架空線路導(dǎo)線振動的危害和防振

架空線路導(dǎo)線振動的危害和防振Q2涂料人CoatRen風(fēng)對線路的危害，除了大風(fēng)引起倒桿、歪桿、斷線等造成架空電力線路停電事故外，還會因風(fēng)在較低風(fēng)速或中等風(fēng)速情況下使導(dǎo)線和避雷線引起振動，發(fā)生跳躍，造成碰線、混線閃絡(luò)事故，嚴(yán)重時會因?qū)Ь€振動造成斷線、倒桿、斷桿事故。1事故現(xiàn)象及經(jīng)過事故發(fā)生于臨清市郊東環(huán)路與先鋒路交叉路口西側(cè)3502熱電II回聯(lián)絡(luò)線36#桿，桿型為90。轉(zhuǎn)角雙回路鋼管塔。3502線路全長4.5km，直線桿為18m水泥桿瓷橫擔(dān)雙回路，轉(zhuǎn)角桿為管型鐵塔，鐵塔高為15m，導(dǎo)線為LGJ-185,臨界檔距為212m，水平檔距100m，垂直檔距110m。當(dāng)日上午3502線路兩端(熱電廠和變電所)同時跳閘，3502線路全線停電，熱電廠7#機組停運，影響與3502線路平行架設(shè)的10kV310線路跳閘停電。同時故障點處發(fā)出放電巨響。3502線路事故跳閘后經(jīng)現(xiàn)場仔細(xì)檢查，管塔上段是從上、下段連接法蘭處脫落的。在現(xiàn)場找到脫落掉的螺栓及螺帽各12個，檢查螺栓螺紋均有滑裂痕跡，檢查塔根及基礎(chǔ)連接正常，無異常變化。根據(jù)以上現(xiàn)象，當(dāng)時電網(wǎng)沒有操作，也無其他事故，認(rèn)定該事故是由于導(dǎo)線振動所引起?，F(xiàn)場做出了處理方案，在短時間恢復(fù)了送電。2事故原因及機理事故發(fā)生原因：上面現(xiàn)場檢查及分析已初步認(rèn)定事故直接原因是由導(dǎo)線振動所引起。為進一步確定管塔脫節(jié)的原因，經(jīng)過對鐵管塔本體又進行了全面質(zhì)量檢查，對連接法蘭所用連接螺栓經(jīng)省質(zhì)檢所進行檢驗，所使用M24X70螺栓符合標(biāo)準(zhǔn)，保證荷載達(dá)110kN?130kN。其脫落原因是螺母松動，當(dāng)振動力向上時，造成螺栓拉絲，螺母脫落，而管塔上段脫離下段，下段塔身穩(wěn)定無損。因該塔為線路右轉(zhuǎn)彎塔，合成力向內(nèi)側(cè)角分角線，所以塔上段落向西北角院內(nèi)，由此可知法蘭盤連接螺栓松動，是造成脫節(jié)的客觀原因。至于導(dǎo)線振動產(chǎn)生的可能性，從線路及鐵塔所處地理環(huán)境及線路運行條件分析，鐵塔處于兩條公路交叉口，屬于開闊地的風(fēng)口，LGJ-185導(dǎo)線線路檔距小，全線路沒加裝防振裝置，事故當(dāng)日天氣晴而且風(fēng)不大，風(fēng)速小有利于產(chǎn)生導(dǎo)線振動，所以經(jīng)過幾次事故分析，最后仍認(rèn)定事故是由導(dǎo)線振動所引起。導(dǎo)線振動機理：導(dǎo)線的振動定義：在架空線路的檔距中間，由于風(fēng)力的作用而引起導(dǎo)線的周期性振蕩稱為導(dǎo)線的振動。這種振動發(fā)生在導(dǎo)線的垂直方向，也即導(dǎo)線的振動力是向上或向下垂直于導(dǎo)線方向的。振動機理：架空電力線路，架設(shè)在空中其導(dǎo)線可視為是一個長圓柱體，根據(jù)空氣動力學(xué)原理，當(dāng)空氣在空中遇到圓柱體（如導(dǎo)線）時，在柱體的后面形成渦流，如果渦流在柱體上部和下部交替著形成，此種狀態(tài)就能繼續(xù)存在下去。當(dāng)渦流在導(dǎo)線（柱體）下部形成時，柱體上部氣流速度較柱體下部為大，這時，風(fēng)對柱體的壓力就有一個垂直向上的分量，當(dāng)這量大到一定程度時，就能使柱體向上移動。當(dāng)渦流在柱體的上部形成時，同理柱體受到一個垂直向下的沖擊，使導(dǎo)線向下移動。當(dāng)風(fēng)向與線路垂直，且交替地產(chǎn)生向上或向下的作用力，如果這一作用力的頻率相等或接近時就造成導(dǎo)線的振蕩，這種振蕩稱為〃振動〃，導(dǎo)線的振動是產(chǎn)生在垂直面內(nèi)。