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【摘要】随着我国在电力行业的巨大发展，特别是随着我国在超高压方面的进步，我国对于高压线路的安全管理和防范十分注重，对于超高压线路的振动尤其注意，通过采取措施，确保振动的防治。
【关键字】超高压，输电线路，振动，防治
中图分类号：U463.62 文献标识码：A 文章编号：
一、前言
本文笔者主要从普通高压输电线路的振动，超高压输电线路振动的类型和原因，以及超高压输电线路振动的防治措施这几方面进行分析，希望笔者的分析对于该领域的研究具有一定的贡献。
二、普通高压输电线路的振动及防护
1、风振动
风振动的频率较高，约为10～120Hz；而振幅较小，一般很少超过导线的直径。导线的风振动波是驻波，即波节不动、波腹上下交替变化导线每档两侧的悬挂点是固定的波节点，所以振动会使导线在悬挂处反复拗折，从而导致断股、断线事故的发生。目前普通高压输电线路的防(风)振措施已较为完善，侧如在适当位置安放防振锤或加装阻尼线等。档距在500m以下的线路，风振问题已基本得到控制}对大跨越档距也已积累了相当丰富的经验，有了～系列防止风振断股的消振措施。
2、舞动
导线舞动的频率很低，约为几秒钟一次，但振幅很大有时可达几米舞动主要发生在线路由于结冰和落雪而使导线截面变得不对称的情况下。易引起导线舞动的覆冰截面应
是椭圆形的，迎风侧厚，背风侧薄，形似机翼受风后易于浮动。在强风作用下产生舞动的导线以椭圆轨迹上下大幅度振动。舞动波为进行波，舞动时全档线路作定向波浪式运动且有摆动，容易引起相间闪络。在我国舞动现象较少发生。防止导线舞动较为复杂，最有效的措施就是将导线上所形成的冰融掉。我国在易覆冰地区线路设计中考虑了短路加温熔冰措施，或在线路上临时加大负荷使导线升温熔冰。但这些措施的实施有时会影响电力系统的可靠性。目前来讲安放专门的控制导线舞动的装置是最好的办法。
三、超高压输电线路振动类型及产生的原因
1、微风振动
超高压输电线路发生微风振动是较为普遍的。微风振动的频率约为10--60Hz，振幅一般只有3cm，振动波形为驻波，做垂直方向的交替振动。当稳定均匀的微风从水平方向吹过导线时，在导线背风处形成具有脉冲力的旋涡气流，在旋涡气流脉冲力的作用下，将一定的能量传递给导线，使导线逐渐形成上下交替的变化趋势。若旋涡气流的脉冲频率与导线固有自振频率接近或相等时，导线即产生谐振。诱使导线发生微风振动的风速一般在0．5—8m／s。风速过小难以形成涡流产生脉冲力，传递给导线的能量不足以克服导线的自阻尼而推动导线上下振动；风速过大破坏了导线上层气流的均匀性，因而也不会引起导线的稳定振动。风向与线路的水平夹角与微风振动有很大关系，通常在夹角为45。~90。时，微风振动最易发生。因此，线路档距较大、导线悬挂高或线路经过平坦开阔的多风地区，风对线路振动的影响及发生微风振动的概率会相应增大。
2、导线舞动
导线舞动一般在冬季导线覆冰同时伴有强风的条件下发生，不过出现这种情况的几率较少，所以导线舞动极少发生；但也有导线未覆冰而发生舞动的罕见情况。导线舞动的频率很低，只有0．2~0．5Hz，但振幅很大，最高可达十几米。舞动的波形为曲波，即整档导线做定向的波浪式运动，同时兼有摆动，摆动轨迹呈竖长椭圆状。超高压输电线路大多采用分裂导线，在冬季导线覆冰时，由于分裂导线的间隔棒限制了导线的自身轴线回转，极易形成导线单侧覆冰，而单侧覆冰正是发生导线舞动的重要条件之一；若同时遇上风速为10~12m／s、风向与线路水平夹角为30。~45。以上的强风，就构成了导线舞动的全部条件。此时，在导线单侧覆冰的扭转力和风力的作用下，分裂导线的扭转频率与上下摆动的频率一致时，导线舞动就发生了。
