超高壓輸電線路產生振動的類型及原因

超高壓輸電線路產生振動的類型及原因
　超高壓輸電線路一般工作的環境較為惡劣，受到常年氣候因素的影響，振動的產生就頗為常見。一旦超高壓輸電線路產生振動，將會影響超高壓輸電線路的安全使用及運行，所以做好防振工作及技術措施的使用就顯的至關重要。
　　1 振動類型及產生的原因
　　1.1 微風振動
　　受到微風影響超高壓輸電線路會產生較為普遍的振動現象。如果吹過導線的微風是水平均勻的，那麼在導線的背風部位就會形成一種漩渦氣流，在脈衝力的影響下，這個漩渦將能量不斷的傳遞給導線，導致導線在這種作用力的影響下上下的浮動。如果漩渦氣流的脈衝頻率恰恰與導線自身的振動頻率一致，那麼就會產生諧振，產生較大的振動影響。誘使導線發生微風振動的風速一般在0.5―8m/s。渦流脈衝力與導線周圍的風速有關，風速較小脈衝力較弱，傳遞的能量就低，由於無法克服導線的自阻，導致導線產生振動；如果等速過大，那麼吹過導線的氣流在上層就相對均勻，就不會產生振動。風向與線路的水平夾角與微風振動有很大關係，通常在夾角為40度-90度時，微風振動最易發生。所以說在不叫空曠的位置安裝或者懸掛導線，會使其受到微風的影響較大。
　　1.2 導線舞動
　　導線舞動在空氣動力學方麵也是一個複雜的問題。不僅因不對稱覆冰的分裂導線上，在開闊地帶容易發生舞動現象。即使在無冰的單導線上，在特定有利舞動環境及風向、風速條件下也會發生罕見的舞動。舞動頻率在0.1-1Hz、半波長為整檔一個或數個的駐波，舞動軌跡常出現以偏離垂向為長軸的橢圓運動，常伴隨有導線繞相軸線同步交變扭轉。最大舞動全振幅多出現於基波或與2、3半波複合模式下，振幅與檔距和弧垂大小成比例，振高一般不超過波節點連線，腹底會低於導線弧垂下，全振幅一般不超過12m，也曾發現過12～15m，對大跨越可能接近20m。
　　1.3 次檔距振動
　　由於超高壓輸電線路采用了相分裂導線的方式，在分裂導線之間存在的間隔棒會產生子導線振動的現象。就振動頻率和振幅而言，次檔距振動介於微風振動與舞動之間，振動頻率約為1-2Hz，振幅為0.1～o.5rfl，振動軌跡呈水平扁長橢圓狀。這種現象發生的原因主要是因為起風的時候，風向作用力對同一水平麵的兩根導線進行了作用，影響後麵的導線，進而產生了同一水平麵內，次檔距振蕩。[2]
　　一般情況下，風速在3m/s以上、風向與線路水平夾角為45。在上述介紹中出現的微風，都可以導致分裂導線產生次檔距振動，這種現象的產生基本上與導線是否被冰麵覆蓋沒有關係。所以說，當采用上述布線方式的時候，一旦子導線間距過小，是容易產生次檔距振動的。
　　2 振動的危害性
　　2.1 微風振動的危害
　　微風振動的能量及振幅雖然都不大，但是發生振動的時間卻很長，約占全年時間的3O%～50%。如果導線長期在懸垂線夾出，那麼這種波動就會反複的進行，容易導致導線出現疲勞性損傷，致使強度降低發生斷線危害。
　　2.2 次檔距振動的危害
　　如果超導線發生了次檔距振動，那麼就會導致相同相子的導線之間的子導線發生互相碰撞以及鞭擊，致使導線之間的間隔棒出現鬆動或者碰撞損傷。我國曾經投運的一條500KV輸電線路，就是由於次檔距振動而產生了間隔棒損壞等問題，導致超高壓線路運行受阻，帶來了直接以及間接的經濟影響，並影響了人們的生活安全及社會發展。
　　2.3 導線舞動的危害
　　導線舞動的發生會產生較大的危害作用，他會使導線之間發生閃絡、間隔棒等出現損壞，如果情形較為嚴重，還會導致導線斷裂等事故的發生。
　　3 防振技術措施
　　3.1 主要方法
　　麵對超高壓輸電線路由於振動引發的問題，首先應該盡可能的避開天氣惡劣的複雜環境，然後按照組裝裝置設備的性能采取如下方法。
　　3.1.1 加強線路設備的耐振性能
　　選用高強度的高杆塔身以及橫向擔；使用特強型號的導線進行架線；對導線的應力進行適當的調整；對處於導線懸掛位置的導線進行護線條的加裝保護；對設備安裝中使用的金具抗震性能進行提升。
　　3.1.2 安裝防振裝置
　　首先，對架設的導線進行防振錘以及防振裝置的安裝，確保導線的阻尼性能得到有效的改善，降低振動能量的傳播，減輕振動現象，並在分裂導線上麵對間隔棒進行防振裝置的安裝。其次，間隔棒的合理使用能夠有效的對導線進行支撐，預防子導線之間的撞擊，對防振工作的開展起到了作用。在進行間隔棒防護裝置的安裝中，應該考慮綜合因素，對於導線的翻轉等防振效果進行必要的理論計算。從實際理論中來講，安裝的間隔棒可以安排較大的距離，進而阻止或防止他們之間的碰撞，在導線懸掛位置進行間隔棒的安裝，則更加能夠有效的避免振動、消除扭轉，所以可以適當的增加安裝的數量。
　　3.2 大跨越和大檔距輸電線路的防振措施
　　在輸電線路架設中存在一些大跨度大檔距的設計方案，麵對實際鐵塔高度較高，導線受到的張力較大，在各種氣候影響下就比較容易發生振動，並且維修工作也不易開展。所以做好防振措施就十分必要，首先在間隔棒阻振的基礎上，要適當的對防振錘以及阻尼線的使用數量進行增加，對於導線還要適當加裝護線設施，改變原有防線類型，使用釋放型懸垂現加，降低振動中對線路的影響。[3]
　　其次，基於空氣動力特性對大檔距線路進行力學研究，采用經過處理的、表麵平滑光整的導線後，將能夠有效的對微風吹過後產生的背風渦流進行抑製，進而避免出現導線的舞動；亦或者，在檔距內部的導線進行特殊裝置的加裝，這種裝置可對空氣摩擦阻力進行阻礙，進而規避由於微風吹過產生的導線共振問題，降低危害的發生。
　　4 結語
　　綜上所述，麵對超高壓輸電線路在使用運行中出現的振蕩問題，本文對其進行了簡要的概述，並對問題的發生原因及影響和處理措施進行了闡述。在未來發展中，做好巡視、維護、強化惡劣天氣的盤查工作，將對超高壓線路安全運行可靠性的提升提供保障。