影響振動的因素：使導(dǎo)線產(chǎn)生穩(wěn)定振動的原動力是有規(guī)律的周期性的沖擊作用，也就是說渦流的形成是周期性的，而這種周期性的渦流只有當(dāng)均勻的氣流（風(fēng)速在0.4?8m/s）碰到導(dǎo)線時才能發(fā)生，因而可以說使導(dǎo)線發(fā)生穩(wěn)定性的振動的先決條件是均勻氣流。均勻氣流形成與下列因素有關(guān)：氣流的均勻性與風(fēng)速及導(dǎo)線距地面高度有關(guān)。離地高度不超過12m時，4m/s以內(nèi)的風(fēng)速都能形成均勻氣流；離地高度在25m以內(nèi)時，5m/s以內(nèi)的風(fēng)速都能形成均勻氣流；在離地高度40m時，6?8m/s以內(nèi)風(fēng)速都能形成均勻氣流。導(dǎo)線振動還與電壓等級有關(guān)，電壓越高導(dǎo)線懸掛點越高，造成穩(wěn)定性振動的可能性也就越大，導(dǎo)線因振動受到的破壞越嚴(yán)重。風(fēng)的方向與線路間的夾角，也影響導(dǎo)線振動。當(dāng)風(fēng)向與線路方向夾角在45°?90。時，能產(chǎn)生穩(wěn)定的振動；在30°?45。時，振蕩不穩(wěn)定；小于30。時，不產(chǎn)生振動。地理條件也對導(dǎo)線振動有很大影響，一般在平原地帶導(dǎo)線振動強度和持久程度都會高一些。如果線路附近有森林，則振動的可能性要大大地減弱。應(yīng)力對振動的影響。導(dǎo)線張力的提高，會使導(dǎo)線振動的振幅增大。以上幾項影響導(dǎo)線振動的因素，都對導(dǎo)線振動起著不同的作用，分析本次事故，也由以上幾種因素造成。由于沒有事故當(dāng)時的實際參數(shù)，其振幅和振動力還不能定量分析。從現(xiàn)場調(diào)查當(dāng)時管塔向上抖起一米左右說明導(dǎo)線振動時向上的振動力很大。足以抖起上段，在此沖擊力的作用下，使上段脫離塔身。至于16個螺栓全部脫落，是由于塔體投入運行后，可能發(fā)生過多次微風(fēng)振動，使螺帽松動，又由于平時運行檢查不嚴(yán)，沒有發(fā)現(xiàn)螺母松動，所以遇到這次較嚴(yán)重振動，就造成了塔身上段因上拔力而脫落，十幾只瓷橫擔(dān)也因上下振動沖擊力而折斷。3事故的防范措施（防振措施）（1）對3502線路全線進行一次登桿檢查，對發(fā)現(xiàn)的斷股、歪桿、零件破損等缺陷進行徹底維修或更換。特別是導(dǎo)線和絕緣子固定點和耐張線夾固定導(dǎo)線夾口，認(rèn)真仔細(xì)檢查，對固定處無鋁包帶者，加補鋁包帶。按一般規(guī)定原線路因檔距小，沒裝防震錘，此次事故后，對處于開闊地帶小檔距也增加安裝防震錘，沿線全部加裝護線條，減少發(fā)生振動的機率。適當(dāng)調(diào)整導(dǎo)線弧垂，降低平均運行應(yīng)力，因?qū)Ь€振動的振幅和波長直接與導(dǎo)線張力有關(guān)，它是影響導(dǎo)線振動的關(guān)鍵因素。當(dāng)年平均運行應(yīng)力增大時，導(dǎo)線振幅也相應(yīng)增大，容易使導(dǎo)線疲勞而斷股，所以可適當(dāng)放松一點弧垂，降低導(dǎo)線運行張力，盡量減少導(dǎo)線振動的機率。加強線路維護，提高安裝和檢修質(zhì)量。桿塔組立完畢和導(dǎo)線架設(shè)完畢以后，都要按照有關(guān)規(guī)程對桿塔和金具的所有連接和緊固螺絲進行一次緊固檢查。必要時使用防松螺栓或?qū)β菽竿饴菁y打沖兩處，以防螺母松動。為此，要求對3502線路所有鐵塔進行如上處理。提高思想認(rèn)識，加強對架空線路的防振觀念。在架空線路運行中，雖也曾發(fā)生幾次導(dǎo)線混線事故，也認(rèn)識到是一種諧振現(xiàn)象，但還沒認(rèn)識是微風(fēng)振動所引起。從這次對3502線路倒塔事故分析中，對以前發(fā)生的幾起混線事故，也認(rèn)清了是微風(fēng)