輸電線路導(dǎo)線舞動(dòng)及防范措施摘要：在輸電線路中，一旦形成導(dǎo)線舞動(dòng)的情況，通?？赡軙?huì)持續(xù)好幾個(gè)小時(shí)，因此便會(huì)對(duì)高壓輸電線路產(chǎn)生非常大的損壞，對(duì)于輸電線路的運(yùn)行安全造成最為直接的威脅。所以，對(duì)于高壓輸電線路的在線監(jiān)測(cè)過程中，基于傳感器技術(shù)的導(dǎo)線舞動(dòng)技術(shù)產(chǎn)生著十分重要的作用。所以在輸電線路出現(xiàn)導(dǎo)線舞動(dòng)問題之前，就必須要及時(shí)加以發(fā)現(xiàn)并采取有效的預(yù)警措施，避免問題的惡化。本文就對(duì)輸電線路導(dǎo)線舞動(dòng)的故障及防范措施加以簡(jiǎn)要的分析。關(guān)鍵詞：輸電線路；導(dǎo)線舞動(dòng)；防范措施隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，對(duì)電能的需求量和對(duì)電能質(zhì)量的要求也不斷提高，電力能源已經(jīng)成為社會(huì)存在和發(fā)展的必需品。但是由于各種因素的影響，我國(guó)部分地區(qū)電網(wǎng)事故還依然存在，電網(wǎng)事故不僅影響大、速度快、后果嚴(yán)重，而且直接影響國(guó)家的生產(chǎn)建設(shè)和人民的生活秩序。所以必須對(duì)輸電線路舞動(dòng)給予高度的重視,尤其注重舞動(dòng)的防治工作。1.輸電線路導(dǎo)線舞動(dòng)的概述及其危害1.1導(dǎo)線舞動(dòng)的內(nèi)涵架空輸電線路在出現(xiàn)偏心結(jié)冰后，架空輸電線路會(huì)出現(xiàn)由于風(fēng)振引起的高振動(dòng)和低頻自激振動(dòng)現(xiàn)象。簡(jiǎn)單地說，也就是當(dāng)風(fēng)吹到由于結(jié)冰而變成非圓形截面的導(dǎo)線時(shí)，會(huì)產(chǎn)生一定量的空氣動(dòng)力，這將會(huì)導(dǎo)致導(dǎo)線產(chǎn)生一種低頻，繼而出現(xiàn)大幅度的自激振蕩的情況。由于它的形狀是上下飛舞的。像龍舞一樣，所以就叫做導(dǎo)線舞動(dòng)。在每年的早春和初冬季節(jié)，尤其是在容易掉落冷雨的一些地區(qū)，就非常容易產(chǎn)生嚴(yán)重影響電源、電力供應(yīng)的現(xiàn)象，即就是所謂的導(dǎo)線舞動(dòng)。1.2導(dǎo)線舞動(dòng)的機(jī)理在輸電線路中，當(dāng)輸電線路受到橫向速度風(fēng)載荷時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生加速運(yùn)動(dòng)，并且線路還將經(jīng)受空氣動(dòng)力學(xué)力矩便會(huì)產(chǎn)生巨大的扭曲。當(dāng)扭轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的頻率與其垂直運(yùn)動(dòng)的頻率同步時(shí)，就會(huì)發(fā)生導(dǎo)線舞動(dòng)的情況。由于目前對(duì)于導(dǎo)線出現(xiàn)舞動(dòng)的機(jī)制尚不夠完全清楚，同時(shí)由于技術(shù)不夠先進(jìn)，所以針對(duì)預(yù)防導(dǎo)線舞動(dòng)的措施尚未完成。然而，從導(dǎo)線舞動(dòng)的重復(fù)性上可以看出，輸電線路的舞動(dòng)主要是基于一定的周期進(jìn)行運(yùn)動(dòng)的。電線的扭動(dòng)操作是產(chǎn)生舞動(dòng)的主要原因。當(dāng)大振幅線出現(xiàn)舞動(dòng)時(shí)，它將在同一周期內(nèi)形成扭轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。對(duì)于導(dǎo)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(fā)生舞動(dòng)的情況。導(dǎo)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(dòng)情況的形成與發(fā)展。