架空电力线上电线的振动和跳动

在职学习 航空线路 在自然条件下，除了通常由冰、风和温度的作用引起的导体运行变化外，导体的振动和舞蹈现象也很有趣。

在低风速下观察到垂直平面中的线的振动，并且包括在纵向（站立）的线中的外观，并且主要是振幅高达 50 mm 和频率为 5-50 Hz 的漫游波。振动的结果是电线导体的断裂、支撑螺栓的自松动、绝缘串配件部件的损坏等。

为了对抗振动，通过在连接点、自动振动夹和消音器（减震器）中盘绕来加强电线。

在架空线路中，还有另一种研究较少的现象，即导体的舞动，即导体的大幅度振荡，导致不同相的导体发生碰撞，因此，这种现象较少见。 , 下降线不起作用。

线材振动

当导体周围的气流被引导通过线的轴线或与该轴线成一定角度时，涡流出现在导体的背风侧。风与金属丝周期性分离，并在相反方向形成涡流。

底部旋涡的分离导致背风侧出现环流，A点的流速v变得大于B点，从而出现风压的垂直分量。

当涡流形成的频率与拉伸线的固有频率之一一致时，后者开始在垂直平面内振动。在这种情况下，一些点大多偏离平衡位置，形成波腹，而另一些则留在原地，形成所谓的波节。只有导体的角位移发生在节点处。

这被称为振幅不超过 0.005 半波长或线振动的两倍直径的线的振动。

图 1. 电线后面的涡流形成

风速0.6-0.8米/秒时会出现线材振动；随着风速的增加，范围内的振动频率和波数增加；当风速超过5-8米/秒时，振动幅度很小，对导体没有危险。

运行经验表明，线路振动最常发生在穿越开阔平坦地形的线路上。在森林中的线路段和不平坦的地形上，振动的持续时间和强度要小得多。

通常，在超过 120 m 的距离处会观察到电线振动，并且随着距离的增加而增加。穿越距离超过 500 米的河流和水域时，振动尤其危险。

振动的风险在于单根电线在它们离开夹具的区域中断裂。这些不连续性是由于振动引起的钢丝周期性弯曲的交变应力叠加在悬挂钢丝中的主要拉伸应力上造成的。如果后者的应力很低，则总应力不会达到导体因疲劳而失效的极限。

米。 2.飞行中沿线的振动波

根据观察和研究，人们发现断线的风险取决于所谓的平均工作电压（年平均温度和没有额外负载时的电压）。

ALCOA“SCOLAR III”振动记录仪安装在螺旋支架上

控制导线振动的方法

根据 PUE 单根铝线和钢铝线，在距离超过 80 m 时，横截面最大为 95 mm2，在距离超过 100 m 时，横截面为 120 — 240 mm2，在距离超过 300 mm2 时，横截面为 300 mm2 或更大超过 120 m，如果年平均温度下的张力超过 3.5 daN / mm2 (kgf / mm2)，铝导体中为 4.0 daN / mm2，则必须保护距离超过 120 m 的所有横截面的钢丝和电缆免受振动在钢铝导体中，在钢丝和电缆中为 18.0 daN / mm2。

在小于上述距离时，不需要振动保护。如果年平均温度下的应力在铝中不超过 4.0 daN / mm2，在钢铝导体中不超过 4.5 daN / mm2，则双导体分相线路也不需要振动保护。

三线和四线相分离通常不需要振动保护。所有受侧风保护的线路部分不受振动保护。在河流和水域的大型交叉点，无论电线中的电压如何，都需要保护。

通常，将线路导体中的电压降低到不需要振动保护的值在经济上是无利可图的。因此，在电压为 35 — 330 kV 的线路上，减振器以悬挂在钢缆上的两个重物的形式制成。

减振器吸收振弦的能量并降低夹具周围的振动幅度。减振器必须安装在距端子一定距离处，具体取决于电线的品牌和电压。

在一些防振线上，采用与导线相同材质的钢筋，在导线固定在支架上的地方缠绕1.5～3.0m长的钢筋。

钢筋的直径在支架中心的两侧减小。钢筋增加了钢丝的刚度并降低了振动损坏的可能性。然而，减振器是处理振动的最有效手段。

米。 3、钢丝上的减振器

用于横截面为 25-70 mm2 的单根钢铝线和最大为 95 mm2 的铝线的振动保护，悬挂在钢丝下方（支撑支架下方）的环型阻尼器（阻尼环）以环的形式，长度为 1.0，建议使用 -1.35 m 的同一截面的电线。

国外实践中，也采用一圈或几圈连续回路的回路阻尼器来保护大截面的电线，包括大过渡处的电线。

在电线上跳舞

钢丝的舞动，就像振动一样，是由风激发的，但不同于振幅很大，达到12-14米，波长很长的振动。在单线线路上，最常观察到一个波的舞蹈，即在范围内有两个半波（图 4），在带有分裂线的线路上 - 在一个跨度内有一个半波。

在垂直于线轴的平面中，当线沿着细长的椭圆舞动时，线移动，其主轴是垂直的或偏离垂直的微小角度（最大10-20°）。

椭圆的直径取决于下垂箭头：在范围内跳动一个半波时，椭圆的大直径可达下垂箭头的60-90%，而跳动两个半波- 30-45%下垂箭头。椭圆的小径通常是大径长度的 10% 到 50%。

通常，在结冰的条件下会观察到钢丝舞。冰主要沉积在背风侧的电线上，结果导致电线形状不规则。

当风作用在单面结冰的电线上时，顶部的气流速度增加，压力降低。这导致提升力 Vy 导致钢丝舞动。

跳舞的危险在于，各相导线的振动以及电线电缆的振动是异步发生的；经常会出现电线反向走线、靠近甚至碰撞的情况。

在这种情况下，会发生放电，导致个别电线熔化，有时电线会断裂。也有 500 kV 线路的导体上升到电缆高度并与电缆相撞的情况。

米。 4：a——在飞行中的电线上跳舞的波浪，b——一根电线在它们之间的气流中被冰覆盖。

带有舞蹈阻尼器的实验线运行的令人满意的结果仍然不足以减少线之间的距离。

在一些异相导线间距不够的外来线路上，加装了绝缘距离元件，排除了导线跳动时卡住的可能性。