（鄂尔多斯电业局 内蒙古鄂尔多斯 017000）
摘要：随着经济社会的不断进步,人们对电力的需求越来越大,对供电可靠度的要求也越来越高。然而就供电行业来讲,保证供电可靠度一方面需要保持高质量的输电技术,另一方面也要防止自然灾害的威胁。据统计,电网每年由于地震、台风、洪水、雷电、冰雪等灾害造成的事故多达数百起,此外,还受地质灾害以及污秽的影响。虽然目前有关部门已经采取在线监测技术预警灾害,但是由于在线监测技术尚未成熟,防止输电线路舞动成为目前亟待解决的问题。尤其是近几年来,强风作用下的输电线路舞动引发的灾害影响逐渐扩大,因此,对舞动机理的研究具有重要的意义。
关键词：架空输电线路；舞动原因；防治措施
输电线路舞动作为一种自然灾害,对输电杆塔、导线、金具和基础造成了不同程度的破坏。同时造成相间短路的发生,或引起对障碍物闪络放电事故,严重威胁输电线路的安全稳定运行。气象条件是引发舞动的关键因素,风速、风向、覆冰和局部复杂地形等综合作用都是诱发舞动的外在原因。输电线路自身的设计参数也能促使舞动的发生。大截面导线较小截面导线更容易发生舞动,分裂导线比单导线更容易发生舞动,大档距线路比小档距线路容易发生舞动,双回路杆塔导线比单回路杆塔导线容易发生舞动。
一、输电线路导线舞动原理
输电线路导线舞动不同于一般的振动现象,而是受到风速的影响发生一种运动轨迹的变化,其具有低频率、大振幅等特点。舞动故障出现与风速、风向、输电线路自身结构等都有关系。架空输电线路通常处于静载负荷状态,而舞动故障发生的时候形成动荷载,对塔杆挂线等都有影响,从而对线路造成损坏。其次,塔杆建设中,线路舞动下转角角度与设计存在较大出入,横担方向承载力远大于塔杆所能承受的范围,这样就会造成塔杆失去平衡或损坏。从目前来看输电线路舞动所造成的跳闸、停运、变电站失压等问题都是我们会面临的考验,这不仅影响人们的正常用电,还会对社会经济产生一定影响。当电厂发电机组停运,给整个电力系统所造成的威胁都是极大的,导线舞动幅度较大的时候较常出现的一种故障就是线路闪络,当线路出现闪络放电的时候,就会造成后续的频繁故障。另外,导线在舞动的过程中,顺着线路的方向会出现窜动,容易对线路上的绝缘子串及金具等造成损坏,从而出现滑动摩擦等问题。在用电负荷日益增涨的情况下,电力企业应该着手研究输电线路舞动的防治措施,努力解决舞动现象所造成的不利影响。
二、影响输电线舞动的因素
（一）输电线路走向的影响
输电线横截面模型的仿真与试验都是依照模型的轴线方向与垂直风向开展的。如果输电线路走向与风向的角度不为0°,风在垂直方向上的分量会引起输电线的舞动,而风在平行方向的分量不会导致舞动的产生。一段输电线发生舞动的情况是由风的方向和输电线的角度决定的,由于冬季温度低、风速大,输电线上会有冰覆盖,并且风也会对输电线带来影响。这里所说的风向,是指输电线覆冰时的风向。在我国大部分地区冰雪天气以北风居多数,因而东西走向的线路就可能发生输电线舞动。对于研究对象,当风向和输电线的走向相反,冬季常年为北风,与输电线的轴线的夹角不为0°,此时输电线的舞动就时常发生。
（二）导线直径的影响
当导线的其余参数相同时,导线的截面面积越大,舞动发生的概率越大。这是因为材料相同时,截面小的导线扭矩大,在往复的扭转运动中会促使导线覆冰趋于均匀。相反,截面大的导线扭矩小,会促使冰层积累于导线的迎风面,较之背风面的冰层厚度差大,更容易诱发偏心覆冰,激发舞动。
（三）铁塔类型的影响
