摘要：送电线路发生导线舞动时将直接引发相间短路等一系列故障，可能会造成导线烧损、杆塔扭曲、线路跳闸，甚至是上级电网的全部停电，给电网、社会造成难以估量的损失和影响。严重威胁电网的安全稳定运行。本文介绍送电线路导线舞动的特点及危害，分析导线发生舞动的原因，提出治理导线舞动的方法，以供参考。
关键词：架空送电线路；导线舞动；原因；防治措施
引言
近年来，我国送电线路导线舞动现象强度加大、频率增多，对电力系统安全运行有着不良影响。舞动能够造成较大危害：①引起跳闸或停电，影响电力用户的用电安全，不能更好满足用户的用电需求；②导致导线、地线的损害或中断；③金具或部件受到损坏。由此可见，电力部门有必要针对送电线路导线舞动的问题进行深入分析，进而制定有效的防治策略，以减少或避免舞动现象，确保电力系统运行的安全可靠性。
1我国送电线路导线舞动的地区分布
送电线路导线舞动在我国发生的较为频繁，且具有区域性的分布特点。目前，舞动现象主要分布在我国的东北地区、华北地区、华中地区和华东地区，具体分布如图1所示。
图1我国架空送电线路导线舞动地区分布图
从图1来看，舞动地区呈现点状分布，与雨凇区不相适应。但是，雨凇区并非全部会发生舞动现象。目前，我国对导线舞动现象的记录，主要以重大舞动现象为主，并未对可能存在舞动的地区舞动现象进行报告。
2送电线路导线舞动的特点及危害
2.1送电线路导线舞动的特点
近年来，我国通过送电线路导线舞动现象的记录和分析，发现我国舞动主要具有以下三方面特征：
（1）分布具有区域性。根据图1可知，我国舞动分布从湖南省至吉林省呈现一条“舞动带”。造成此种现象的原因是冬末春初季节时，我国西北干冷气流南下，东南暖湿气流北上，并在我国东北地区交汇，使图1中条状带分布地区形成雨凇区，极易产生覆冰，进而诱发舞动。导线舞动现象与覆冰厚度之间具有相关性，如表1所示。
表1导线舞动与覆冰厚度的关系
（2）分布区域越来越广泛。通过图1可知，我国湖南省至吉林省是舞动现象的主要分布区。近年来，舞动现象的分布区域越来越广泛，扩至江西和浙江等多个省份。
（3）舞动越趋强烈和频繁。通过对舞动现象的观测表明，我国舞动越趋强烈和频繁化，严重威胁着电力系统的运行安全。在强烈舞动的作用下，导线、金具、杆塔等电力设备设施承受巨大的荷载压力，长期作用下，容易引发电力事故，甚至出现倒塔事故。
2.2送电线路导线舞动危害
2.2.1跳闸事故
送电线路发生强烈的舞动，严重磨损、导致导线断股、脱落，同时导线对地线放电，会造成线路跳闸。送电线路发生强烈舞动，所产生的纵向应力非常大，对耐张杆塔强度起到了破坏作用，部分耐张塔横担塔材扭曲变形，导线间隔棒有断裂和松动现象，跨越档导线断股、防振锤脱落。导线的舞动幅度比较大，造成线路闪络是最常见的故障。由于导线舞动发生在多个档距内，如果发生线路跳闸情况，则会在很长一段时间内频繁跳闸，迫使该线路退出运行。
2.2.2金具及绝缘子损坏
导线舞动会使导线会沿着线路方向窜动，悬垂绝缘子串顺线路方向摆动，使各种金具连接处发生滑动磨擦。当绝缘子串越短时，由于金具之间磨擦相对较大，因此磨损越严重，特别是架空地线线夹船体的凸轴处尤为严重。220kV以下线路会因短路烧伤；500kV线路大跨越因使用滑轮线夹，在舞动时导线船托滑出滑轮外，导线来回窜动与滑轮直接摩擦。
3线路舞动原因分析
3.1气象条件
导线舞动是在某种特定的气象条件与线路所处的地理环境、线路自身的各种参数结合到一起而发生的。一般情况下，发生导线舞动的气象条件是：导线有覆冰、风力5级以上、风向与线路方向夹角大于45°。从观测到的舞动现象来看，有许多无法解释的现象。例如：多数导线上有覆冰时产生舞动，可有时导线上没有覆冰也发生舞动；在同1档距内只有1相导线舞动，有时多根同时舞动；有时架空地线发生舞动而导线不动，有时架空地线不动而导线却在舞动。观察导线舞动过程证明，风和覆冰是发生导线舞动的主要原因，气温、电流等条件则不是主要原因，当有覆冰出现时，发生导线舞动的概率最大。
3.2线路结构及参数条件
从导线舞动情况看，部分线路的结构和参数也是形成舞动的重要因素之一。在相同的环境、气象条件下，分裂导线要比单导线容易产生舞动，并且大截面的导线要比常规截面的导线易产生舞动。随着用电需求的增长、电网建设力度的增强，我国电网建设已明显呈现输送容量大、输送电压等级高，导线线径采用多分裂、大面积的发展趋势，就此而言增大了舞动的可能性。
