架空輸電線(xiàn)路舞動(dòng)的危害及其防治
架空輸電線(xiàn)路導線(xiàn)發(fā)生偏心覆冰后，在風(fēng)的激勵下產(chǎn)生的一種低頻率、大振幅自激振動(dòng)現象，由于其形態(tài)上下翻飛，形如龍舞，稱(chēng)為舞動(dòng)。
我國輸電線(xiàn)路舞動(dòng)發(fā)生情況具有以下特征：
在地域分布上，舞動(dòng)區域已遍及到我國大部分地區。傳統易舞區湖北、河南、遼寧等仍是舞動(dòng)最為嚴重的地區，而湖南、河北、山東、浙江等歷史上極少有舞動(dòng)記錄的省份近幾年也相繼發(fā)生了大范圍的舞動(dòng)現象。
在舞動(dòng)發(fā)生頻率上，呈現逐漸增加的趨勢，舞動(dòng)已不再是發(fā)生在個(gè)別地區、個(gè)別區段的小概率事件。
線(xiàn)路舞動(dòng)持續時(shí)間變長(cháng)、破壞強度增大，由于有利于舞動(dòng)的天氣條件相對穩定引起舞動(dòng)持續時(shí)間長(cháng)。
部分特高壓線(xiàn)路為東西走向，且經(jīng)過(guò)舞動(dòng)高發(fā)區。特高壓線(xiàn)路舞動(dòng)能量大、破壞力強，金具易疲勞損傷，潛在風(fēng)險大，影響國家能源戰略規劃。
湖北地形大致為三面高、中間低、略向南敞開(kāi)的不完整盆地，三峽水電廠(chǎng)為重要外送電源點(diǎn)，500kV輸電線(xiàn)路多為東西走向，線(xiàn)路極易發(fā)生舞動(dòng)。近年來(lái)，湖北電網(wǎng)先后經(jīng)歷了兩次嚴重的舞動(dòng)，故障區段線(xiàn)路為東西走向，位于平原易舞動(dòng)區。2015-2019年期間，湖北電網(wǎng)500kV及以上輸電線(xiàn)路因舞動(dòng)跳閘18次，220kV及以上輸電線(xiàn)路因舞動(dòng)跳閘31次，尤其在2015年、2018年，先后經(jīng)歷了兩次嚴重的舞動(dòng)， 220kV及以上輸電線(xiàn)路舞動(dòng)次數分別為11次和18次。 圖1 2015-2019年全省220kV及以上輸電線(xiàn)路舞動(dòng)跳閘情況 以上18次故障區段線(xiàn)路為東西走向，位于2級及以上易舞動(dòng)區。 圖2 舞動(dòng)故障點(diǎn)在舞區圖中的分布 線(xiàn)路舞動(dòng)的危害主要有機械損傷和電氣故障兩類(lèi)。機械損傷包括螺栓松動(dòng)、脫落，金具、絕緣子、跳線(xiàn)損壞，導線(xiàn)斷股、斷線(xiàn)，塔材、基礎受損等；電氣故障主要包括相間跳閘、閃絡(luò )，導線(xiàn)燒蝕、斷線(xiàn)，相地短路以及混線(xiàn)跳閘等。 螺栓松動(dòng)、脫落：輸電線(xiàn)路舞動(dòng)使耐張塔的主材接點(diǎn)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(xiàn)損壞：由于舞動(dòng)的力學(xué)作用，使得已有內部絕緣損壞或機械損傷的絕緣子鋼腳破裂，造成掉線(xiàn)停電。 圖4 絕緣子掉串 導線(xiàn)斷股、斷線(xiàn)：舞動(dòng)產(chǎn)生的導線(xiàn)交變應力造成導線(xiàn)損傷或導線(xiàn)金具磨損，導線(xiàn)斷線(xiàn)。 圖5 間隔棒磨損導線(xiàn) 塔材、基礎受損：舞動(dòng)增加了桿塔交變應力，便桿塔橫擔和塔身失穩或塔材松動(dòng)，影響運行。 圖6 桿塔塔頭變形 相間跳閘、閃絡(luò )：舞動(dòng)會(huì )導致導線(xiàn)間隙減小，從而引起相間短路。 導線(xiàn)燒蝕、斷線(xiàn)：舞動(dòng)可能會(huì )引起導線(xiàn)燒蝕，嚴重的會(huì )引起線(xiàn)路斷線(xiàn)。 相地跳閘：舞動(dòng)也會(huì )導致導線(xiàn)和地線(xiàn)的間隙減小，從而引起相地短路。 混線(xiàn)跳閘等。 圖7 導線(xiàn)燒蝕 影響輸電線(xiàn)路舞動(dòng)主要有氣象條件因素、地理因素、線(xiàn)路自身因素等。 