韓寶林，喬慶文，黃國柱，杜三偉

河南電力器材公司，河南 漯河 462000

0 引言

隨著電力行業(yè)的蓬勃發(fā)展，目前越來越多的大跨越輸電線路正在被建設(shè)。很多大跨越的輸電線路將會翻越高山、跨過江河。所以大跨越線路的導(dǎo)線舞動問題被提上日程，這個問題既緊迫又復(fù)雜。解決大跨越線路的導(dǎo)線舞動問題具有十分重要的社會和經(jīng)濟(jì)意義，但是目前還很難拿出一個解決大跨越線路的導(dǎo)線舞動問題的行之有效的方案[1]。

輸電線舞動是指輸電線由于外界因素和內(nèi)部結(jié)構(gòu)的原因而產(chǎn)生的一種低頻率、大幅度的擺動。引起導(dǎo)線舞動的原因是由于導(dǎo)線截面的非對稱性。

1 導(dǎo)線舞動的可控因素

導(dǎo)線舞動的根本機(jī)理還沒有真正地被發(fā)現(xiàn)，這里在導(dǎo)線舞動的可控因素上尋找解決導(dǎo)線舞動的方案。

1）從力學(xué)角度分析導(dǎo)線舞動。由于導(dǎo)線的迎風(fēng)表面的覆冰量會比別的地方多，因此將會引起導(dǎo)線截面的非對稱性。風(fēng)力將會引起升力和扭矩的產(chǎn)生，而升力和扭矩將會加劇導(dǎo)線的張力和反向扭轉(zhuǎn)。于是導(dǎo)線便像橡皮筋一樣不斷地跳動，更為嚴(yán)重的是四分裂導(dǎo)線的整體運(yùn)動將會扭轉(zhuǎn)更為強(qiáng)烈[3]；

2）導(dǎo)線舞動的外部因素。引起導(dǎo)線舞動的外部因素有覆冰、一定風(fēng)速和一定角的風(fēng)。

（1）雖然我國地域遼闊，地形多樣，氣候多樣。但是經(jīng)統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)導(dǎo)線舞動的時間一般是在秋末冬初或冬末春初，2月、3月、4月、11和12月最易于發(fā)生導(dǎo)線舞動現(xiàn)象，其中以3和11月最為集中；

在降雨、雨夾雪天氣導(dǎo)線舞動也易于發(fā)生[4]。

（2）導(dǎo)線覆冰是必要條件之一。導(dǎo)線舞動時一般有約5mm覆冰(占50%)，也有>5mm的覆冰時發(fā)生導(dǎo)線舞動。50mm的雪凇、下雨時10kV導(dǎo)線都會引起導(dǎo)線舞動現(xiàn)象的發(fā)生[5]；

（3）也是導(dǎo)線舞動的必要條件。其中，統(tǒng)計表明，舞動時多伴有7m～10m的橫向風(fēng)，風(fēng)攻角為60°～80°[6]；

（4）導(dǎo)線截面的大小不影響導(dǎo)線舞動。統(tǒng)計顯示，50mm～500mm的導(dǎo)線截面都曾經(jīng)發(fā)生過導(dǎo)線舞動的現(xiàn)象[5]。

2 預(yù)防導(dǎo)線舞動的措施

1）有組織由計劃地觀測導(dǎo)線舞動和記錄導(dǎo)線舞動，獲得詳細(xì)可靠的監(jiān)測數(shù)據(jù)，記錄下易于發(fā)生導(dǎo)線舞動的區(qū)域。將這些材料作為研究導(dǎo)線舞動的參考資料；

2）加強(qiáng)導(dǎo)線易發(fā)區(qū)域的鐵塔緊固和監(jiān)測力度，加強(qiáng)桿塔的強(qiáng)度。由于輸電線路耐張桿塔位于導(dǎo)線舞動系統(tǒng)的終端，舞動能量將會經(jīng)橫擔(dān)、塔身到地面而消耗。因此桿塔所收到的緊固力最大，因此桿塔的緊固件很容易產(chǎn)生松動或者受到鋼材的剪切力作用[7]；

