輸電架空線路的舞動原因及防舞技術措施

湯志成

[摘要]在我國電力系統發展過程中，輸電架空線路的舞動嚴重影響了我國電力系統的安全運行。架空電線的舞動具有一定的區域性，通過相關的觀察發展，近年來，我國輸電架空線路舞動越來越頻繁，造成了嚴重的影響。本文主要通過對輸電架空線路舞動的原因進行分析，主要氣候條件等方面進行分析，并其提出了有效的防治措施，希望能夠促進我國電力行業的發展。保證電力供應的不間斷。

[關鍵詞]架空輸電線路；導線舞動；原因分析；防治措施

在我國電力發展過程中，對于輸電架空線路舞動的記載是從20世紀中葉開始的。主要是受到地形以及其后條件的影響。在導線舞動出現時，所有的架空線都進行較大幅度的波浪式震動，由于震動的幅度大時間長，容易造成停電、電線斷裂等情況，還造成了嚴重的經濟損失。架空線路舞動是世界性的難題，具有一定的復雜性，主要表現在：導線以及氣流的作用就會造成一定的耦合、導向擺動幅度較大說形成的幾何非線性等。隨著相關部門對于架空線路舞動研究，已經取得了良好的效果。

一、輸電架空線路舞動原因的研究分析

1.氣候條件的影響

[1]一般來說，在寒冷的覆冰的天氣中，大風以及頻繁的風向變動是架空線路發生舞動的主要成因。例如：在寒冷的天氣中，覆冰能夠使線路變得僵硬，容易形成不同的形狀，如果風力較大，相關的空氣動力也在不斷的變化中，就會造成線路上下的力不平衡，從而出現舞動。另外，持續的強風能夠對架空輸電線路造成嚴重的破壞，例如：導致相關的線路燒斷線、掉落等，會造成大范圍的停電狀況，同時，也對于線路的安全造成一定的影響。通常來說，在一些開闊的平原地帶不容易出現架空線路的舞動，主要是由于平原地區所形成的層流風對架空線路的破壞較小，然而，在一些山區以及居民區發生架空線舞動的幾率較高，在這些地區，地面的物體較多，線路一般都架設在較高的地方，風力對于地面的作用力較小，同時還具有很強的穩定性。一般來說，天氣較冷就會引起冷暖氣流的交替，會形成強風，容易形成架空線的舞動。

2.產生的機理

通過相關的調查發現，線路產生舞動的機理主要有一下幾點：

（1）扭轉舞動機理

所謂的扭轉舞動機理是架空線路在運動中，除了上下舞動之外，還會進行扭動，如果，橫向垂直的震動所形成的頻率架空線路本身的扭轉頻率相同時，就會形成舞動。

（2）垂直舞動機理

架空線路容易產生偏心，在線路上的垂直作用力大于架空線的氣動阻力時，也容易形成舞動現象。

（3）動力穩定性機理

在輸電架空線路發生舞動的時候，它本身具有一定的不穩定性，一些較小幅度的震動或者一些不穩定的震動都可能引發大幅度的線路舞動現象。

（4）低阻尼系統共振機理

在電力系統供電中，相關的輸電線路在架空線低阻力條件下，會產生由于風力說應答的共振，這就是說的舞動。這種理論主要是架空線路兩邊的懸點，都看作是靜止的；在風力作用下，輸電線路的各個單元都會產生不同程度的振幅，如果此時多股絞線的結構阻尼降低，就會引發系統的供著的共振，所以，風是架空線路產生舞動的根本原因。

二、架空輸電線路舞動的防治措施

1.積極的進行架空線路的自身的安全檢查

一般來說，在架空線路的制作時，應該積極采用新型的材料才能不斷提高線路的電氣以及機械強度來減少線路的舞動，這樣才能保證線路舞動的所造成的影響。[2]另外，相關的工作人員架空線路的制定時，應該保證其合理性，應該盡量選擇一些地勢平坦的地形，盡可能的避免覆冰多發地區；同時，還應該積極的加強地線和導線之間具有足夠的電氣間隔，保證線路在發生舞動的時候不會出現短路現象。

