本文主要針對(duì)架空輸電線(xiàn)路常用防舞動(dòng)裝置及其特點(diǎn)做一個(gè)介紹。

1. 舞動(dòng)概述

架空輸電線(xiàn)路導(dǎo)線(xiàn)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。通俗講就是當(dāng)風(fēng)吹到因覆冰而變?yōu)榉菆A截面的導(dǎo)線(xiàn)上時(shí)，產(chǎn)生一定的空氣動(dòng)力，由此會(huì)誘發(fā)導(dǎo)線(xiàn)產(chǎn)生一種低頻率(約0.1~3 Hz)、大振幅的自激振蕩，由于其形態(tài)上下翻飛，形如龍舞，稱(chēng)舞動(dòng)。

輸電線(xiàn)路舞動(dòng)易造成線(xiàn)路閃絡(luò)、跳閘、桿塔螺栓松動(dòng)、脫落;嚴(yán)重時(shí)會(huì)發(fā)生金具及絕緣子損壞，導(dǎo)線(xiàn)斷股、斷線(xiàn)，甚至倒塔，導(dǎo)致重大電網(wǎng)事故。為了防止輸電線(xiàn)路舞動(dòng)，采用對(duì)線(xiàn)路舞動(dòng)有抑制作用的裝置，如相間間隔棒、線(xiàn)夾回轉(zhuǎn)式間隔棒、雙擺防舞器、失諧擺、偏心重錘等。除開(kāi)以上裝置外，還有多種防舞裝置組合安裝形成的防舞裝置系統(tǒng)，主要有相間間隔棒與線(xiàn)夾回轉(zhuǎn)式間隔棒、相間間隔棒與雙擺防舞器、線(xiàn)夾回轉(zhuǎn)式間隔棒與雙擺防舞器等三種型式。

2. 常用防舞動(dòng)裝置

各類(lèi)防舞裝置具有其特殊的設(shè)計(jì)和應(yīng)用條件，而且不同的防舞裝置造價(jià)差別也較大。下表列出了當(dāng)前架空輸電線(xiàn)路常用的防舞裝置及其主要性能。

表 防舞裝置及其主要特點(diǎn)

(a)六分裂線(xiàn)夾回轉(zhuǎn)式間隔棒

(b)八分裂線(xiàn)夾回轉(zhuǎn)式間隔棒

圖 1 線(xiàn)夾回轉(zhuǎn)式間隔棒

圖 2 相間間隔棒

圖 3 四分裂導(dǎo)線(xiàn)用雙擺防舞器

圖 4 線(xiàn)夾回轉(zhuǎn)式間隔棒雙擺防舞器

圖 5 阻尼防舞器

圖 6 擾流防舞器

圖 7 偏心重錘

圖 8 失諧擺

3. 防舞動(dòng)裝置應(yīng)用特點(diǎn)

3.1線(xiàn)夾回轉(zhuǎn)式間隔棒

線(xiàn)夾回轉(zhuǎn)式間隔棒(適用于分裂導(dǎo)線(xiàn))是近年來(lái)我國(guó)新研制的一種防舞裝置。其特點(diǎn)是間隔棒部分線(xiàn)夾可自由(或在一定角度范圍內(nèi))回轉(zhuǎn)，部分線(xiàn)夾與普通夾頭相同，不能自由轉(zhuǎn)動(dòng)。活動(dòng)夾頭部分可以改變覆冰導(dǎo)線(xiàn)的覆冰形狀，從而改變了覆冰導(dǎo)線(xiàn)的空氣動(dòng)力系數(shù)。因這種防舞裝置兼具間隔棒和防舞器的雙重作用，且不會(huì)額外增加輸電線(xiàn)路上的集中載荷，對(duì)線(xiàn)路的運(yùn)行應(yīng)力基本沒(méi)有影響。其布置方式主要考慮次檔距振蕩、翻轉(zhuǎn)自恢復(fù)等的影響。線(xiàn)夾回轉(zhuǎn)式間隔棒比普通間隔棒造價(jià)稍高。線(xiàn)夾回轉(zhuǎn)式間隔棒已經(jīng)大量應(yīng)用于我國(guó)架空輸電線(xiàn)路的防舞工作。

3.2相間間隔棒

相間間隔棒(單導(dǎo)線(xiàn)、分裂導(dǎo)線(xiàn)均可)是在相間或回路之間使用的一種具有絕緣性能和機(jī)械強(qiáng)度的間隔棒，它將各導(dǎo)線(xiàn)機(jī)械地連接起來(lái)，使各導(dǎo)線(xiàn)的運(yùn)動(dòng)相互制約，以達(dá)到抑制舞動(dòng)的目的。相間間隔棒是由玻璃鋼芯棒和硅橡膠護(hù)套構(gòu)成的合成絕緣結(jié)構(gòu)。它具有抗拉強(qiáng)度高、重量輕、并有一定柔韌性;抗撞擊性好，不破碎;耐污閃電壓高等特點(diǎn)。

相間間隔棒既可抑制舞動(dòng)，又可防止脫冰跳躍，還可一定程度上防止風(fēng)偏，其防舞功能是現(xiàn)有各類(lèi)防舞器中效果最好的。相間間隔棒已廣泛應(yīng)用于 220 千伏及以下電壓等級(jí)的輸電線(xiàn)路的防舞工作中，對(duì)于 220 千伏以上電壓等級(jí)的緊湊型輸電線(xiàn)路也已越來(lái)越多地采用相間間隔棒進(jìn)行防舞，相間間隔棒最適合應(yīng)用于相導(dǎo)線(xiàn)為垂直排列的同塔多回線(xiàn)路的防舞。當(dāng)然相間間隔棒存在劣化、抗彎剛度小等問(wèn)題，其使用壽命有待檢驗(yàn)，相間間隔棒的防舞造價(jià)較高。

