架空输电线路导线舞动机理及防舞策略

架空输电线路导线舞动机理及防舞策略

摘要：架空输电线路是电力能源传输非常重要的载体，其与电力能源的供应水

平与服务质量有着密切的联系。从当前发展来看，我国对于电力能源已经成为必

不可少的一部分，不管是人们生活、工作等各方面都需要电力能源的保障。架空

输电线路安全稳定运行对于社会和谐和经济建设都发挥着重要作用，针对架空输

电线路导线舞动所导致的跳闸、倒塔等问题，应该积极采取有效措施。通过对我

国发生输电线路导线舞动的原因进行分析，并找出影响因素采取应对措施，为人

们提供安全可靠的用电环境。

关键词：架空输电线路；导线舞动；机理与策略

1.引言

随着我国经济的快速发展，社会对电能的需求和质量的要求不断提高。但输

电线路暴露在大自然中，受到风、冰、雷等环境因素的影响，我国部分地区电网

事故依然存在，这会造成重大的经济损失与社会影响。架空输电线路导线舞动是

长期以来影响电网架空线路度冬安全的重要因素。冬季，水平方向的风吹到因偏

心覆冰而变为非圆断面的导线时，将产生一定的空气动力，在一定的条件下，会

诱发导线产生一种低频、大振幅的自激振动。这种振动属于驰振，形态上下翻飞、形如龙舞，称为舞动。

2.输电线路导线舞动机理

输电线路导线舞动不同于一般的振动现象，而是受到风速的影响发生一种运

动轨迹的变化，其具有低频率、大振幅等特点。舞动故障出现与风速、风向、输

电线路自身结构等都有关系。架空输电线路通常处于静载负荷状态，而舞动故障

发生的时候形成动荷载，对塔杆挂线等都有影响，从而对线路造成损坏。其次，

塔杆建设中，线路舞动下转角角度与设计存在较大出入，横担方向承载力远大于

塔杆所能承受的范围，这样就会造成塔杆失去平衡或损坏。从目前来看输电线路

舞动所造成的跳闸、停运、变电站失压等问题都是我们会面临的考验，这不仅影

响人们的正常用电，还会对社会经济产生一定影响。当电厂发电机组停运，给整

个电力系统所造成的威胁都是极大的，导线舞动幅度较大的时候较常出现的一种

故障就是线路闪络，当线路出现闪络放电的时候，就会造成后续的频繁故障。另外，输电线路在舞动当中中，沿着线路的方向将会产生窜动，容易对线路上的绝

缘子串及金具等造成损坏，从而出现滑动摩擦等问题。在用电负荷日益增涨的情

况下，电力企业应该着手研究输电线路舞动的防治措施，努力解决舞动现象所造

成的不利影响。

3.舞动的成因及危害分析

输电线路导线舞动是导线覆冰后在风激励下引起的低频率、大幅度振动，会

引起输电线路跳闸、铁塔横担螺栓脱落以及铁塔横担、跳线、绝缘子、金具的损坏，引起频繁跳闸等事故，严重威胁着输电线路的长久稳定运行。

3.1舞动的成因

引起舞动的原因非常多，而各种因素又相互影响，形成了舞动激发以及拓展

的复杂条件。总的来说，对于导线舞动的激发与拓展起重点效果的因素通常有覆

冰影响、风的激励和线路系统的结构与参数。

（1）覆冰影响

对与导线舞动而言，冰风因素是主要的激励源，起关键作用。气温低于0℃

或在0℃左右，空气湿度达到约90%，遇有冻雨或雨夹雪天气，在风的作用下，

导线覆冰逐渐累积，形成偏心覆冰，改变导线截面，改变空气动力状态，产生负

阻尼效应，积累能量，激发舞动。

（2）风的激励

风是舞动的能量来源，包含风速、风向及流态（平稳风）。产生舞动的风速

在4~20m/s，风速大小影响成冰形状，且风向与线路走向的夹角≥45°时，不均匀

覆冰的导线易发生舞动。在四周无屏蔽物的开阔地带（如江河湖泊、平原等）及

垭口、迎风山坡、山脊等微地，风会持续吹向导线，容易发生舞动。

（3）线路结构与参数

导线类型、张力、弧垂、档距及导线结构参数是引起舞动的内因。相同条件下，分裂导线比单导线更易发生舞动，大截面的导线跟小截面的导线相比较而言，更加容易出现舞动。这与它们自身的扭转刚度有很大关系。

3.2舞动危害分析

导线舞动造成最严重的危害是导线与导线、导线与地线碰线而引起的闪络，

造成跳闸甚至烧坏电线。水平排列的导线一般互相碰线的可能性较少，但若线间

距离偏小，导线舞动的

同时又出现不同步摆动则有可能引起相间短路闪络。前苏联对运行线路的观察，证实了线路在电线舞动时发生多次跳闸，并在舞动结束前不可能合闸，也查

到因舞动闪络被烧坏的电线。另外，发生损坏较多的是线路金具，特别是相分裂

线路因导线与导线、导线与连接件碰撞而引起金具损伤、夹具松驰，导致导线磨损。在导线悬挂点处会因舞动承受扭转、弯曲及挤压等过应力而发生电线鼓灯笼、电线伸长使弧垂增大。过大的弯曲应力与强烈舞动的扭矩联合作用会使护线条、

导线线股疲劳断裂。我国湖北500kV姚双、双凤线中山口大跨越就因强烈舞动8

根导线伤、断股达195处。

舞动时杆塔受到猛烈冲击，横担上的U形环、挂线板折断致使耐张塔的固结

点破坏，甚至横担被弄弯或断裂。还有一个性质严重且频繁出现的危害是当邻档

导线舞动时振荡前行波传播到跳线，致使跳线向上跳跃而对杆塔闪络。

4.架空输电线路舞动故障的防舞措施

4.1加装防舞动装置

从目前来看，我国对于架空输电线路的舞动故障已经有了一些研究，通过加

装防舞动装置能够起到很好的抵制效果，从而减小舞动对线路所造成的伤害。通

过加装导线之间的间隔棒，能够有效将导线分离，避免舞动过程中出现相互之间

的碰触、放电、鞭击，从而减小舞动故障的产生。针对则这方面的技术，我国应

该不断的创新与研究，正确能够通过科学的防舞动措施，提高电力系统的防舞动

能力，真正保证电力传输的安全、可靠。

4.2做好输电线路运行维护工作

相关单位在线路巡视与故障管理上，要注意观察周边环境、地质条件、气象

变化扥情况，结合设备运行状态做好线路的日常检查工作，开展动态巡视管理，

落实其中的责任主体，及时发现输电线路运行中存在的舞动问题。在出现故障后，能第一时间找出故障发生区，及时进行故障处理。与此同时，加强正常供电设备

的巡视工作，确保电力能源传输的质量，提高整体的服务水平。与此同时，针对

舞动故障可以加强舞动装置的防护，在输电线路巡视过程中通过无人机、望远镜

等设备了解舞动故障的具体情况，对防舞动装置进行相应的检查，确保整个架空

输电线路的安全运行。

4.3制定完善的防治策略