宋文文1 杨文敬2

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摘要：本文分析了由于输电线路的导线舞动问题所导致的危害以及导线的舞动发生的具体原因，风速风向是舞动的原因之一，同时由于导线迎着风面导致的覆冰现象也是增加舞动的原因，所以要加强对气象的观测，以确定舞动容易发生的地区，做出相应的防护措施，如增加导线的间隔距离，将导线之间加装间隔棒，都可以有效改善导线的舞动问题。

关键词：覆冰；导线；舞动

输电线路的导线舞动问题是输电领域中存在危害较大，难以防范的问题。我国的导线舞动问题主要发生在1982年后，在此期间至2002年底共发生十余次大面积的导线舞动问题，在华中、华北、东北地区时有发生，成了导线舞动问题主要的分布地区，其中长江中山口500千伏线路的大幅度跨越的导线舞动现象造成了极为严重的事故。辽宁是导线舞动的多发地区，它的面积之大，时间之长，损失之大，早在1985年，1987年，1992年，1993年，1999年等时间发生极其严重的导线舞动问题7余次。

一、导线舞动问题的危害

纵观国内多余次的导线舞动问题，所造成的输电线路的损害程度各不相同，形态各异，对不同电压等级的线路损害程度也不相同。输电线路的舞动使主材接点和横担紧固螺栓松扣、磨损，甚至剪断，严重影响了铁塔的承受力。在1987年鞍山地区的导线舞动问题造成了董辽线、董王线等15基耐张塔螺栓脱落共计411个，导线间的间隔棒损坏共计7个，在17个耐张段里有的218基直线塔共有15基直线塔的罗算发生脱落现象，总计66个。在1993年发生的导线舞动现象使董辽线和董王线的耐张塔螺栓脱落共计267个，横担斜材发生脱落，共计5块，351横塔发生严重的走形，试验所用的ZGA型水泥的杆纵向裂纹加重。由于舞动力学的作用，使内部绝缘发生损坏，机械损伤的绝缘子钢脚发生破裂，造成了停电现象。在1987年的导线舞动现象中，中山口双绞线，双凤线大幅度跨越的导线舞动长达70多个小时之久，使得塔上的33个销钉切断，13个发生了严重移位，多处导线发生磨损，1988年此处又发生长达30多个小时之久的导线舞动问题，造成姚双线中的导线掉落。舞动会使导线的间隔距离减小，从而发生短路现象，如鞍山地区1985年红1线与辽首线两线的放电跳闸现象，1987年青鞍线发生放电跳闸现象，1993年田营线多次发生跳闸现象等。舞动会增加杆塔交变应力，使得杆塔的横担和塔身失去重心，从而导致失衡现象，塔材发生松动，严重的影响了正常的运行。1999年在辽宁发生的大面积导线舞动现象，再加上钢筋混凝土的缺陷问题导致吴宝线严重失衡倒塔，

二、舞动的原因

导线舞动的原理至今为止都没有完全得出结论，本文就防止导线舞动的发生寻找有效的措施展开讨论，减少由于导线舞动所造成的不必要损失。导线的舞动的发生因素可分为两点：第一，导线舞动的力学因素，导线迎着风面发生的覆冰现象增加，从而使导线的形状发生变化，在风力的作用下，产生了升力与扭转，升力和扭转又使得导线产生较之前更为巨大的张力与反向扭转，柔韧性极强的导线便发生了舞动现象。分裂的导线会造成更加严重的扭转现象。第二，导线舞动会受外界因素影响，如覆冰，风向，风力都会发生导线舞动现象。据我国统计发现，导线舞动现象大多数发生在秋季末期，冬季初期或者冬季末期，春季初期，2～4月，11～12月5个月为舞动现象的高发期，在3月和11月尤为集中。导线的舞动现象多在降雨，雨夹雪的天气发生，气温多数在零上向零下变化，据统计，大多数温度在2度～0度左右。

