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《第四章導(dǎo)線的振動和防振.doc》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、第四章導(dǎo)線和地線的振動和防振第一節(jié)振動的類型和特點(diǎn)張緊在空間的導(dǎo)線，由于受到各種因素的影響而引起導(dǎo)線的振動?，F(xiàn)在已知的在架空線上發(fā)生的振動的類型主要有微風(fēng)振動、次檔距振蕩、脫冰跳躍、橫向碰擊、電暈舞動、短路振蕩和湍流振動等。下面簡要敘述這些振動的特點(diǎn)、產(chǎn)生的原因、危害和防止措施。一、微風(fēng)振動。微風(fēng)振動是在風(fēng)速為0.5~10m/s的均勻風(fēng)垂直吹向?qū)Ь€時，在導(dǎo)線背風(fēng)面形成穩(wěn)定的渦流。由于周期性渦流升力分量的作用，使導(dǎo)線發(fā)生振動。二、舞動。當(dāng)風(fēng)速為5~15m/s左右的風(fēng)力作用在非對稱外形的導(dǎo)線上，最常見的情況是作用在
2、覆冰厚度不對稱的導(dǎo)線上時，由于風(fēng)力作用角度的變化產(chǎn)生的脈動風(fēng)力，破壞了導(dǎo)線的靜力平衡，而形成大幅度舞動。一般認(rèn)為，在一個檔距中，舞動的起始點(diǎn)發(fā)生在弧垂較低的部位，而不是在導(dǎo)線懸掛點(diǎn)較高的部分。因?yàn)榛〈棺畹忘c(diǎn)受到的垂直重力和水平分力最小，故最容易被特定的風(fēng)力舉起，于是舞動振蕩現(xiàn)象便會向全檔距傳播。其特點(diǎn)是振動大、頻率低、持續(xù)時間長（振幅在10m以下、頻率為0.1~1Hz）。在一個檔距中，往往會出現(xiàn)1~4個半的振動波。振動的持續(xù)時間可達(dá)數(shù)小時之久。在一個檔距中發(fā)生舞動時，常常波及到相鄰檔。導(dǎo)線某一點(diǎn)的振動軌跡通常呈
3、橢圓形。導(dǎo)線覆冰不均勻是導(dǎo)致舞動現(xiàn)象的根本因素。通常發(fā)生在氣溫0℃左右的平原或丘陵地區(qū)，而且粗的導(dǎo)線比細(xì)的導(dǎo)線，分裂導(dǎo)線比單導(dǎo)線，更容易引起舞動。舞動現(xiàn)象在線路上極少發(fā)生，而一旦發(fā)生，便會造成嚴(yán)重后果。不僅導(dǎo)線、絕緣子、金具或桿塔構(gòu)件受到損傷，還可能引起相間或相對地的短路事故。如2008年1月下旬，在河南、湖南、江西等地因凍雨和暴雪持續(xù)半月至一月余，出現(xiàn)了持續(xù)70小時以上、振幅達(dá)8米以上的強(qiáng)烈舞動，動態(tài)荷載達(dá)靜態(tài)荷載的3倍以上，造成多處倒塔事故。防止舞動造成危害的主要措施是增大線間距離、縮小檔距、采用防冰導(dǎo)線和
4、研制舞動抑制器等。三、次檔距振蕩。次檔距振蕩是指發(fā)生在分裂導(dǎo)線相鄰兩間隔棒之間的檔距中的一種振蕩。由于該振動的頻率很低，故一般稱為“振蕩”。次檔距振蕩在線路中較少出現(xiàn)，通常在風(fēng)速為5～15m/s的風(fēng)力作用下，由于迎風(fēng)導(dǎo)線產(chǎn)生的紊流，影響到背風(fēng)導(dǎo)線而產(chǎn)生氣流的擾動，破壞了導(dǎo)線的平衡而形成振蕩。它的表現(xiàn)形式，常常是各子導(dǎo)線不同期的擺動，周期性的分開和聚攏，導(dǎo)線在空間的運(yùn)動軌跡呈橢圓形。次檔距振蕩的振幅與次檔距長度、風(fēng)速大小和分裂導(dǎo)線的結(jié)構(gòu)形式有關(guān)，一般次檔距振蕩的振幅從相當(dāng)于導(dǎo)線直徑到0.5m，頻率為1～3Hz，一
