摘要：众所周知，舞动事故是电力系统运行过程中故障之一。输电线路是供电企业完成工作内容的重要设备，由于长期在室外环境中作业，受到外力条件影响的概率就会大大增加，其中线路舞动就是最具典型性特点的危害问题之一。降低线路舞动条件是极为关键的内容，本文接下来进行深入探讨。
关键词：输电线路；导线舞动；防范措施
引言
输电线路舞动问题始终是我国电网建设与管理所关注的重点问题。据公开数据统计，自上世纪五十年代至今，我国发生的已记载的舞动事件超过六十起，涉及不同等级的输电线路。输电线路舞动的产生，以已发导线坠落、高压输电线路螺栓松动、绝缘子破损、跳线、输电线路导线断股等问题的产生，从而影响电力系统运行的稳定与安全。由此可见，加强输电线路舞动分析及防范措施研究，是提升电力系统稳定、安全与可靠运行重要举措，有利于推动我国电力事业优化发展。
1输电线路舞动的概念与特点
当输电线路的导线上覆有不均匀的薄冰，在侧向风力的作用下，就会使架空的导线产生自激震动，并在大幅度的震动中表现出低阶固有频率的特点，在不同条件下表现出垂直、偏离、扭转等现象的问题，被称作输电线路的导线舞动。当输电线路的环境温度条件在0℃左右时，最容易产生覆冰的现象，如果发生10-20m/s的强风天气，就会导致舞动的发生，因此这一问题经常发生在冬季。舞动的频率会维持在0.1-3Hz范围内，表现出低频率的特征，而其舞动的振幅可以高达10以上，如果一旦发生舞动问题，极易引起输电线路的断路与断线问题，甚至可能引起倒塔事故，致使大范围地区的供电出现中断，不仅对供电企业的工作安全性与连续性造成影响，也对社会生产生活造成极为严重的损失。
2输电线路导线舞动的原因
2.1覆冰
覆冰是架空线舞动的必要条件之一。到目前为止，除了一些现象之外，已经发现导线舞动在电线上有冰。通常线材不均匀地涂覆有冰，形成诸如新月形，扇形和形状的不规则形状。冰厚从几毫米到几十毫米。冰涂层改变了导线的圆形几何形状，使得导线的一侧形成翼型，并且当强风吹过时原始的空气动力学特性改变。通过导线上部的空气的速度增加并且压力降低，通过下部的空气的速度降低并且压力增加，使得导线受到向上的力并且由于线的向上的力和重力，导致线垂直振荡。同时，由于导线的偏心冰涂层，导线被扭曲和振荡。
2.2风的激励
风是导致架空电线舞动的能量来源。在相同的降雨条件下，风速会影响冰的形状，从而影响空气动力学状态。因为垂直于线的风的分量越大，不均匀的冰层后对线的激励效果越好，线上产生的升力越大，这有利于线路系统中的能量积累，这反过来又使系统不稳定并产生舞动。风的激励不仅与当地的气象条件有关，而且与该线所在地区的地形和地貌条件密切相关。据统计，输电线舞动主要发生在平原的开阔地带。在山区和地表，有森林，建筑物和其他区域。线越高离地面越大，受表面物体影响的风越小，形成稳定风就越容易，并且很容易舞动。也就是说，在冬季和早春季节，当电线被冰覆盖时，冷暖气流交汇引起的强风很容易在平板，开放和风口的电源线上舞动。
2.3线路结构参数
多分裂导体比单分裂导体更容易跳动，因为对于导体的中心线，导体的结冰通常总是朝向迎风侧。这种偏心质量将导致电线绕其自身轴线扭曲，从而改变电线的迎风面。对于分体式导体，通常每隔几十米就有一个间隔条将子线连接在一起。每个子步骤中的子线通过间隔条固定在两端。扭转刚度远高于相同横截面的单个导体的扭转刚度。因此，作用在分裂导体上的空气动力载荷自然远大于单导体的空气动力载荷。
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3输电线路舞动防范措施
3.1抑制舞动方法
在实际工作中，由于部分地区的技术、环境、经济条件上的限制，无法实现前期对于线路舞动的有效规避，因此必须采取相应的措施，抑制舞动问题的发生，使其产生条件改变，并以此达到降低舞动幅度，较少危害威胁的效果。首先，可通过改变输电线的外形条件降低流体力学的影响，使导线更加适应空气动力的特征，使风力对舞动的影响降低。而具体操作上，除常规的缠绕绕流线之外，还可以通过安装空气阻尼器的方法完成抑制舞动的工作。其次，在动力学原理的指导作用下，利用舞动系统中的扭转震动、横向震动频率以及质量分布条件，使各个元件的连接方法展现出较强的科学性，也可以有效的起到抑制舞动的作用。在国内的实际应用中，不仅可以通过阻尼器的安装来实现这一目标，失谐摆与抑扭环的应用也极为有效。同时，技术人员可以尝试应用防舞动的压重装置，诸如防震锤、挂重锤等设备，在线路与间隔棒上增加重量，以此降低风力的影响效果，使线路的稳定性得到提升。注意，在同一线路上的相邻导线间设置间隔棒，可以通过减少脱冰跳跃造成的影响，在降低混线事故发生概率的同时，从结构角度出发，起到抑制舞动的效果。另外，在相应档距的端头位置，设置吸收能量的阻尼器，可以有效的消耗动能，以此放大导线系统中的自阻尼效果，对于舞动问题进行防控。
3.2规避舞动途径
为了降低输电线路发生舞动的几率，必须从线路勘探的工作中进行详细的调查，并对地形条件、气候特征等参数作出详细的评估。由于线路舞动使用低温与大风条件的影响下产生的，因此，在地形选择上，应当尽量避免在湿度较大、风力较强的地区敷设线路。另外，进行线路设定时，还应当兼顾当地的季节风向变化，以此调整线路的设计角度，在综合方法的应用下，对于规避线路舞动问题起到事半功倍的效果。
3.3防止舞动措施
对于输电线路舞动问题的防治，需从线路的材质入手，通过提升电气设备的强敌条件，来达到抵御舞动的效果，使产生一定强度条件的舞动时，线路自身的安全性得到保障，可以持续性的提供电力供应。在操作方法上，使用金具器材是行之有效的措施。例如，在设备中，合理的使用放松螺帽，可以保证各输电线路的有效间距，并对铁塔的紧固方式进行改良，使易舞动的线路强度得到补充。
另外，在易舞动区域安装必要的舞蹈监控装置，以实时监控传输线的舞动。建设分布式小气象站，监测和警告气象信息。提供调度和应急响应的技术手段，并为疾驰治理提供数据支持。
结语
总之，影响输电线路产生舞动故障的因素有很多，而地形因素、自然气象因素、输电线路参数等是导致舞动故障产生的主要因素。对此，电力企业以及相关工作人员在输电线路建设与管理过程中，应明确掌握输电线路舞动故障成因，并根据实际情况，从管理与技术两个层面入手，进行防范，以提升管控质量，增强输电线路运行的安全水平。
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论文作者:张伟臣
论文发表刊物:《电力设备》2019年第8期
论文发表时间:2019/9/19
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