2.加強融冰措施的應用

[3]在架空線路運行過程中，應該積極的對覆冰地區進行除冰，保證線路的原狀，例如：相關人員可以利用焦耳效應以及高頻高壓等方式，促使相關的介質發熱，能夠達到融冰的作用。另外，相關工作人員還可以采用引流的方式，減少由于舞動所造成的串線；同時，相關工作人員也可以在輸電線路設計硬引流線，這樣減少流線舞動的發生。

3.積極加強相關的線路抗舞措施

所謂的抗舞措施只是的是不改變舞動發生的外部因素，通過改變線路的電氣以及機械強度來抵抗線路的舞動，保證輸電線路的安全運行。通常來說，都是通過提高線路的機械強度來提高線路的抗舞動性，例如：可以通過提高桿塔自身以及橫擔的強度來增強舞動的荷載，從而能夠有效的防止舞動的產生。

4.抑舞措施

所謂的抑舞措施指的是在舞動較為嚴重的線路安裝防舞裝置，已到達破壞舞動形成的條件，能夠有效的抑制舞動的幅度，從而有效的減少舞動所帶來的危害，保證相關的線路的安全運行。通常來說，抑舞措施能夠分為以下幾種：

（1）積極改變空氣動力的特征

這種抑舞措施主要是通過改變空氣動力的特性，破壞舞動形成的條件。這種抑舞措施能夠分為兩種，第一種：纏繞相關的繞流線，這種方式主要通過利用某種特殊材料所制成繞流線對線路進行纏繞，能夠有效的打亂沿線路的氣流，從而能夠有效的減少空氣升力系數，達到破壞舞動的條件。第二種：安裝空氣動力阻尼器。在架空線路不同的位置安裝空氣動力阻尼器，使得線路受到風力作用時的阻力垂直重量大于上升的重量，能夠有效的抑制舞動的發生。

（2）積極改變相關的系統結構

這種抑舞措施主要利用結構力學的原理，通過對舞動的系統本身所具有的扭轉或者橫向震動的頻率，從而達到有效抑舞動的效果。就目前來看，國外常采用的抑舞動的主要方式有：

第一種：安裝相關的扭轉阻尼器、失諧擺、抑扭環等。它主要是通過對向相關線路的扭震本身具有的頻率進行改變，使其出現不協和現象。從而達到抑橫向舞的目的。第二種：安裝壓重防舞裝置。這種防舞裝裝置主要是通過對垂直舞動原理進行改變，在相關的線路上增加一定的重量。保證線路局部地方具有一定的穩定性，能力有效的為降低舞動的幅度。第三種，安裝相間間隔棒。相間間隔棒主要是通過改變系統的結構方式來達到抑舞動的效果，還能有效的防止分跳串線的發生。

（3）其他的抑舞措施

第一種：在架空線路的桿塔兩端安裝能夠吸收和消耗舞動所產生的能量的阻尼器，能夠有效的抑制舞動的產生。

第二種：安裝雙擺防舞器。這種方式的工作原理是通過增強線路的穩定性來實現舞動防止。它和相關的防舞機理沒有本質上的區別。

三、總結

綜上所述，輸電架空線舞動對于我國電力企業的發展具有重要影響，積極采取有效措施不僅能夠促進電力企業的發展還能保證電力的正常供應。在我國架空線路舞動研究過程中，雖然取得良好的成果，但是由于舞動具有很強的非線性問題，并且影響因素很多，因此，還應該不斷的加強防舞技術的研究，促進我國電力企業的發展。

參考文獻

[1]劉華.架空輸電線路導線舞動及防治技術分析[J].科技促進發展，2011，（S1）：203-204.