油田架空电力线路防振锤的配置及计算方法.pdf

第 3 4 卷第 7 期 ( 2 0 1 5 0 7 )( 仪表电信) 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 摘要 ：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 3 0 0 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。 关键词：电力架空线路 ；防振锤 ；振动 ；档距 d 0 i ： 1 0 3 9 6 9 j i s s n 1 0 0 6 6 8 9 6 2 0 1 5 7 0 2 5 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问闪络，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3 5 k V及 以上的架空 电力线路采用 的是钢芯铝绞线 ，档距超过 3 0 0 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 23 4 波长导线和地线 的质量 ，可 以按下式估算 防振锤的质量 ： w B A m ( 1 + 0 2 1 = 0 9 A m ( 1 ) A = 、 (2 ) 式中 5为司脱罗哈数 ，取 0 2 ；D为线径 ( m) ； m为单位长度的质量( k g 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 6 1 r n s 。 电力线路的导线年平均运行 张力大约为 1 8 - 2 5 R T S 。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 式来确定 ： 糕A x A M 一 1 + - -2 - 箍 一 (3 ) 式 中 为 防振锤 的安装距离 ( m) 。 2 = 4 00V M、 m (4 ) 2 = 40 0 (5 ) m = 、 x mmmmzl( h t t p ： 、 、l、 、， 、， y q t d mg c c O m) 一5 5 第 3 4 卷第 7 期 ( 2 0 1 5 0 7 ) 仪表 电信) 为了方便和有利于现场施工，( 3 )式可以简化为 o 95( ) c7 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 1 5 0 。 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，对导线的防振陛能优 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 。 收稿 日期2 0 1 5 - 0 4 一 O 1 ( 栏 目主持关梅君 ) ( 上接第5 4 页)向无线通讯网络，可在野外作为 设备的监控 网络 ，当出现设备工作不正常、需要施 工作业、设备停电等情况时，无线传感器网络设备 节点可以通过组建 的网络实现设备远程 自动报警 ， 自动识别设备故障情况 ，自动短信通知指定技术人 员 ，还可以在控制中心对设备实施远程关停和启动 等操作。 无线传感器网络所采集的各类数据 ，通过无线 网络传输到控制中心后，经过相应软件处理后存 储 ，并完成动态信息 自动录入 、复杂数据 的查询 、 分析和挖掘功能 ，自动生成数据报表 。 4 结语 基于无线传感器 网络技术 的油田数字化管理系 统 ，通过创新技术和管理理念 ，建立全油 田统一的 生产管理 、综合研究的数字化管理平台 ，可以显著 提升生产工艺过程 的实时监控水平 、提升生产过程 管理的智能化水平 ，优化生产流程 ，提升数字化油 田生产运行质量 ，达到强化安全 、过程监控 、节约 资源 、提高效益 、促进油 田改革 的进一步深化 ，进 一 步提高油田经营管理水平的目标。该技术在油田 数据采集 、远程监测 、分析优化等众 多领域有非常 广阔的应用前景 。 收稿 日期2 0 1 5 - 0 3 1 6 ( 栏 目主持关梅君) 一 5 6一 气田地i工爱( h L-L p ： w w w y q -L d mg c c o rn )