大跨越架空线路分裂导线振动及防护

万明玉

江苏海宏电力工程顾问股份有限公司江苏无锡214028

【摘要】在电力系统中，架空线路是重要输电载体，是不可缺少的输电系统构成部分。目前，分裂导线技术在大跨越高压架空线路中应用广泛，但是由于微风振动造成分裂导线疲劳断股的故障经常发生，对供电安全可靠产生了严重危害。因此，本文基于分裂导线技术在大跨越架空线路中的应用情况，开展了分裂导线的振动特性和振动大小影响因素的分析工作，并基于防振试验提出了切实可行的防振措施，最大程度的减少分裂导线疲劳断股故障的发生几率，确保输电系统运行安全。

【关键词】大跨越高压架空线路；分裂导线；疲劳断股故障；防振措施；防振试验

随着我国社会经济的快速发展，年供电量逐年增加，社会对高压架空输电线路运行的安全性、可靠性要求越来越高。众所周知，架空输电线路是国家电网的重要组成部分，在国家电网规模越来越大的当下，为节省城市空间、满足供电需求，远距离、大容量的高压架空输电线路日益增多，大跨越架空线路分裂导线的使用性能也受到了社会大众的极大关注。就目前看，大跨越架空线路分裂导线故障类型主要是疲劳断股，究其原因，微风是造成分裂导线策振动的主要原因。为了减少此类型故障的发生率，必须全面分析分裂导线振动的疲劳性、振动特性及影响振动大小的因素，基于防振试验科学的进行防振措施决策，做好大跨越架空线路分裂导线运行安全的防护工作。

一、分裂导线技术在大跨越高压架空线路的应用情况

目前，我国远距离、大容量的高压架空输电线路越来越多，送电线路逐渐向多分裂、大截面、高挂点的方向发展。之所以这样，主要取决于我国年供电量的增加及城市规划建设的需要。与传统的单导线输电线路相比，分裂导线输电线路具有输送能力强、电晕损失小等显著优势，在大跨越高压架空线路中应用广泛。

一般情况下，大跨越高压架空线路中采用的分裂导线，由2-4根截面较小的导线组成，分导线间相距0.3-0.5m，直接起到了增大导线直径的作用。同直径相同的大截面导线相比，极不容易产生电晕损失，而且，输电能力较高，所以在大跨越的高压架空线路中应用广泛。就目前看，330kV线路多采用2分裂导线，500kV线路多采用4分裂导线，75OkV线路采用6分裂导线，IO00kV特高压交流线路采用8分裂导线，等。由于大跨越高压架空线路中分裂导线多处于高空，且运行距离长，易发生疲劳振动断股故障，为输电线路运行安全的危害巨大。

二、大跨越高压架空线路分裂导线的振动特性及振动大小的影响因素

在大跨越高压架空线路分裂导线使用过程中，当风以一定的风速吹向线路时，风速与线路之间基本形成一个直角，然后在线路后面产生涡流。在重力等因素作用下，涡流沿着导线的顶端、底端有规律的消失，从而对导线产生上下振荡的周期性压力场，导致导线振动。长期在风的振动作用下，导线就会出现疲劳振动断股故障。那么，哪些因素影响着导线振动大小呢？从能量平衡原理角度看，风能的输入、地形条件、线路导线的自阻尼是最为主要的影响因素。其中，风能输入对导线疲劳振动的影响最为明显。为了全面分析微风振动危害的严重程度，可以基于以上影响因素建立分析模型，并以此为依据采取防振措施。

三、大跨越高压架空线路分裂导线防振措施

当前，我国大跨越高压架空线路分裂导线一般采用防震锤和阻尼线的联合仿真模式，如图1所示。为了进一步提升传统防振方式的有效性和科学性，提出采用BP神经网络的防振辅助专家系统，用以辅助防振方案编制，使防振措施充分发挥自身的作用。在BP神经网络的防振辅助专家系统的技术支持下，建立属于大跨越架空输电线路分裂导线的防振设计系统，然后输入相应的导线、跨越等参数，通过神经网络进行识别，初步得到防振方案。之后，建立振动耗能模型，验证防振方案的防护效果，检查防振方案的可行性与经济性，是否达到既定的防振效果。在确定效果优良情况下，作出最终的防振方案决策，真正用于大跨越高压架空线路分裂导线防振工作中去。

图1我国大跨越高压架空线路分裂导线一般采用的防振模式

四、结语

综上所述，导线分裂技术在我国大跨越高压架空输电线路中的应用极为普遍，但是疲劳振动断股故障的存在，对分裂导线系统的运行安全产生了严重危害，在分裂导线故障中占据着较大的比重。为了减少导线疲劳振动断股故障的发生率，应针对影响振动大小的因素采用可行的防振措施。除了采用传统的防振方式外，还可以利用BP神经网络的防振辅助专家系统，借助现代化的技术手段选出最优化的方针方案，切实达到防护效果，以保证分裂导线的运行安全。

参考文献：

[1]王洪，柳亦兵，董玉明等.架空线路导线疲劳试验振动幅度的研究[J].中国电机工程学报，2008（2）。

[2]刘胜春，朱宽军，王洪等.1000kv输电线路防振研究[J].高电压技术，2008（34）。

[3]王洪，徐鸿，董玉明等.基于短期振动测量数据的线路振动状态评估研究[J].电网技术，2008（3）。