輸電線路導(dǎo)線舞動(dòng)及其防范措施分析

王慧斌

摘要：在輸電線路中，一旦形成導(dǎo)線舞動(dòng)的情況，通常可能會(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(guò)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(wèn)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(wèn)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);范措施

引言

輸電線路的舞動(dòng)現(xiàn)象給電網(wǎng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)帶來(lái)的很大的困擾，輸電線路的舞動(dòng)現(xiàn)象主要帶來(lái)的是輸電線路的跳閘、輸電鐵塔的橫擔(dān)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(huì)產(chǎn)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(yùn)行是否穩(wěn)定以及線路是否安全的重要因素。

1、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)載荷的時(shí)候，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。

2、輸電線路舞動(dòng)形成原因分析

2.1、自然問(wèn)題

由于我國(guó)氣候種類較多，天氣也變化多端，自然災(zāi)害的類型也比較多。一是關(guān)于輸電線路中雷擊問(wèn)題。因?yàn)檩旊娋€路都是建造在室外，所以當(dāng)有雷雨天氣，很大可能會(huì)遭受雷擊的影響。當(dāng)輸電線路受到雷擊，就會(huì)影響輸電線路的正常運(yùn)作，影響輸電的穩(wěn)定性。輸電線路遭受雷電襲擊一般有三種常見(jiàn)的情況：當(dāng)輸電線路遭受雷電攻擊時(shí)，會(huì)產(chǎn)生高于平常正常輸電的電壓;當(dāng)輸電線路中提前安裝的避雷線裝置遭受雷擊，會(huì)通過(guò)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(huì)導(dǎo)致線路中電壓過(guò)大的情況。二是關(guān)于輸電線路中覆冰問(wèn)題。在我國(guó)大部分地區(qū)冬天的氣溫都低于零攝氏度，空氣中的水汽會(huì)在低溫情況下凝結(jié)成冰附著在輸電線路上，導(dǎo)致大面積的輸電線路覆冰的現(xiàn)象。根據(jù)熱脹冷縮的物理原理，線路在冰的包裹中會(huì)產(chǎn)生收縮的物理現(xiàn)象，如果在遇到強(qiáng)對(duì)流天氣，會(huì)對(duì)輸電線路中的一些重要部件造成不同程度的損壞，嚴(yán)重的還會(huì)造成輸電線路的斷裂。

2.2、線路走向

判斷主風(fēng)向與冬季雨雪天氣的路線方向之間的關(guān)系，角度為45°～90°，有利于舞動(dòng)激發(fā)。如果在舞動(dòng)區(qū)域中有一條線，則垂直于線軸的風(fēng)向的數(shù)十個(gè)齒輪已經(jīng)發(fā)生舞動(dòng)，并且與其連接并且不再垂直于風(fēng)向的線沒(méi)有出現(xiàn)舞動(dòng)。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(huì)對(duì)其產(chǎn)生著決定性的作用。

3、防范輸電線路導(dǎo)線舞動(dòng)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(duì)一些比較容易覆冰的部位，相關(guān)人員要涂抹一定防凍的材料，來(lái)減少由于熱脹冷縮而對(duì)線路造成損壞，確保輸電線路安全運(yùn)行。另外，對(duì)較易遭受雷擊地區(qū)，要對(duì)其地區(qū)進(jìn)行全面詳細(xì)的調(diào)查，按照實(shí)際調(diào)查的數(shù)據(jù)情況進(jìn)行合理防治措施的采取，如進(jìn)行避雷線架設(shè)，可以有效防止雷電對(duì)線路產(chǎn)生損害。同時(shí)，還可以對(duì)桿塔的接地電阻進(jìn)行降低，來(lái)降低雷擊的幾率，在接地電阻的施工中，相關(guān)人員要把地極實(shí)施深埋，后借助相關(guān)設(shè)備進(jìn)行自然的銜接，來(lái)發(fā)揮對(duì)雷擊的強(qiáng)電流泄流效果，另外，還可以在較易遭受雷擊桿塔進(jìn)行避雷器的安裝。

3.2、優(yōu)化輸電線路設(shè)計(jì)

