架空電力線上電線的振動和跳動

在職學習 航空線路 在自然條件下，除了通常由冰、風和溫度的作用引起的導體運行變化外，導體的振動和舞蹈現像也很有趣。

在低風速下觀察到垂直平面中的線的振動，並且包括在縱向（站立）的線中的外觀，並且主要是振幅高達 50 mm 和頻率為 5-50 Hz 的漫遊波。振動的結果是電線導體的斷裂、支撐螺栓的自鬆動、絕緣串配件部件的損壞等。

為了對抗振動，通過在連接點、自動振動夾和消音器（減震器）中盤繞來加強電線。

在架空線路中，還有另一種研究較少的現象，即導體的舞動，即導體的大幅度振盪，導致不同相的導體發生碰撞，因此，這種現象較少見。 , 下降線不起作用。

線材振動

當導體周圍的氣流被引導通過線的軸線或與該軸線成一定角度時，渦流出現在導體的背風側。風與金屬絲週期性分離，並在相反方向形成渦流。

底部旋渦的分離導致背風側出現環流，A點的流速v變得大於B點，從而出現風壓的垂直分量。

當渦流形成的頻率與拉伸線的固有頻率之一一致時，後者開始在垂直平面內振動。在這種情況下，一些點大多偏離平衡位置，形成波腹，而另一些則留在原地，形成所謂的波節。只有導體的角位移發生在節點處。

這被稱為振幅不超過 0.005 半波長或線振動的兩倍直徑的線的振動。

圖 1. 電線後面的渦流形成

風速0.6-0.8米/秒時會出現線材振動；隨著風速的增加，範圍內的振動頻率和波數增加；當風速超過5-8米/秒時，振動幅度很小，對導體沒有危險。

運行經驗表明，線路振動最常發生在穿越開闊平坦地形的線路上。在森林中的線路段和不平坦的地形上，振動的持續時間和強度要小得多。

通常，在超過 120 m 的距離處會觀察到電線振動，並且隨著距離的增加而增加。穿越距離超過 500 米的河流和水域時，振動尤其危險。

振動的風險在於單根電線在它們離開夾具的區域中斷裂。這些不連續性是由於振動引起的鋼絲週期性彎曲的交變應力疊加在懸掛鋼絲中的主要拉伸應力上造成的。如果後者的應力很低，則總應力不會達到導體因疲勞而失效的極限。

米。 2.飛行中沿線的振動波

根據觀察和研究，人們發現斷線的風險取決於所謂的平均工作電壓（年平均溫度和沒有額外負載時的電壓）。

ALCOA“SCOLAR III”振動記錄儀安裝在螺旋支架上

控制導線振動的方法

根據 PUE 單根鋁線和鋼鋁線，在距離超過 80 m 時，橫截面最大為 95 mm2，在距離超過 100 m 時，橫截面為 120 — 240 mm2，在距離超過 300 mm2 時，橫截面為 300 mm2 或更大超過 120 m，如果年平均溫度下的張力超過 3.5 daN / mm2 (kgf / mm2)，鋁導體中為 4.0 daN / mm2，則必須保護距離超過 120 m 的所有橫截面的鋼絲和電纜免受振動在鋼鋁導體中，在鋼絲和電纜中為 18.0 daN / mm2。

在小於上述距離時，不需要振動保護。如果年平均溫度下的應力在鋁中不超過 4.0 daN / mm2，在鋼鋁導體中不超過 4.5 daN / mm2，則雙導體分相線路也不需要振動保護。

三線和四線相分離通常不需要振動保護。所有受側風保護的線路部分不受振動保護。在河流和水域的大型交叉點，無論電線中的電壓如何，都需要保護。

通常，將線路導體中的電壓降低到不需要振動保護的值在經濟上是無利可圖的。因此，在電壓為 35 — 330 kV 的線路上，減振器以懸掛在鋼纜上的兩個重物的形式製成。

減振器吸收振弦的能量並降低夾具周圍的振動幅度。減振器必須安裝在距端子一定距離處，具體取決於電線的品牌和電壓。

在一些防振線上，採用與導線相同材質的鋼筋，在導線固定在支架上的地方纏繞1.5～3.0m長的鋼筋。

鋼筋的直徑在支架中心的兩側減小。鋼筋增加了鋼絲的剛度並降低了振動損壞的可能性。然而，減振器是處理振動的最有效手段。

米。 3、鋼絲上的減振器

用於橫截面為 25-70 mm2 的單根鋼鋁線和最大為 95 mm2 的鋁線的振動保護，懸掛在鋼絲下方（支撐支架下方）的環型阻尼器（阻尼環）以環的形式，長度為 1.0，建議使用 -1.35 m 的同一截面的電線。

國外實踐中，也採用一圈或幾圈連續迴路的迴路阻尼器來保護大截面的電線，包括大過渡處的電線。

在電線上跳舞

鋼絲的舞動，就像振動一樣，是由風激發的，但不同於振幅很大，達到12-14米，波長很長的振動。在單線線路上，最常觀察到一個波的舞蹈，即在範圍內有兩個半波（圖 4），在帶有分裂線的線路上 - 在一個跨度內有一個半波。

在垂直於線軸的平面中，當線沿著細長的橢圓舞動時，線移動，其主軸是垂直的或偏離垂直的微小角度（最大10-20°）。

橢圓的直徑取決於下垂箭頭：在範圍內跳動一個半波時，橢圓的大直徑可達下垂箭頭的60-90%，而跳動兩個半波- 30-45%下垂箭頭。橢圓的小徑通常是大徑長度的 10% 到 50%。

通常，在結冰的條件下會觀察到鋼絲舞。冰主要沉積在背風側的電線上，結果導致電線形狀不規則。

當風作用在單面結冰的電線上時，頂部的氣流速度增加，壓力降低。這導致提升力 Vy 導致鋼絲舞動。

跳舞的危險在於，各相導線的振動以及電線電纜的振動是異步發生的；經常會出現電線反向走線、靠近甚至碰撞的情況。

在這種情況下，會發生放電，導致個別電線熔化，有時電線會斷裂。也有 500 kV 線路的導體上升到電纜的高度並與電纜相撞的情況。

米。 4：a——在飛行中的電線上舞動的波浪，b——一根電線在它們之間的氣流中被冰覆蓋。

帶有舞蹈阻尼器的實驗線運行的令人滿意的結果仍然不足以減少線之間的距離。

在一些異相導線間距不夠的外來線路上，加裝了絕緣距離元件，排除了導線跳動時卡住的可能性。