架空线路导线振动及防振措施

1、导线的振动

在线路的档距中,由于风力的作用而引起导线的周期振荡,称为导线的振动。这种振动是在导线的垂直方向,每秒有几个到几十个周波,并且在整个档距了l中形成一些幅值较小的一般不超过几个厘米的静止波。

在发生振动时,因为导线振动快,所以,在振动时不容易觉察,只是觉得导线在某些地方看起来好像是双线一样。通常遇到导线振动时,在线路上可以听见有撞击的声音。这种声音是从导线和悬挂导线的金具相碰所发出来的。

导线振动的可能性和振动过程的性质(频率、波长、振幅),取决于很多因素;即导线的材料和直径;线路的档距和导线张力;导线距地面的高度;风的速度和方向以及线路经过地区的性质等。

    导线振动时的振幅决定于导线的张力和弹性,实际上,这振幅的数值不大于导线直径两倍。

    导线振动的参数(如频率、波长)以及导线是否发生振动,在很大程度上决定于风速。

    风速在0.5~0.8米/秒时,导线便产生振动。当风速增大时,在接近地面的大气层里,由于地面摩擦的结果,使出现气旋。气旋随着风速的增加而包围所有更高的气层,并破坏了上层气流的均匀性。也即破坏了导线悬挂处气流的均匀性,使导线停止振动。

    当风向与导线轴线的夹角在90°~45°时,便可观察到稳定性的振动;在45°~30°时,振动便具有较小的稳定性;而小于20°时,一般不出现振动。

    线路经过地区的地形条件如地势,自然遮蔽物(植物)和所有各种靠近线路的建筑物对靠近地面风的风速,风向和风的均匀性有很重大曲影响,因而也影响导线的振动情况。平坦、开阔的地带有助于气流的均匀流动,并形成促进导线强烈振动的条件。线路沿斜坡通过和跨越不深的山谷和盆地,对风的均匀性没有重大的影响,因而不妨碍振动的发生。对于在地形极其交错的地区(山区),即在线路下或线路附近有深谷,堤坝和各种建筑物.特别有树木时,这就不同程度上破坏了气流的均匀性,使振动不易出现。

    2、防振的措施

防振的方法有两种类型:一种是用护线条或特殊线夹专为防止振动所引起的导线损坏;另一种是采用防振锤、防振线(阻尼线)来吸收振动的能量以消除振动。

(1) 护线条的作用

在导线悬挂点使用专用的护线条,其目的是加强导线的机械强度。护线条是用与导线相同的材料制成,其外形是中间粗两头纫的一根铝棍。运行经验证实,采用护线条,不仅能很好的保护导线而且能减少导线的振动。

(2) 防振锤

防振锤是由两个形状如杯子的生铁块组成。两个生铁块分别固定在一根钢绞线的两端,而钢绞线的中部用线夹固定在导线上。当导线振动时,线夹随导线一同上、下振动.由于重锤的惰性,使钢绞线两端不断上下弯曲,使钢绞线股间及分子间都产生摩擦,从而消耗振动能量。钢纹线弯曲得越激烈,所消耗的能量也愈大,使风传给导线的振动能量被消耗得不能产生大幅度的振动,而且风传给导线的能量也随振幅下降而下降。防振锤消耗的能量也随振幅下降而下降,最终在能量平衡条件下,以很低的振幅振动。一般是在每一档距内的每一条导线两端上安装防振锤。

(3) 阻尼线

根据国内外运行试验证明,阻尼线有较好的防振效果,它在高频率的情况下,比防振锤有更好的防振性能。阻尼线取材容易,最好采用与导线同型号的导线作阻尼线(避雷线也可采用与其型号相同的材料)。

阻尼线的长度及弧垂的确定,应使导线的振动波在最大波长和最小波长时,均能起到同样的消振效果。对一般档距,阻尼线的总长度可取7~8米左右,导线线夹每侧装设三个连接点。