高压架空输电线路导线防振设计初探

发表时间：2015-12-03T16:55:20.927Z 来源：《电力设备》2015年4期供稿 作者： 王敦东

[导读] 江苏海宏电力工程顾问股份有限公司 电力是国家能源战略布局的重要组成部分，其在我国能源资源优势配置及国民经济发展中扮演着非常重要的角色。王敦东

（江苏海宏电力工程顾问股份有限公司 江苏无锡 214028）

摘要：随着供电需求的逐渐增加，我国输电线路规模逐渐提高，对输电线路安全性要求随之增强。在高压架空输电线路运行中，风致导线振动而造成导线出现断股、断线或引起相间闪络的情况是比较常见的，严重影响着高压架空输电线路运行安全。因此，本文基于风致高压架空输电线路导线振动的形成机理及振动的影响因素，对高压架空输电线路导线防振设计进行了简要分析，力争科学设计防振方案，实施切实可有效的防振措施，最大程度的降低导线振动带来的危害。

关键词：高压架空输电线路；导线振动；断股；断线；相间闪络；防振方案

电力是国家能源战略布局的重要组成部分，其在我国能源资源优势配置及国民经济发展中扮演着非常重要的角色。目前，我国电网正朝着远距离输送、大截面供电、超高电压等级的方向发展，高压架空输电线路规模越来越大，对输电线路安全性提出了更高要求。我们都知道，风可以造成高压架空输电线路导线出现断股、断线和相间闪络问题，为避免发生此类故障，降低因故障造成的经济损失和人身伤害，必须采取有效的防振措施，做好高压架空输电线路运行安全的防护工作。 一、风致高压架空输电线路导线振动的形成机理

从实际情况来看，风致高压架空输电线路导线振动的形式主要有三种：一是微风振动，二是次档距振动，三是舞动。每一种振动形式，有着不同的形成机理。

微风振动：当风以一定速度，并与导线成直角的方向的吹向导线时，会在导线背面形成以一定频率上下交替变化的气流漩涡，如图1所示，使导线受到一个上下交变的脉冲力作用。长期在脉冲力反复作用下，导线很容易出现断股、断线及相间闪络故障。

次档距振动：是一种只存在于分裂导线上的振动形式，主要发生两个间隔棒之间的线路上。当风作用于分裂导线产生涡流后，处于涡流区内的子导线会产生升力和阻力，两种力量使子导线出现椭圆形的振荡。 舞动：是破坏力最强的一种振动形式，它的形成与气象条件密切相关。 二、高压架空输电线路导线防振设计

基于上文提及的形成机理，结合现实情况，我们可以知道影响导线振动的因素主要有：风能、风速、风向、挡距、悬挂高度、导线张力、导线材料、导线结构及地形地物等。在实际运行中，其中的任何一种因素都可能对导线的振动特性产生影响。为此，进行高压架空输电线路导线防振设计时，要充分考虑这些因素的影响，科学的设计防振技术方案，合理的设置防振装置，以确保达到良好的消振效果。 （一）防振技术方案

基于导线振动的影响因素，提出了防振技术方案。具体内容：第一，选择导线路径时，尽量避免线路方向与风向间的夹角过大，最好控制在45°以下。因为夹角超过45°，导线很容易出现振动，而小于45°时，振动稳定性很好。特别是30°以下时，甚至不出现振动；第二，地势开阔平坦、气流均匀地区，导线振动比较严重，要加强防振装置管理；第三，振动严重的路段应缩小挡距，尽量减少高塔的使用；第四，运行过程中，应防止导线张力过大，避免产生较高的振动频率，利于减少疲劳振动断股故障。 （二）防振锤装置

在防振方案设计上，可供选择的防振装置类型很多，主要有护线条、防振锤（司托克布里奇型）和阻尼线等三种类型。大量实践表明，其中的任何一种防振装置都可以达到良好的消振效果。在三种防振装置上，防振锤的使用最为广泛，长期以来积累了大量的技术经验，且取得了显著的防振成绩。

在导线上安装了防振锤后，导线线夹出口处的动弯应有明显的下降，这样才能起到一定的防振作用。但是，由于安装位置的不同，有时动弯应变现象并不明显。为此，安装打防震锤装置时，应选择好安装位置，便于减少安装数量并达到预期的消振效果。为科学的确定防振锤安装位置，首先要采用能量平衡原理计算出微风振动振幅，确定这个振型下的线夹出口处的动弯应变；然后移动各防振锤的位置，找到使各个线夹出口处动弯应变达到最小值的位置；最后，进行各线夹出口处的动弯应变与许用动弯应变之间的比较分析。若各线夹出口处的动弯应变高于许用动弯应变，需要增加一个防振锤，反之，减少一个防振锤，直至高于4/5许用动弯应变，即被认为合格。 三、结语

综上所述，为确保高压架空输电线路运行安全可靠，应当做好导线防振技术方案和防振装置系统设计工作。在防振设计中，应以风致高压架空输电线路导线振动的形成机理为基础条件，充分考虑导线振动的影响因素，尽可能降低风向、地形地物、档距等因素对导线振动的影响。同时，采用防振锤装置，设计好安装位置和数量，真正发挥防护导线安全的作用。

参考文献：

[1]代生丽，马超，赵震等.风致输电线路故障问题分析[J].科技资讯，2011（30）. [2]韦锋 防振金具在架空导线上的应用[J].科技致富向导，2012（23）.

[3]钟卫春，钟卫东.输电线路振动形式及防振措施介绍[J].科技信息，2012（33）.