高壓輸電線路的舞動控制策略

吳 杰

云南恒安電力工程有限公司，云南昆明 650011

本文主要針對高壓輸電線路出現的舞動的一種現象進行分析，從其成因入手進行分析，介紹幾種防治輸電線路出現舞動現象的措施。

1 舞動形成的原因

1.1 導線覆冰

1）根據實際經驗，覆有冰雪的導線更容易發生舞動。由于凍雨在風與自重的作用下滴落到溫度為零度以下的導線上，凍結成冰凌，依附在導線表面，不斷積累，形成覆冰，導線覆冰舞動多發生在覆冰雪的導線上，覆冰厚度一般為2.5mm～48.0mm，導線無法承壓，在重力的影響下，形成非圓形界面，在風的作用下產生振動，并且和鐵塔形成線塔藕聯體系，舞動效應被放大；

2）較大的空氣濕度。合適的溫度，一般為-5℃～0℃，溫度過高或過低均不易導致覆冰，空氣中水滴運動的速度一般大于1 m/s；在雨夾雪的天氣或者凍雨天氣下容易使導線覆冰；合適的濕度也容易造成導線覆冰，一般濕度在90%～95%，干雪不易凝結在導線上，而凍雨、雨淞、或雨夾雪是導線覆冰的氣候條件。

1.2 風的激勵

對于導線來說，風的作用更容易造成舞動，在約為4m/s～20m/s風速的穩定作用下會引起舞動，導線和主導風向的夾角，大于45°時，導線易產生舞動，隨著夾角的增大，舞動發生概率愈高。由于風的相互作用與凍雨自重，覆冰在迎風向導線斜上表面形成。尤其在山谷風口、開闊的沒有遮蔽物的地帶，更容易形成風，從而導致導線的舞動，造成事故。

1.3 線路設計結構與參數

線路設計結構與參數的不合理容易引起線路的舞動。經實發現，相對于單導線，分列式導線較容易發生舞動，單導線的扭矩小，覆冰時，在偏心力的作用下發生較大的扭轉。

2 如何防止導線舞動

2.1 輸電線路采用雙絞線導線

雙絞線導線可以提高導線的輸電能力，其阻尼特性能夠消除導線上的覆冰狀態，而雙絞線導線覆冰時，在間隔棒的相互作用下，相對扭矩很大，而覆冰導線的扭轉很小，導線覆冰的不對稱性無法防止，導線覆冰很容易形成斷面，從而防止導線的舞動。

2.2 定期查看導線舞動的記錄

注重實踐，詳細記錄導線舞動的規律，定期檢查分析，根據可靠的檢測數據，分析容易發生導線舞動的區域，作為今后研究導線舞動的重要資料，并及時制定短期的預防措施，做到有據可查。

2.3 防止舞動區域線路直線桿塔的導線舞動

一是導線上的覆冰清理，從而改變導線的受力，使導線受力減少或者均勻，從而防止舞動，減少損害；二是加大導線間的距離，從而減少受力，導線間的距離包括水平偏移和垂直距離，如敷設導線時需要對鐵搭之間以及導線之間的線路間距做詳實的評估和測算；三是通過改變氣流的影響，從而改變導線的覆冰，改變導線的受力。

2.4 防止混線的現象

導線覆冰，導線之間受力不均勻，互相扯拉，加上風力的影響，導線之間容易發生混線現象。為了有效控制混線，一般在線路上加裝復合絕緣相間間隔棒，合理的調整導線松弛度也可以防止舞動。

2.5 需要不斷加強鐵塔強度

導線舞動時的整個過程中，能量將依次轉移向鐵塔和塔基，塔基在建設時的一些緊固部件受到沖擊。所以鐵塔所受到的緊固力最大，由于緊固件長時間的受力，容易發生應力疲勞，從而產生松動。對于導線舞動易發區域，加大檢查的力度，加強鐵塔的強度，把舞動產生的能量經塔身轉移到地面而消耗。

3 我國高壓輸電線路的舞動研究成果

在20 世紀80 年代，我國開始了大規模的進行線路舞動的研究和治理，尤其在2008年南方電網受到凍雨的危害，主要的一些研究機構包括電科院、電力電網公司以及電力學院，近幾年來也取得了大量的研究成果，獲得了大量的實踐經驗。尤其是特高壓示范工程逐漸建立和投入運行，很多相關方面的研究工作能夠為特高壓線路工程的安全穩定提供保障作用。

風的作用、線路參數與結構、導線覆冰的改變，這是導致線路舞動的三要素：分別需要采取措施：1）從氣象條件著手，在電網線路設計時，避免容易引起舞動的覆冰區域；2）在輸電線路導線的選材上，盡量選擇電氣強度和機械性能良好的導線，防止舞動對線路的損壞；3）改變輸電線路系統的參數，抑制舞動發生，就必須采取各種防舞措施。

防舞技術上要進一步提升。實現良好的防舞動效果，一定要從電網導線技術上實現突破，當前我國常用防舞裝置有很多種類型，如相間間隔棒、雙擺防舞器、阻尼防舞器、失諧棒防舞鞭、偏心重錘、抗流器等等。

4 結論

隨著電力行業的不斷發展，我國高壓輸電線路舞動情況也日益復雜，電網技術不斷高科技化，輸電線舞動成為值得關注的問題。對于線路舞動的防止與研究，無論是理論還是實踐都取得了迅速的發展，采取了很多的防舞措施，生產出各種類型的防舞裝置，線路舞動防治工作有了進一步的進展和提高。在電網的實際應用中，線路導線質量提高技術還是不夠詳實和細致，經濟性以及可操作性較差，也缺乏實踐的經驗。導線舞動給電網造成很大的損害，尤其是舞動時間過長會導致絕緣子、鐵塔、導線受到不平衡力的沖擊而導致桿塔疲勞，導線相間不平衡，易發生閃爆，電網的安全運行受到威脅。

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