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摘要:输电架空线舞动对于我国电力企业的发展具有重要影响,积极采取有效措施不仅能够促进电力企业的发展还能保证电力的正常供应。在我国架空线路舞动研究过程中,虽然取得良好的成果,但是由于舞动具有很强的非线性问题,并且影响因素很多,因此,还应该不断的加强防舞技术的研究,促进我国电力企业的发展。鉴于此,本文主要分析输电线路导线舞动及防治技术。
关键词:输电线路;导线舞动;防治
引言
导线舞动是指大风作用下频率低、振幅大的架空线路振动,可能导致相间放电或短路的故障。为保证电网的安全可靠运行,除要有电气方面的技术保障外,输电线路还必须有足够的力学方面的安全性和可靠性。在风的作用下,导线有可能发生高频微幅的微风振动,也可能发生中频中等幅度的次档距振荡,还可能发生低频率大幅度的舞动。
1、舞动故障的分类
1.1、机械故障
由于舞动幅度大,导线张力变化相应也很大,常可达数十千牛顿,最大可使导线张力增加近一倍。因此,对导线、金具、绝缘子及杆塔的强度和耐疲劳性能都是一个严峻的考验。尤其是舞动往往伴随有扭转运动分量,而扭转运动对导线、金具的损伤力更大,从而会造成连接金具、悬垂金具及绝缘子等的破坏。另外,由于舞动幅度大,容易造成相间闪络,甚至碰线,并因此造成导线烧伤,这又是舞动对导线所造成的一种典型的机械性损伤。随着电压等级的提高,导线分裂数增多,舞动带来的机械损伤就越来越大,治理也更为困难。
1.2、电气故障
同样由于舞动幅度大,容易造成相间闪络、跳闸事故,从而影响线路运行的可靠性。在很多情况下,由于导线舞动的持续时间比较长,即使重合闸成功,也容易再次跳闸,发生短路。
总之,舞动是一种对线路安全、可靠运行构成严重威胁的自然现象,随着6分裂、8分裂导线相继出现,在某些地形复杂地区及大跨越地段,导线的直径、离地高度也会有大的提高,舞动问题更应受到重视。因此,对舞动的诱因、条件和激发机理的研究就显得尤为重要。
2、输电架空线路舞动原因分析
2.1、气候条件的影响
一般来说,在寒冷的覆冰的天气中,大风以及频繁的风向变动是架空线路发生舞动的主要成因。例如:在寒冷的天气中,覆冰能够使线路变得僵硬,容易形成不同的形状,如果风力较大,相关的空气动力也在不断的变化中,就会造成线路上下的力不平衡,从而出现舞动。另外,持续的强风能够对架空输电线路造成严重的破坏,例如:导致相关的线路烧断线、掉落等,会造成大范围的停电状况,同时,也对于线路的安全造成一定的影响。通常来说,在一些开阔的平原地带不容易出现架空线路的舞动,主要是由于平原地区所形成的层流风对架空线路的破坏较小,然而,在一些山区以及居民区发生架空线舞动的几率较高,在这些地区,地面的物体较多,线路一般都架设在较高的地方,风力对于地面的作用力较小,同时还具有很强的稳定性。
2.2、产生的机理
(1)扭转舞动机理,所谓的扭转舞动机理是架空线路在运动中,除了上下舞动之外,还会进行扭动,如果,横向垂直的震动所形成的频率架空线路本身的扭转频率相同时,就会形成舞动。(2)垂直舞动机理,架空线路容易产生偏心,在线路上的垂直作用力大于架空线的气动阻力时,也容易形成舞动现象。(3)动力稳定性机理,在输电架空线路发生舞动的时候,它本身具有一定的不稳定性,一些较小幅度的震动或者一些不稳定的震动都可能引发大幅度的线路舞动现象。
3、输电线路导线舞动防治技术
根据不同的分类方式,可以分为避舞措施、抑制措施以及抵抗措施等三种。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆一般应该选择避舞措施,如果这种方法没有办法顺利的实行,就可以采用其他的方式。
3.1、避舞措施
避舞措施主要是指利用地形、地貌以及气象等不同方式去调节,从而实现规避的方式。在整个舞动的过程中还会出现导线覆冰、风大平稳等区域,从而在选择路径的过程中,要避开一些冬季多风、温暖潮湿等天气,这样才能够提高输电线路导线舞动的质量和水平。
3.2、抵抗措施
抵抗措施又可以称之为抗舞措施,主要是指在没有破坏导线舞动的前提下,确保整个舞动设备能够安全平稳运行的一种方式和方法,在这个过程中要注意增强线路设备的强度,提高线路设备的性能,防止出现一些导线、地线发生短路等情况。
3.3、抑制措施
抑制措施又可以称之为抑舞措施,主要是指在这个基础上增加防护装置,从而减少其出现形式上的破坏,提高舞动的浮动和频率,确保其安全平稳的运行。其中又可以分为以下几个不同类型:首先是缠绕流线。这主要是指利用绕线能够阻挡空气和气流,从而使其形成一系列不规则的断面,降低整个升力的系数,从而破坏了整个舞动的条件。其次是空气安装器。根据不同的空气安装阻力,能够将受风的作用分为不同的类型,这样能够防止舞动的发生。最后是更改了机构的系统。这主要是根据原来来划分的,通过结合其中风力作用、阻力作用等相结合,从而增加垂直分量,防止出现舞动情况。
3.4、积极改变相关的系统结构
这种抑舞措施主要利用结构力学的原理,通过对舞动的系统本身所具有的扭转或者横向震动的频率,从而达到有效抑舞动的效果。就目前来看,国外常采用的抑舞动的主要方式有:第一种:安装相关的扭转阻尼器、失谐摆、抑扭环等。它主要是通过对向相关线路的扭震本身具有的频率进行改变,使其出现不协和现象。从而达到抑横向舞的目的。第二种:安装压重防舞装置。这种防舞装装置主要是通过对垂直舞动原理进行改变,在相关的线路上增加一定的重量。保证线路局部地方具有一定的稳定性,能力有效的为降低舞动的幅度。第三种,安装相间间隔棒。相间间隔棒主要是通过改变系统的结构方式来达到抑舞动的效果,还能有效的防止分跳串线的发生。
3.5、其他的抑舞措施
就目前而言,除了上述几种防治输电线路导线抑舞措施之外,还可以通过档距两端安装阻尼器,从而提高整个导线舞动的质量和水平,防止其受到抑制作用。与此同时,在安装双摆防舞的过程中,通过优化导线系统的效果,进行双摆动形式上的改变和提高。通过这种安装输电线路导线舞动设备提高整个导线舞动的质量和水平,但是这种方法的防舞效果并不理想,因此很少在实际防治的过程中运用。
结束语
随着我国电力事业的不断发展,电力水平的不断提高,因此对于输电线路导线舞动工作提出了更高的要求。通过避舞措施、抵抗措施、抑制措施等其他措施,优化整个输电线路导线的质量和水平。总之,做好输电线路导线舞动工作需要国家、施工单位、以及相关工作人员三者共同的努力,只有这样才能够提高输电线路导线舞动工作的质量和水平,优化输电线路导线舞动工作的效果,实现输电线路导线舞动工作又好又快发展。
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论文作者:李鹏飞
论文发表刊物:《电力设备》2017年第31期
论文发表时间:2018/4/13
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