輸電線路導線舞動及其防范措施分析

王慧斌

摘要：在輸電線路中，一旦形成導線舞動的情況，通常可能會持續好幾個小時，因此便會對高壓輸電線路產生非常大的損壞，對于輸電線路的運行安全造成最為直接的威脅。所以，對于高壓輸電線路的在線監測過程中，基于傳感器技術的導線舞動技術產生著十分重要的作用。所以在輸電線路出現導線舞動問題之前，就必須要及時加以發現并采取有效的預警措施，避免問題的惡化。本文就對輸電線路導線舞動的故障及防范措施加以簡要的分析。

關鍵詞：輸電線路;導線舞動;范措施

引言

輸電線路的舞動現象給電網的正常運轉帶來的很大的困擾，輸電線路的舞動現象主要帶來的是輸電線路的跳閘、輸電鐵塔的橫擔受損害、輸電線路中存在的螺栓受脫落、輸電線路的引流線被破壞、輸電線路的絕緣子以及間隔棒收到損害、防振錘會產生位移直至滑落。線路一旦跳閘后很難重合回去。已然成為影響高壓輸電線路運行是否穩定以及線路是否安全的重要因素。

1、導線舞動的機理

在輸電線路中，當輸電線路受到橫向速度風載荷的時候，就會產生加速運動，并且線路還將經受空氣動力學力矩便會產生巨大的扭曲。當扭轉運動的頻率與其垂直運動的頻率同步時，就會發生導線舞動的情況。由于目前對于導線出現舞動的機制尚不夠完全清楚，同時由于技術不夠先進，所以針對預防導線舞動的措施尚未完成。然而，從導線舞動的重復性上可以看出，輸電線路的舞動主要是基于一定的周期進行運動的。電線的扭動操作是產生舞動的主要原因。當大振幅線出現舞動時，它將在同一周期內形成扭轉運動。對于導線本身吸收的能量，絕緣體，端子和其他金具吸收的能量的比例非常小，并且容易發生舞動的情況。導線的張力越大，其本身吸收的能量也就越少，因而也就越有利于舞動情況的形成與發展。

2、輸電線路舞動形成原因分析

2.1、自然問題

由于我國氣候種類較多，天氣也變化多端，自然災害的類型也比較多。一是關于輸電線路中雷擊問題。因為輸電線路都是建造在室外，所以當有雷雨天氣，很大可能會遭受雷擊的影響。當輸電線路受到雷擊，就會影響輸電線路的正常運作，影響輸電的穩定性。輸電線路遭受雷電襲擊一般有三種常見的情況：當輸電線路遭受雷電攻擊時，會產生高于平常正常輸電的電壓;當輸電線路中提前安裝的避雷線裝置遭受雷擊，會通過避雷線將雷擊反射至線路中支撐輸電線路的桿塔遭受電擊后，同樣會導致線路中電壓過大的情況。二是關于輸電線路中覆冰問題。在我國大部分地區冬天的氣溫都低于零攝氏度，空氣中的水汽會在低溫情況下凝結成冰附著在輸電線路上，導致大面積的輸電線路覆冰的現象。根據熱脹冷縮的物理原理，線路在冰的包裹中會產生收縮的物理現象，如果在遇到強對流天氣，會對輸電線路中的一些重要部件造成不同程度的損壞，嚴重的還會造成輸電線路的斷裂。

2.2、線路走向

判斷主風向與冬季雨雪天氣的路線方向之間的關系，角度為45°～90°，有利于舞動激發。如果在舞動區域中有一條線，則垂直于線軸的風向的數十個齒輪已經發生舞動，并且與其連接并且不再垂直于風向的線沒有出現舞動。在這里，其他氣象條件基本上與線路是相同的，并且線路的走向也會對其產生著決定性的作用。

