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作者：羅小波單位：川東電力集團(tuán)有限責(zé)任公司

導(dǎo)線和避雷線振動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的動(dòng)態(tài)彎曲應(yīng)力導(dǎo)線振動(dòng)時(shí)，其形狀是做周期性的變化，因此，每一段導(dǎo)線都在反復(fù)地彎曲。以導(dǎo)線中性層（軸線水平面）為界，其上下層鋁股承受著交變的拉、壓應(yīng)力。在一個(gè)振動(dòng)周期中，導(dǎo)線上下層的應(yīng)力狀態(tài)改變二次，這就是動(dòng)態(tài)彎曲應(yīng)力。線夾附近的一小段導(dǎo)線，相當(dāng)于以線夾壓板固定為支點(diǎn)的一段懸臂梁。參照美國(guó)電工與電子學(xué)會(huì)（IEEE）的實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果，認(rèn)為距線夾出口89mm內(nèi)的導(dǎo)線，按懸臂梁的假定是切合實(shí)際情況的。

導(dǎo)線振動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生的伸長(zhǎng)應(yīng)力導(dǎo)線振動(dòng)時(shí)，振動(dòng)波沿著導(dǎo)線晚返傳播，改變了導(dǎo)線靜止時(shí)的形狀，這種幾何形狀的改變，會(huì)引起導(dǎo)線伸長(zhǎng)而產(chǎn)生伸長(zhǎng)應(yīng)力，由于振動(dòng)角很小，所以在線路設(shè)計(jì)中，此種應(yīng)力一般可以不計(jì)。

導(dǎo)線和避雷線重力引起的靜態(tài)彎曲應(yīng)力一檔導(dǎo)線重力由二側(cè)線夾固定點(diǎn)加以支持，同時(shí)使導(dǎo)線產(chǎn)生了弧垂。因此，在線夾出口處的導(dǎo)線承受了一個(gè)向下的靜態(tài)彎曲力矩、使上層線股產(chǎn)生拉應(yīng)力，下層線股產(chǎn)生壓應(yīng)力。該彎曲應(yīng)力方向是靜止不變的，與上述動(dòng)態(tài)彎曲應(yīng)力截然不同的。靜態(tài)彎曲應(yīng)力數(shù)值上雖然相當(dāng)可觀，但與靜態(tài)拉應(yīng)力相比仍然較小，對(duì)導(dǎo)線的不利影響已考慮在平均運(yùn)行應(yīng)力中。

導(dǎo)線和避雷線重力引起在線夾處的剪應(yīng)力半個(gè)垂直檔距的導(dǎo)線重力，完全由線夾支撐，因此，在導(dǎo)線出口處導(dǎo)線截面上，承受著較大的靜態(tài)剪應(yīng)力。該應(yīng)力與上述各種應(yīng)力的方向彼此垂直。為減小此應(yīng)力，可通過(guò)護(hù)線條、鋁包帶、預(yù)絞絲等來(lái)加強(qiáng)線夾出口處的導(dǎo)線強(qiáng)度和有效截面積。

線夾對(duì)導(dǎo)線和避雷線握力產(chǎn)生的壓應(yīng)力一般懸垂線夾是通過(guò)壓板螺栓將導(dǎo)線緊緊握著。這個(gè)握力使導(dǎo)線受到擠壓應(yīng)力，而在線夾壓板出口處使導(dǎo)線受到剪應(yīng)力。所以對(duì)線夾的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，必須考慮導(dǎo)線的防振要求。終上所述：雖然在線夾出口處，導(dǎo)線承受了各種應(yīng)力，根據(jù)實(shí)踐運(yùn)行證明，導(dǎo)線的振動(dòng)損壞主要控制于導(dǎo)線的拉應(yīng)力和動(dòng)態(tài)彎曲應(yīng)力的組合，其他力都是非常小的。

導(dǎo)線和避雷線的疲勞極限

設(shè)計(jì)線路時(shí)，雖然考慮了導(dǎo)線的極限抗拉強(qiáng)度，足以應(yīng)付在各種氣象條件下可能出現(xiàn)的最大靜態(tài)應(yīng)力而不致破壞。但是，許多線路上的導(dǎo)線，一經(jīng)發(fā)生振動(dòng)，就會(huì)在遠(yuǎn)低于其極限拉應(yīng)力的情況下，出現(xiàn)破斷，導(dǎo)致這一嚴(yán)重后果的原因，在于導(dǎo)線承受交變動(dòng)態(tài)應(yīng)力時(shí)，導(dǎo)線材料發(fā)生了疲勞破壞。

