架空線路振動原因與防振措施的探討

目前國內(nèi)對導(dǎo)線舞動的形成尚在研究中。架空線在運行中，能使導(dǎo)線舞動的力有三個：一個是風力，最大風速超過氣象區(qū)設(shè)計標準，或?qū)Ь€復(fù)冰時風速過大。第二是電動力，送電架空線發(fā)生電暈時，要消耗電能發(fā)熱，不僅增加線路電能損耗，而且嚴重時將導(dǎo)致導(dǎo)線和線路金具、絕緣子表面被燒毀，線路電暈放電使三相絕緣子閃絡(luò)造成相間的短路故障。第三是外力。

線路發(fā)生短路時，因流過很大的沖擊短路電流，會使導(dǎo)線間產(chǎn)生很大的電動力，也能使導(dǎo)線發(fā)生舞動，10kV配電線路也會發(fā)生舞動。例如涿鹿供電分公司，在110kV變電站10kV出線端，曾有4條10kV線路因在首段發(fā)生永久性短路故障，產(chǎn)生的電動力在短路點前側(cè)導(dǎo)線發(fā)生舞動，并在較大的檔距內(nèi)(80m)，使三相導(dǎo)線纏繞在一起，而且都是在氣溫較高風速很小的情況下發(fā)生的。

根據(jù)畢奧—沙瓦定律法：當線路發(fā)生三相短路時，三相導(dǎo)線流過的短路電流值相等且方向相同，中間B相受到A相和C相兩相導(dǎo)線電動力的吸引力，B相受到最大的電動吸引力，可以按下式計算：

作用在兩邊線(A相和C相)的電動吸引力，最大值可按下式計算：

兩相短路時，導(dǎo)線流過的短路電流相反，兩相產(chǎn)生的電動力相互排斥，其最大電動力可按下式計算：

線路開關(guān)能閘后，經(jīng)0.5秒重合閘動作，開關(guān)再次合閘在故障點上，短路沖擊電流又使導(dǎo)線所受的電動力增大，其值就是把第一次最大的電動力Fmax乘上動態(tài)應(yīng)力系數(shù)β=1.3，F(xiàn)max= Fmax×β(N)。導(dǎo)線在Fmax作用下，使導(dǎo)線振動增大，成為強迫振動，原有的振動頻率和強迫振動頻率很接近，導(dǎo)線就會發(fā)生共振，使導(dǎo)線的振幅值增大，且又有擺動，導(dǎo)線在吸引或排斥電動力的作用下發(fā)生舞動。嚴重時，使三相導(dǎo)線纏繞在一起。

2.2防止架空線舞動的技術(shù)措施

2.2.1覆冰

在嚴重覆冰地區(qū)，架空線在設(shè)計和選擇路徑時應(yīng)注意到：

(1)要調(diào)查清楚已有的線路和植物等覆冰情況(冰厚、覆冰范圍)、季節(jié)風速、風向、覆冰類型，線路不要在覆冰嚴重地段通過。

(2)避免靠近河泊，且要求在結(jié)冰季節(jié)的下風向側(cè)通過，避免在山峰附近風口迎風面?zhèn)韧ㄟ^，以免出現(xiàn)嚴重結(jié)冰現(xiàn)象。

(3)避免出現(xiàn)大檔距、高桿塔，盡量不采用導(dǎo)線重直排列的桿塔，宜采用三角式或水平排列的桿塔，導(dǎo)線垂直排列時，因在風速較大的情況下，容易發(fā)生混線。導(dǎo)線覆冰后需脫冰，當脫冰或不均勻脫冰時會使上、下層導(dǎo)線跳動，發(fā)生導(dǎo)線與導(dǎo)線、導(dǎo)線與避雷線混線。

(4)施工架線三相導(dǎo)線弧垂要求一致。因?qū)Ь€覆冰厚度不均，三相弧垂不同，垂直比載不同，大風時導(dǎo)線擺動頻率、振幅值不同，容易發(fā)生混線。