輸電線路避舞主要是要求在設(shè)計(jì)上盡量避開(kāi)輸電線路易結(jié)冰的區(qū)域，無(wú)法避開(kāi)時(shí)也要盡量的減少風(fēng)向與輸電線路之間所成的夾角。而已實(shí)例河南電網(wǎng)采取的手段就是在設(shè)計(jì)手段上按照設(shè)計(jì)規(guī)范來(lái)進(jìn)行參數(shù)以及裕度的設(shè)計(jì)，還是要以預(yù)防的措施為主，抑制輸電線路的舞動(dòng)與抵抗輸電線路的舞動(dòng)相結(jié)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(duì)于背角鋼強(qiáng)度的擇優(yōu)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(hù)處理主要包括輸電導(dǎo)線耐張力、桿塔之間的間隙、地線是否產(chǎn)生舞動(dòng)等，對(duì)于有問(wèn)題的及時(shí)更換處理顯得尤為重要。

3.3、采取有效的專項(xiàng)排查措施

（1）螺栓排查。桿塔螺栓必須要在其投如運(yùn)行之后一年以及舞動(dòng)情況出現(xiàn)后展開(kāi)防松排查措施。需要針對(duì)輸電桿塔防松排查、防舞動(dòng)治理的螺栓加固措施的各類工程的驗(yàn)收原則為：其一，對(duì)導(dǎo)線掛點(diǎn)處、橫擔(dān)與塔身連接部位的緊固件采取逐個(gè)驗(yàn)收的方式。其二，對(duì)采取“下橫擔(dān)以上部位進(jìn)行防松加固”的桿塔，在遵循第一條驗(yàn)收原則的基礎(chǔ)上，對(duì)塔頭、橫擔(dān)、下橫擔(dān)附件采取防松措施的緊固件聯(lián)接點(diǎn)，進(jìn)行抽樣驗(yàn)收，每個(gè)部位的抽樣個(gè)體或點(diǎn)數(shù)不少于10個(gè)。（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(xiàn)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?shù)陌惭b正確與否，螺栓有沒(méi)有擰緊。②相間間隔棒線夾與導(dǎo)線連接處檢查，檢查導(dǎo)線是否存在磨損、斷股等現(xiàn)象;該檔內(nèi)防振錘有無(wú)滑移、掉抓等現(xiàn)象。

3.4、加強(qiáng)輸電線路有效監(jiān)測(cè)輸電線路運(yùn)行管理中，想要保證其安全穩(wěn)定運(yùn)行，還需要做好輸電線路的監(jiān)測(cè)工作。在新時(shí)期環(huán)境下，電力系統(tǒng)規(guī)模越來(lái)越大，且復(fù)雜性也是越來(lái)越高，想要實(shí)現(xiàn)對(duì)其有效的監(jiān)測(cè)，就需要電力企業(yè)加強(qiáng)對(duì)智能化管理系統(tǒng)的建設(shè)，積極引進(jìn)信息科技技術(shù)和設(shè)備。在輸電線路設(shè)備的檢測(cè)中，為了增加對(duì)設(shè)備監(jiān)測(cè)感知的能力，可以引用計(jì)算機(jī)信息科技技術(shù)，如GIS和GPS技術(shù)等，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)輸電線路全天候的監(jiān)測(cè)，還能夠打破地形與自然條件因素的限制，且還能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)多現(xiàn)象的監(jiān)測(cè)，桿塔的損壞、覆冰和地質(zhì)災(zāi)害等，從而便于及時(shí)對(duì)故障位置進(jìn)行確定和維修。另外，還可以引用新型設(shè)備，如成像儀和紅外測(cè)溫儀等，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)輸電線路的有效監(jiān)測(cè)，便于促進(jìn)對(duì)線路故障的判斷和及時(shí)處理，提高線路運(yùn)行安全性。

結(jié)束語(yǔ)

輸電線路舞動(dòng)主要造成了輸電線路的跳閘、輸電鐵塔的橫擔(dān)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(huì)產(chǎn)生位移直至滑落。對(duì)于這些出現(xiàn)的情況進(jìn)行預(yù)先的防范處理會(huì)大大減少故障的出現(xiàn)。通過(guò)先進(jìn)的技術(shù)手段也可以使得輸電線路舞動(dòng)的現(xiàn)象被解決。再綜合氣象部門進(jìn)行氣象趨勢(shì)的變化分析，為解決輸電線路舞動(dòng)現(xiàn)象提供宏觀的處理依據(jù)。

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