电力线路的导线舞动问题研究

发表时间:2021/6/25   来源:《中国电业》2021年第7期   作者:夏庆玫
[导读] 电力线路导线如果因为各种因素出现了舞动情况
        夏庆玫
        陕西省地方电力(集团)有限公司渭南供电分公司 714000
        摘要:电力线路导线如果因为各种因素出现了舞动情况,那么会在短时间内引发各导线之间的短路和故障等情况,可能会导致导线烧毁、跳闸,严重情况甚至造成大区域停电,会给电网企业带来不可估计的经济损失,也会给社会带来生活、工作上的影响。特别是在雨雪天气或者冰雹天气的情况下,当杆塔和导线被冰覆盖,会导致迎风面积和线路荷载在通体时间内加大,进而使线路的负载能力远超以往的承受自然能及极限,导线舞动的问题也会更明显,后果也会更加严重,不可估量。
关键词:电力线路;导线舞动;抑制措施
引言
        导线舞动可以称为是一种三维运动,是在气候作用下所产生的大幅度运动,从外观上看无规则、低频率,再加上为了区分微风情况下的导线震动,所以称之为导线舞动。导线一般会跟随着风力的方向进行舞动。如果导线出现了覆冰的情况,那么导线的受风力和受风面都会出现无法控制的变化,此时受到的风力则是随机的,如果到达一定程度,那么导线会不规则舞动,如果杆塔与导线的舞动频率几乎相符时,那么杆塔可能会直接受损。文章首先分析了电力线路导线舞动的特点,随后提出了抑制导线舞动的一系列措施。
1.电力线路导线舞动的特点
1.1导线舞动与电压等级存在关系
        对于导线舞动这一情况来说,与电压等级存在着非常密切的关系,但是覆冰导线却与电压等级无关。通过以往的事故分析发现,导线电压等级越高,那么导线悬挂的杆塔也就越高,导线截面积就会增大,导线舞动可能面临的后果和损失也就越来越大。因此,电力线路导线舞动给人最为直观的特点就是,线路的电压等级越大,导线舞动的也就越严重,造成的后果也就越大。
1.2风向、方向特点
        导线发生舞动时,也许也会受方向与风向的影响。如果风向方向的夹角趋近于垂直,那么导线就很可能发生舞动情况。例如我国的东北地区,冬天非常寒冷,再加上风向主要是北风、西北风,所以这种风向和气候对电力线路的影响是非常明显的。
1.3风力强度
        对于导线舞动物体来说,风力强度作为导线舞动的决定因素。从以往发生的电力线路覆冰的导线舞动灾害来看,风力与导线舞动的强度有着非常密切的关系。
1.4导线舞动时频率低、振幅大
        如果按照顺线路的方向看,导线在舞动时的轨迹类似于圆形或者椭圆,并且椭圆的平面是垂直于导线的。另外,导线舞动时会出现非常显著的不规则性和低频率性、突发性。不仅可以在导线覆冰情况时发生,还会在大跨越段上发生,不仅能在独立档内,还会大致大区域的杆塔短线。
2.抑制导线舞动的措施
2.1安装防震锤
        安装防震锤不仅能够增加电力线路的质量,还能与恶劣天气导致的覆冰情况互相抵消风力,消耗导线舞动的频率和能量,防止因导线张力、重力在风力作用的交替情况下发生震荡情况。安装防震锤不仅能提升导线质量,还有着安装简单、材料成本低、抑制导线舞动的明显效果。


2.2安装导线相间的隔离棒
        在导向之间安装隔离棒的目地是为了保证导线的间距,不会在舞动时发生缠绕等情况,带来更大的损失。一般在导线间隔的二分之一处的上线、中线之间,三分之一处和三分之二处的中线、下线之间分别安装以绝缘材料为主的相间隔离棒。这种抑制导线舞动的措施有非常理想的使用效果。不仅能从实际上改变导线受风力影响的振动频率和震动方式,还能使导线之间有着安全的间距,能在一定程度上抑制导线舞动或者减轻导线舞动。
2.3优化设计路径
        在以往的因导线舞动出现的灾害中能够发现,风向和导线方向的夹角越大,那么导线舞动的幅度和概率也就越高,所以在未来的电力线路构建过程中,相关部门要提前分析当地的气象因素,尽量根据气候改变导线的风向。特别是北方秋冬季节,如果能够把导线按照风向垂直的线路路径设计,那么不仅能限制导线与风向夹角过高,还能控制线路导线的舞动频率。
2.4提高电力线路横向的设计标准
        相关部门必须明确认识到,在线路的设计阶段,就应该充分了解到各种因素可能给电力线路造成的导线舞动情况,所以为了避免导线舞动,要制定多种的抑制措施,防止导线舞动带来的不良影响。然而对于电力电路来说,无论如何设计几乎都无法避免横向线路或垂直线路的出现,各地区供电部门应该仔细研究当地的历史气候数据,按照数据中的相关内容不断提高横向电力线路的设计标准,与此同时,还要加强相邻杆塔两侧则直线杆塔优于平均档距。
2.5增设防风拉线
        在以往的导线舞动灾害中,能够发现导线舞动的频率和幅度与线路的档距有着非常明显、直接的关系。如果线路档距比较大,那么导线舞动的频率和不规则性就越强烈,带来的影响和损失也就越大,所以相关部门为了避免这一情况的发生,必须要及时减少横向风力线路的档距。对于正在运行过程中的水泥电力线路,相关部门还要根据具体情况增设防风拉线,这种方式对保护杆塔有着比较显著的作用。
2.6改变线路架设的方式
        当地相关部门要根据以往的电力线路运行的管理经验和当地的地形情况、气候情况等内外部因素,在特殊区段把原本的杆塔架线路改成分别架设线路。
2.7选择防舞动型导线
        现阶段,我国有些地区已经在特殊阶段选择了防舞动导线,并且取得了理想的使用效果。防舞动导线是由两根性能、长度相同的导线互相缠结在一起,使导线表面形成一种新的断面,使导线能够在不同的方向迎风,可以在一定程度上分担风力带来的作用力,还能扰乱风向带给导线大幅度舞动的影响,这种方式也可以成为以乱治乱的方法,能起到很好的防舞动效果。结语
        由于我国南北气候有着很明显的差距,所以我国是电力线路导线舞动情况多发的国家。目前,我国的导线舞动研究已经取得了很好的成绩,无论是在导线舞动的防范措施还是机理方面,科研人员和电力工作者都付出了巨大的努力,取得了比较理想的效果。但是,这些成绩与电力线路比较发达的国家相比,还存在着一些差距,所以我国要继续提高抑制导线舞动的水平,从根本上解决此类问题。
参考文献
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