对于单回路线路一般采用酒杯型,猫头型、上字形等,在某些地势险峻的地方,一般选用猫头型,该种杆塔横担相对较短,能够承受的静荷载和弯矩相对较小。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆当线路发生舞动时,相对于单回路铁塔来说,双回路杆塔能够承受较大的荷载及扭矩,但是双回路杆塔横担采用的螺栓较多,在受强风或者外力破坏时螺栓容易松动,舞动故障发生的概率也比单回路铁塔高得多,并且造价较高,破坏难以恢复。
三、输电线路防止舞动的方法
（一）合理选择线路的走向和路径
在技术经济指标允许的条件下,选取合理的路径和线路走向。①新建的线路应尽量避开强舞动、舞动多发的地区,尽可能避开冻雨地带或雨淞地带。②尽量避开冬季多风、电线易覆冰且风相与线路的交角接近于正交的开阔江河、峡谷、山脊和迎风山坡等易舞动的地段。③在平原开阔地带搭线时,应尽量避免线路走向与冬季主风向的夹角过大,一般要小于45°为最好,也就是说夹角越小越不容易发生舞动。
（二）加装防舞动装置
从目前来看,我国对于架空输电线路的舞动故障已经有了一些研究,通过加装防舞动装置能够起到很好的抵制效果,从而减小舞动对线路所造成的伤害。通过加装导线之间的间隔棒,能够有效将导线分离,避免舞动过程中出现相互之间的碰触、放电、鞭击,从而减小舞动故障的产生。针对则这方面的技术,我国应该不断的创新与研究,正确能够通过科学的防舞动措施,提高电力系统的防舞动能力,真正保证电力传输的安全、可靠。
（三）抗输电线舞动的措施
抗舞动的措施是在无抑舞动措施的情况下通过增加线路的机械强度来抵抗电线舞动带来的危害,使线路在发生舞动时不被损坏并且能够保持安全运行,一般可以通过以下几个方面进行：提高杆塔的机械强度。紧固铁塔螺栓,防止倒塔断线事故,加装防松螺栓;同时要考虑由于加装防舞动的设施,使得输电线的自重增加5%时对铁塔垂直载荷的影响和输电线弧垂增大时对塔高造成的影响,增强铁塔的强度。提高绝缘子串的安全系数。当线路发生舞动时将会产生巨大的动态载荷,绝缘子串就会首当其冲,根据各地发生舞动事故的分析,绝缘子串(包括金具)舞动所造成的损坏是最为普遍的现象。因此,为了提高输电线抗舞性能,应该特别加强绝缘子串。新建的线路可以根据工程的实际情况在易舞动地区把绝缘子串的安全系数适当地增加。为了降低由于应张力的变化而造成的振动幅值的变化,可以加重绝缘子串的质量,也可以选用呈V型的绝缘子串,进而可提高抗舞性能。
（四）避开覆冰区域,调整线路
架空输电线路出现舞动主要是由风速和风向等构成的,当风速大于10m/s,温度为-5-0℃的时候,舞动故障出现的频率较高。从风向的角度来看,当处于寒冷冰冻季节的情况,风向与输电线路轴线之间大于45°夹角,这种情况下所产生的舞动频率较高。夹角变小时,舞动故障发生的频率也会下降。在架空输电线路设计过程中,针对风向和冰冻的问题应该给予重视,尽可能避开这些不利因素的影响,将输电线路与冬季风之间的夹角控制在最低,提高横担与杆塔的承载能力,并且加强金具的防震性能,切实提高舞动故障的防治水平。
四、结论
总而言之,架空输电线路舞动故障产生的范围及影响较大,找出产生问题的原因,并采取有效的防治措施是当前电力企业需要重视的一个问题。虽然,我们对架空输电线路舞动故障的防治措施有很多种,但还是需要结合实际情况合理选择。对常见的舞动故障,在处理的过程中总结经验,为后续工作的有序进行奠定良好的基础保障。
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论文作者:樊爱君
论文发表刊物:《电力设备》2018年第35期
论文发表时间:2019/5/24
标签：线路论文; 输电线论文; 导线论文; 发生论文; 杆塔论文; 风向论文; 绝缘子论文; 《电力设备》2018年第35期论文;