油田架空电力线路防振锤的配置及计算方法

刘江辉　大庆油田工程有限公司

油田架空电力线路防振锤的配置及计算方法

刘江辉
大庆油田工程有限公司

防振锤被广泛用于油田电力线路中以减少微风振动对导线的损害，但是在一些设计和施工中往往不太被重视，防振锤的数量和安装距离都是固定的，没有充分考虑电力线路的电杆的档距及气象条件的影响。通过对架空电力线路受气象条件的分析计算和防振锤的性能对比，提出一种新思路来确定架空线路防振锤安装数量、位置及防振锤的选择方法。对于档距超过300 m以上的架空电力线路，可以选择国产和合资企业生产的不同类型的防振锤，根据不同类型防振锤，通过计算来确定数量和安装距离。

电力架空线路；防振锤；振动；档距

1　微风振动的危害

架空电力线路受大风、复冰以及低温等气象条件作用，微风吹过架空电力线时，在电力线路的周围会产生上、下变化的气流旋涡，而使电力线路产生一种风激的振动，当风速平稳、风向垂直于架空输电线，微风振动就越容易发生。当架空电力线路的档距较大，受到大风吹动时，导线就会发生较大的振动，不断振动时在悬挂点处的导线会反复被摩擦，导致导线的材料发生金属疲劳，就会使导线断股、断线。剧烈的振动会损坏绝缘子和金具，振动幅度过大还会发生导线的相间闪络，使电力线路跳闸，造成停电事故，影响企业生产。

2　防振锤的安装位置及计算方法

安装防振锤是为了防止或减轻大风对导线产生的振动，一般情况下在电力线路悬挂绝缘子的固定线夹的附近安装防振锤。当大风使导线发生了不同的上、下振动时，由于防振锤的作用会产生一个作用力，使导线振动产生一个不同步或者一个相反的作用力，这样可以降低导线的振幅，也可以消除导线的振动。

目前国内的35 kV及以上的架空电力线路采用的是钢芯铝绞线，档距超过300 m以上的架空电力线路可以选择国产和合资企业生产的不同类型的防振锤，根据不同类型防振锤，通过计算来确定数量和安装距离。

一般的情况下，国内应用的防振锤质量大约是1/2～3/4波长导线和地线的质量，可以按下式估算防振锤的质量：

式中S为司脱罗哈数，取0.2；D为线径（m）；m为单位长度的质量（kg/m）；T为年平均运行张力（N）；V为线路振动时的平均风速，一般取3.61 m/s。

电力线路的导线年平均运行张力大约为18%～25%RTS。通过以上的公式计算可以大致归纳出防振锤配置数量，见表1、表2。

表1　平原地区防振锤的数量配置

表2　山区防振锤的数量配置

安装防振锤数量和具体位置可采用以下简易公式来确定：

式中L1为防振锤的安装距离（m）。

为了方便和有利于现场施工，（3）式可以简化为

在电力线路运行时，防振锤线夹出口的位置其应变值不超过±150με。

在一般情况下，合格的防振锤对导线的振动频率控制范围最少应有两个及以上的谐振频率的响应，能有效控制架空导线的多个频率。

3　防振锤的对比

（1）普通型防振锤（国产）。锤体材料：生铁铸成，极易生锈，容易发生断裂；锤体积水性：锤体有缝隙，雨雪天气会积水、积雪，易生锈损坏并影响防振性能；锤体对振动频率的控制性能：二点频率响应，对多种频率无法控制；锤体维护性能：整体安装数量多、安装工作量大、费用高，采用夹板工艺，工人安装技术的因素影响比较大，容易移位滑动甚至脱落，其防振性能容易受各种因素的影响，而导致线路的维护工作量增大；锤体对线路的保护作用：保护的效果较差，对多点频率没有控制作用。

（2）节能型防振锤（国产）。锤体材料：采用铝合金材料铸成，不易生锈；锤体积水性：锤体有缝隙，雨雪天气容易积水、积雪，对导线的保护性能有影响；锤体对振动频率的控制性能：对频率只有二点响应，对多个频率无法控制；锤体维护性能：安装数量较多，施工的工作量较大、费用高，采用夹板工艺，工人安装技术的因素影响比较大，容易移位滑动甚至脱落，其防振性能容易受各种因素的影响，而导致线路的维护工作量增大；锤体保护作用：防振的效果一般，不易生锈，对导线的保护作用较好。

（3）狗骨型预绞式防振锤（合资生产）。锤体材料：采用的材料是高凝多种合金并经优化设计，完全避免了锤体生锈；锤体积水性：锤体没有缝隙、雨雪天气不会积水、积雪；锤体对振动频率的控制性能：有4～6点的响应频率控制，可以控制低、中、高等多个频率；锤体维护性能：整体安装比较容易，可以避免施工中的人为因素产生的安装偏差，不会移位及锤体脱落，对导线的防振性能优异，能很好地保护导线，维护检修的工作量很小；锤体保护作用：多导线的防振性能优越，对导线的保护作用很好。

4　结语

防振锤的选择及施工质量至关重要，防振锤在工程中是个很小的部件，但如选则不当或安装距离不合理，就不能起到对导线的保护作用，在设计和施工中必须合理地选用防振锤，并考虑架空电力线路微风振动的特点及当地的自然环境、气象条件。工程设计中必须通过计算来选择防振锤的型号，确定防振锤的数量以及选择最佳安装位置。电力架空线路可优先采用预绞式防振锤，经过长期运行的数据表明，预绞式防振锤不仅具有良好的机械性能，而且还具有良好的耐疲劳性能，在电力线路的运行过程中防振锤不移位、不易脱落，安装的各个部件不易松动，预绞式防振锤还具有安装简便和快捷的特点。预绞式防振锤可确保电力线路的安全运行，大大减少电力线路断线停电给企业造成的损失。

（栏目主持关梅君）

10.3969/j.issn.1006-6896.2015.7.025

2015-04-01