3.3雙擺防舞器

雙擺防舞器是基于穩(wěn)定性機(jī)理研制開(kāi)發(fā)的一種具有良好防舞性能的防舞裝置，旨在提高導(dǎo)線(xiàn)系統(tǒng)的動(dòng)力穩(wěn)定性，同時(shí)也兼具壓重防舞的功能。目前雙擺防舞器已經(jīng)大量應(yīng)用于我國(guó)多條分裂導(dǎo)線(xiàn)線(xiàn)路上，取得了較好的防舞效果，積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)，是我國(guó)架空輸電線(xiàn)路應(yīng)用最為廣泛的防舞裝置。雙擺防舞器屬剛性防舞器，從應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，如果設(shè)計(jì)合理，則能有效防舞，如果設(shè)計(jì)不合理(實(shí)際冰風(fēng)條件超過(guò)設(shè)防范圍)，則線(xiàn)路仍可能發(fā)生舞動(dòng)，但從總體情況來(lái)看，雙擺防舞器基本能防止或一定程度上抑制舞動(dòng)。雙擺防舞器還具有造價(jià)較低、安裝方便等特點(diǎn)。雙擺防舞器具有一整套完整的設(shè)計(jì)計(jì)算方法，必須具體問(wèn)題具體分析，不經(jīng)過(guò)設(shè)計(jì)計(jì)算而盲目應(yīng)用或照搬照抄會(huì)大大降低其防舞效果，甚至給線(xiàn)路的安全運(yùn)行帶來(lái)負(fù)面影響。

3.4擾流防舞器

擾流防舞器(適用于單導(dǎo)線(xiàn))是采用塑料制成的預(yù)制干擾線(xiàn)，纏繞在導(dǎo)線(xiàn)上，使得導(dǎo)線(xiàn)與擾流線(xiàn)合成體的各個(gè)截面形狀都彼此不同，即使在覆冰后也仍然如此。這種防舞裝置質(zhì)量輕、易于安裝，對(duì)導(dǎo)線(xiàn)的負(fù)面影響也很小，在覆冰較薄(≤10 毫米)時(shí)，防舞效果較好。同時(shí)，由于沿檔距截面的不斷變化，也擾亂了渦致振動(dòng)，對(duì)防振有益。而在覆冰較厚(>10 毫米)時(shí)，由于厚冰覆蓋使得覆冰后導(dǎo)線(xiàn)截面趨于一致，擾流效果降低，最好選用其他防舞裝置。此外，由于擾流防舞器一般選用聚氯乙烯制成，它與導(dǎo)線(xiàn)的線(xiàn)膨脹系數(shù)不同，在夏季會(huì)產(chǎn)生松弛，可能造成位置滑移。另外，由于是高分子材料，存在老化、劣化等問(wèn)題。

3.5失諧擺

失諧擺(適用于單導(dǎo)線(xiàn))是在導(dǎo)線(xiàn)下方裝一質(zhì)量為 M、臂長(zhǎng)為 R 的重錘的一種機(jī)械裝置。失諧擺是基于扭振激發(fā)機(jī)理，運(yùn)用失諧擺來(lái)調(diào)整扭振固有頻率，使之與橫向振動(dòng)的高階固有頻率分離，從而防止其耦合而誘發(fā)舞動(dòng)。失諧擺在防舞方面存在爭(zhēng)議，有些地區(qū)有效，有些地區(qū)則無(wú)效。國(guó)內(nèi)有所應(yīng)用，但應(yīng)用范圍較小。

3.6集中防振錘

集中防振錘(適用于單導(dǎo)線(xiàn))的防舞原理是壓重防舞， 壓重防舞是限制壓重點(diǎn)的振幅，形成節(jié)點(diǎn)，從而抑制導(dǎo)線(xiàn)的振幅與振型，以達(dá)到控制導(dǎo)線(xiàn)舞動(dòng)的目的。

集中防振錘防舞的優(yōu)點(diǎn)是取材容易，安裝簡(jiǎn)便。但安裝位置及數(shù)量應(yīng)經(jīng)過(guò)設(shè)計(jì)、計(jì)算。此外，應(yīng)注意防振錘位置的相對(duì)固定，防止運(yùn)行過(guò)程中防振錘位置的滑移，還應(yīng)注意防振錘本身質(zhì)量的穩(wěn)定?？傊趩螌?dǎo)線(xiàn)輸電線(xiàn)路上采取集中防振錘防舞要慎重。

3.7整體式偏心重錘

這種防舞裝置具有提高動(dòng)力穩(wěn)定性、提供扭轉(zhuǎn)反饋控制、擾亂沿檔氣流分布等綜合防舞功能，而造價(jià)比較低廉，是一種經(jīng)濟(jì)有效的防舞裝置。

整體式偏心重錘已經(jīng)應(yīng)用于我國(guó)輸電線(xiàn)路的防舞實(shí)踐中。防舞設(shè)計(jì)中應(yīng)注意重錘質(zhì)量的設(shè)計(jì)，避免質(zhì)量過(guò)大，導(dǎo)致線(xiàn)路微風(fēng)振動(dòng)超標(biāo)。

原標(biāo)題:架空輸電線(xiàn)路常用防舞動(dòng)裝置及其特點(diǎn)