的夹板上，这时如果导线发生振动，防震锤的钢绞线的两端也会发生振动，因为导线两边的防震锤具有很大的惯性所以无法与夹板进行同步运动，这样就可以防止防振锤的钢绞线出现上下弯曲的问题。防震锤具有阻尼的作用，进一步降低了导线的振动幅度，同时钢绞线发生变形能够有效消耗掉导线传来的振动力量，有效预防导线振动带来的危害。在这个过程中导线的振动幅度越大，防震锤钢绞线的上下弯曲的挠度就会越大，此时消耗的能量也在不断增多，反之导线振动振幅减少，防震锤多消耗的能量也会随之减少，最后就可以在能量平衡的前提下达到降低导线振动幅度的作用。在选择防震锤的时候需要对当地的风速、风能以及气候等各方面进行分析，对导线的阻尼性能曲线进行测试，同时还需要掌握好各个线路之间的振动水平和应变的关系，通过对这些条件的把握，从而选择合适的防震锤。防震锤的固有的频率应该是与导线可能发生的振动频率的范围相一致的。
3.5加强输电线路关键技术的研究
开展在役线路的健康检测、抗震鉴定和加固改造为了确保电网在各类灾害下的安全稳定运行,必须加强输电线路相关技术的研究。输电线路在静力学领域问题得到了很好的解决,但动力荷载作用下各类问题,如输电塔-线-基础耦合振动、地震作用下输电塔的动力稳定研究,抗震减灾等方面的研究还是很薄弱的,还有很多工作要深化。此外开展在役线路的健康检测、加固改造的研究有广阔的前景,对确保输电线路的地震安全有重要的意义。
结语
综上所述，高压输电线路在使用的过程中，受外界因素的影响，其线路导线会发生振动现象，会使导线材料疲劳最后造成导线断股的问题，不仅影响导线的正常使用功能，同时还会严重影响输电线路的供电效果。
参考文献：
[1]马玮杰.架空输电线路安全运行维护系统研究[D].山东大学，2015.
[2]王正波.架空线耐张杆塔导线防震锤更换方法改进[J].电力安全技术，2015，17（04）：34-36.
[3]周亦君.浅谈电力系统高压输电线路施工技术存在的问题及控制措施[J].信息系统工程，2018（05）：19-21.
论文作者:孙航
论文发表刊物:《电力设备》2019年第13期
论文发表时间:2019/11/5
标签：导线论文; 线路论文; 高压论文; 微风论文; 杆塔论文; 发生论文; 就会论文; 《电力设备》2019年第13期论文;