张宁
国网山东省电力公司宁津县供电公司 山东德州 253400
摘要：在输电线路中，一旦形成导线舞动的情况，通常可能会持续好几个小时，因此便会对高压输电线路产生非常大的损坏，对于输电线路的运行安全造成最为直接的威胁。所以，对于高压输电线路的在线监测过程中，基于传感器技术的导线舞动技术产生着十分重要的作用。所以在输电线路出现导线舞动问题之前，就必须要及时加以发现并采取有效的预警措施，避免问题的恶化。本文就对输电线路导线舞动的故障及防范措施加以简要的分析。
关键词：输电线路；导线舞动；防范措施
随着我国经济的快速发展，对电能的需求量和对电能质量的要求也不断提高，电力能源已经成为社会存在和发展的必需品。但是由于各种因素的影响，我国部分地区电网事故还依然存在，电网事故不仅影响大、速度快、后果严重，而且直接影响国家的生产建设和人民的生活秩序。所以必须对输电线路舞动给予高度的重视,尤其注重舞动的防治工作。
1.输电线路导线舞动的概述及其危害
1.1导线舞动的内涵
架空输电线路在出现偏心结冰后，架空输电线路会出现由于风振引起的高振动和低频自激振动现象。简单地说，也就是当风吹到由于结冰而变成非圆形截面的导线时，会产生一定量的空气动力，这将会导致导线产生一种低频，继而出现大幅度的自激振荡的情况。由于它的形状是上下飞舞的。像龙舞一样，所以就叫做导线舞动。 在每年的早春和初冬季节，尤其是在容易掉落冷雨的一些地区， 就非常容易产生严重影响电源、电力供应的现象，即就是所谓的导线舞动。
1.2导线舞动的机理
在输电线路中，当输电线路受到横向速度风载荷时，就会产生加速运动，并且线路还将经受空气动力学力矩便会产生巨大的扭曲。当扭转运动的频率与其垂直运动的频率同步时，就会发生导线舞动的情况。由于目前对于导线出现舞动的机制尚不够完全清楚，同时由于技术不够先进，所以针对预防导线舞动的措施尚未完成。然而，从导线舞动的重复性上可以看出，输电线路的舞动主要是基于一定的周期进行运动的。电线的扭动操作是产生舞动的主要原因。当大振幅线出现舞动时，它将在同一周期内形成扭转运动。对于导线本身吸收的能量，绝缘体，端子和其他金具吸收的能量的比例非常小，并且容易发生舞动的情况。导线的张力越大，其本身吸收的能量也就越少，因而也就越有利于舞动情况的形成与发展。
1.3输电线路舞动所造成的危害
1.3.1输电线路的舞动会引起电网的停运
如果输电线路是在外界环境因素的影响下出现舞动，其持续的时间较长，影响范围较大，则会进一步导致输电线路其他类型故障的产生，严重时会导致整个电力输电系统的瘫痪，带来的经济损失则是巨大的。舞动故障导致的电网系统停运，通常是因为舞动故障导致电网内部的机构受到了巨大的损伤，如果工作人员没有及时采取措施进行维护，则会导致电网结构内部出现永久、不可逆的损伤，进而会出现大面积、长时间的停电现象。
1.3.2输电线路的舞动会导致机械设备的停运
如果架空线路的导线在运行的过程中出现舞动故障，首先会导致的负面影响因素就是输电线路的短路与跳闸。如果舞动故障的持续时间较长，则还会导致输电线路内部结构的螺栓出现松动，从而出现断线以及断股及零件的损坏，使相关联的机械设备发生破坏。
2.导线舞动的成因分析
2.1力学因素
导线迎风表面覆冰增加,改变了导线的外形,从而在风力的作用下,产生了升力和扭距,有一定柔性的导线便象拉皮筋一样产生了越来越大的舞动,导线的整体运动会造成扭转更强烈的情况。
2.2覆冰
覆冰是架空导线发生舞动的必要条件之一。到目前为止,除极个别现象外,导线舞动发生时均发现导线上有覆冰。通常情况下,导线覆冰不均匀,形成新月形、扇形、D形等不规则形状。
