摘要：现阶段，人们对电力的需求不断增加，输电线路建设越来越多。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：微风震动；导线断股；线路运行安全；防震措施
引言
近年来，国内外由于地震所导致的电力设施破坏而引发的大面积停电时有发生。可以有针对性地开展一些预防措施，将地震对电力系统的影响降至最低。开展地震对电力设施震害原理及抗震研究，提高电力系统在地震灾害下的安全性、保障电力供给比较重要。
1输电线路震害现状及趋势
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，世界各地的震害资料有所表明。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高压电力线路的防震措施
2.1震地质灾害对路径选择的影响
1）、加强区域地质及地震地质资料的搜集，研究区域构造、断裂的展布方向，特别是活动性断裂的方向、上下盘、断裂带的宽度及地震历史活动性等方面进行分析。2）、线路路径应尽量垂直或大角度穿越活动断裂及断裂破碎带，尽量减小断裂及地震活动对线路塔位的安全影响。3）、当路径受城镇规划、军事、风景区及矿藏等条件限制，部分线路不能不穿越断裂，应首先考虑路径选择在活动断裂的下盘，避免线路路径选择在活动性断裂破碎带中。
2.2做好设备的选型
针对瓷性质材料具有脆性弱点，建议研究使用较高强度的瓷质绝缘材料或改用复合硅橡胶外套。在地震活动性强烈的地区，对于电气设备中大部分重心高，底盘小，容易脆断的瓷质设备，应当优先选用重心低、顶部轻的结构，以利于抗震。宜多使用抗震性能好的GIS、罐式SF6断路器等设备，叉型断路器改用垂直式。地震多发地区不宜选用倒置式电流互感器。
2.3对线路进行排查
统计线路微气象风口区，结合停电对线路预绞丝式防振锤进行拆除检查导线损伤情况，若导线无损伤者直接恢复防振锤；若导线损伤为导电部分截面积的5％及以下者直接对导线打磨处理线伤后恢复防振锤；若断股损伤截面占铝股总股截面8％以上至7％者，对导线采用单丝缠绕处理后将防振锤更换为螺栓型防振锤；若断股损伤截面占铝股总截面的7％以上至25％者对其补修管修补后将防振锤更换为螺栓型防振锤。
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2.4加强输电线路关键技术的研究
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。加强输电线路领域的新材料的研究与应用，如高强钢、复合材料在输电塔中的应用等。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。
2.5合理使用防震锤
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。防震锤的重量也要适当，如果太轻会影响防震效果，太重就会造成防震锤安装位置形成新的波节点，最后防震锤的型号应该与导线的型号相匹配。主要的防震锤类型有司托克防震锤、4R防震锤以及4D型防震锤。在安装防震锤的时候需要对防震锤的数量进行正确选择，如果防震锤数量过多，就会导致导线的振动发生改变，使导线危险弯曲的应变位置发生改变，极易造成防震锤线夹位置的导线疲劳发生断股问题。对于我国的高压电线路线而言，防震锤安装的数量最少是在每个档距地的每个端口都安装一个防震锤，如果导线的档距在300m以下，直径大于22mm，或者导线档距在200m以下，导线的直径小于22mm时，都可以考虑使用半档减震的办法。要想正确发挥防震锤的防震作用，就需要对防震锤的安装过程进行控制。防震锤最好是安装在导线振动的的波动的腹部位置，这样才能达到最好的防震效果。在确定防震锤的安装位置时，需要对高压输电线路地区的导线的运动频率范围和对导线危险作用的频率范围进行明确。根据对线路运行资料的分析，我们了解到导线的振动频率一般为3~80Hz之间，如果导线的阻尼作用增加，其导线的振动频率也会不断增加。
2.6设备安装方式的选择
对于轮轨式安装的变压器，应加强固定；变压器是倾斜式套管的，应尽量改成垂直式。改硬连接的设备变为软连接，在考虑风偏的前提下，可以预留一定的弧度；对于必须用硬连接的，可以对硬母线采用打折方式，以增加抗拉性能。设备支架尽量采用钢结构，对断路器、互感器、避雷器、隔离开关、耦合电容器等一次设备可以试点安装隔震橡胶支座。隔震减震的本质作用是使结构和（或）部件与可能引起破坏的地震地面运动或支座运动分离开，隔断地震能量的传播途径，尽量减少传递到隔震结构上部的地震能量，从而减少上部结构的地震反应。隔振器、隔震垫的安装改变或调整结构的动力特性或动力作用，使工程结构在地震作用下的动力反应（加速度、速度、位移）得到合理控制。此外，各供电部门应加强对地震灾害性及防震减灾的认识，有针对性地做好应急预案，做好备用物资的储备。地震多发地区的供电部门可适当开展预防地震演练。
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。本文首先对高压输电线路振动的原因进行分析，然后针对线路振动问题提出几点有效的解决措施，即提高输电线路设备的防震效果，安装防震锤和阻尼线等措施，通过这些有效措施的运用可以很好的提高输电线路的防震效果，保障输电线路的正常使用功能。
参考文献：
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论文作者:王宝真
论文发表刊物:《基层建设》2020年第2期
论文发表时间:2020/5/6