降低架空輸電線路防振錘滑移率的研究

康宏，俞偉勇，俞輝

（國網浙江電力公司湖州供電公司，浙江湖州313000）

降低架空輸電線路防振錘滑移率的研究

康宏，俞偉勇，俞輝

（國網浙江電力公司湖州供電公司，浙江湖州313000）

在架空輸電線路的導、地線上安裝防振錘，是防止架空輸電線路導、地線因為振動而出現斷線、斷股事故的主要措施之一。但由于各種原因的作用，防振錘在安裝一段時間后滑移出原有的安裝位置，失去防振作用，威脅導、地線安全運行。分析了防振錘出現滑移的各種原因，并對現使用的防振錘結構提出改進措施，取得了較好的效果。

輸電線路；防振錘；滑移；防滑橡膠墊

0 引言

架空輸電線路（以下簡稱架空線）在受到穩定且不大的微風（風速在0.5～4 m/s）作用時，在導、地線的背風面將產生1個以一定頻率上下交替變化的氣流旋渦，該氣流旋渦使架空線受到上下交變的脈沖力作用。當氣流旋渦的交替變化頻率與架空線的固有自振頻率相等時，在垂直平面內產生共振，即引起架空線的振動[1]。

架空線的微風振動是經常出現的有危害性的振動，對線路的安全運行威脅很大。振動使架空線出現“疲勞”現象，造成架空線斷股、甚至斷線。為防止架空線微風振動，一般在結合了架空線直徑、當地風速的情況后，通過計算找到架空線的線夾附近最容易出現“疲勞”的位置，安裝一定數量的防振錘。當導線發生振動時，防振錘兩頭的重錘因為慣性也相對上下運動，消耗架空線振動的能量，減小架空線的振幅，將振動限制在無危險的范圍，從而避免架空線疲勞斷股[2]。

但防振錘安裝后，往往因為各種原因的作用，出現滑移出設計規定安裝位置的現象，非但無法起到防振的作用，甚至在滑移的過程中擦傷、擦斷架空線，給架空輸電線路安全運行造成新的威脅。

1 防振錘滑移分析

1.1 滑移量統計

經過對托架螺栓折斷原因的詳細分析，認為方案一并不能徹底的解決問題，經過長時間的運營，還會出現折斷情況；方案二通過增加托架分擔人行道的重量，可以有效防止托架螺栓的折斷。最終確定采用方案二來處理田家石畔特大橋托架病害，設計如圖1所示。

（1）選材。選用在輸電線路間隔棒內使用的專用橡膠墊片，并在咬合面設置防滑紋。可以充分發揮橡膠固有的強彈力、高摩擦系數及優異的抗磨、耐磨特性，使線夾對架空線擁有足夠和比較持久的握力，同時有效保護了架空線，可取得最佳效果。

圖2 現場防振錘滑移情況

2013年，按架空線經過區域、檔距、線徑等不同情況，選取了35 kV花千3366線、220 kV升塘2P77線、220 kV瓶莫2238線，對近一年來防振錘的滑移情況進行了統計，調查結果如表1所示。

(1)對圖5進行分析可知，沿著八邊形空心墩截面周向方向沿墩壁外表面的應力梯度較小，而徑向方向的應力梯度較大，并且背陽面和向陽面沿著徑向的應力分布規律一致，應力大致呈對稱分布。

通過對防振錘滑移情況的調查，發現架空線防振錘滑移情況較為普遍，平均滑移率占防振錘安裝總數的2.8%，極易引發架空線損傷和斷線事故，滑移的防振錘必須盡快復位，而復位就得依賴帶電作業或停電才能進行，對線路安全供電帶來了很大的影響。

1999年，Leicester大學C.Pollock教授提出了磁通切換型兩相電勵磁電動機(flux switching electro-magnet machine，FSEM )[9]，凸極轉子上沒有永磁體和繞組，4個定子槽中2個放置電流極性不變的勵磁繞組“F”，另外2個放電樞繞組“A”，勵磁繞組和電樞繞組均跨越2個定子齒。2011年，王宇、鄧智泉等提出兩種新的FSEM電動機，如圖1、圖2所示，其定子磁鏈為雙極性，定子磁鏈與反電勢波均體現出較高的正弦度，適合在無刷交流場合運行[10]。

2.1 改進方案的比較

[9]〔德〕弗里德里希.卡爾.馮.薩維尼.歷史法學派的基本思想[M].鄭永流，譯.北京：法律出版社，2009.

