更全的杂志信息网

特高压直流输电线路大截面导线防振分析

更新时间:2009-03-28

导线长期处于野外露天之下,受到自然条件(风、雨、冰雪、雷电等)和其他外界条件的影响,容易发生各种事故,其中由于导线振动引发的事故最多。架空输电线路导线的微风振动是威胁输电线路安全运行的重要因素之一。大截面导线的出现及应用,对线路运行的安全性和可靠性提出了更高的要求,国内多条±800 kV特高压直流输电线路工程均采用1 250 mm2大截面导线输送。本文对特高压直流输电线路1 250 mm2大截面导线的防振进行研究[1]

“信奉教学学术,让教学成为学术”是提升大学教学质量的应然选择。大学教师教学学术能力的提高应通过增强教师信息素养,组建专业学习共同体,注重教学反思等具体策略在教学实践中得以彰显。

1 导线的自阻尼特性

在风的作用下,导线时刻处于振动状态。根据频率和振幅的不同,导线的振动大致可分高频微幅的微风振动、中频中幅的次档距振动和低频大振幅的舞动,其中的微风振动是威胁输电线路安全运行的最重要因素之一[2]。导线对微风振动能量的消耗一方面来自防振元件,另一方面则来自导线自身的阻尼特性。不同导线之间的自阻尼差异较大,通过功率法对数据拟合,得出导线自阻尼Pc的解析表达式:

Pc=Φ(f,Y)=10β(Y/D)α

笔者最初编写八皇后算法时,运用常用的数学逻辑编程思维,尚且能解决,但到了任意皇后及其拓展问题,感觉程序执行的方向性难以把握,各变量的数值变化难以推理。通过转变思路,使用作图、图形转换、辅助线、图形推理时恍然大悟,使复杂的事情变得简单化了;感觉能看到程序运行全过程,并能捕捉到某一时刻的变量的变化,有点像在做建筑设计或机械设计。笔者抛砖引玉,引起大家去摸索图像思维在教研中的作用,促进技能人才的培养和就业,同时提出解决问题的另一种思路。

(1)

式中:αβ是拟合出的系数;f为导线振动频率;D为导线外径;Y为导线波腹双振幅。

根据公式(1),将2种1 250 mm2大截面导线的自阻尼拟合系数表达式列于表1。

 

1 自阻尼拟合系数表达式

  

导线型号αβJL1/G3A-1 250/701.281 687+0.020 343f1.792 434+0.071 115fJL1/G2A-1 250/1000.999 655+0.019 149f1.840 974+0.057 518f

2 自阻尼条件下导线振动强度分析

振动强度是指振动幅值及其振动延续时间的多少,是衡量导线线股承受的动弯应力及振动次数是否能使导线在寿命期内不产生振动疲劳断股的重要判据。输电线路的导线振动体系,一方面由风力输给导线振动能量,另一方面又在导线体系内将能量消耗掉,当2种能量达到平衡状态时,就确定了导线稳定振动时的振幅[3]

式中:λMλm 分别为导线最大及最小振动波长;μ为系数。

  

图1 自阻尼条件下1 250/70与1 250/100圆形导线频响特性比较

3 1 250 mm2导线防振锤布置方案研究

3.1 防振锤安装位置的计算

以悬垂(耐张)线夹出口作为防振锤安装位置的起算点,并且兼顾各个频率下的振动波长,第1个防振锤安装位置距悬垂(耐张)线夹出口距离 b为:

假定线夹出口是所有振动波的波节点,当安装第一个防振锤时,安装位置应在线夹出口所有振动波的第一个半波之内。在最长和最短波的情况下,防振锤的位置与最大和最小波腹的接近程度相同。

 

(2)

为比较两种1 250 mm2系列大截面导线JL1/G3A-1 250/70和JL1/G2A-1 250/100导线在自阻尼条件下振动强度的差别,将两者频响特性绘于同一坐标系下(见图1) 。从2种圆形导线的试验结果的对比看: 2种导线在25 Hz及以上的振动频率下,悬垂线夹出口处导线的动弯应变水平相当,即振动强度相当; 2种导线在25 Hz以下的振动频率下,1 250/100导线的在悬垂线夹出口处的动弯应变水平较1 250/70导线总体来说较低,尤其在15 Hz左右, 1 250/100导线的动弯应变明显低于1 250/70导线,说明1 250/100导线在低频下的振动强度低于1 250/70导线;单线股数较多的1 250/100导线在自阻尼条件下的振动强度低于单线股数较少的1 250/70导线[4]