3、防范輸電線路導線舞動的措施

3.1、做好覆冰處理和防雷措施

為了避免線路覆冰，可以采用一些新型材料或者絕緣線路，對一些比較容易覆冰的部位，相關人員要涂抹一定防凍的材料，來減少由于熱脹冷縮而對線路造成損壞，確保輸電線路安全運行。另外，對較易遭受雷擊地區，要對其地區進行全面詳細的調查，按照實際調查的數據情況進行合理防治措施的采取，如進行避雷線架設，可以有效防止雷電對線路產生損害。同時，還可以對桿塔的接地電阻進行降低，來降低雷擊的幾率，在接地電阻的施工中，相關人員要把地極實施深埋，后借助相關設備進行自然的銜接，來發揮對雷擊的強電流泄流效果，另外，還可以在較易遭受雷擊桿塔進行避雷器的安裝。

3.2、優化輸電線路設計

輸電線路避舞主要是要求在設計上盡量避開輸電線路易結冰的區域，無法避開時也要盡量的減少風向與輸電線路之間所成的夾角。而已實例河南電網采取的手段就是在設計手段上按照設計規范來進行參數以及裕度的設計，還是要以預防的措施為主，抑制輸電線路的舞動與抵抗輸電線路的舞動相結合的原則。在材料上需要所有的鐵塔與耐張塔的螺帽全部采用雙螺帽，對于背角鋼強度的擇優選取，并且間隔棒的選取必須要求的是具有阻尼性。防振錘必須要加裝防滑的措施等。輸電線路的絕緣子末端球頭處和碗頭連接處加裝卡箍，防止跳線的松脫。定期的維護處理主要包括輸電導線耐張力、桿塔之間的間隙、地線是否產生舞動等，對于有問題的及時更換處理顯得尤為重要。

3.3、采取有效的專項排查措施

（1）螺栓排查。桿塔螺栓必須要在其投如運行之后一年以及舞動情況出現后展開防松排查措施。需要針對輸電桿塔防松排查、防舞動治理的螺栓加固措施的各類工程的驗收原則為：其一，對導線掛點處、橫擔與塔身連接部位的緊固件采取逐個驗收的方式。其二，對采取“下橫擔以上部位進行防松加固”的桿塔，在遵循第一條驗收原則的基礎上，對塔頭、橫擔、下橫擔附件采取防松措施的緊固件聯接點，進行抽樣驗收，每個部位的抽樣個體或點數不少于10個。（2）相間間隔棒的排查：①相間間隔棒配套金具外觀檢查，檢查金具是否完好，金具外觀是否存在銹蝕、磨損等現象;防松銷、墊片等配件是否完好;檢查相間間隔棒配套金具所有螺栓是否具有防松措施：銷釘的安裝正確與否，螺栓有沒有擰緊。②相間間隔棒線夾與導線連接處檢查，檢查導線是否存在磨損、斷股等現象;該檔內防振錘有無滑移、掉抓等現象。

3.4、加強輸電線路有效監測輸電線路運行管理中，想要保證其安全穩定運行，還需要做好輸電線路的監測工作。在新時期環境下，電力系統規模越來越大，且復雜性也是越來越高，想要實現對其有效的監測，就需要電力企業加強對智能化管理系統的建設，積極引進信息科技技術和設備。在輸電線路設備的檢測中，為了增加對設備監測感知的能力，可以引用計算機信息科技技術，如GIS和GPS技術等，能夠實現對輸電線路全天候的監測，還能夠打破地形與自然條件因素的限制，且還能夠實現對多現象的監測，桿塔的損壞、覆冰和地質災害等，從而便于及時對故障位置進行確定和維修。另外，還可以引用新型設備，如成像儀和紅外測溫儀等，能夠實現對輸電線路的有效監測，便于促進對線路故障的判斷和及時處理，提高線路運行安全性。

結束語

輸電線路舞動主要造成了輸電線路的跳閘、輸電鐵塔的橫擔受損害、輸電線路中存在的螺栓受脫落、輸電線路的引流線被破壞、輸電線路的絕緣子以及間隔棒收到損害、防振錘會產生位移直至滑落。對于這些出現的情況進行預先的防范處理會大大減少故障的出現。通過先進的技術手段也可以使得輸電線路舞動的現象被解決。再綜合氣象部門進行氣象趨勢的變化分析，為解決輸電線路舞動現象提供宏觀的處理依據。

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