冰厚从几毫米到几十毫米(最厚可达60mm户。覆冰改变了导线呈圆形的几何形状,使导线的一侧形成一个翼面,当强风横向吹过时,原来的空气动力特性有所改变。风在导线上部通过的气流速度增大而压力减小,在下部通过的气流速度减小而压力增大,因此导线受到一个上扬力,同时也受到一个水平力。由于上扬力与导线的重力作用,使导线产生垂直振荡,同时,由于导线偏心覆冰,使导线发生扭转振荡,当导线的垂直振荡与扭转振荡频率相耦合时,就会产生舞动。
2.3风的激励
舞动离不开风的激励。冬季及初春季节里,冷暖气流的交汇易引起较强的风力。在地势平坦、开阔及风口地区的输电线路,当导线覆冰、风速为4～ 20m/s,风向与线路走向的夹角不小于45°,导线易发生舞动。
2.4线路结构及参数条件
线路的结构和参数也是形成舞动的重要因素之一。从国内外的统计资料来看,在相同的环境、气象条件下,分裂导线要比单导线容易产生舞动,并且大截面的导线要比常规截面的导线易产生舞动。随着用电需求的增长、电网建设力度的增强,我国电网建设已明显呈现多分裂、大面积的发展趋势,就此而言增大了舞动的可能性。
2.5地形与地势的影响
根据国内外统计资料,导线舞动多发生于平原开阔地区,这是不难理解的。因为与山区或丘陵地区相比,平原、开阔地区无论从风速还是空气的流态来说,都更加有利于舞动的形成。通过气流对导线作用的分析可以看出,不规则的气流对导线的空气动力荷载,将会有一定程度的相互抵消,而不及同一方向的气流所造成的空气动力荷载相互叠加塔。所以,线塔愈高,不仅风速愈大,其激励状态也愈严重。
3.输电线路舞动的防治对策
3.1加强对输电线路的例行排查
（1）注重日常的巡视工作。线路运检单位和地区供电单位应结合线路的具体特点，同时还要注意地理特征以及季节变化的特点，根据实际情况制定日常巡查计划，系统确定电线杆塔的运行情况。必须要明确管辖范围内的线路和周围的地理条件的现实情况。重点对传输线路易舞动部分和线路防跳装置安装情况，根据调查结果建立反舞动档案。
（2）特殊巡视。当线路出现舞动情况时，必须要立即启动有效的应急预案，争取在最短的时间内可以抵达到故障现场，同时还应当注意收集资料，具体需要的资料主要有如下几点：气象资料：现场的风速、风向、温度、湿度等；导线覆冰厚度、形状和临近杆塔地面附属物覆冰类型以及厚度；线路结构参数，可见光照片；舞动过程的录像：要求录像资料画面尽可能的稳定并持续一定时间段、覆冰照片清晰。
3.2采取防治舞动的措施
采用各种防治舞动装置与措施,改变、调整导线系统的参数,达到抑制舞动发生,或减轻舞动强度,以保证线路的安全,也是防治舞动的重要方面。这类措施主要是通过在线路上安装防舞装置,来实现抑制舞动。主要有:合理布置分裂导线的间隔棒,设计合理的双摆防舞器,安装失谐器、整体式偏心重锤、扰流防舞器,安装阻尼线、护线条,通过安装这些构件来达到避免或者减少舞动发生的频率,降低舞动的破坏性。
3.3安装舞动监测装置
在舞动区安装必要的舞动监测装置，对输电线路舞动进行实时监测。建设分布式小型气象站，对气象信息进行监视和预警。为调度和应急处置提供技术手段，为舞动治理提供数据支撑。比如 2016年，某境内遭遇大风侵袭，瞬时最大风力达 7 级，当地电力企业立即启动恶劣天气应急预案，迅速组织人员对各变电站设备及供电线路进行特殊巡视，认真检查设备区母线及引流线有无松动、断股现象及设备上有无大风刮起的杂物，对输电线路易舞动区域和线下建筑区域加强巡视力度，杜绝一切因大风引起危及设备、线路的安全隐患，确保电网在恶劣天气下的安全运行。
4.结语
总之，输电线的导线舞蹈给安全可靠运行造成了极大的危害，需要积极加强力学分析，才能做到有针对性的治理，保证导线舞动治理工作的长期性和连贯性。
参考文献
[1]王庆华．输电线路导线舞动的国内外研究现状[J]．高电压技术 ，2017（20）：514-517．
[2]黄亚斌．架空输电线路导线舞动的分析研究[J]．中国电力，2018（27）：121-123.
[3]周华军．输电线路舞动的研究与治理[J]．电力建设 ，2018（22）：318-319．