導(dǎo)線耐疲勞的能力與許多綜合因素有關(guān)，其中最主要的是，導(dǎo)線的材料和結(jié)構(gòu)方式、振動(dòng)時(shí)彎曲應(yīng)力的大小、震動(dòng)的累計(jì)次數(shù)、承受靜態(tài)綜合應(yīng)力的大小，以及固定方式等。如前所述，導(dǎo)線振動(dòng)的動(dòng)態(tài)彎曲應(yīng)力是疊加在許多靜態(tài)盈利上的。就導(dǎo)線實(shí)際受力而言，導(dǎo)線的平均靜態(tài)拉應(yīng)力，是各種靜態(tài)應(yīng)力中最主要的。故在衡量導(dǎo)線疲勞極限能力時(shí)，一般只考慮平均運(yùn)行應(yīng)力和振動(dòng)彎曲應(yīng)力的疊加作用。

導(dǎo)線和避雷線的防振措施

在微風(fēng)作用下，無(wú)論是任何波長(zhǎng)或頻率，都是在線夾出口處，導(dǎo)、地線振動(dòng)的危害性最嚴(yán)重。這是由于線夾出口處的導(dǎo)線始終是一個(gè)波節(jié)點(diǎn)；現(xiàn)價(jià)本身的轉(zhuǎn)動(dòng)不靈活，在懸掛點(diǎn)處容易形成“死點(diǎn)”，使振動(dòng)波形不易通過(guò)線夾傳至相鄰檔距內(nèi)，除部分反射外，振動(dòng)的絕大多數(shù)能量將集中在線夾出口處導(dǎo)線上，導(dǎo)線懸掛點(diǎn)處拉應(yīng)力較大，為船體型的線夾，其曲率又使導(dǎo)線附加了一個(gè)彎曲應(yīng)力，再加上線夾握住導(dǎo)線產(chǎn)生的擠壓應(yīng)力等不利因數(shù)的疊加，使線夾出口處的導(dǎo)線最容易因疲勞而損壞，造成斷股或短線事故，以及造成金具的損壞。目前的防振措施如下：

1采用自然壞境防止導(dǎo)線振動(dòng)盡量避開或減少容易引起振動(dòng)的因素：如線路選擇在微風(fēng)區(qū)域，或出現(xiàn)較少均勻風(fēng)速的區(qū)域，但這不易實(shí)現(xiàn)。

2采用線路設(shè)備本身來(lái)阻尼導(dǎo)線振動(dòng)采用柔索軟橫擔(dān)、偏心導(dǎo)線、預(yù)交式線夾等。

3采用護(hù)線條（略）

4改善線夾的耐振性能一般要求線夾的轉(zhuǎn)動(dòng)部分應(yīng)靈活，出口處的曲率小些，常用的是采用壓縮性耐張線夾，可改善線夾出口處曲率及加固裝置。

5降低導(dǎo)線和避雷線的靜態(tài)應(yīng)力即為提高安全系數(shù)，增大導(dǎo)線弧垂，減小平均運(yùn)行應(yīng)力的一種有效措施，增加導(dǎo)線的耐振性能，可以充分發(fā)揮現(xiàn)有的防振裝置的效果，減少設(shè)計(jì)難題。

6采用防振錘目前，防振錘是線路中最廣泛的、采用最大的一種措施，運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)豐富，效果顯著，可以將導(dǎo)線振動(dòng)的最大振幅值降低到幾分之一和幾十分之一。

7采用阻尼線主要用于大跨越線路和小截面線路上，個(gè)別嚴(yán)重振動(dòng)地段局部采用，其優(yōu)點(diǎn)如下：（1）重力輕，不宜在固定形成“死點(diǎn)”；（2）結(jié)點(diǎn)不用像防振錘那樣用線夾固定，而防振錘線夾出口處若加工不良，就容易形成刀口磨傷導(dǎo)線；（3）對(duì)振動(dòng)能量的消耗比較平緩；（4）對(duì)高頻振動(dòng)波，阻尼線防振效果比防振錘好；（5）便于就地取材，不需專門加工。其缺點(diǎn)：由于阻尼線安裝尺寸較大，安裝人員安裝阻尼線時(shí)，出線距離較大，安裝困難。目前，主要用于小截面導(dǎo)線，懸掛點(diǎn)高和大跨越處。

8自阻尼導(dǎo)線目前，該導(dǎo)線國(guó)內(nèi)生產(chǎn)困難，國(guó)外只有加拿大可以生產(chǎn)，造價(jià)大，線路投資較大，不經(jīng)濟(jì)，應(yīng)用稀少。

9防振間隔棒目前，防振間隔棒處于實(shí)驗(yàn)運(yùn)行階段，主要用于500kV及以上線路。