導線(xiàn)不均勻覆冰是完成舞動(dòng)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(xiàn)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(shí)，水滴到達導線(xiàn)表面時(shí)達不到一觸即凝，此時(shí)，如果風(fēng)速較低，易形成典型的扇形覆冰，若風(fēng)速較高，在水滴未凝結之前被風(fēng)排擠而易形成近似D形的覆冰，且導線(xiàn)覆冰下垂部分將繼續生長(cháng)成冰凌。這幾種冰形都極易發(fā)生舞動(dòng)。 風(fēng)激勵是導線(xiàn)舞動(dòng)的直接原因。一段線(xiàn)路舞動(dòng)的大小與狀態(tài)主要決定于風(fēng)向與導線(xiàn)軸線(xiàn)的夾角：當夾角為90°時(shí)，對舞動(dòng)的影響最大；反之，當夾角為零，即風(fēng)向平行于導線(xiàn)軸線(xiàn)時(shí)，引起舞動(dòng)的可能性最小。另一方面，導線(xiàn)舞動(dòng)多產(chǎn)生于平原開(kāi)闊地帶。 主要指輸電線(xiàn)路所在區域的地形與地勢；在同等氣象條件下，與山區或丘陵地區相比，平原開(kāi)闊地區風(fēng)速更大，更易形成穩態(tài)風(fēng)，這將更加利于舞動(dòng)的形成。 線(xiàn)路本身的結構和參數，是引起線(xiàn)路舞動(dòng)的內因，導線(xiàn)分裂數越多、導線(xiàn)直徑越大、檔距越大、鐵塔越高越容易引起舞動(dòng)。 （一）提高線(xiàn)路本體防舞設防標準。依據《輸電線(xiàn)路舞動(dòng)治理工作指導意見(jiàn)》（國家電網(wǎng)生[2010]452號）和《架空輸電線(xiàn)路防舞設計規范》（Q/GDW1829-2012）等文件工作要求，提高線(xiàn)路本體防舞設防標準，全面提升舞動(dòng)區線(xiàn)路本體防舞能力。一是合理選擇路徑，選擇路徑時(shí)應加強舞動(dòng)區域的勘測和調查，宜避免路徑橫穿風(fēng)口、埡口等舞動(dòng)微氣象、微地形地帶。二是適當縮短檔距和耐張段長(cháng)度，2級及以上舞動(dòng)區內，耐張段長(cháng)度原則上不宜超過(guò)3km，不應超過(guò)4km；檔距不宜超過(guò)300m。三是合理選擇桿塔和基礎型式，如舞動(dòng)區不采用緊湊型、緊縮型等相間距較小的塔型，不采用獨腳拉線(xiàn)塔；“三跨”處的耐張塔采用鋼管塔或防舞能力相當的塔型；桿塔采取全塔防松措施；不采用插入式基礎。 （二）加強舞動(dòng)監測和資料整理，優(yōu)化防舞裝置的選擇和安裝。合理選擇舞動(dòng)在線(xiàn)監測裝置，針對舞動(dòng)幅值、頻率、半波數，以及風(fēng)速、風(fēng)向、氣溫、覆冰等參數進(jìn)行監測；結合舞動(dòng)監測數據評估各類(lèi)防舞裝置的適用性，優(yōu)化防舞裝置的選擇和安裝。并依據《輸電線(xiàn)路防舞動(dòng)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(dòng)線(xiàn)路區段線(xiàn)路結構形式、各類(lèi)已有防舞裝置的實(shí)際防舞效果和各類(lèi)舞動(dòng)裝置的特點(diǎn)，以及防舞裝置的使用經(jīng)驗來(lái)選擇和安裝防舞裝置，并采用預絞絲等保護導線(xiàn)的措施。 （三）針對舞動(dòng)區絕緣子串UB掛板加球頭掛環(huán)的常規金具結構形式加以改造，提高舞動(dòng)區絕緣子串安全系數。排查絕緣子串UB掛板加球頭掛環(huán)的常規金具結構形式，對舞動(dòng)區絕緣串掛點(diǎn)的UB掛板改造為EB或GD掛板形式。針對2級及以上舞動(dòng)區，導線(xiàn)懸垂絕緣子串改為獨立雙串，改造實(shí)施困難時(shí)采用雙聯(lián)單掛點(diǎn)，但掛點(diǎn)金具強度提高1級。 （四）強化和落實(shí)覆冰舞動(dòng)后輸電線(xiàn)路設備安全隱患排查工作。落實(shí)十八項反措要求，于覆冰舞動(dòng)后進(jìn)行桿塔螺栓松動(dòng)、導地線(xiàn)線(xiàn)夾出口出、絕緣子鎖緊銷(xiāo)及相關(guān)掛點(diǎn)金具檢查和處理。 來(lái)源：鄂電安全你我他