（3）確定加工圖紙。以FRT-7型防振錘為例，圖3即為最終確定的防滑結構。

2 提出對策

1.2 滑動原因分析

確定了白砂糖的添加量，卡拉膠、黃原膠、槐豆膠等膠凝劑的配比及添加量后，姜汁保健果凍的風味口感主要受姜汁添加量、檸檬酸添加量和β-環狀糊精添加量的影響，因此試驗采用三因素四水平L9（34）正交試驗。

鋁合金防振錘不纏繞鋁包帶內襯，但可在防振錘線夾內層內置一體式橡膠墊，充分發揮橡膠固有的強彈力，使防振錘線夾與架空線緊密接觸。

表1 防振錘滑移情況

表2 防震錘滑移的原因

表33 個方案的評估

針對以上2個引起防振錘滑移率高的主要因素，初步提出了3個解決方案。通過對這3個初步方案的可行性、實用性各個方面進行比較，找出并結合各個方案的優缺點進行了匯總、甄別，最終確定了1個切實可行的解決方案，如表3所示。設計研制防滑型防振錘，實際就是針對2個引起防振錘滑移率高的主要因素，提出具體、適用的解決方法。

針對防振錘線夾握力不足，則可在防振錘線夾內層內置的一體式橡膠墊上設置防滑紋，從而加大咬合面，充分發揮橡膠固有的強彈力、高摩擦系數使防振錘線夾有效咬合在設計安裝位置。

表4 防滑型防振錘使用對比

2.2 防震錘的改進

從近3年來的運行數據統計，單位所轄線路上每年都有部分防振錘滑移，滑移數量見圖1，滑移情況見圖2所示。

（2）確定尺寸和內置工藝。根據不同的防振錘線夾尺寸，設計不同的橡膠墊片內襯尺寸。同時使用特種膠體使之在安裝前有效固定在防振錘線夾內側。

針對現有的防振錘滑移率高的問題，從設備、人員、環境、方法4個方面對7個因素逐一進行分析，確定其滑移率高的2個主要因素，如表2所示。引起防振錘滑移率高的主要因素是：安裝鋁合金防振錘不纏繞鋁包帶內襯和防振錘線夾握力不足。

圖3 防震錘的防滑結構

（4）加工制作、改進、成型。通過反復試驗、改進，以及對防振錘按其使用性能等方面的綜合考慮，最終制作完成能有效固定在架空線上的防振錘，并將其定名為“防滑型防振錘”，如圖4所示。

圖4 防滑型防振錘實物圖

3 應用效果

防滑型防振錘按規定提交了進網試用申請后，在線路上進行小批量的試裝。在220 kV原莫花2442線、110 kV原湖碧1558線上安裝了24只防滑型防振錘和24只普通防振錘，歷時1年半的運行試驗后，進行了防滑移的效果對比檢查，如表4所示。

通過對防滑型防振錘在試用中的使用效果統計，可以看出防振錘的滑移現象得到了完全遏制，能發揮其正常的防振作用，達到了預期的效果。

耗能能力也是評價結構抗震性能的重要指標，本文用滯回環包絡圖的面積來計算結構的耗能能力.表3為5個模型的延性系數和滯回耗能.

在同一時段，即2012年7月—2014年1月，共維護（復位）普通防振錘132只，使用車輛36車次，使用人員103人次，按車輛每車次220元，人員人工費用200元計算，共花費285 20元。而改制1只防滑型防振錘的成本僅為5元，按維護（復位）防振錘132只計算，只需花費660元，并且不會產生車輛和人員使用費用，取得了較好的經濟效益，提高了架空線運行可靠性。

4 結語

防滑型防振錘的使用，解決了普通防振錘滑移率高的實際問題。在降低生產成本的同時，安全性、可靠性方面取得了成效。今后將繼續關注實際應用情況，不斷改進完善，并與日常線路維護工作有機地結合起來，在提高線路安全運行方面，尋求新的突破。

[1]李建軍，賈東方，趙俊偉.電力線路知識1000問[M].北京：中國電力出版社，2012.

[2]貴州電網公司.輸電線路運行與檢修[M].北京：中國電力出版社，2012.

[3]陳昌言，閻善璽.35～220 kV送電線路施工技術[M].北京：中國電力出版社，2003.

（本文編輯：楊勇）

Research on Shifting Rate Reduction of Stockbridge Damper of Overhead Transmission Lines

KANG Hong，YU Weiyong，YU Hui
（State Grid Huzhou Power Supply Company，Huzhou Zhejiang 313000，China）

The stockbridge damper，as a major way of preventing line break or strand break due to vibration, is installed on conductors and grounding wires of overhead transmission line.However，the stockbridge damper shifts after some time from the original place due to various reasons and fails to control the vibration, which poses threats on operation safety of conductors and ground wires.The paper analyzes various reasons of stockbridge damper shifting and proposes measures for improving the structure of existing stockbridge damper. Therefore，favorable effect is achieved.

transmission line；stockbridge damper；shift；skid-proof rubber insert

TM755

B

1007-1881（2015）01-0062-03

2014-10-11

康宏（1978），男，助理工程師，高級技師，從事輸電線路運行、檢修工作。