架空線路振動(dòng)原因與防振措施的探討
目前國(guó)內(nèi)對(duì)導(dǎo)線舞動(dòng)的形成尚在研究中。架空線在運(yùn)行中,能使導(dǎo)線舞動(dòng)的力有三個(gè):一個(gè)是風(fēng)力,最大風(fēng)速超過(guò)氣象區(qū)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),或?qū)Ь€復(fù)冰時(shí)風(fēng)速過(guò)大。第二是電動(dòng)力,送電架空線發(fā)生電暈時(shí),要消耗電能發(fā)熱,不僅增加線路電能損耗,而且嚴(yán)重時(shí)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(shí),因流過(guò)很大的沖擊短路電流,會(huì)使導(dǎo)線間產(chǎn)生很大的電動(dòng)力,也能使導(dǎo)線發(fā)生舞動(dòng),10kV配電線路也會(huì)發(fā)生舞動(dòng)。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(dòng)力在短路點(diǎn)前側(cè)導(dǎo)線發(fā)生舞動(dòng),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(fēng)速很小的情況下發(fā)生的。
根據(jù)畢奧—沙瓦定律法:當(dāng)線路發(fā)生三相短路時(shí),三相導(dǎo)線流過(guò)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(dòng)力的吸引力,B相受到最大的電動(dòng)吸引力,可以按下式計(jì)算:
作用在兩邊線(A相和C相)的電動(dòng)吸引力,最大值可按下式計(jì)算:
兩相短路時(shí),導(dǎo)線流過(guò)的短路電流相反,兩相產(chǎn)生的電動(dòng)力相互排斥,其最大電動(dòng)力可按下式計(jì)算:
線路開(kāi)關(guān)能閘后,經(jīng)0.5秒重合閘動(dòng)作,開(kāi)關(guān)再次合閘在故障點(diǎn)上,短路沖擊電流又使導(dǎo)線所受的電動(dòng)力增大,其值就是把第一次最大的電動(dòng)力Fmax乘上動(dòng)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(dòng)增大,成為強(qiáng)迫振動(dòng),原有的振動(dòng)頻率和強(qiáng)迫振動(dòng)頻率很接近,導(dǎo)線就會(huì)發(fā)生共振,使導(dǎo)線的振幅值增大,且又有擺動(dòng),導(dǎo)線在吸引或排斥電動(dòng)力的作用下發(fā)生舞動(dòng)。嚴(yán)重時(shí),使三相導(dǎo)線纏繞在一起。
2.2防止架空線舞動(dòng)的技術(shù)措施
2.2.1覆冰
在嚴(yán)重覆冰地區(qū),架空線在設(shè)計(jì)和選擇路徑時(shí)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(fēng)速、風(fēng)向、覆冰類(lèi)型,線路不要在覆冰嚴(yán)重地段通過(guò)。
(2)避免靠近河泊,且要求在結(jié)冰季節(jié)的下風(fēng)向側(cè)通過(guò),避免在山峰附近風(fēng)口迎風(fēng)面?zhèn)韧ㄟ^(guò),以免出現(xiàn)嚴(yán)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(shí),因在風(fēng)速較大的情況下,容易發(fā)生混線。導(dǎo)線覆冰后需脫冰,當(dāng)脫冰或不均勻脫冰時(shí)會(huì)使上、下層導(dǎo)線跳動(dòng),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(fēng)時(shí)導(dǎo)線擺動(dòng)頻率、振幅值不同,容易發(fā)生混線。
評(píng)論