1.3輸電線路舞動(dòng)所造成的危害1.3.1輸電線路的舞動(dòng)會(huì)引起電網(wǎng)的停運(yùn)如果輸電線路是在外界環(huán)境因素的影響下出現(xiàn)舞動(dòng)，其持續(xù)的時(shí)間較長(zhǎng)，影響范圍較大，則會(huì)進(jìn)一步導(dǎo)致輸電線路其他類型故障的產(chǎn)生，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致整個(gè)電力輸電系統(tǒng)的癱瘓，帶來的經(jīng)濟(jì)損失則是巨大的。舞動(dòng)故障導(dǎo)致的電網(wǎng)系統(tǒng)停運(yùn)，通常是因?yàn)槲鑴?dòng)故障導(dǎo)致電網(wǎng)內(nèi)部的機(jī)構(gòu)受到了巨大的損傷，如果工作人員沒有及時(shí)采取措施進(jìn)行維護(hù)，則會(huì)導(dǎo)致電網(wǎng)結(jié)構(gòu)內(nèi)部出現(xiàn)永久、不可逆的損傷，進(jìn)而會(huì)出現(xiàn)大面積、長(zhǎng)時(shí)間的停電現(xiàn)象。1.3.2輸電線路的舞動(dòng)會(huì)導(dǎo)致機(jī)械設(shè)備的停運(yùn)如果架空線路的導(dǎo)線在運(yùn)行的過程中出現(xiàn)舞動(dòng)故障，首先會(huì)導(dǎo)致的負(fù)面影響因素就是輸電線路的短路與跳閘。如果舞動(dòng)故障的持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)，則還會(huì)導(dǎo)致輸電線路內(nèi)部結(jié)構(gòu)的螺栓出現(xiàn)松動(dòng)，從而出現(xiàn)斷線以及斷股及零件的損壞，使相關(guān)聯(lián)的機(jī)械設(shè)備發(fā)生破壞。2.導(dǎo)線舞動(dòng)的成因分析2.1力學(xué)因素導(dǎo)線迎風(fēng)表面覆冰增加,改變了導(dǎo)線的外形,從而在風(fēng)力的作用下,產(chǎn)生了升力和扭距,有一定柔性的導(dǎo)線便象拉皮筋一樣產(chǎn)生了越來越大的舞動(dòng),導(dǎo)線的整體運(yùn)動(dòng)會(huì)造成扭轉(zhuǎn)更強(qiáng)烈的情況。2.2覆冰覆冰是架空導(dǎo)線發(fā)生舞動(dòng)的必要條件之一。到目前為止,除極個(gè)別現(xiàn)象外,導(dǎo)線舞動(dòng)發(fā)生時(shí)均發(fā)現(xiàn)導(dǎo)線上有覆冰。通常情況下,導(dǎo)線覆冰不均勻,形成新月形、扇形、D形等不規(guī)則形狀。冰厚從幾毫米到幾十毫米(最厚可達(dá)60mm戶。覆冰改變了導(dǎo)線呈圓形的幾何形狀,使導(dǎo)線的一側(cè)形成一個(gè)翼面,當(dāng)強(qiáng)風(fēng)橫向吹過時(shí),原來的空氣動(dòng)力特性有所改變。風(fēng)在導(dǎo)線上部通過的氣流速度增大而壓力減小,在下部通過的氣流速度減小而壓力增大,因此導(dǎo)線受到一個(gè)上揚(yáng)力,同時(shí)也受到一個(gè)水平力。由于上揚(yáng)力與導(dǎo)線的重力作用,使導(dǎo)線產(chǎn)生垂直振蕩,同時(shí),由于導(dǎo)線偏心覆冰,使導(dǎo)線發(fā)生扭轉(zhuǎn)振蕩,當(dāng)導(dǎo)線的垂直振蕩與扭轉(zhuǎn)振蕩頻率相耦合時(shí),就會(huì)產(chǎn)生舞動(dòng)。2.3風(fēng)的激勵(lì)舞動(dòng)離不開風(fēng)的激勵(lì)。冬季及初春季節(jié)里,冷暖氣流的交匯易引起較強(qiáng)的風(fēng)力。在地勢(shì)平坦、開闊及風(fēng)口地區(qū)的輸電線路,當(dāng)導(dǎo)線覆冰、風(fēng)速為4～20m/s,風(fēng)向與線路走向的夾角不小于45°,導(dǎo)線易發(fā)生舞動(dòng)。2.4線路結(jié)構(gòu)及參數(shù)條件線路的結(jié)構(gòu)和參數(shù)也是形成舞動(dòng)的重要因素之一。從國(guó)內(nèi)外的統(tǒng)計(jì)資料來看,在相同的環(huán)境、氣象條件下,分裂導(dǎo)線要比單導(dǎo)線容易產(chǎn)生舞動(dòng),并且大截面的導(dǎo)線要比常規(guī)截面的導(dǎo)線易產(chǎn)生舞動(dòng)。隨著用電需求的增長(zhǎng)、電網(wǎng)建設(shè)力度的增強(qiáng),我國(guó)電網(wǎng)建設(shè)已明顯呈現(xiàn)多分裂、大面積的發(fā)展趨勢(shì),就此而言增大了舞動(dòng)的可能性。