苏联、加拿大等国采用四分裂导线的500~735kV输电线发生过导线舞动。1997—02我国华北、华中几条500kV输电线路也相继发生了导线舞动，均为相分裂导线，其中华中500kV大跨越线路发生舞动时，导线覆冰厚度仅为10mm，振幅达1．5in，舞动共持续了3d。
3、次档距振动
次档距振动是指超高压输电线路分裂导线上两间隔棒之间的子导线振荡，这是采用相分裂导线的线路所特有的机械运动现象。就振动频率和振幅而言，次档距振动介于微风振动与舞动之间，振动频率约为1-2Hz，振幅为0．1~o．5rfl，振动轨迹呈水平扁长椭圆状。次档距振动的起因是当风作用在处于同一水平面上的两根子导线时，被前面的子导线所屏蔽的另一根子导线处在气流的涡流区内，因此而造成了次档距内子导线的水平振荡。一般情况下，风速在3m／s以上、风向与线路水平夹角为45。以上的风，均能引起分裂导线的次档距振动，而且与导线是否覆冰无关。因此，对于采用水平布置的相分裂导线，在子导线直径较大而各子导线的线间距离相对较小时，极易发生次档距振动。
四、防振措施介绍
1、第一类防振措施
（一）自阻尼导线
阻尼作用是一种结构或一种材料的固有特性．故任何导线都有阻尼作用．从防振的目的出发．专门制造一种阻尼作用很大的导线．其阻尼作用可达到一般导线的3～15倍．这种导线即称为自阻尼导线。最初的时候由于自阻尼导线制造复杂．价格昂贵，施工困难，故一直未被推广采用。直到20世纪六七十年代．绞线制造工艺提高以后，自阻尼导线的价格只比普通导线贵5％左右．加上它有许多优点．许多国家逐渐在一般线路上和大跨越档距中大量使用．并获得比较满意的运行效果。
（二）防振线夹
線路上绝大多数的导线疲劳断股是发生在悬垂线夹处．而且由于悬垂线夹的类型、性能及质量等方面的差异，或者由于安装使用不当，造成导线断股情况有极大的差别悬垂线夹在振动方面的优劣程度可用它的“品级系数”表示如果品级系数达到lOOxl06时，这种线夹就是防振线夹。这种线夹可以有效地防止导线的振动断股。
2、第二类防振措施
（一）护线条
这是一种使用很普遍的保护装置．一般以十根铝线股为一组．紧密的缠绕在导线的外面。然后将导线放置在悬垂线夹中固定．它使悬挂点处的导线刚度增大．并使导线在悬垂线夹中的应力集中现象得以改善导线受到的动弯应力可减小20％～50％．但消振效果仍不如防振锤显著．故在振动强的地区不能单独使用护线条
（二）阻尼线
亦称贝特防振器．多数情况下是用于大跨越档距。它是采用相当长度的一段绞线(通常与导线规格相同)，平行地挂在导线的下侧，并每隔一定距离用线夹使之与导线可靠地固定．形成花边状，可构成多种多样的型式和尺寸．统称为阻尼线这种花边阻尼的机理相当于多个防振锤组合、是用不同长度的花边产生不同频率的阻尼，逐步将档内传到线夹附近的振动波和所带的能量消耗掉。防振锤的减振性能主要取决于频率覆盖面和吸收能量的效率花边阻尼的减振性能主要靠花边的正确布置花边的布置形状有改进型贝特阻尼线、交叉型阻尼线和圣诞树型阻尼线等
（三）司托克布里奇防振锤
这种防振锤主要由三个部件构成：一根定长的高强度钢绞线，两端各固定一呈空心简形的铸铁重锤．钢绞线的中部为固定线夹，用以将防振锤可靠地固定在导线上，其构造如图3所示。防振锤的性能取决于钢绞线的弹性及重锤的质量．而频率适应范围决定于钢绞线的长度及重锤的质量防振锤消耗能量与其安装处的振幅及频率有关．当振动频率在6Hz至50Hz范围内．消振效果较好，在谐振频率时消振效果最佳这种防振锤是我国普遍使用的消振装置．长期以来运行经验证实．其消振效果十分满意。
五、结束语
总之，超高压输电线路的振动问题一直困扰着电力行业，其对于电力行业具有十分重要的影响，通过加强对高压输电线路振动的分析和防治，可以确保输电线路的安全可靠。
参考文献：
