架空线路大跨越工程运行前后防振效果对比试验研究.pdf

架空线路大跨越工程运行前后防振效果对比试验研究 王 洪1·2 柳亦兵2 董玉明1 张会韬1 (1．国网北京电力建设研究院北京100055；2．华北电力大学(北京)北京102206) 【摘要】 架空输电线路大跨越因其特殊性，导地线的微风振动防治一直是防振工作的重点。随着运 行时间的推移，线路导地线的自阻尼特性及防振措施性能将逐步劣化，建设初期所设计的防振措施将有 可能不再有效地抑止微风振动。造成微风振动超标，这将会严重威胁着大跨越线路的安全可靠运行。本 文对一条运行多年的大跨越导线进行微风振动防振效果时效分析试验研究，得到的研究结果对指导大跨 越微风振动防振措施的设计和维护具有一定指导意义。 【关键词】 架空线路大跨越微风振动 自阻尼能量平衡 l 引言 架空输电线路线路大跨越由于水面开阔、平坦，极易形成风速稳定的层流风，在水面 上架设的导、地线背风侧极易产生引起微风振动的卡门涡旋；加上大跨越档距宽，风输入 线路的能量大，因此大跨越防振一直是线路保护的难点和重点。若保护不当，将使导、地 线各夹固点长期处于弯曲振动状态，线股上将产生足以导致疲劳断股的动弯应变，严重威 胁线路安全。为减小或避免微风振动的危害，世界各国进行了长期卓有成效的研究，取得 了一些成果【1·2·31。 然而运行一段时间后，由于导线绞层及线股间摩擦减小、材质自身阻尼性能降低，使 得导、地线在微风振动过程中自身消耗风能的性能降低。如果架设初期设计的防振措施安 全裕度不够，将导致防振不良，达不到预期的防振效果。本文对运行13年的某一大跨越 导线防振效果重新进行试验研究，得到一些有价值的试验结果。对大跨越防振设计和维护 有一定的指导作用，对老旧线路微风振动安全评估也具有一定的参考价值。 2大跨越微风振动防振措施设计 大跨越导、地线防振措施，只要借助于室内模拟试验优选，然后进行现场测振验证的 方法。大跨越导地线微风振动防治有多种措施：防振锤、交叉阻尼线、13阻尼线、p阻尼 线与防振锤联合防振等。根据大跨越防振的工程实际，国内主要采用D阻尼线与防振锤联 合防振措施。 ．，456．． p阻尼线防振措施详细设计方法在文献‘41巾有具体阐述，13阻尼线防振措施的一般形式 如图1所示。小花边向档中延伸，大花边在档端，防振锤安装在大花边内；小花边保护高 频，中花边保护中频，大花边保护低频；有时小花边还作剥层处理以减轻重量。13阻尼线 具有保护频率分布广，质量轻，线央处不易形成大应变等优点，在困内外的大跨越微风防 振工程中得到广泛应用。 图l 现场运行的大跨越防振措施 良好的防振措施要求运行过程中每个阻尼线线央以及悬垂线夹或耐张线夹的动弯应 变小于引起导地线疲劳断股的许用值。因此试验过程中，需要测量阻尼线线央及固定端的 应变值、试验功率、波腹振幅等值，并通过微风振动试验处理，要求试验在微风振动频率 范围内每个央固点的动弯应变不超标。 3大跨越微风振动试验与处理方法 “J 大跨越微风振动试验主要包括：导线自阻尼试验、防振措施防振效果评估以及防振锤 功率特性试验。 Standard 大跨越微风振动防振措施的防振效果实验室评估与处理方法采用IEEE 量与防振措施所消耗能量之和时，导线的振动状态保持稳定，即 Pi=Ps+Pd (1) 其中， Pi：输入导线的能量； P。：导线自身消耗能量，与导线自阻尼特性有关： Pd：防振措施消耗能量。 微风振动试验时，Pi为振动台输入给导线与防振措施的能量；现场运行时，Pi为风输 入线路的能量。在一定频率及振幅下，风输入导线的能量有多种表达形式，其中具有代表 性的Slethei风能曲线表达式为： ．．457．． P。=D4f3fnc(Y／D)