架空輸電線路舞動的危害及其防治
架空輸電線路導線發(fā)生偏心覆冰后，在風的激勵下產(chǎn)生的一種低頻率、大振幅自激振動現(xiàn)象，由于其形態(tài)上下翻飛，形如龍舞，稱為舞動。
我國輸電線路舞動發(fā)生情況具有以下特征：
在地域分布上，舞動區(qū)域已遍及到我國大部分地區(qū)。傳統(tǒng)易舞區(qū)湖北、河南、遼寧等仍是舞動最為嚴重的地區(qū)，而湖南、河北、山東、浙江等歷史上極少有舞動記錄的省份近幾年也相繼發(fā)生了大范圍的舞動現(xiàn)象。
在舞動發(fā)生頻率上，呈現(xiàn)逐漸增加的趨勢，舞動已不再是發(fā)生在個別地區(qū)、個別區(qū)段的小概率事件。
線路舞動持續(xù)時間變長、破壞強度增大，由于有利于舞動的天氣條件相對穩(wěn)定引起舞動持續(xù)時間長。
部分特高壓線路為東西走向，且經(jīng)過舞動高發(fā)區(qū)。特高壓線路舞動能量大、破壞力強，金具易疲勞損傷，潛在風險大，影響國家能源戰(zhàn)略規(guī)劃。
湖北地形大致為三面高、中間低、略向南敞開的不完整盆地，三峽水電廠為重要外送電源點，500kV輸電線路多為東西走向，線路極易發(fā)生舞動。近年來，湖北電網(wǎng)先后經(jīng)歷了兩次嚴重的舞動，故障區(qū)段線路為東西走向，位于平原易舞動區(qū)。2015-2019年期間，湖北電網(wǎng)500kV及以上輸電線路因舞動跳閘18次，220kV及以上輸電線路因舞動跳閘31次，尤其在2015年、2018年，先后經(jīng)歷了兩次嚴重的舞動， 220kV及以上輸電線路舞動次數(shù)分別為11次和18次。 圖1 2015-2019年全省220kV及以上輸電線路舞動跳閘情況 以上18次故障區(qū)段線路為東西走向，位于2級及以上易舞動區(qū)。 圖2 舞動故障點在舞區(qū)圖中的分布 線路舞動的危害主要有機械損傷和電氣故障兩類。機械損傷包括螺栓松動、脫落，金具、絕緣子、跳線損壞，導線斷股、斷線，塔材、基礎(chǔ)受損等；電氣故障主要包括相間跳閘、閃絡(luò)，導線燒蝕、斷線，相地短路以及混線跳閘等。 螺栓松動、脫落：輸電線路舞動使耐張塔的主材接點和橫擔緊固螺栓松扣、磨損甚至剪斷，嚴重影響鐵塔受力。 圖3 螺栓脫落 金具、絕緣子、跳線損壞：由于舞動的力學作用，使得已有內(nèi)部絕緣損壞或機械損傷的絕緣子鋼腳破裂，造成掉線停電。 圖4 絕緣子掉串 導線斷股、斷線：舞動產(chǎn)生的導線交變應(yīng)力造成導線損傷或?qū)Ь€金具磨損，導線斷線。 圖5 間隔棒磨損導線 塔材、基礎(chǔ)受損：舞動增加了桿塔交變應(yīng)力，便桿塔橫擔和塔身失穩(wěn)或塔材松動，影響運行。 圖6 桿塔塔頭變形 相間跳閘、閃絡(luò)：舞動會導致導線間隙減小，從而引起相間短路。 導線燒蝕、斷線：舞動可能會引起導線燒蝕，嚴重的會引起線路斷線。 相地跳閘：舞動也會導致導線和地線的間隙減小，從而引起相地短路。 混線跳閘等。 圖7 導線燒蝕 影響輸電線路舞動主要有氣象條件因素、地理因素、線路自身因素等。 導線不均勻覆冰是完成舞動的主要原因，在氣溫低（-8~-11℃）、雨量較少的情況下，由于細小水滴與導線表面一觸即凝，易形成典型的新月形覆冰；而當氣溫較高、雨量較大時，水滴到達導線表面時達不到一觸即凝，此時，如果風速較低，易形成典型的扇形覆冰，若風速較高，在水滴未凝結(jié)之前被風排擠而易形成近似D形的覆冰，且導線覆冰下垂部分將繼續(xù)生長成冰凌。