對(duì)輸電線路導(dǎo)線舞動(dòng)探究

1、對(duì)輸電線路導(dǎo)線舞動(dòng)探究摘要：分析并且討論當(dāng)今世界的輸電線路導(dǎo)線舞 動(dòng)的現(xiàn)狀與機(jī)理。而且由于輸電線路舞動(dòng)是一種氣動(dòng)不穩(wěn)定 現(xiàn)象，是在遭遇強(qiáng)風(fēng)時(shí)架空線產(chǎn)生低頻率大振幅的自激振 動(dòng)，所以提出輸電線路導(dǎo)線舞動(dòng)研究領(lǐng)域需要關(guān)注和解決的 一些實(shí)際的問題，否則將會(huì)嚴(yán)重威脅著輸電線路安全運(yùn)行。關(guān)鍵詞：輸電線路導(dǎo)線舞動(dòng)控制中圖分類號(hào)：tu2文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：a文章編號(hào)：1672-3791 (2012) 12 (a) -0123-01對(duì)舞動(dòng)進(jìn)行研究是起源于20世紀(jì)30年代，那時(shí)候，美、 英等眾多國家進(jìn)行了許許多多的觀察與研究，不僅從舞動(dòng)機(jī) 理和防舞的措施上進(jìn)行研究，還從舞動(dòng)的理論與計(jì)算機(jī)仿真 方面進(jìn)行了觀測，這樣才在導(dǎo)

2、線舞動(dòng)這一偉大領(lǐng)域上取得了 豐碩的果實(shí)。然而，輸電線路導(dǎo)線的舞動(dòng)是在某一特定的條 件下發(fā)生的，是由水平方向的風(fēng)對(duì)非對(duì)稱回轉(zhuǎn)面導(dǎo)線所產(chǎn)生 的變化而引起的一種低頻率、大振幅的自激振動(dòng)。并且，輸 電線路導(dǎo)線舞動(dòng)將會(huì)威脅輸電線路的安全運(yùn)作。1分析輸電線路舞動(dòng)的原因1. 1導(dǎo)線覆冰的影響輸電導(dǎo)線舞動(dòng)是在某種特定的自然條件下，自身一些線 路參數(shù)互相結(jié)合到一起而產(chǎn)生的一種情況。而且發(fā)生輸電線 路導(dǎo)線舞動(dòng)的原因中，最為重要的是覆冰的影響。其中，首 先要形成覆冰，而且導(dǎo)線上形成覆冰需要具備3個(gè)條件。(1) 較大的空氣濕度。(2) 適宜的溫度，大約為05 °co(3) 使空氣中的水滴運(yùn)行的風(fēng)速大于1 n

3、i/so(4) 使覆冰在導(dǎo)線上形成一定不規(guī)則形狀，如扇形、 月牙形等。1. 2風(fēng)速和風(fēng)向的影響輸電導(dǎo)線舞動(dòng)的風(fēng)速控制在420 m/s,而且當(dāng)主導(dǎo)風(fēng) 向與導(dǎo)線走向的夾角大于45。時(shí)，導(dǎo)線容易產(chǎn)生舞動(dòng)。因?yàn)?風(fēng)力對(duì)導(dǎo)線主要起激振作用的是其垂直分量，當(dāng)夾角越接近 90° ,舞動(dòng)的可能性就會(huì)大大增強(qiáng)。1.3線路結(jié)構(gòu)與參數(shù)的影響根據(jù)輸電導(dǎo)線舞動(dòng)的情況來分析，形成輸電導(dǎo)線舞動(dòng)的 主要因素是部分線路的結(jié)構(gòu)和參數(shù)。因?yàn)?，在相同的條件下, 分裂導(dǎo)線要比單導(dǎo)線更容易產(chǎn)生舞動(dòng)。而且，隨著人們用電 的不斷增加，我國的輸電線路舞動(dòng)的可能性也隨之增加了。1. 4力學(xué)及地形的影響在風(fēng)力的不斷作用下，會(huì)產(chǎn)生升力和扭

4、距等情況，這樣 就會(huì)使得具有柔性的導(dǎo)線容易產(chǎn)生了舞動(dòng)，最終也會(huì)使導(dǎo)線 的扭轉(zhuǎn)情況更加嚴(yán)重。而且根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)得知，導(dǎo)線舞動(dòng)大 多發(fā)生在地勢開闊的地區(qū)，這無論從風(fēng)速還是空氣的流動(dòng)性 來說，都是形成導(dǎo)線舞動(dòng)的有利條件。2防止導(dǎo)線舞動(dòng)的具體措施從現(xiàn)在的情況來看，穩(wěn)定機(jī)制是基于線性動(dòng)力穩(wěn)定性的 基本理論，在增加動(dòng)態(tài)穩(wěn)定的系統(tǒng)下，改變原來的不穩(wěn)定系 統(tǒng)進(jìn)入到一個(gè)穩(wěn)定的系統(tǒng)當(dāng)中。這種理論表明，只有不穩(wěn)定 的振動(dòng)才可以產(chǎn)生大振幅的振動(dòng)。如果我們及時(shí)采取一些相 應(yīng)的措施，就可以提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性，這樣也可以消除結(jié)冰 和風(fēng)能的所帶來的傷害，最終舞動(dòng)就會(huì)被徹底制止。具體表 現(xiàn)為以下幾點(diǎn)。2. 1盡量躲開易形成舞動(dòng)的覆

