架空輸電線路舞動(dòng)的危害及其防治
架空輸電線路導(dǎo)線發(fā)生偏心覆冰后，在風(fēng)的激勵(lì)下產(chǎn)生的一種低頻率、大振幅自激振動(dòng)現(xiàn)象，由于其形態(tài)上下翻飛，形如龍舞，稱為舞動(dòng)。
我國輸電線路舞動(dòng)發(fā)生情況具有以下特征：
在地域分布上，舞動(dòng)區(qū)域已遍及到我國大部分地區(qū)。傳統(tǒng)易舞區(qū)湖北、河南、遼寧等仍是舞動(dòng)最為嚴(yán)重的地區(qū)，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(xiàn)象。
在舞動(dòng)發(fā)生頻率上，呈現(xiàn)逐漸增加的趨勢(shì)，舞動(dòng)已不再是發(fā)生在個(gè)別地區(qū)、個(gè)別區(qū)段的小概率事件。
線路舞動(dòng)持續(xù)時(shí)間變長(zhǎng)、破壞強(qiáng)度增大，由于有利于舞動(dòng)的天氣條件相對(duì)穩(wěn)定引起舞動(dòng)持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)。
部分特高壓線路為東西走向，且經(jīng)過舞動(dòng)高發(fā)區(qū)。特高壓線路舞動(dòng)能量大、破壞力強(qiáng)，金具易疲勞損傷，潛在風(fēng)險(xiǎn)大，影響國家能源戰(zhàn)略規(guī)劃。
湖北地形大致為三面高、中間低、略向南敞開的不完整盆地，三峽水電廠為重要外送電源點(diǎn)，500kV輸電線路多為東西走向，線路極易發(fā)生舞動(dòng)。近年來，湖北電網(wǎng)先后經(jīng)歷了兩次嚴(yán)重的舞動(dòng)，故障區(qū)段線路為東西走向，位于平原易舞動(dòng)區(qū)。2015-2019年期間，湖北電網(wǎng)500kV及以上輸電線路因舞動(dòng)跳閘18次，220kV及以上輸電線路因舞動(dòng)跳閘31次，尤其在2015年、2018年，先后經(jīng)歷了兩次嚴(yán)重的舞動(dòng)， 220kV及以上輸電線路舞動(dòng)次數(shù)分別為11次和18次。 圖1 2015-2019年全省220kV及以上輸電線路舞動(dòng)跳閘情況 以上18次故障區(qū)段線路為東西走向，位于2級(jí)及以上易舞動(dòng)區(qū)。 圖2 舞動(dòng)故障點(diǎn)在舞區(qū)圖中的分布 線路舞動(dòng)的危害主要有機(jī)械損傷和電氣故障兩類。機(jī)械損傷包括螺栓松動(dòng)、脫落，金具、絕緣子、跳線損壞，導(dǎo)線斷股、斷線，塔材、基礎(chǔ)受損等；電氣故障主要包括相間跳閘、閃絡(luò)，導(dǎo)線燒蝕、斷線，相地短路以及混線跳閘等。 螺栓松動(dòng)、脫落：輸電線路舞動(dòng)使耐張塔的主材接點(diǎn)和橫擔(dān)緊固螺栓松扣、磨損甚至剪斷，嚴(yán)重影響鐵塔受力。 圖3 螺栓脫落 金具、絕緣子、跳線損壞：由于舞動(dòng)的力學(xué)作用，使得已有內(nèi)部絕緣損壞或機(jī)械損傷的絕緣子鋼腳破裂，造成掉線停電。 圖4 絕緣子掉串 導(dǎo)線斷股、斷線：舞動(dòng)產(chǎn)生的導(dǎo)線交變應(yīng)力造成導(dǎo)線損傷或?qū)Ь€金具磨損，導(dǎo)線斷線。 圖5 間隔棒磨損導(dǎo)線 塔材、基礎(chǔ)受損：舞動(dòng)增加了桿塔交變應(yīng)力，便桿塔橫擔(dān)和塔身失穩(wěn)或塔材松動(dòng)，影響運(yùn)行。 圖6 桿塔塔頭變形 相間跳閘、閃絡(luò)：舞動(dòng)會(huì)導(dǎo)致導(dǎo)線間隙減小，從而引起相間短路。 導(dǎo)線燒蝕、斷線：舞動(dòng)可能會(huì)引起導(dǎo)線燒蝕，嚴(yán)重的會(huì)引起線路斷線。 相地跳閘：舞動(dòng)也會(huì)導(dǎo)致導(dǎo)線和地線的間隙減小，從而引起相地短路。 混線跳閘等。 圖7 導(dǎo)線燒蝕 影響輸電線路舞動(dòng)主要有氣象條件因素、地理因素、線路自身因素等。 導(dǎo)線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(xì)小水滴與導(dǎo)線表面一觸即凝，易形成典型的新月形覆冰；而當(dāng)氣溫較高、雨量較大時(shí)，水滴到達(dá)導(dǎo)線表面時(shí)達(dá)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(jié)之前被風(fēng)排擠而易形成近似D形的覆冰，且導(dǎo)線覆冰下垂部分將繼續(xù)生長(zhǎng)成冰凌。