【摘 要】文章簡(jiǎn)要介紹了預(yù)交式護(hù)線條、司托克布里奇防震錘、雙扭型防震錘、分裂導(dǎo)線扭式防震錘、防振環(huán)、4R防震錘、4D防震錘、PVC防振鞭、間隔棒和花邊阻尼等防振金具的外形、性能、安裝數(shù)量和安裝距離。

【關(guān)鍵詞】微風(fēng)振動(dòng)；防震錘；阻尼間隔棒

1.防振金具

預(yù)絞式護(hù)線條：

選用具有較強(qiáng)防腐性能的金屬絲，預(yù)絞成螺旋形狀，緊纏在導(dǎo)線的外層，以提高導(dǎo)線的剛度，達(dá)到導(dǎo)線防振的目的。

1.1防振錘

防振錘如果選用正確，一般可使架空導(dǎo)線的振動(dòng)應(yīng)力減少90%以上。因此，防振錘選擇應(yīng)考慮：（1）風(fēng)速、風(fēng)能、氣溫和地貌；（2）導(dǎo)線的自阻尼性能；（3）振動(dòng)水平與應(yīng)變的關(guān)系；（4）功率的平衡?，F(xiàn)就國(guó)內(nèi)外工程中幾種常見(jiàn)的防振錘型式作以簡(jiǎn)單介紹。

1.1.1斯托克防振錘

斯托克布里奇在吸取貝特阻尼線功能的基礎(chǔ)上，于1925年在美國(guó)愛(ài)迪生公司發(fā)明了世界上第一只防振錘。

1.1.2 4R防振錘

意大利Salvi公司在吸取斯托克布里奇防振錘有點(diǎn)的基礎(chǔ)上，于1968年研制出4R型防振錘。

1.1.3雙扭防振錘

日本在斯托克布里奇防振錘的基礎(chǔ)上，于1948年開(kāi)發(fā)出雙扭防振錘，英國(guó)鄧美遜公司制造出狗骨頭型防振錘。

1.2防振環(huán)

日本于1966年開(kāi)發(fā)出防振環(huán)。它是由2根彎曲成型的圓鋼壓接而成，偏心安裝在鋼絞線上使之產(chǎn)生扭力。由于防振環(huán)較輕，保護(hù)導(dǎo)線的振動(dòng)范圍較小，實(shí)用前景并不看好。

1.3防振鞭

防振鞭特別適用于光纖導(dǎo)線，如ADSS和OPGW。當(dāng)然，也適用于電壓低于132KV的線路和外徑小于19mm的小截面導(dǎo)線。它是由高強(qiáng)度PVC預(yù)制成不等徑螺旋狀結(jié)構(gòu)。

1.4分裂導(dǎo)線扭式防振錘

扭式防振錘是專(zhuān)為分裂導(dǎo)線開(kāi)發(fā)的。在鋼絞線中間安裝一個(gè)偏心重錘，利用重錘在鋼絞線上產(chǎn)生的扭矩來(lái)消耗能量。

1.5花邊阻尼

花邊阻尼多用于大跨越防振上。阻尼線一般采用與纜線同型號(hào)的導(dǎo)線，用多個(gè)線夾將該線做成花邊狀，安裝在大跨越導(dǎo)線下側(cè)。

花邊阻尼的機(jī)理相當(dāng)于多個(gè)防振錘組合，是用不同長(zhǎng)度的花邊產(chǎn)生不同頻率的阻尼，逐步將檔內(nèi)傳到線夾附近的振動(dòng)波和所帶的能量消耗掉。防振錘的減振性能主要取決于頻率覆蓋面和吸收能量的效率?；ㄟ呑枘岬臏p振性能主要靠花邊的正確布置?；ㄟ叺牟贾眯螤钣懈倪M(jìn)型貝特阻尼線、交叉形阻尼線和圣誕樹(shù)型阻尼線等。

1.6阻尼間隔棒

間隔棒的主要作用是限制導(dǎo)線間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)和抑制檔距中導(dǎo)線的振蕩。1974年國(guó)際大電網(wǎng)會(huì)議對(duì)間隔棒的防振能力作了專(zhuān)門(mén)討論，一致認(rèn)為：二分裂導(dǎo)線安裝有間隔棒比沒(méi)有安裝間隔棒的振動(dòng)振幅要減少50%；三(四)分裂的要減少87%～90%。

2.防振錘的減振作用

防振錘的作用就是利用自身消耗的能量使導(dǎo)線的振幅降低到可以接受的程度。根據(jù)早期架空線路試驗(yàn)得知：如果物重超過(guò)半波導(dǎo)線的重量，在該處將形成新的節(jié)點(diǎn)，實(shí)際上就是將線夾出口的疲勞危險(xiǎn)點(diǎn)移至該點(diǎn)。防振錘減振的機(jī)理就是運(yùn)用了該試驗(yàn)的結(jié)果，所以防振錘的重量應(yīng)相當(dāng)于0.5～0.75波長(zhǎng)的導(dǎo)線重量。

防振錘的特性不僅與剛吊纜的彈性模量、直徑有關(guān)，還與錘頭的重量有關(guān)。為了有效的減少振幅，應(yīng)按照不同導(dǎo)線的規(guī)格，選用不同型號(hào)的防振錘。目前比較常用的確定防振錘重量W的公式：

W=0.3036d-1.361

式中d—導(dǎo)線外徑，mm。

3.防振錘的安裝數(shù)量及距離

利用能量平衡法選擇防振錘是一種常用的方法。首選根據(jù)風(fēng)的輸入能量和導(dǎo)線所吸收的能量求出平衡振幅，并對(duì)振幅進(jìn)行比較，如平衡振幅大于允許振幅，則必須安裝防振錘；然后再根據(jù)安裝防振錘后所吸收的能量與風(fēng)輸入能量計(jì)算出平衡振幅。如果平衡振幅小于允許振幅，則證明防振錘選擇合宜。反之，則要重新選擇防振錘的重量并進(jìn)行核算。