2.5地形與地勢(shì)的影響根據(jù)國(guó)內(nèi)外統(tǒng)計(jì)資料,導(dǎo)線舞動(dòng)多發(fā)生于平原開闊地區(qū),這是不難理解的。因?yàn)榕c山區(qū)或丘陵地區(qū)相比,平原、開闊地區(qū)無論從風(fēng)速還是空氣的流態(tài)來說,都更加有利于舞動(dòng)的形成。通過氣流對(duì)導(dǎo)線作用的分析可以看出,不規(guī)則的氣流對(duì)導(dǎo)線的空氣動(dòng)力荷載,將會(huì)有一定程度的相互抵消,而不及同一方向的氣流所造成的空氣動(dòng)力荷載相互疊加塔。所以,線塔愈高,不僅風(fēng)速愈大,其激勵(lì)狀態(tài)也愈嚴(yán)重。3.輸電線路舞動(dòng)的防治對(duì)策3.1加強(qiáng)對(duì)輸電線路的例行排查（1）注重日常的巡視工作。線路運(yùn)檢單位和地區(qū)供電單位應(yīng)結(jié)合線路的具體特點(diǎn)，同時(shí)還要注意地理特征以及季節(jié)變化的特點(diǎn)，根據(jù)實(shí)際情況制定日常巡查計(jì)劃，系統(tǒng)確定電線桿塔的運(yùn)行情況。必須要明確管轄范圍內(nèi)的線路和周圍的地理?xiàng)l件的現(xiàn)實(shí)情況。重點(diǎn)對(duì)傳輸線路易舞動(dòng)部分和線路防跳裝置安裝情況，根據(jù)調(diào)查結(jié)果建立反舞動(dòng)檔案。（2）特殊巡視。當(dāng)線路出現(xiàn)舞動(dòng)情況時(shí)，必須要立即啟動(dòng)有效的應(yīng)急預(yù)案，爭(zhēng)取在最短的時(shí)間內(nèi)可以抵達(dá)到故障現(xiàn)場(chǎng)，同時(shí)還應(yīng)當(dāng)注意收集資料，具體需要的資料主要有如下幾點(diǎn)：氣象資料：現(xiàn)場(chǎng)的風(fēng)速、風(fēng)向、溫度、濕度等；導(dǎo)線覆冰厚度、形狀和臨近桿塔地面附屬物覆冰類型以及厚度；線路結(jié)構(gòu)參數(shù)，可見光照片；舞動(dòng)過程的錄像：要求錄像資料畫面盡可能的穩(wěn)定并持續(xù)一定時(shí)間段、覆冰照片清晰。3.2采取防治舞動(dòng)的措施采用各種防治舞動(dòng)裝置與措施,改變、調(diào)整導(dǎo)線系統(tǒng)的參數(shù),達(dá)到抑制舞動(dòng)發(fā)生,或減輕舞動(dòng)強(qiáng)度,以保證線路的安全,也是防治舞動(dòng)的重要方面。這類措施主要是通過在線路上安裝防舞裝置,來實(shí)現(xiàn)抑制舞動(dòng)。主要有:合理布置分裂導(dǎo)線的間隔棒,設(shè)計(jì)合理的雙擺防舞器,安裝失諧器、整體式偏心重錘、擾流防舞器,安裝阻尼線、護(hù)線條,通過安裝這些構(gòu)件來達(dá)到避免或者減少舞動(dòng)發(fā)生的頻率,降低舞動(dòng)的破壞性。3.3安裝舞動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置在舞動(dòng)區(qū)安裝必要的舞動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置，對(duì)輸電線路舞動(dòng)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。建設(shè)分布式小型氣象站，對(duì)氣象信息進(jìn)行監(jiān)視和預(yù)警。為調(diào)度和應(yīng)急處置提供技術(shù)手段，為舞動(dòng)治理提供數(shù)據(jù)支撐。比如2016年，某境內(nèi)遭遇大風(fēng)侵襲，瞬時(shí)最大風(fēng)力達(dá)7級(jí)，當(dāng)?shù)仉娏ζ髽I(yè)立即啟動(dòng)惡劣天氣應(yīng)急預(yù)案，迅速組織人員對(duì)各變電站設(shè)備及供電線路進(jìn)行特殊巡視，認(rèn)真檢查設(shè)備區(qū)母線及引流線有無松動(dòng)、斷股現(xiàn)象及設(shè)備上有無大風(fēng)刮起的雜物，對(duì)輸電線路易舞動(dòng)區(qū)域和線下建筑區(qū)域加強(qiáng)巡視力度，杜絕一切因大風(fēng)引起危及設(shè)備、線路的安全隱患，確保電網(wǎng)在惡劣天氣下的安全運(yùn)行。4.結(jié)語總之，輸電線的導(dǎo)線舞蹈給安全可靠運(yùn)行造成了極大的危害，需要積極加強(qiáng)力學(xué)分析，才能做到有針對(duì)性的治理，保證導(dǎo)線舞動(dòng)治理工