3.3力学因素
（1）当导线上有覆冰时，一般的覆冰都是在受风侧的上半部有截面为月牙状的冰，致使导线截面不呈圆形。当风垂直作用于导线上时（如果风与导线有一定夹角，那么可以将风分解为垂直于导线和平行于导线的2个力），由于覆冰的存在，这个力使导线有1个向下的作用力，使导线向下运动，导线张力变大，并使导线有1个向上的反作用力，使导线向上运动，并通过平衡点。此时，在导线的重力与风力的作用下，又向下运动，这样便形成了“弹簧效应”。当这个频率与导线的固有频率成整数倍时，可以使风的能量不断积累，导致导线振幅不断增大，形成舞动。由于风不断地吹，能量不断地补充，使导线舞动能够持续进行，直到某一条件发生变化时，才使导线舞动停止。
（2）当风向与线路方向平行时，如果风与导线有一定夹角，那么可以将风分解为垂直、平行于导线的2个力。由于导线都有弧垂，在档距的一半，风吹导线的下表面，档距的另一半，风吹导线的上表面，同样可以将风作用于导线的力分解成垂直和平行于导线的力。垂直于导线的力可以使导线向上或向下运动，此种解释适用于导线没有覆冰时产生的舞动。
（3）如果导线上有覆冰，而且风向与导线既不平行也不垂直，而是有一定的夹角，那么上述2种情况同时存在，所以发生导线舞动的机会就更大些。
3.4地形与地势的影响
根据国内外统计资料，导线舞动多发生于平原开阔地区，开阔地区无论从风速还是空气的流态来说，都更加有利于舞动的形成。通过气流对导线作用的分析可以看出，不规则的气流对导线的空气动力荷载，将会有一定程度的相互抵消，而不及同一方向的气流所造成的空气动力荷载相互叠加塔。
4送电线路导线舞动的防治措施由于送电线路导线舞动在我国发生的比较频繁，对我国电力系统运行的安全性影响较大，为此，我国电力部门有必要采取有效技术措施，对送电线路导线舞动加以防治，确保电力系统运行的安全稳定性。
4.1安装防振锤
安装防振锤的目的是增加导线的重量、抵消覆冰导线所承受的上升风力、防止导线张力和导线重力的交替作用所产生的振荡。其优点是取材方便、安装简单，在风力较小的情况下对抑制导线振荡具有明显的效果。
4.2加装间隔棒
加装相间间隔棒和线间回转式间隔棒后，可以减轻导线舞动幅度，同时也可以避免导线之间互相靠近造成相间闪络。在一般档距下增加间隔棒的安装数量，缩小间隔棒的距离，起到防舞动目的。在确定舞动易发地区，可以加装相间与线间间隔棒预防导线舞动，根据档距的不同加装导线防振锤及防舞器等。
4.3合理设计线路
合理设计线路是防止送电线路舞动的关键。在新线路设计时，可改进线路的走向、注意塔型的选用。进一步开展线路导线振动测量工作，在线路舞动区采用先进的监测手段对线路导线振动状态进行监测，并进行数据积累和分析，为今后选择最佳防舞动方案提出更好的解决对策。
4.4在横风线路上增设防风拉线
实践证明，舞动的剧烈程度跟线路的档距有着直接的关系，所以有必要尽量减小横风线路的档距。对于运行中的横风的水泥杆线路，要尽量增设防风拉线。
4.5改变重点区段的线路架设方式
根据运行经验和现场实际的地形、气候等条件，在特殊区段将本来应当同杆塔并架的线路改为分别架设线路。
4.6选用防舞动导线
现在有的地方在特殊耐张段内选用防舞动导线，它是由两根完全相同的导线相互扭绞在一起，从而在导线的表面形成一种断面，使导线的迎风面各有不同，进而扰乱了风在导线上的作用力，通过以乱治乱，实现防舞动。
5结论
送电线路导线舞动的研究与治理，工作应以预防为主，防治结合，对有可能产生导线舞动的地区，在线路设计时就应采取防舞动措施，这样才能确保送电线路安全运行。
参考文献：
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[2]刘华.架空输电线路导线舞动及防治技术分析[J].科技促进发展，2011，S1：203~204.
[3]丁锡广，陶文秋.减轻送电线路导线舞动灾害的措施[J].高电压技术，2004，02：54~55.
作者简介：
谭科，1986，男，汉族，籍贯：湖南益阳；学历：本科。
论文作者:谭科,李丽丽,张世汉
论文发表刊物:《电力设备》2018年第5期
论文发表时间:2018/6/21
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