(国网内蒙古东部电力有限公司检修公司 内蒙古乌兰浩特 137400)
摘要:在架空输电线路的导线上安装防振锤,是防止架空输电线路导线由于振动而出现断线、断股事故的主要措施之一。由于各种运行中的原因,经常出现防振锤滑移的问题,影响线路的安全运行。文章针对±500kV伊穆直流极Ⅰ和极Ⅱ线导线防振锤大量滑移的原因进行了深入分析,并提出了改进措施。
关键词:架空输电线路;防振锤;滑移;预绞丝;
引言
架空输电线路在受到稳定且不大的微风(风速0.5m/s ~4m/s)作用时,导线背风面将产生以一定频率上下交替变化的气流旋涡,该气流旋涡使架空线受到上下交变的脉冲力作用。当气流旋涡的交替变化频率与架空线固有自振频率相等时,在垂直平面内产生共振。导线振动时,导线悬挂处的工作条件最为不利,长时间和周期性的振动将造成导线疲劳损坏,使导线发生断股、断线,有时强烈的振动还会破坏金具和绝缘子。
为了防止或减轻导线的振动(风引起的在垂直面上的周期性摆动,且在整个档距内形成一系列振幅不大的驻波),一般在悬挂导线线夹的附近安装一定数量的防振锤。当导线发生振动时,防振锤也上下运动,产生一个与导线振动不同步甚至相反的作用力,可减少导线的振幅,甚至能消除导线的振动。然而防振锤运行一段时间后会出现滑移现象,失去抑制导线微风振动及消耗风能的作用,甚至影响线路的安全运行。
1 防振锤滑移现象频发及危害
±500kV伊穆直流极Ⅰ极Ⅱ线于2010年投入运行,导线采用ACSR-720/50新型大截面导线,导线防振锤为FR-4/39型。经作业人员巡视发现,时常有防振锤滑移现象的发生,2013-2014年间,共发现36处防振锤滑移。由于发生防振锤滑移的杆塔位位置不同,风力大小与持续时间不相同,导线防振锤的滑移距离也不尽相同,最小的仅滑移1米左右,最远的可达第一个间隔棒的位置。这种防振锤滑移现象在兴安运维分部所维护的线路中仅在±500kV伊穆直流极Ⅰ极Ⅱ线大量存在,在其他线路上出现的次数相对较少。
防振锤滑移造成的危害很多,一是使防振锤不能正常工作吸收振动能量,甚至在不当的位置还会加大导线的振动幅度,加快导线的疲劳损坏。二是防振锤滑移后,缠在导线上的铝包带大多数情况下未随防振锤一起滑移。铝包带本身用于缠绕在导线上,起到防止防振锤线夹伤害导线的作用,此时滑移的防振锤可能对导线造成损伤,降低导线电晕放电的起晕电压,增大线路电能损耗。三是防振锤的复位工作需要检修人员从杆塔沿软梯下至导线上作业,直流输电线路由于存在“静电吸尘效应”,绝缘配置要求高,绝缘子串在7140毫米以上,从挂点到下层子导线的距离更是达到8165毫米,垂直距离大导致下至导线的作业劳动强度大,大量防振锤滑移缺陷处理非常困难。
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2 防振锤滑移问题分析
与出现防振锤滑移现象较少的其他线路相比,出现防振锤滑移现象较多的±500kV伊穆直流极Ⅰ极Ⅱ线采用了ACSR-720/50型新型导线,导线防振锤为FR-4/39型;其他线路采用的是常规钢芯铝绞线,防振锤型号以FD型居多。结合导线、防振锤型号的区别以及其他运行中的因素,分析±500kV伊穆直流极Ⅰ极Ⅱ线防振锤滑移多发的原因如下:
1) 导线的初伸长变化引起防振锤滑移。架空导线一般是由多股绞合的金属单丝组成,在受张力作用后,各股单丝相互滑移、挤压使线股绞合更紧而产生导线初伸长,其长度将延伸,外径将缩小,引起防振锤线夹松动,导致滑移。
2) 导线与防振锤线夹温膨系数不一致导致线夹握力的变化。±500kV伊穆直流极Ⅰ极Ⅱ线采用的ACSR-720/50型导线属于大截面导线,其铝芯股数为45股,钢芯股数为7股,小股导线的截面较普通导线粗,这种导线的温度膨胀系数为20.8x10-6(1/C°)。温度变化时导线的膨胀与防振锤线夹的膨胀不一致,导致了防振锤线夹的握力发生变化,防振锤发生滑移。
3) 防振锤存在设计缺陷。FR-4/39型防振锤两耳重心设计不合理,防振锤的设计握力不足,螺栓防松措施不足,防振锤线夹与导线接触面积小。这些设计问题都可能导致防振锤在导线振动过程中向档距中央滑移。
4) 施工安装工艺质量不高。线路架设施工中,施工人员未按工艺要求将防振锤线夹螺栓紧固至要求的扭力,导致在运行过程中螺栓经振动不断松动,致使防振锤滑移。
3 防振锤滑移问题解决措施
针对上述防振锤滑移的原因,本文提出了三点应对措施。
1) 采取防松措施。采取防振锤线夹螺栓放松措施,保证防振锤在运行过程中线夹的握力不发生太大变化,抑制防振锤的滑移现象。具体做法为:可在防振锤的线夹螺栓上多加一个螺栓,使两个螺栓相互挤压,防止防振锤螺栓松动;二是在防振锤线夹螺栓上加一个螺栓备帽,也可起到防止螺栓松动,保证防振锤线夹有足够的握力,防止防振锤滑移。
2) 在防振锤线夹内加装橡胶垫。在防振锤的线夹内加上橡胶垫,增加防振锤线夹与导线的接触面积,增大防振锤与导线的摩擦力,防止防振锤发生滑移。
3) 更换为预绞丝式防振锤。将现有FR-4/39型防振锤更换为预绞丝式防振锤,预绞丝防振锤不通过螺栓来获得握力,不会出现松动的现象,同时预绞丝式防振锤的线夹内部还装有橡胶垫,可增大防振锤线夹与导线的摩擦力。实践证明,预绞丝式防振锤的使用效果非常良好, 2014年8月份±500kV伊穆直流极Ⅰ极Ⅱ线的停电检修期间将总共80基塔的FR-4/39型防振锤更换为预绞丝式防振锤,同样在2015年5月份±500kV伊穆直流极Ⅰ极Ⅱ线的停电检修期间更换了150基塔的防振锤。更换过的预绞丝式防振锤至今未出现滑移现象。
4 结束语
防振锤被广泛应用于架空线路中,以减轻微风振动的强度,保护架空线路免受疲劳损害。但由于各种运行原因,部分地区防振锤出现了严重的滑移现象,影响线路的安全运行。本文结合±500kV伊穆直流极Ⅰ极Ⅱ线导线的实际运行经验,提出了几点改进措施,取得了良好的实际应用效果。
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作者简介:
鲍明正(19XX-),男,本科,助理工程师,现从事输电运检工作。
论文作者:鲍明正
论文发表刊物:《电力设备》2016年第14期
论文发表时间:2016/10/11
标签:导线论文; 螺栓论文; 线路论文; 握力论文; 现象论文; 措施论文; 发生论文; 《电力设备》2016年第14期论文;