影响导地线的振动因素及防振措施

发布时间：2022-03-13 15:32:26 浏览数：次

                           (内蒙古锡林郭勒电业局，内蒙古锡林浩特 026000)
摘要：文章分析了微风振动形成的原理及主要影响因素，提出了输电线路的防振措施。
关键词：微风振动；危害；防振措施
中图分类号：TM726.3 文献标识码：A 文章编号：1007—6921(2008)05—0069—01
      张紧在空间的导线，由于受到各种因素的影响而引起导线的振动。目前已知架空导线上发生振动的类型主要有：微风振动、次档距振荡、脱冰跳跃、横向撞击、电晕舞动、短路振荡和湍流振动等。根据振动的特点、产生的原因、危害程度的不同，防止措施也不同。防止微风振动对导线造成危害是目前高压送电线路设计和运行维护单位急需解决的问题。
1 微风振动的形成
      架空输电线路的导线地线，受到均匀的且风速不太大(0.5～10m/s)的均匀风力垂直作用时，便在导线背后形成以一定频率变化且上下交替的风力涡流,这个涡流使导线受到同一频率上下交变的冲力作用，当涡流的冲击频率与导线的自然频率(或称固有频率)相等或接近时，使导线在垂直平面内产生共振从而引起导线的振动。当风速变化、风力涡流对导线的冲击频率与导线的固有频率不相等时，则导线振动减弱、振幅减小。当风速变化到另一特定值时，又可能与导线另一固有频率发生共振，使导线又发生振动。下面我们所说的导线振动均指这种共振。
      微风振动的特征是振幅小、频率高、持续时间长。振幅一般小于导线的直径，最大可达导线直径的2～3倍。振动频率经常遇到的为10～50Hz，一般情况为数赫兹至100Hz范围内，振动的持续时间一般为数小时，在某些开阔地带和风速十分均匀稳定地情况下，震动时间会更长。
      由于微风振动，在所有导线振动类型中，发生的机会最多、持续时间最长、频率最高。因此微风振动是输电线路导线最基本的振动方式。
2 影响导地线振动的主要因素
2.1 风对导(地)线的冲击频率
      均匀的微风吹向导线，在导线的背风面会形成一连串的气体漩涡，由于这种涡流的非对称性，在导线上产生了交变的升力分量，称为冲击频率，可用下列经验公式计算:
式中：f_s——风对导线的冲击频率(Hz); 
v_s——风速(m/s);
d——导线直径(mm)；
s——司脱罗哈数，一般s=185～210。
2.2 悬挂点高度的影响
      导地线的悬挂点愈高，吹向导线的风受到地面摩擦影响就愈小，破坏风的均匀性就减弱。一般情况下，能引起振动的风速范围0.5～10m/s，风速上限值的经验公式为：
v_M=0.0667h+3.33(m/s)
v_M——风速上限值(m/s);
h——导线悬挂点高度(m)。
2.3 风向的影响
      对开阔的平坦地区的导线振动观测实验结果表明，风吹向导线的方向对导线的振动有很大的影响。当风向与线路夹角在45°～90°时导线产生稳定地振动，夹角在30°～45°时振动的稳定性很小，而夹角小于20°时，一般不会出现振动。
2.4 地区、地理条件的影响
      当架空输电线路经过平开阔地区时,风的均匀性不易受到破坏,最易产生持续振动。因此,对于经过河流、湖泊、海峡、旷野的架空输电线路,应加强防振措施。
2.5 档距的影响
      档距大小对架空线的振动也有很大的影响。风输入导线的振动能量的计算公式：
  u=(7.73v²dAλ/2)×10^-8
      式中：u—风每周期输入给半波长导线的能量，它与半波长成正比。
      由公式可以看出，当半波长一定时，档距愈大半波数就愈多,档距愈小半波数就愈少。因此，风输入给导线半波长的能量一定时，风输入大档距的总能量就比输入小档距的总能量大，即风输入给导线的总能量与档距的大小成正比，档距愈大导线的振动就愈严重。
2.6 导线应力的影响
      导线应力的大小与振动是影响振动的关键因素，提高导线应力会导致导线自振频率增加，容易使导线过早疲劳而加速了导线断股或断线事故。因此导线设计时要执行设计规范要求的导线、避雷线的平均运行应力的上限值和采取相应
的防振措施。
3 导线和避雷线的防振措施
      (1)尽量减弱产生振动的条件，如尽量避免线路通过开阔地带,在避免导线出现舞动的情况下降低导线和避雷线的静态应力等措施。
      (2)加强导线自身的耐振能力。可采用疲劳强度极限高的导线,采用柔性横担,偏心导线,安装护线条,预绞丝,改善线夹结构等措施。
      (3)吸收导线的振动能量,降低振动强度，可在线路上加装防振装置,如防振锤和阻尼线。 
      (4)其他防振措施有自阻尼导线和用于分裂导线线路的防振间隔棒。
      (5)对于地处平坦开阔区的线路,在线路满足对地安全距离的前提下,适当调整导线弧垂,以降低导线的运行张力,减少导线发生振动的机率。对于地处平坦开阔区又不能调整导线弧垂的线路,加设阻尼线,以加强线路的防震能力。
      (6)提高思想认识,加强对架空线路的防振观念。从设计,施工,运行,检修中采取不同的防振措施,以提高架空电力线路运行的安全性和可靠性。
4 结束语
      综上所述,为了确保输电线路的安全运行,采取相应措施,防止导地线微风振动是必须的重要环节。我们只有充分地积累现场运行经验,多采取科学测试与监控措施,才可最大限度的防止微风振动给输电线路造成危害,保障输电线路的安全运行。
［参考文献］
［1］电力工程高压送电线路设计手册［S］.东北电力设计院.
［2］高压输电线路设计基础［M］.水利电力出版社.

相关热词搜索：地线振动因素措施影响