[1]王洪 大跨越架空输电线路分裂导线的微风振动及防振研究华北电力大学（北京）2009-11-01博士
[2]钟卫春;钟卫东 输电线路振动形式及防振措施介绍科技信息2012-11-25期刊
【关键字】超高压，输电线路，振动，防治
中图分类号：U463.62 文献标识码：A 文章编号：
一、前言
本文笔者主要从普通高压输电线路的振动，超高压输电线路振动的类型和原因，以及超高压输电线路振动的防治措施这几方面进行分析，希望笔者的分析对于该领域的研究具有一定的贡献。
二、普通高压输电线路的振动及防护
1、风振动
风振动的频率较高，约为10～120Hz；而振幅较小，一般很少超过导线的直径。导线的风振动波是驻波，即波节不动、波腹上下交替变化导线每档两侧的悬挂点是固定的波节点，所以振动会使导线在悬挂处反复拗折，从而导致断股、断线事故的发生。目前普通高压输电线路的防(风)振措施已较为完善，侧如在适当位置安放防振锤或加装阻尼线等。档距在500m以下的线路，风振问题已基本得到控制}对大跨越档距也已积累了相当丰富的经验，有了～系列防止风振断股的消振措施。
2、舞动
导线舞动的频率很低，约为几秒钟一次，但振幅很大有时可达几米舞动主要发生在线路由于结冰和落雪而使导线截面变得不对称的情况下。易引起导线舞动的覆冰截面应
是椭圆形的，迎风侧厚，背风侧薄，形似机翼受风后易于浮动。在强风作用下产生舞动的导线以椭圆轨迹上下大幅度振动。舞动波为进行波，舞动时全档线路作定向波浪式运动且有摆动，容易引起相间闪络。在我国舞动现象较少发生。防止导线舞动较为复杂，最有效的措施就是将导线上所形成的冰融掉。我国在易覆冰地区线路设计中考虑了短路加温熔冰措施，或在线路上临时加大负荷使导线升温熔冰。但这些措施的实施有时会影响电力系统的可靠性。目前来讲安放专门的控制导线舞动的装置是最好的办法。
三、超高压输电线路振动类型及产生的原因
1、微风振动
超高压输电线路发生微风振动是较为普遍的。微风振动的频率约为10--60Hz，振幅一般只有3cm，振动波形为驻波，做垂直方向的交替振动。当稳定均匀的微风从水平方向吹过导线时，在导线背风处形成具有脉冲力的旋涡气流，在旋涡气流脉冲力的作用下，将一定的能量传递给导线，使导线逐渐形成上下交替的变化趋势。若旋涡气流的脉冲频率与导线固有自振频率接近或相等时，导线即产生谐振。诱使导线发生微风振动的风速一般在0．5—8m／s。风速过小难以形成涡流产生脉冲力，传递给导线的能量不足以克服导线的自阻尼而推动导线上下振动；风速过大破坏了导线上层气流的均匀性，因而也不会引起导线的稳定振动。风向与线路的水平夹角与微风振动有很大关系，通常在夹角为45。~90。时，微风振动最易发生。因此，线路档距较大、导线悬挂高或线路经过平坦开阔的多风地区，风对线路振动的影响及发生微风振动的概率会相应增大。
2、导线舞动
导线舞动一般在冬季导线覆冰同时伴有强风的条件下发生，不过出现这种情况的几率较少，所以导线舞动极少发生；但也有导线未覆冰而发生舞动的罕见情况。导线舞动的频率很低，只有0．2~0．5Hz，但振幅很大，最高可达十几米。舞动的波形为曲波，即整档导线做定向的波浪式运动，同时兼有摆动，摆动轨迹呈竖长椭圆状。超高压输电线路大多采用分裂导线，在冬季导线覆冰时，由于分裂导线的间隔棒限制了导线的自身轴线回转，极易形成导线单侧覆冰，而单侧覆冰正是发生导线舞动的重要条件之一；若同时遇上风速为10~12m／s、风向与线路水平夹角为30。~45。以上的强风，就构成了导线舞动的全部条件。此时，在导线单侧覆冰的扭转力和风力的作用下，分裂导线的扭转频率与上下摆动的频率一致时，导线舞动就发生了。
苏联、加拿大等国采用四分裂导线的500~735kV输电线发生过导线舞动。1997—02我国华北、华中几条500kV输电线路也相继发生了导线舞动，均为相分裂导线，其中华中500kV大跨越线路发生舞动时，导线覆冰厚度仅为10mm，振幅达1．5in，舞动共持续了3d。