這幾種冰形都極易發(fā)生舞動(dòng)。 風(fēng)激勵(lì)是導(dǎo)線舞動(dòng)的直接原因。一段線路舞動(dòng)的大小與狀態(tài)主要決定于風(fēng)向與導(dǎo)線軸線的夾角：當(dāng)夾角為90°時(shí)，對(duì)舞動(dòng)的影響最大；反之，當(dāng)夾角為零，即風(fēng)向平行于導(dǎo)線軸線時(shí)，引起舞動(dòng)的可能性最小。另一方面，導(dǎo)線舞動(dòng)多產(chǎn)生于平原開闊地帶。 主要指輸電線路所在區(qū)域的地形與地勢(shì)；在同等氣象條件下，與山區(qū)或丘陵地區(qū)相比，平原開闊地區(qū)風(fēng)速更大，更易形成穩(wěn)態(tài)風(fēng)，這將更加利于舞動(dòng)的形成。 線路本身的結(jié)構(gòu)和參數(shù)，是引起線路舞動(dòng)的內(nèi)因，導(dǎo)線分裂數(shù)越多、導(dǎo)線直徑越大、檔距越大、鐵塔越高越容易引起舞動(dòng)。 （一）提高線路本體防舞設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)。依據(jù)《輸電線路舞動(dòng)治理工作指導(dǎo)意見》（國家電網(wǎng)生[2010]452號(hào)）和《架空輸電線路防舞設(shè)計(jì)規(guī)范》（Q/GDW1829-2012）等文件工作要求，提高線路本體防舞設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)，全面提升舞動(dòng)區(qū)線路本體防舞能力。一是合理選擇路徑，選擇路徑時(shí)應(yīng)加強(qiáng)舞動(dòng)區(qū)域的勘測(cè)和調(diào)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(dāng)縮短檔距和耐張段長(zhǎng)度，2級(jí)及以上舞動(dòng)區(qū)內(nèi)，耐張段長(zhǎng)度原則上不宜超過3km，不應(yīng)超過4km；檔距不宜超過300m。三是合理選擇桿塔和基礎(chǔ)型式，如舞動(dòng)區(qū)不采用緊湊型、緊縮型等相間距較小的塔型，不采用獨(dú)腳拉線塔；“三跨”處的耐張塔采用鋼管塔或防舞能力相當(dāng)?shù)乃停粭U塔采取全塔防松措施；不采用插入式基礎(chǔ)。 （二）加強(qiáng)舞動(dòng)監(jiān)測(cè)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)在線監(jiān)測(cè)裝置，針對(duì)舞動(dòng)幅值、頻率、半波數(shù)，以及風(fēng)速、風(fēng)向、氣溫、覆冰等參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)；結(jié)合舞動(dòng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)評(píng)估各類防舞裝置的適用性，優(yōu)化防舞裝置的選擇和安裝。并依據(jù)《輸電線路防舞動(dòng)差異化改造技術(shù)要求》（國家電網(wǎng)生[2010]774 號(hào)），綜合考慮舞動(dòng)線路區(qū)段線路結(jié)構(gòu)形式、各類已有防舞裝置的實(shí)際防舞效果和各類舞動(dòng)裝置的特點(diǎn)，以及防舞裝置的使用經(jīng)驗(yàn)來選擇和安裝防舞裝置，并采用預(yù)絞絲等保護(hù)導(dǎo)線的措施。 （三）針對(duì)舞動(dòng)區(qū)絕緣子串UB掛板加球頭掛環(huán)的常規(guī)金具結(jié)構(gòu)形式加以改造，提高舞動(dòng)區(qū)絕緣子串安全系數(shù)。排查絕緣子串UB掛板加球頭掛環(huán)的常規(guī)金具結(jié)構(gòu)形式，對(duì)舞動(dòng)區(qū)絕緣串掛點(diǎn)的UB掛板改造為EB或GD掛板形式。針對(duì)2級(jí)及以上舞動(dòng)區(qū)，導(dǎo)線懸垂絕緣子串改為獨(dú)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(qiáng)度提高1級(jí)。 （四）強(qiáng)化和落實(shí)覆冰舞動(dòng)后輸電線路設(shè)備安全隱患排查工作。落實(shí)十八項(xiàng)反措要求，于覆冰舞動(dòng)后進(jìn)行桿塔螺栓松動(dòng)、導(dǎo)地線線夾出口出、絕緣子鎖緊銷及相關(guān)掛點(diǎn)金具檢查和處理。 來源：鄂電安全你我他
