架空線路導線舞動形成原因及監(jiān)測預警系統(tǒng)

隨著我國經濟的快速發(fā)展，對電能的需求量和對電能質量的要求也不斷提高，電力能源已經成為社會存在和發(fā)展的必需品。近些年來，我國受大范圍低溫、雨雪、冰凍等惡劣天氣的影響，多省份出現(xiàn)了大面積的覆冰、舞動現(xiàn)象，其中舞動使得多條線路發(fā)生閃絡跳閘、塔材螺栓松動、絕緣了碰撞斷裂、問隔棒等金具損壞斷裂、掉串掉線、桿塔結構受損、倒塔等不同等級的事故，給電網造成了嚴重的災害。

導線舞動的危害

導線舞動是在一定的地理環(huán)境和氣象條件下所產生的以 導線大幅度低頻震蕩為表現(xiàn)形式的特有機械運動。 是一種空氣動力不穩(wěn)定現(xiàn)象， 是輸電線路導線不均勻 覆冰后在風力 作用 下引 起的一種低頻率(0.1～3Hz) 、大振幅 ( 導線直徑 300 倍 ) 的自激現(xiàn)象。 導線舞動一旦形成， 持續(xù)時間一般可達數(shù)小時， 對高壓輸電線路會造成極大的破壞作用， 從而威脅到輸電線路的安全運行。 舞動常引 起導線鞭擊、燒傷、斷股、斷線、金具嚴重磨損、斷裂、絕緣子鋼腳斷裂、桿塔傾倒、線路跳閘等， 因而易造成大面積停電等嚴重事故， 給社會帶來重大的經濟損失。

導線舞動產生的原因和機理

導線舞動產生的原因

氣象因素

特定的氣象條件是引 起導線舞動的主要因素之一。 在 4 級 ~6 級風， 溫度 -5℃~1℃ ， 導線覆冰厚度在 3mm~20mm 之間 ， 濕度在 95% 左右的氣象條件下， 導線產生舞動現(xiàn)象的機率最大。

地理因素

線路的地理條件也是引起導線舞動的重要因素。 導線舞動多發(fā)生在風口 地區(qū)、較開闊的平原地區(qū)和大跨越，而地形變化較復雜的山區(qū)很少發(fā)生導線舞動。 這是因為較開闊的地區(qū)易于形成穩(wěn)定持續(xù)的氣象條件。 線路的走向是重要的影響因素，與線路走向形成一定夾角（ ≥45° ），穩(wěn)定的側向風是引起導線舞動的動力源。 它對導線的升力作用很大，當達到一定的能力聚集時，就容易使系統(tǒng)穩(wěn)定失控，進而引起舞動。

線路結構型式和參數(shù)

導線結構型式是影響導線舞動的因素之一， 在相同的環(huán)境、氣象條件下， 分裂導線要比單導線容易產生舞動， 并且大截面的導線要比常規(guī)截面的導線易于產生舞動。 這主要是因為多分裂、大截面導線扭轉剛度大， 易于形成不均勻覆冰。 此外， 舞動是自激振動， 其產生與導線固有頻率有關。 隨著我國電力建設的發(fā)展， 已呈現(xiàn)出一種多分裂， 大截面的發(fā)展趨勢， 因此對舞動的研究與治理已經刻不容緩。

監(jiān)測預警系統(tǒng)

風河智能FH-9004高壓輸電線導線舞動在線監(jiān)測系統(tǒng)采用的MEMS采集單元技術和通信技術，能對在惡劣大氣環(huán)境中運行的高壓輸電線路的導線舞動頻率和幅度進行實時采集，并通過GSM/CDMA/4G網絡將監(jiān)測信息發(fā)送給遠程運維中心。該系統(tǒng)支持感應取電和太陽能板安裝方便。投入運行后，可使運營部門及時掌握導線舞動情況，以便在緊急狀況下制定應對措施，減少經濟損失，同時也為考慮氣候條件、設定預防水平提供可靠依據。

fqj