3、次档距振动
次档距振动是指超高压输电线路分裂导线上两间隔棒之间的子导线振荡，这是采用相分裂导线的线路所特有的机械运动现象。就振动频率和振幅而言，次档距振动介于微风振动与舞动之间，振动频率约为1-2Hz，振幅为0．1~o．5rfl，振动轨迹呈水平扁长椭圆状。次档距振动的起因是当风作用在处于同一水平面上的两根子导线时，被前面的子导线所屏蔽的另一根子导线处在气流的涡流区内，因此而造成了次档距内子导线的水平振荡。一般情况下，风速在3m／s以上、风向与线路水平夹角为45。以上的风，均能引起分裂导线的次档距振动，而且与导线是否覆冰无关。因此，对于采用水平布置的相分裂导线，在子导线直径较大而各子导线的线间距离相对较小时，极易发生次档距振动。
四、防振措施介绍
1、第一类防振措施
（一）自阻尼导线
阻尼作用是一种结构或一种材料的固有特性．故任何导线都有阻尼作用．从防振的目的出发．专门制造一种阻尼作用很大的导线．其阻尼作用可达到一般导线的3～15倍．这种导线即称为自阻尼导线。最初的时候由于自阻尼导线制造复杂．价格昂贵，施工困难，故一直未被推广采用。直到20世纪六七十年代．绞线制造工艺提高以后，自阻尼导线的价格只比普通导线贵5％左右．加上它有许多优点．许多国家逐渐在一般线路上和大跨越档距中大量使用．并获得比较满意的运行效果。
（二）防振线夹
線路上绝大多数的导线疲劳断股是发生在悬垂线夹处．而且由于悬垂线夹的类型、性能及质量等方面的差异，或者由于安装使用不当，造成导线断股情况有极大的差别悬垂线夹在振动方面的优劣程度可用它的“品级系数”表示如果品级系数达到lOOxl06时，这种线夹就是防振线夹。这种线夹可以有效地防止导线的振动断股。
2、第二类防振措施
（一）护线条
这是一种使用很普遍的保护装置．一般以十根铝线股为一组．紧密的缠绕在导线的外面。然后将导线放置在悬垂线夹中固定．它使悬挂点处的导线刚度增大．并使导线在悬垂线夹中的应力集中现象得以改善导线受到的动弯应力可减小20％～50％．但消振效果仍不如防振锤显著．故在振动强的地区不能单独使用护线条
（二）阻尼线
亦称贝特防振器．多数情况下是用于大跨越档距。它是采用相当长度的一段绞线(通常与导线规格相同)，平行地挂在导线的下侧，并每隔一定距离用线夹使之与导线可靠地固定．形成花边状，可构成多种多样的型式和尺寸．统称为阻尼线这种花边阻尼的机理相当于多个防振锤组合、是用不同长度的花边产生不同频率的阻尼，逐步将档内传到线夹附近的振动波和所带的能量消耗掉。防振锤的减振性能主要取决于频率覆盖面和吸收能量的效率花边阻尼的减振性能主要靠花边的正确布置花边的布置形状有改进型贝特阻尼线、交叉型阻尼线和圣诞树型阻尼线等
（三）司托克布里奇防振锤
这种防振锤主要由三个部件构成：一根定长的高强度钢绞线，两端各固定一呈空心简形的铸铁重锤．钢绞线的中部为固定线夹，用以将防振锤可靠地固定在导线上，其构造如图3所示。防振锤的性能取决于钢绞线的弹性及重锤的质量．而频率适应范围决定于钢绞线的长度及重锤的质量防振锤消耗能量与其安装处的振幅及频率有关．当振动频率在6Hz至50Hz范围内．消振效果较好，在谐振频率时消振效果最佳这种防振锤是我国普遍使用的消振装置．长期以来运行经验证实．其消振效果十分满意。
五、结束语
总之，超高压输电线路的振动问题一直困扰着电力行业，其对于电力行业具有十分重要的影响，通过加强对高压输电线路振动的分析和防治，可以确保输电线路的安全可靠。
参考文献：
[1]王洪 大跨越架空输电线路分裂导线的微风振动及防振研究华北电力大学（北京）2009-11-01博士
[2]钟卫春;钟卫东 输电线路振动形式及防振措施介绍科技信息2012-11-25期刊