5、冰區(qū)域根據(jù)風(fēng)向進(jìn)行觀察，在結(jié)冰季節(jié)的時(shí)候，風(fēng)向與導(dǎo)線軸 線的夾角大于45。時(shí)，這是舞動(dòng)形成的主要條件之一。而當(dāng) 這個(gè)夾角越小的時(shí)候，作用在導(dǎo)線上的垂直分力就會(huì)越小， 舞動(dòng)就越不容易形成。因此，線路設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)當(dāng)要減少風(fēng)向與 導(dǎo)線軸線之間的夾角。2.2改變導(dǎo)線自身的固有頻率導(dǎo)線軸向產(chǎn)生的覆冰厚度是不同的，而且在產(chǎn)生的過程 中是會(huì)不斷改變的，所以，帶覆冰的導(dǎo)線固有頻率也是隨之 變化的。而且在沒有覆冰條件的情況下，固有頻率將會(huì)最大。 因此，將固有頻率的范圍變窄是防止導(dǎo)線舞動(dòng)的條件之一。 但是也可以采用在導(dǎo)線上安裝重錘來降低最大固有頻率。但 是，還需要注意的是，選用裝置時(shí)一定要仔細(xì)、認(rèn)真的考慮, 盡量減少

6、不必要的損失。2.3利用防舞裝置采用各種防治舞動(dòng)的裝置與措施，調(diào)整系統(tǒng)的某些參 數(shù)，從而達(dá)到抑制舞動(dòng)的發(fā)生，進(jìn)而保證線路的安全運(yùn)作。 其中有以下幾種輸電線路。(1) 500 (330) kv及以上電壓等級(jí)輸電線路。%1 同塔多回輸電線路：要首先采取線夾回轉(zhuǎn)式間隔棒和 相間間隔棒；其次是采用雙擺防舞器、失諧擺及偏心重錘。%1 單回輸電線路：可以采用線夾回轉(zhuǎn)式間隔棒、失諧擺 及偏心重錘等工具。%1 緊湊型輸電線路：優(yōu)先采用相間間隔棒，其次是線夾 回轉(zhuǎn)式間隔棒，或?qū)⑵浣M合應(yīng)用。%1 特高壓輸電線路：優(yōu)先采用線夾回轉(zhuǎn)式間隔棒或線夾 回轉(zhuǎn)式間隔棒雙擺防舞器，其次是失諧間隔棒、雙擺防舞器 等。(2) 22

7、0 kv及以下電壓等級(jí)輸電線路。相導(dǎo)線垂直時(shí)應(yīng)當(dāng)首先采用相間間隔棒，其次是采用線 夾回轉(zhuǎn)式間隔棒、雙擺防舞器、失諧擺及偏心重錘等。相導(dǎo) 線水平排列時(shí)優(yōu)先采用線夾回轉(zhuǎn)式間隔棒、雙擺防舞器、防 舞鞭、失諧擺及偏心重錘等。3在導(dǎo)線舞動(dòng)的分析中存在的問題及期望導(dǎo)線舞動(dòng)的形成因素有非常多，而且各種因素之間又緊 密相聯(lián)、相互作用，從而形成了激發(fā)舞動(dòng)的情況，這也給導(dǎo) 線舞動(dòng)的探究工作帶來了巨大的挑戰(zhàn)。然而現(xiàn)如今，應(yīng)用非 線性動(dòng)力學(xué)理論研究導(dǎo)線舞動(dòng)是現(xiàn)在已經(jīng)得到一些結(jié)果的 方法，但是要想再進(jìn)一步的探究，還需要對(duì)導(dǎo)線的混沌運(yùn)動(dòng) 進(jìn)行深入的研究與分析，從而達(dá)到控制的基本條件，這樣才 能避免混沌。此外，我們還應(yīng)當(dāng)加大投入力度，一方面要高 度重視舞動(dòng)防治水平的提高，另一方面還要抓緊舞動(dòng)理論的 研究。并且，最終要努力做到不斷開展專題研究，逐層深入, 做到理論研究、試驗(yàn)分析、舞動(dòng)治理的實(shí)踐相結(jié)合，將舞動(dòng) 研究不斷推向前進(jìn)。4結(jié)語我國是導(dǎo)線舞動(dòng)多發(fā)的國家，但是我國的舞動(dòng)研究與治 理情況已經(jīng)取得了許多驕人的成績，無論是從對(duì)舞動(dòng)機(jī)理還 是防舞措施上，都做出了巨大的努力，也取得了不錯(cuò)的效果。 但是，這些與發(fā)達(dá)國家相比，還是存在著很大的差距，因此, 我國還需要不斷提高導(dǎo)線舞動(dòng)的水平。要做到理論和實(shí)踐相 結(jié)合，從根本上徹