防振錘型式的選擇，安裝數(shù)量及距離的確定，國(guó)內(nèi)通常由設(shè)計(jì)單位給出。而國(guó)外，通常由制造廠家提供防振錘安裝數(shù)量及距離。意大利Salvi公司為方便架線施工，還專(zhuān)門(mén)印制了一本防振錘的計(jì)算和安裝導(dǎo)則。

3.1防振錘安裝數(shù)量及距離

從理論上來(lái)講，防振錘應(yīng)當(dāng)安裝在振幅最大的波腹點(diǎn)。事實(shí)上，任何一個(gè)檔距的波節(jié)和波腹都是由振動(dòng)頻率決定的。風(fēng)速不同，波腹的位置也隨之變化。當(dāng)防振錘對(duì)于某一頻率，其位置是十分有效的，而對(duì)于另一頻率則不一定能夠令人滿意。一般來(lái)講，防振錘的安裝位置應(yīng)能滿足選定導(dǎo)線所需要的最寬的頻率范圍。

考慮到諸多因素對(duì)導(dǎo)線張力的影響，在沒(méi)有選用預(yù)絞絲護(hù)線條的情況下，筆者推見(jiàn)用下面的公式來(lái)選擇防振錘的安裝距離：

L=0.3λz

式中L—防振錘的安裝距離，m；

Λz—主導(dǎo)波長(zhǎng)，m。

為避免第1只防振錘處于波節(jié)點(diǎn)而不能充分發(fā)揮作用，有時(shí)候需要在桿塔的兩側(cè)分別安裝多個(gè)防振錘。一般要求將重的防振錘安裝在靠近桿塔處，以抑制最危險(xiǎn)的低頻振動(dòng)，而將輕的防振錘安裝在外端。第2只防振錘的安裝距離L1一般為第1只防振錘安裝距離L的0.6倍(L1=0.6L)，質(zhì)量可以減輕1.7倍。

對(duì)于大、小錘頭的防振錘，沒(méi)有嚴(yán)格地安裝要求。然而，如果不知道振動(dòng)頻率，則應(yīng)當(dāng)十分謹(jǐn)慎地考慮防振錘的安裝方向和從檔距一側(cè)至另一側(cè)的變化情況。通常將大錘頭安裝在靠近桿塔處，這樣可以在較低頻率和較長(zhǎng)檔距時(shí)獲得最佳減振效果。

我國(guó)防振錘安裝數(shù)量與導(dǎo)線直徑、檔距有關(guān)，當(dāng)導(dǎo)線直徑≤12mm時(shí)，檔距≤300m裝1只；300～600m裝2只；600～900m裝3只。當(dāng)導(dǎo)線直徑大于12mm小于22mm時(shí)，檔距≤350m裝1只；350～700m裝2只；700～1000m裝3只。當(dāng)導(dǎo)線直徑大于22mm小于37.1mm時(shí)，檔距≤450m裝1只；450～800m裝2只；800～1200m裝3只。

英國(guó)公司推薦狗骨頭型防振錘的安裝數(shù)量：檔距≤200m每檔裝1只；201～400m每端裝1只；401～550m一端裝1只，另一端裝2只。551～700m每端裝2只。

安裝防振錘應(yīng)注意的事項(xiàng)：（1）防振錘兩側(cè)的重錘應(yīng)當(dāng)保持水平狀態(tài)。（2）安裝雙扭式防振錘時(shí)，靠線夾的第1只應(yīng)該順著導(dǎo)線的絞線方向；而第2只則應(yīng)反向安裝，在規(guī)定的間距內(nèi)交替改變安裝方向。在單導(dǎo)線上使用防振錘時(shí)，緊固螺母應(yīng)朝向鐵塔側(cè)。因?yàn)樵摦a(chǎn)品有Ⅰ和Ⅱ型，要注意安裝上的不同。（3）在懸垂線夾出口處，若有預(yù)絞絲護(hù)線條，防振錘應(yīng)安裝在離護(hù)線條末端至少50mm處。

3.2防振鞭的安裝數(shù)量

鄧美遜公司推薦的SVD0441，0635，0830，1173，1432型防振鞭，其適用導(dǎo)線外徑范圍分別為4.42～6.34，6.35～8.29，8.30～11.72，11.73～14.32，14.33～19.30mm；當(dāng)檔距≤244m安裝1只；244～487m安裝2只；488～732m安裝3只。

3.3間隔棒安裝距離及數(shù)量

間隔棒安裝距離一般依據(jù)電磁力和次檔距振蕩計(jì)算出間隔棒的最大安裝距離(取小值)；根據(jù)間隔棒線夾握著力、扭轉(zhuǎn)復(fù)原特性計(jì)算出間隔棒的最小安裝距離(取小值)。

根據(jù)觀測(cè)：雙分裂導(dǎo)線水平布置時(shí)，次檔距振蕩多數(shù)是水平向橢圓形振動(dòng)；四分裂導(dǎo)線時(shí)，次檔距振蕩多數(shù)是垂直向橢圓形振動(dòng)。

國(guó)外對(duì)間隔棒安裝距離的研究，主要是以次檔距振蕩為對(duì)象。對(duì)于次檔距振蕩，則廣泛選用具有較好阻尼特性的間隔棒。為防止相鄰次檔距振蕩周期一致(有一處發(fā)生振蕩，就會(huì)激起全部次檔距振蕩)的現(xiàn)象出現(xiàn)，間隔棒的安裝距離應(yīng)當(dāng)采用不等距的方法。 [科]