μλMλm 分别为:

(3)

例如,在教学《Other countries, other cultures》一课的时候,我搜集了大量关于世界各国文化的资料,制作了一个微课,时长大约5分钟,在正式讲课之前播放,学生们的注意力很快就集中在微课上,进入了上课的状态,并且对于丰富多彩的世界文化产生了浓厚的学习兴趣,表现出了很高的积极性,然后我带领学生进行了课文的学习,学生们认真听讲,积极发言,顺利地完成了学习目标,课堂的教学质量也得到了相应的提升。

(4)

商务英语是一门具有较强实践性的重要学科,时代的发展,社会对商务英语人才有着更高的要求,如何可以满足现在时代的要求,提升商务英语的教学质量成为现在所有下高校关注的问题。当前我国的商务英语教学还存在不少的问题,对商务英语教学模式的改革和创新势在必行。信息技术的发展,给学校的商务英语教学模式改革创新带来新的方向,因此,在当前的商务英语教学模式存在问题和缺陷的情况下,可以在信息技术的支持下,对商务英语教学模式进行改革创新,从而提升商务英语的教学质量,培养出更多、更好的商务英语的人才,满足我国社会对商务英语人才的需求。

(5)

通过公式(6)可以计算得到第1个防振锤的安装位置,如需要安装多个防振锤,则可以采取等距安装的原则,即相邻防振锤之间的距离等于第1个防振锤的安装距离。实际线路的情况复杂,部分线路金具的安装位置会对防振锤的安装位置构成影响,因此,导线上第1个防振锤的安装位置要考虑避开线夹护线条的外延部分,其他防振锤可基于第1个防振锤的计算安装距离采取等距安装的原则布置。

上述公式是假定各种振动频率和振动强度出现的概率相同,这可能与实际情况有所出入。振动的危险性可能多在低频、长波段,应该使b更大一些为好;另外,当档距较大时,TMTm相差很小,可以用平均运行张力Tp代替TMTmμ值一般为0.05~0.1, vM取7 m/s,vm取0.5 m/s,故防振锤安装位置的计算公式可以简化为[5]

游学类教材未能形成系统出版。以在全球范围内传播中华文化的孔子学院为例,包含中华文化艺术因素的立体化教材研发已是一线教学人员首先考虑的问题。如何研发立体化教学系列,也是游学教辅材料目前的短板。秉持对外交流和文化输出的目的,以内容立体化、形式立体化和服务立体化为目标,将符合学习规律、实用有趣、贴近生活的内容融入游学教材中,形成游学类教材的系统出版,研发适合游学体系的立体化教材任重道远。

 

(6)

基于公式(6),计算得到2种1 250 mm2大截面导线第1个防振锤的安装位置(见表2)。

 

2 1个防振锤的安装位置

  

导线型号m/(kg·m-1)D/ mmb /m JL1/G3A-1 250/704.0147.352.08JL1/G2A-1 250/1004.2547.852.16

3.2 防振锤安装位置效果验证

按照DL/T 1099—2009《防振锤技术条件和试验方法》防振效果评估方法,在导线档端1.78 m处各安装一个防振锤,在单峰值150 με的技术条件下,最大保护档距为111 m;在导线档端2.08 m处各安装一个防振锤,在单峰值150 με的技术条件下,最大保护档距为141 m;在导线档端2.38 m处各安装一个防振锤,在单峰值150 με的技术条件下,最大保护档距为108 m。从上述对比试验的结果可以看出,公式(6)计算出的防振锤安装位置是较为优化的位置,在这种安装位置条件下,防振锤能够对导线起到更好的防护效果。

3.3 防振锤的安装原则

式中:vM为振动风速上限值;vm为振动风速下限值; TM为最高气温条件下导线运行张力;Tm为 最低气温条件下导线运行张力 ; m 为单位长度质量。

3.3.1 铰链式防振锤布置

综合考虑计算结果及线路结构等因素,铰链式防振锤的布置方式见表3。

 

3 FDY-9D铰链式防振锤的布置方式

  

适配导线型号第1个防振锤距线夹出口距离 /m 等距安装时防振锤间距/ mJL1/G3A-1 250/702.082.08JL1/G2A-1 250/1002.162.16