5、個次檔距中可出現(xiàn)一個或數(shù)個半波。容易產(chǎn)生次檔距振蕩的條件如下：1.分裂導(dǎo)線的間距與子導(dǎo)線直徑的比值。當(dāng)分裂導(dǎo)線的間距與子導(dǎo)線直徑的比值小于10時，便可能產(chǎn)生嚴(yán)重的次檔距振蕩。因此要求該比值在15～18之間。我國500kV超高壓線路，采用的四分裂導(dǎo)線的子導(dǎo)線的標(biāo)稱截面為300～400mm，直徑為24～28mm，我國的阻尼間隔棒規(guī)范中，三分裂和四分裂導(dǎo)線的子導(dǎo)線間距為450mm，間距與子導(dǎo)線直徑的比值為16～19。加大子導(dǎo)線間距的優(yōu)點(diǎn)是減小了尾流效應(yīng)（即風(fēng)吹子導(dǎo)線時在其背風(fēng)面產(chǎn)生的渦流對相鄰子導(dǎo)線的影響）。2.線路
6、的地理?xiàng)l件。最嚴(yán)重的次檔距振蕩總是發(fā)生在開闊地帶，如近海、近湖或平坦開闊地帶。因?yàn)檫@些地區(qū)容易產(chǎn)生均勻的風(fēng)速。3.次檔距大小。當(dāng)次檔距較大時，容易產(chǎn)生次檔距振蕩。次檔距振蕩是分裂導(dǎo)線一種特定的主要振動，其危害和微風(fēng)振動相同?？赡茉斐蓪?dǎo)線、間隔棒、絕緣子和金具等的損傷。防止次檔距振蕩的主要措施是對雙分裂導(dǎo)線采用垂直布置，避免子導(dǎo)線間的尾流效應(yīng)；采用具有消振作用的阻尼間隔棒和增大子導(dǎo)線間距等。四、電暈舞動。電暈舞動現(xiàn)象發(fā)生在電位梯度超過2kV/mm，并且處于潮濕地區(qū)的高壓線路中。一般認(rèn)為是由于電暈放電導(dǎo)致氣流產(chǎn)生動
7、力作用而形成電暈舞動。電暈舞動的振幅通常在1m以下，頻率很低，一般為零點(diǎn)幾Hz至1Hz，在一個檔距中可產(chǎn)生數(shù)個半波，導(dǎo)線振蕩軌跡常呈橢圓形。電暈舞動可導(dǎo)致導(dǎo)線、絕緣子和金具等的損傷，同時還造成電暈電力損耗和對通信、無線電、電視等設(shè)施的干擾。防止電暈舞動的措施是采用較粗的導(dǎo)線如擴(kuò)徑導(dǎo)線或分裂導(dǎo)線以防止電暈放電。五、橫向碰擊。橫向碰擊是由于周期性風(fēng)速的變化，作用在導(dǎo)線的某一段上所形成的來回?cái)[動。擺動的幅度可達(dá)數(shù)米，在一個檔距內(nèi)可發(fā)生一個半波長的基本波，其持續(xù)時間可達(dá)數(shù)小時。橫向碰擊易發(fā)生在山谷或水壩口等風(fēng)力集中的地
8、方，但極少發(fā)生。一旦發(fā)生橫向碰擊，首先造成線間短路，其次是絕緣子和金具等的損壞。防止措施是在選擇線路路徑時，注意避開風(fēng)力集中的地段或增大線間距離。六、短路振蕩。短路振蕩僅發(fā)生在分裂導(dǎo)線的線路上。短路時短路電流產(chǎn)生的電磁吸引力，使同相分裂的子導(dǎo)線間相互吸引，每個次檔距內(nèi)都會產(chǎn)生一個半波長的碰擊振蕩。其后果是造成間隔棒和導(dǎo)線的碰擊損傷。改善措施是縮短間隔棒的間距和增加間隔棒的強(qiáng)度。七、湍流
