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摘要：目前在电力工程领域中，输电线路导线舞动是一个非常严重的问题，它对输电线路带来的损坏非常严重。随着当今社会的经济发展，家庭、企业等各个单位对电量的需求都在不断增加。因此，采取有效措施，确保输电线路畅通安全，尽可能减少电网事故，已成为亟待解决的问题。鉴于此，本文就输电线路导线舞动及其防范措施展开探讨，以期为相关工作起到参考作用。
关键词：输电线；导线；舞动机制；防治措施
1.防范输电线路导线舞动的重要意义
输电线路导线舞动在我国是最为常见的现象之一，舞动问题会涉及到所有的电压等级输电线路。在中国，由于每年的冬季和早春季节，从北方的黑龙江到南方的湖南都有一条悠久的导线舞动带。从西北的干冷空气和从东南的暖湿气流，会出现相遇。这些区域很容易形成冻雨或雾区，从而出现导体结冰的情况，并且由于强大的风力，满足舞动基本要素的特殊气象因素，该带区域的传输线在冬季会被诱导舞动。
2.输电线路导线舞动的概述及其危害
2.1导线舞动的内涵
架空输电线路在出现偏心结冰后，架空输电线路会出现由于风振引起的高振动和低频自激振动现象。简单地说，也就是当风吹到由于结冰而变成非圆形截面的导线时，会产生一定量的空气动力，这将会导致导线产生一种低频，继而出现大幅度的自激振荡的情况。由于它的形状是上下飞舞的。像龙舞一样，所以就叫做导线舞动。在每年的早春和初冬季节，尤其是在容易掉落冷雨的一些地区，就非常容易产生严重影响电源、电力供应的现象，即就是所谓的导线舞动。
2.2导线舞动的机理
在输电线路中，当输电线路受到横向速度风载荷的时候，就会产生加速运动，并且线路还将经受空气动力学力矩便会产生巨大的扭曲。当扭转运动的频率与其垂直运动的频率同步时，就会发生导线舞动的情况。由于目前对于导线出现舞动的机制尚不够完全清楚，同时由于技术不够先进，所以针对预防导线舞动的措施尚未完成。然而，从导线舞动的重复性上可以看出，输电线路的舞动主要是基于一定的周期进行运动的。电线的扭动操作是产生舞动的主要原因。当大振幅线出现舞动时，它将在同一周期内形成扭转运动。对于导线本身吸收的能量，绝缘体，端子和其他金具吸收的能量的比例非常小，并且容易发生舞动的情况。导线的张力越大，其本身吸收的能量也就越少，因而也就越有利于舞动情况的形成与发展。
2.3导线舞动的危害
（1）机械损伤：①出现螺栓松动甚至脱落的情况：输电线路出现舞动的情况导致耐张塔的主材接点以及横担紧固螺栓松扣、磨损甚至剪断，因而也就严重地影响到铁塔的受力情况。②导致金具、绝缘子、跳线出现不同程度的损坏：因为导线舞动出现的力学作用，继而也就导致已有的内部绝缘损坏或机械损伤的绝缘子钢脚破裂，从而也就导致出现掉线停电的状况。③导线断股、断线：舞动产生的导线交变应力造成导线损伤或导线金具磨损，导线断线。（2）电气故障：①出现相间跳闸以及闪络的情况：导线舞动会造成导线的间隙变小，继而也就引起相间短路的问题发生。在电力系统中，特别是66kV输电线路出现导线舞动所产生的最大危害就是相间短路跳闸，并且容易造成导线严重烧伤。②出现相地跳闸的情况：导线发生舞动也会造成导线和地线的间隙出现减小的情况，最终也就引起相地短路的危害发生。
3.输电线路导线舞动的原因
3.1覆冰
该现象是架空线舞动的基本条件之一。到现在为止，除去一些特殊现象，目前所见的导线舞动在电线上有冰存在。通常情况下，线材不均匀涂覆冰现象，会形成例如扇形、新月形以及不规则的形状。冰体的厚度从几毫米到几十毫米不等。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆冰涂层能够对导线的圆形发生改变，在导线的一侧出现翼型，而且在有强风吹过的时候，会改变原始的空气动力学特性。导线上部空气速度的增加，会导致压力下降，通过降低下部空气的速度能够致使压力加剧，从而使导线受到向上的力，同时因受到重力和线向上的力，会使导线发生垂直振动。并且，导线的偏心冰涂层会使导线出现振荡或者扭曲。
3.2风的激励
架空电线舞动的关键能量来源是风，在受到相同的降雨条件影响下，风速会对冰的形状产生影响，因此，会影响到空气动力学状态。由于垂直于线的风分量越大，就会导致不均匀的冰层对线产生更好的鼓励效果，线的升力也就会越大，这种现象有利于线路系统中能量的积聚，反之会加剧系统的不稳定性，并且伴随舞动现象的出现。风的激励不仅和当地的气象条件息息相关，同时还和这一区域的地貌以及地形有关。相关统计表明，主要在平原地带容易出现输电线路的舞动现象。在地表和山区等位置处，有建筑物、森林以及其他区域，线越高则离地的距离越大，受地表物体影响的风就会越小，就越是容易形成稳定风，并且也容易产生舞动现象。
3.3线路结构参数
和单分裂导体相比较而言，多分裂导体更容易出现跳动，导体的结冰对于导体的中心向通常情况下都是朝着迎风的方向。这种偏心质量就会加剧电线绕着自身轴线扭曲，因此，会导致电线的迎风面发生改变。就分体式的导体来说，一般情况下在每间隔几十米的位置处就需要用间隔条子将其连接起来。通过间隔条将每个子步骤的子线固定在两端，此时的扭转刚度要比相同截面单个导体的扭转刚度高。因此，作用于分裂导体上的空气动力荷载也就会比单导体的空气动力荷载大。
4.输电线路导线舞动的防治措施
在对传输导体舞动进行预防以及控制的过程中，这是一项比较复杂的工作。因此，需要在运营维护、规划设计等各个方面做好综合性的管理工作，做好整个过程的舞动管理工作。
（1）全面检查舞动导线设备，并且对舞动导线设备可能产生的影响进行评估分析，同时，抽样检测持续时间比较长并且大幅度的绝缘子以及线路配件，并且将疲劳损坏的部件用断电替换。在技术经济指标允许的基础上，需要选择合适的线路走向以及路径。1）应该确保新建线路尽可能避开舞动多发地区以及强舞动地区，并且要避开雨凇地带和冻雨地带。2）尽可能避开电线易覆冰、冬季多风以及山坡和山脊等容易产生舞动的地段。3）将线路搭设在平原开阔地带的时候，应该尽可能控制好冬季主风向和线路走向之间的夹角，通常情况下，最好将其控制在45°，换言之，夹角越小，舞动现象越不容易发生。
（2）做好舞动部分的反舞动管理工作，同时，在同一塔线的双回线上最少选择一条线使用反舞动的方法。对于其他的非舞动部位，应该结合路线方向以及地形因素对舞动的可能性进行分析，以此来有效保障在大的舞动状态下，所有的电压等级线，特别是核心的骨干网，能够成为主要的负载电线以及电力传输通道。
（3）使用线夹旋转垫片，并且运用双摆防跳装置或者是相间距杆装置的反舞动改造技术。
结语
综上所述，输电线路的跳线在一定程度上对输电线路的安全可靠运行产生了严重的影响，只有对这种现象采取针对性的防治措施，才能够有效保障输电线路防舞动管理工作的连贯性以及长期性。
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论文作者:马鑫,乔路跃
论文发表刊物:《河南电力》2019年4期
论文发表时间:2019/10/30
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