导线发生覆冰现象是产生的必要条件之一。一般舞动时导线大约有5 毫米左右发生覆冰现象，约占总面积的50%，偶尔大于50毫米，发生甚至50毫米的雪凇。下雨时10 kV配电线路和通讯线路偶尔会发生小幅度的舞动现象。风速和风向同样也是发生舞动现象的必要条件。统计表明，舞动常常伴随7～10 米的横向风，即风攻角大约在60°～800左右，统计表明，导线截面与舞动无关，从50～500平方毫米都有发生，偶尔会见到进线档架空地线发生舞动现象，但幅度并不大。

三、防止导线舞动的措施

本文对防止导线的舞动总结了几点有效措施。

（一）大力开展导线舞动的观测。

争取获取权威的数据和基础资料，总结出舞动现象极易发生的地区。1990年前后辽宁电网的导线舞动观测及时获取了气象资料、导线舞动基础资料、总结出了全省容易发生舞动现象的地区，并且绘制出了易发生舞动现象的区域图，以便在舞动现象发生时有紧急的防护措施。

（二）对铁塔的紧固方式加以改良。

对极其容易发生舞动地区的杆塔强度加以改进，使得该地区杆塔承受力变强。220～500千伏输电线路耐张杆塔位坐落于导线舞动系统的终端，相当于一个刚性阻尼器，舞动的力度受横担的影响，所承受的变应力达到最大，紧固件极其容易发生松扣现象或经受钢材经运动所受到的剪切力。所以应该大力加强易舞动地区的耐张塔螺栓和塔杆的强度，必要时应采用高强度螺栓。对于杆塔节点上的螺栓来说，尤其是要对横担螺栓采取防松措施，这种措施曾经在500千伏的董辽线舞动现象发生时起到了有效的作用。由于66千伏耐张塔荷载较小，塔的高度相对较矮，所以出现此类问题的概率相对不大。

（三）加大导线之间间隔距离。

对易发生舞动现象的地区线路，尤其是小于220千伏的直线杆塔，首先应该在设计时加大导线之间的间隔距离，其中包括导线间的垂直距离和水平偏移距离。虽然并不能避免导线舞动现象的发生，但是相对可以避免由于导线舞动现象所造成的短路问题。例如大连新明左右线在1997年将易舞段原60千伏塔更换成为110千伏铁塔，垂直间距由原来的2.5米改成了3.5米，偏移距离由原来的0.5米改成了1米，投运后并没有发生导线舞动现象。66千伏连周线17～18鼓型塔三相间的垂直距离由原来的2米改成了上中横担3.4米，中下横担2.5米，都没有再发生导线舞动现象。其次是使用气流干扰线，利用破坏导线覆冰后的力学特征，改变导线的受力条件，以其阻尼性能抑制导线发生舞动。此类做法不需要改变导线和杆塔的相对受力面积，投资相对较小，效果较为显著，但要考虑线路的导线直径、档距和舞动波数，并且需要单独设计，有一定的局限性。例如在1993年鞍山66千伏鞍灵线43～44、52～53中相导线中配备了干扰线，导线舞动时加装集中防振锤的对照相发生了舞动，而配备干扰线的则没有发生舞动，在66千伏线路上加装绝缘相间间隔棒，可以有效的防止舞动时发生短路的现象，例如盘锦田大线、大连岔瓦东线17～18加装间隔棒后效果显著。适当调节导线松弛度也可以有效防止导线舞动，例如盘锦电业局在设计允许的条件下将发生舞动地区的松弛度收紧2.5%，下线弛度放松2.5%～5%，中线不发生任何改变，计划施行后没有发生导线舞动。对新的线路改用双绞线导线，不仅提高了输电能力，而且其阻尼特性还可以利用破坏导线覆冰后的力学特征，防止发生舞动现象。

结语

在一定的风速，风力以及导线覆冰的条件下，都会发生导线舞动現象，应该加强对天气的观测，以确定舞动现象发生的地区，并在该地区采取有效的防护措施，避免导线舞动现象的发生。可以通过加装相间绝缘间隔棒来防止导线舞动，也可以依照档距的不同而加装防振锤以防止导线舞动。在线路易发生舞动区域利用检测的手段有效防止舞动现象的发生，并且记录数据，进行数据分析，为以后更好的防止舞动现象打下良好的基础。

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