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摘要：随着城市建设的发展，高压架空输电线路路径选择发生了变化。架空输电线路在通过现有架空线路密集或征地困难地区时，线路走廊通常十分紧凑。因此，在实际线路设计过程中应依据实际情况，合理控制导线风偏，在减小线路走廊用地的基础伤尽量减小风偏，确保输电线路设计方案的合理性。笔者结合多年工作经验，就高压架空输电线路中风偏的控制措及监测进行简单论述。
关键词：高压架空输电线路；风偏；控制措施；监测
1概述
1.1风偏的定义即危害
所谓风偏即一种因风引起的导线摆动现象，风偏的形成一般取决于两个因素，一方面是风激励，一方面是线路结构与参数。输电线路风偏严重影响线路的安全运行，因为风偏的角度较大，轻则会造成相间闪络、金属夹具损坏，重则会造成线路跳闸停电、杆塔倒塌、导线折断等严重事故。因此，输电线路对风偏的控制具有重要的作用。
1.2风偏的影响
架空输电线路设计依据规范要求，除过铁塔基础占地、导线边线间距占地意外，还需要考虑地面建筑物、树木、管道即各种架空线路距离。导线对跨越物的垂直距离与导线的最大弧垂有关，导线对跨越物的水平距离和净空距离均与最大风偏有关。同时，最大风偏又与导线的最大弧垂有关。因此架空线路设计中线路走廊受导线风偏的影响很大。
2风偏的计算
在架空输电线路中风偏主要包括导线的风偏和绝缘子串的风偏。在风速影响下，会引起直线塔悬垂绝缘子串和导线的风偏。如图1所示。
图1 一定风速下的风偏
2.1导线风偏计算
在导线风偏计算中，导线弧垂以档距两侧导线悬挂点连线为轴
2.2导线弧垂计算
2.3直线塔绝缘子串风偏角的计算
绝缘子风偏是以绝缘子和横担挂点为圆心旋转。绝缘子串风偏计算为
（p 
绝缘子串风压，Lh为水平档距Wλ为绝缘子串重量，LV为垂直档距，S为导线截面积，β为线路转角度数，T为相导线张力，g1为导线自重比载，WJ为重锤重量，g4为电线风压比载）。
3控制风偏的措施
通过以上的计算可以得出风偏角和风偏距离，而导线风偏角主要与风速和导线自重及搭配先几何尺寸相关。绝缘子串的风偏角主要与绝缘子串的长度、重量、重锤重量、导线绝缘子片数、受风面积、弧垂大小、风速、导线的几何尺寸密切相关。在实际设计中几何输电线路设计中可控制因素，进一步控制风偏应从控制导线弧垂、绝缘子串风偏考虑。具体可以从以下几方面进行：
3.1减小档距
在相同气象条件下，风速一定时，可以通过减小档距减小弧垂，从而减小风偏，实现控制线路走廊的目的。对于线路路径狭窄的地区，应通过恰当的布置塔位以减小档距，该方法可以减小线路风偏。在相同的气象条件下，减小档距，减小杆塔使用条件，均可在一定程度上减小杆塔耗材，并对控制风偏发挥良好的作用。需要注意的是减小档距必然会增加杆塔的数量，从而增加工程建设成本。在实际建设工程中，还需要结合现场实际情况，有无条件减小档距或有无必要减小档距，不能盲目的采用减小档距的方法来控制风偏。
3.2减小导线安全系数
通过减小导线安全系数，使导线张力增大，从而收紧导线，进而减小导线弧垂，实现减小风偏的目的。减小导线安全系数，弧垂也会减小，在一定情况下可以减小杆塔呼高和杆塔数量。但是该方法会增加转角塔的受力，使杆塔耗材量增加，基础混凝土用量也会增加，转角钢管杆增加更为明显。为了避免建设成本的增加，在实际施工过程中减小导线安全系数会增加工程投资，所以应合理减小，以确保施工投资的合理性增加。
3.3改变导线形式
改变导线形式，主要是采用特殊材料制成的导线。例如常见的耐热导线。耐热导线包括碳纤维复合芯耐热铝合金型线、间隙型耐热导线、殷钢芯耐热导线、铝包钢芯耐热铝合金绞线、铝包钢芯铝合金绞线、铝包钢芯高强度耐热铝合金绞线等。在耐热性导线选择时主要从其输送容量、工程实际需要的导线弧垂、线损、施工工艺和运行维护、经济性等多个方面综合选择。
3.4绝缘子串采用V型串
直线塔绝缘子串采用V型串，可以限制绝缘子串在风的作用下摆动，可以很好地控制绝缘子串的风偏。在线路路径紧凑的地方，必要时也可以更换临近杆塔的悬垂串，来达到控制风偏的作用。但由于绝缘子串一般能承受较大的拉力而不能承受压力，受压时会使绝缘子脱落或损坏导致掉线事故的发生，故在输电线路设计时，应注意避免V型绝缘子串是否受压。
3.5增加重锤重量
较为常见增加重锤的安装方式有：利用标准金具重锤片及重锤座安装、安装重锤式均压环、自制重锤片安装等方式。利用标准金具重锤片及重锤座安装具有材料订货方便，但是增加了悬垂串的长度，往往不利于抑制风偏。利用重锤式均压环一般由合成绝缘子厂家提供，订货方便，且不会增加悬垂绝缘子串的长度，此方法在输电线路工程中广泛应用。自制重锤片安装的优点是取材容易，不增加悬垂绝缘子串长度，但是重锤片和螺栓为非标准件，且适用范围较窄。在输电线路设计过程中，通过计算，需安装60 kg以内重锤能抑制风偏的，则考虑安装重锤，需安装超过60 kg的重锤时，建议采取上述其他方式或增加一定的重锤配合上述其他方式来控制风偏。
4风偏的监测系统
输电线路风偏是威胁高压架空输电线路安全稳定运行的重要因素之一。输电线路发生风偏，可能引起线路跳闸断电，给电网的安全稳定运行造成极大的危害。同时风偏的发生通常伴随大风、雷电、雷雨天气，给故障判断和查找造成很大困难。所以，输电线路采用风偏监测系统，实现对架空输电线路的实时监测，即对架空输电线路绝缘子串、耐张塔跳线、档中导线的风偏角、偏斜角，及对地电气间隙进行实时的在线监测。同时在使用过程中，维护人员通过上传至监控中心的监测数据不仅可以了解输电线路风偏（舞动、弧垂）的情况，还能全面收集和长期积累数据资料，为输电线路设计、运行维护提供大量真实的基础数据。
5结语
总之，随着电网建设项目不断增多，电网的深入发展，高压架空输电线路路径多样化，输电线路采取不同的架线方式会直接影响成本的改变，在确保项目质量的前提下，应加强成本的控制，确保建设经济性。
在实际输电线路设计过程中我们应综合现场实际位置、工程实际需要的导线风偏等多方面因素，综合选择可控风偏的方法，最大化在满足设计要求的前提下，制定出最优的设计方案控制工程造价。与此同时还应重视输电线路风偏对线路运行安全性的影响，可以应用导线风偏监测装置，实时对线路进行监控，进一步确保输电线路运行的安全。同时可为输电线路故障判断、故障寻找提供可靠依据。
参考文献
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[3]胡方镝.利用重锤抑制绝缘子串风偏的方法及应用[J].科技资讯,2010,(24).
论文作者:孙璐
论文发表刊物:《电力设备》2018年第20期
论文发表时间:2018/11/13
标签：导线论文; 绝缘子论文; 线路论文; 杆塔论文; 重锤论文; 偏角论文; 耐热论文; 《电力设备》2018年第20期论文;