3）對易舞動區(qū)域線路（特別是<220kV的）直線桿塔避免導(dǎo)線舞動，有兩種設(shè)計方法。一種方法是通過加大導(dǎo)線間距離的方法來避免導(dǎo)線舞動時的相對短路，但是這種方法防治導(dǎo)線的舞動。導(dǎo)線間的距離包括垂直距離和水平偏移兩種。例如1997年大連的鮮明左右線將導(dǎo)線間的垂直間距由2.5m改為3.5m，水平偏移由0.5m改為1m。改變以后再有出現(xiàn)過導(dǎo)線舞動的相間短路現(xiàn)象。第二種方法是通過氣流干擾線來破壞導(dǎo)線上覆冰，從而改變導(dǎo)線的受力。這是一種通過改變導(dǎo)線的阻尼特征來防治導(dǎo)線舞動的方法。這種方法沒有改變導(dǎo)線和輸電鐵桿的受力。具有投資小、效果好的優(yōu)勢。但是氣流干擾線需要根據(jù)輸電導(dǎo)線的導(dǎo)線直徑、檔距及舞動半波數(shù)單獨(dú)設(shè)計，通用性有限[8]；

4）通過失諧擺、重錘、集中防振錘等的阻尼作用來破壞導(dǎo)線舞動的條件，這種方法對不同的線路影響的效果不同，原因是這些裝置的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)影響了它不能完全耦合所有頻率的導(dǎo)線舞動[9]；

5）為了防止導(dǎo)線舞動時產(chǎn)生混線的現(xiàn)象，要在66kV線路上加裝復(fù)合絕緣相間間隔棒。合理調(diào)整導(dǎo)線馳度也可以防止舞動時相間短路[10]；

6）輸電線路采用雙絞線導(dǎo)線。采用雙絞線導(dǎo)線的好處是雙絞線導(dǎo)線本身的特性可以提高導(dǎo)線的輸電能力，同時雙絞線的阻尼特性能夠破壞導(dǎo)線上的覆冰狀態(tài)，從而防止導(dǎo)線的舞動[11]。

3 結(jié)論

我國的科技人員經(jīng)過多年的研究終于建立了導(dǎo)線舞動動力的穩(wěn)定性機(jī)理，并且開發(fā)了雙擺防舞器和整體式偏心重錘，目前雙擺防舞器已經(jīng)廣泛地應(yīng)用于易于發(fā)生導(dǎo)線舞動的地區(qū)，并且發(fā)揮了重大的作用[12]。但是，由于導(dǎo)線是一個復(fù)雜的動力不穩(wěn)定現(xiàn)象，因此人們目前還難以真正地掌握導(dǎo)線舞動的規(guī)律，還有許多未知的東西需要去探索。目前從東北、華北到華中地區(qū)的輸電線路已經(jīng)形成一條“舞動走廊”[13]，加上這些地區(qū)的電力線路比較密集，導(dǎo)線舞動已經(jīng)成為影響輸電線路安全性的重要因素。國民經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展提高了對輸電線路的安全運(yùn)行的要求，因此應(yīng)該加強(qiáng)對大跨越輸電線路的舞動研究和舞動控制研究。

[1]程應(yīng)奮.一種解決分裂導(dǎo)線舞動問題的新型阻尼器[J].電力金具，1999(1)：32-40.

[2]黃龍奇.淺談超高壓線路分裂導(dǎo)線覆冰舞動[R].北京：電山工業(yè)部科技司，1997.

[3]趙作利.鞍山地區(qū)“1l·22”導(dǎo)線舞動事故分析[R].沈陽：東北電力試驗研究院，1987.

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[6]郭應(yīng)龍.輸電導(dǎo)線舞動[M].武漢：武漢水利水電大學(xué)出版社，1998.

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[10]陳曉明.大跨越輸電線舞動及其控制研究[D].上海：同濟(jì)大學(xué)，2002.

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[12]張明升.架空線路單導(dǎo)線舞動與分裂導(dǎo)線舞動的異同[J].河北電力技術(shù)，1990(1)：29-33.

[13]關(guān)根志.500kV輸電線路中的導(dǎo)線舞動[J].電氣時代，1990(12)：2.