這幾種冰形都極易發(fā)生舞動。 風激勵是導線舞動的直接原因。一段線路舞動的大小與狀態(tài)主要決定于風向與導線軸線的夾角：當夾角為90°時，對舞動的影響最大；反之，當夾角為零，即風向平行于導線軸線時，引起舞動的可能性最小。另一方面，導線舞動多產(chǎn)生于平原開闊地帶。 主要指輸電線路所在區(qū)域的地形與地勢；在同等氣象條件下，與山區(qū)或丘陵地區(qū)相比，平原開闊地區(qū)風速更大，更易形成穩(wěn)態(tài)風，這將更加利于舞動的形成。 線路本身的結(jié)構(gòu)和參數(shù)，是引起線路舞動的內(nèi)因，導線分裂數(shù)越多、導線直徑越大、檔距越大、鐵塔越高越容易引起舞動。 （一）提高線路本體防舞設(shè)防標準。依據(jù)《輸電線路舞動治理工作指導意見》（國家電網(wǎng)生[2010]452號）和《架空輸電線路防舞設(shè)計規(guī)范》（Q/GDW1829-2012）等文件工作要求，提高線路本體防舞設(shè)防標準，全面提升舞動區(qū)線路本體防舞能力。一是合理選擇路徑，選擇路徑時應(yīng)加強舞動區(qū)域的勘測和調(diào)查，宜避免路徑橫穿風口、埡口等舞動微氣象、微地形地帶。二是適當縮短檔距和耐張段長度，2級及以上舞動區(qū)內(nèi)，耐張段長度原則上不宜超過3km，不應(yīng)超過4km；檔距不宜超過300m。三是合理選擇桿塔和基礎(chǔ)型式，如舞動區(qū)不采用緊湊型、緊縮型等相間距較小的塔型，不采用獨腳拉線塔；“三跨”處的耐張塔采用鋼管塔或防舞能力相當?shù)乃?；桿塔采取全塔防松措施；不采用插入式基礎(chǔ)。 （二）加強舞動監(jiān)測和資料整理，優(yōu)化防舞裝置的選擇和安裝。合理選擇舞動在線監(jiān)測裝置，針對舞動幅值、頻率、半波數(shù)，以及風速、風向、氣溫、覆冰等參數(shù)進行監(jiān)測；結(jié)合舞動監(jiān)測數(shù)據(jù)評估各類防舞裝置的適用性，優(yōu)化防舞裝置的選擇和安裝。并依據(jù)《輸電線路防舞動差異化改造技術(shù)要求》（國家電網(wǎng)生[2010]774 號），綜合考慮舞動線路區(qū)段線路結(jié)構(gòu)形式、各類已有防舞裝置的實際防舞效果和各類舞動裝置的特點，以及防舞裝置的使用經(jīng)驗來選擇和安裝防舞裝置，并采用預絞絲等保護導線的措施。 （三）針對舞動區(qū)絕緣子串UB掛板加球頭掛環(huán)的常規(guī)金具結(jié)構(gòu)形式加以改造，提高舞動區(qū)絕緣子串安全系數(shù)。排查絕緣子串UB掛板加球頭掛環(huán)的常規(guī)金具結(jié)構(gòu)形式，對舞動區(qū)絕緣串掛點的UB掛板改造為EB或GD掛板形式。針對2級及以上舞動區(qū)，導線懸垂絕緣子串改為獨立雙串，改造實施困難時采用雙聯(lián)單掛點，但掛點金具強度提高1級。 （四）強化和落實覆冰舞動后輸電線路設(shè)備安全隱患排查工作。落實十八項反措要求，于覆冰舞動后進行桿塔螺栓松動、導地線線夾出口出、絕緣子鎖緊銷及相關(guān)掛點金具檢查和處理。 來源：鄂電安全你我他