3.3.2 预绞式防振锤安装位置

邓小平在视察南方时依据唯物史观关于生产力决定生产关系,生产关系对生产力具有反作用,生产力是一切社会发展的最终决定力量的原理,对社会主义本质作出新论断:“社会主义的本质是解放生产力,发展生产力,消灭剥削,消除两极分化,最终达到共同富裕。”[1]373解决了我们长期以来没有完全搞清楚“什么是社会主义、怎样建设和发展社会主义”这一课题,从社会主义经济、政治、社会等方面深刻地揭示社会主义本质,并对社会主义本质的认识作出新的理论概括,把对社会主义本质的认识提高到新的科学水平,也是邓小平对马克思主义关于社会主义的本质问题的中国化、大众化、时代化的经典表述。

为了确定较优的防振锤安装位置,本文组以计算的安装位置为基础,向档中一侧移动一定距离作为新的防振锤安装位置,并对两种1 250 mm2大截面导线在上述位置安装预绞式防振锤进行了防振效果评估试验。以JL1/G3A-1 250/70导线为例,对预绞式防振锤安装在距离悬垂线夹出口2.28 m、2.38 m和2.48 m 3个位置进行了防振效果评估试验,试验结果表明:在导线档端2.28 m、2.38 m和2.48 m处各安装一个防振锤,在单峰值150 με的技术条件下,最大保护档距分别为281 m、185 m和198 m。可见,预绞式防振锤安装在距离悬垂线夹较近的安装位置时防振效果更优,因此,确定预绞式防振锤的布置方式见表4。

高校传统的教学方法是填鸭式,加上工程结构试验课程的特点,教学效果不太理想。很难达到培养学生综合能力的目标。使其从“要我学”转变为“我要学”。

 

4 FDYJ-9D预绞式防振锤的布置方式

  

适配导线型号第1个防振锤距线夹出口距离/ m 等距安装时防振锤间距 /mJL1/G3A-1 250/702.282.08JL1/G2A-1250/1002.262.16

4 结论

本文基于防振效果评估条件,对2种1 250 mm2大截面导线进行了防振锤布置研究。通过对导线JL1/G3A-1 250/70和导线JL1/G2A-1 250/100的防振试验研究,基于防振试验结果,同时确保防振方案的安全可靠,并留有一定的安全裕度,给出推荐的防振锤布置方案。

a.铰链式防振锤安装不会与悬垂线夹护线条发生冲突,悬垂线夹内缠绕铝包带或安装护线条,以及耐张线夹情况下的防振方案为第1个防振锤距线夹出口距离2.08 m(JL1/G3A-1 250/70)和2.16 m(JL1/G2A-1 250/100),其他防振锤基于第1个防振锤的计算安装距离采取等距安装的原则布置。

b.由于预绞式防振锤的安装需避免与悬垂线夹护线条发生冲突,其布置方案分两种情况给出。悬垂线夹内安装铝包带及耐张线夹情况下的防振方案与铰链式防振锤布置方案相同;悬垂线夹内安装护线条情况下的防振方案为第1个防振锤距线夹出口距离2.28 m(JL1/G3A-1 250/70)和2.26 m(JL1/G2A-1 250/100),其他防振锤基于第1个防振锤的计算安装距离采取等距安装的原则布置。

参考文献

[1] 黄豪士. 新型扩容导线[J]. 中国电力,2000,33(3):42-45.

[2] 张会韬.架空输电线路微风振动危害的实例及现场测振的重要性[J].电力建设,1997,18(9):38-40.

[3] 徐乃管,王景朝,宗福琳.导线自阻尼的测量及实用归算方法[J]. 中国电力,1995,28(2):17-20.

[4] 徐乃管,王景朝,董玉明.关于防振锤力学性能的探讨[J]. 电力建设,2001,22(3):8-11.

[5] 黄豪士. 用于资源节约型输电线路的导线之二-节能型系列导线的主要品种和特性[J]. 电线电缆,2011(2):16-21.

 
王鹏
《吉林电力》 2018年第02期
《吉林电力》2018年第02期文献

服务严谨可靠 7×14小时在线支持 支持宝特邀商家 不满意退款

本站非杂志社官网,上千家国家级期刊、省级期刊、北大核心、南大核心、专业的职称论文发表网站。
职称论文发表、杂志论文发表、期刊征稿、期刊投稿,论文发表指导正规机构。是您首选最可靠,最快速的期刊论文发表网站。
免责声明:本网站部分资源、信息来源于网络,完全免费共享,仅供学习和研究使用,版权和著作权归原作者所有
如有不愿意被转载的情况,请通知我们删除已转载的信息 粤ICP备2023046998号