關于輸電線路阻尼線與導線摩擦導致斷股的思考

岳斌全

摘要：輸電線路運行過程中，為防止導線振動采用不同的防振手段，本文就線路運行過程中阻尼線與導線摩擦并最終導致導線斷股進行分析，并總結了相關預防措施。

關鍵詞：輸電線路;防振手段;斷股;預防措施

一、輸電線路導線振動及防振措施

1.導線的振動

在線路檔距中，由于風力作用而引起的導線的周期震蕩，稱為導線的振動。導線振動是由從線路側面吹來的均勻的微風所造成的，當這種微風垂直于線路方向作用在導線上時，在其背風面上、下側將交替形成氣旋，這種氣旋越過導線便產生一些輕微的垂直方向的沖擊。當沖擊頻率與檔距中拉緊的導線的固有頻率相等時，便產生諧振，此諧振稱為導線的振動。

導線的振動除與風速、風向及路徑有關外，還與導線的懸掛高度、線路檔距和導線平均運行應力等有關。

2.輸電線路導線防振措施

導線的防振方法主要有兩種：1）用護線條或特殊線夾防止所引起的導線損壞;2）采用防振手段來吸收振動的能量以消除振動。常用的防振手段包括防震錘、阻尼線等。

大跨越由于振動時間長，要求將振幅限制在更低水平，振幅不超過普

通檔位的50%，一般采用阻尼線與防震錘相結合的手段，此外部分風振條件特別惡劣，防震錘無法滿足要求的區(qū)域，需采用阻尼線加防震錘方式時間實現(xiàn)風振抑制。

阻尼線一般用于被防護導線相同的導線形成“花邊”裝懸掛在一檔兩側導線，可以獲得較寬的頻率特性，適用于大跨越檔內導、地線的防振。阻尼線與導線連接的位置相當于有防震錘，多個連接點相當于有多個防震錘聯(lián)動作用，實現(xiàn)對振動的抑制。單用阻尼線時容易在外側末端引發(fā)斷股，一般采用阻尼線和防震錘配合使用的方式，部分設計將防震錘安裝在阻尼線花邊內，使防振方案對于低頻和高頻均有良好的防振效果。

二、現(xiàn)場情況

2020年5月，某班組在無人機巡視過程中發(fā)現(xiàn)500kV××線路某塔大號側發(fā)現(xiàn)阻尼線與導線摩擦，導致導線鋁股斷股15股，占導線截面積27.7%，為緊急缺陷。該班組查閱數(shù)據(jù)如下：

根據(jù)設計要求，導線使用LGJ-400/50導線，防震錘使用FR-4，當檔距大于1000m時，使用交叉阻尼。經核實，該相左上、右下子導線各加裝3個FR-4型防震錘，右上、左下加裝交叉阻尼防振措施，于導線兩側斜向下45°加裝，阻尼線花邊弧垂根據(jù)檔距不同，取值各有不同（花邊檔距為3m的對應弧垂為0.5m，花邊檔距為2.5m的對應弧垂為0.4m，花邊檔距為2.2m的對應弧垂為0.3m），以懸垂絕緣子串為中心外5m加裝交叉阻尼線夾，檔距依次為3m、2.5m、2.2m、2.2m、2.2m。本次與導線摩擦檔距為2.5m檔。

現(xiàn)場照片如下：

三、處置情況

500kV××線路某塔大號側發(fā)現(xiàn)阻尼線與導線摩擦，導致導線鋁股斷股15股，占導線截面積27.7%。根據(jù)DL/T741-2019版架空輸電線路運行規(guī)程要求：導線損傷范圍導致強度損失在總拉斷力的17%-50%間，且截面積損傷在總導電部分截面積的25%-60%，應使用加長型補修管、預絞式接續(xù)條進行補修;結合南網(wǎng)反措3.1.5條：110kV及以上運行線路導地線的檔中接頭嚴禁采用預絞式金具作為長期獨立運行的接續(xù)方式，對不滿足要求的接頭應于2023年12月前改造為接續(xù)管壓接方式連接。在接頭未改造前，現(xiàn)場應加強紅外測溫，發(fā)現(xiàn)異常立即處理。該班組與上級部門商議后決定以帶電作業(yè)方式完成缺陷臨時處置（導線斷股位置采用預絞式接續(xù)條進行斷股補修，阻尼線損傷位置使用鋁股單絲纏繞處理），待停電時對導線損傷位置切斷重接。

四、原因分析

導致500kV××線路某塔大號側導線斷股的直接原因為阻尼線與導線摩擦，該檔距為大檔距，位于溝谷風口處，導線振動過程中與阻尼線摩擦

導致斷股。

可能的原因為：1）設計要求右上、左下加裝交叉阻尼防振措施，于導線兩側斜向下45°加裝，可能安裝時角度未達到要求;2）施工過程中未按阻尼線安裝檔距要求進行安裝，弧垂設置偏大，超出分裂間距;3）交叉阻尼線夾未緊固到位，交叉阻尼線夾與導線本體連接時，應用測力扳手擰固，扭矩應滿足50-60N.m;4）交叉阻尼線夾膠墊老化松動，長時間導線振動導致線夾移動，弧垂增大。

經班組人員現(xiàn)場檢查，發(fā)現(xiàn)第二個防震阻尼線線夾膠墊老化，且將線夾復原后，弧垂、檔距滿足設計要求，判定發(fā)生斷股的原因為：阻尼線線夾膠墊老化導致阻尼線弧垂增大、阻尼線夾角呈垂直后與導線摩擦導致斷股。

五、預防措施

設計方面：導線分裂間距為0.45m，交叉阻尼第一檔弧垂為0.5m，可能在大風天氣下，阻尼線晃動鞭擊導線，導致導線損傷，或者因線夾松動，阻尼線垂落與導線摩擦。另外，由于交叉阻尼多用于大檔距，往往桿塔以外及存在較大高差，設計過程中應設計防止阻尼線夾松動的后備措施。

施工方面：嚴格按照設計要求開展施工，阻尼線壓接過程中符合施工工藝，螺栓緊固符合要求，扭矩應滿足設計要求。

運行方面：1）組織排查采用防震阻尼線的特殊區(qū)段，特別是風口、大跨越，充分發(fā)揮多旋翼無人機的機動性和可操作性，針對相應的桿塔開展精細化巡視，重點檢查阻尼線弧垂、安裝夾角進行檢查，及時發(fā)現(xiàn)并處理阻尼線弧垂大或安裝夾角不滿足設計要求的缺陷及隱患。2）結合停電計劃對阻尼線夾膠墊進行檢查更換，定期對線夾螺栓進行緊固，對安裝交叉阻尼的導線進行檢查。

結語：

運行中的輸電線路應加強使用防震阻尼線的相關區(qū)段隱患排查治理，在確保線路防振效果的前提下，加強防振手段的創(chuàng)新研究，保障輸電線路安全穩(wěn)定運行！

參考文獻：

[1]陳蕾（主編）架空電力線路運行管理與檢修

[2]架空輸電線路運行規(guī)程（DL/T741-2019）

[3]中國南方電網(wǎng)有限責任公司反事故措施