在氣象條件三要素（風(fēng)速、覆冰厚度和氣溫）中，風(fēng)的作用除產(chǎn)生了作用于導(dǎo)線和桿塔的垂直線路方向的水平荷載外，也是導(dǎo)線發(fā)生振動(dòng)的根本原因。導(dǎo)線的振動(dòng)將使導(dǎo)線產(chǎn)生斷股、斷線或引起相間閃絡(luò)，造成線路跳閘停電等事故，嚴(yán)重危及輸電線路的正常運(yùn)行，所以在設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮導(dǎo)線振動(dòng)問(wèn)題。
一、導(dǎo)線的振動(dòng)和防振
（一）振動(dòng)的起因
架空輸電線路的導(dǎo)線（避雷線）受到穩(wěn)定的微風(fēng)作用時(shí)，便在導(dǎo)線背后形成以一定頻率上下交替變化的氣流旋渦，如圖（1）所示，從而使導(dǎo)線受到一個(gè)上下交變的脈沖力作用。
圖1 引起導(dǎo)線振動(dòng)的氣流旋渦
當(dāng)氣流旋渦的交替變化頻率與導(dǎo)線的固有自振頻率相等時(shí)，將使導(dǎo)線在垂直平面內(nèi)產(chǎn)生共振即引起導(dǎo)線振動(dòng)。
導(dǎo)線振動(dòng)的波形為駐波，即波節(jié)不變，波腹上下交替變化，而且一年中導(dǎo)線振動(dòng)的時(shí)間常達(dá)全年時(shí)間30%－50%。無(wú)論導(dǎo)線以什么頻率振動(dòng)，在其線夾出口處總是一波節(jié)點(diǎn)，所以，導(dǎo)線振動(dòng)使導(dǎo)線在線夾出口處會(huì)反復(fù)拗折，引起材料疲勞，最后導(dǎo)致斷股、斷線事故、對(duì)線路的正常安全運(yùn)行危害較大。
（二）導(dǎo)線振動(dòng)的特性和影響因素
1．導(dǎo)線振動(dòng)的特性
了解波運(yùn)動(dòng)首先應(yīng)明確以下的有關(guān)參數(shù)：
1）振幅—波離開(kāi)水平位置的距離，m；
2）波長(zhǎng)—振動(dòng)波在一個(gè)周期內(nèi)所行進(jìn)的長(zhǎng)度，m；
3）頻率—單位周期內(nèi)（波長(zhǎng)）所變化的次數(shù)hz。
（1）振動(dòng)波形、振幅和振動(dòng)角。
導(dǎo)線的振動(dòng)是沿整檔導(dǎo)線呈駐波分布的，即導(dǎo)線離開(kāi)平衡位置的位移大小無(wú)論在時(shí)間上還是沿檔距長(zhǎng)度上都是按正弦規(guī)律變化的，同時(shí)在同一頻率下，波腹點(diǎn)am（最大振幅）及波節(jié)（即半波長(zhǎng)的整數(shù)倍）在導(dǎo)線上的位置恒定不變。圖2為某一頻率時(shí)導(dǎo)線振動(dòng)的波形示意圖。
圖2 導(dǎo)線振動(dòng)的波形
其中,坐標(biāo)原點(diǎn)為波節(jié)點(diǎn)，導(dǎo)線離開(kāi)平衡位置ox 軸距離ax稱為振幅。位移中最大者am稱為最大振幅。
統(tǒng)計(jì)觀察表明，導(dǎo)線的振幅與導(dǎo)線應(yīng)力的大小有關(guān)，當(dāng)導(dǎo)線應(yīng)力為導(dǎo)線破壞應(yīng)力的8%時(shí)，振幅接近于零；當(dāng)導(dǎo)線應(yīng)力增加到導(dǎo)線破壞應(yīng)力的10%－15%時(shí)，振幅迅速增大；當(dāng)導(dǎo)線應(yīng)力增加到導(dǎo)線破壞應(yīng)力的的20%以后，振幅趨于飽和而變化很小。
振幅的大小還與空氣氣流對(duì)導(dǎo)線的沖擊形式和氣流能量的大小有關(guān)，并與導(dǎo)線各股間的磨擦有關(guān)，波腹點(diǎn)的振幅與波長(zhǎng)有關(guān)，且在相當(dāng)于低頻率振動(dòng)又是最大波長(zhǎng)時(shí)的振幅最大。實(shí)際中，振幅一般不超過(guò)導(dǎo)線的直徑，最大振幅也不會(huì)超過(guò)導(dǎo)線直徑的2－3倍。
在評(píng)價(jià)線夾出口處導(dǎo)線振動(dòng)彎曲程度時(shí)，則常以線夾出口處振動(dòng)角來(lái)表示更為直觀。
所謂振動(dòng)角是指導(dǎo)線振動(dòng)波的波節(jié)點(diǎn)處，導(dǎo)線對(duì)中心平衡位置的夾角，如圖2中的α。顯然α是振動(dòng)波在節(jié)點(diǎn)處的斜率角，且最大振幅時(shí)振動(dòng)角也最大。如果在運(yùn)行中測(cè)得距線夾出口處為x點(diǎn)的振幅為ax，則可按下式求得最大振動(dòng)角;αm為
?。?）
式中 αm—最大振動(dòng)角；
λ—振動(dòng)波波長(zhǎng)，m；
x —測(cè)量點(diǎn)與線夾出口處的距離，m；
ax—測(cè)量點(diǎn)振動(dòng)波的振幅，m。
通常在運(yùn)行的線路上，導(dǎo)線的振動(dòng)一般在30′－50′之間，當(dāng)振動(dòng)特別強(qiáng)烈時(shí)，則接近1°。這樣大的振動(dòng)角，不需要很長(zhǎng)時(shí)間就會(huì)使導(dǎo)線斷股，因此一般架空輸電線路均需采取防振措施，且在導(dǎo)線緊線后應(yīng)盡快安裝防振器具，以使導(dǎo)線的振動(dòng)角減小到允許范圍內(nèi)。
導(dǎo)線的允許振動(dòng)角如表3―1所示，這是衡量振動(dòng)的嚴(yán)重程度和評(píng)價(jià)防振裝置的防振效果的標(biāo)準(zhǔn)。
表3-1 導(dǎo)線的允許振動(dòng)角
平均運(yùn)行應(yīng)力
允許振動(dòng)角（’）
≤25％σp
10
＞25％σp
5
（2）導(dǎo)線振動(dòng)的頻率和波長(zhǎng)。
引起導(dǎo)線振動(dòng)的原因是氣流旋渦的交替變化頻率與導(dǎo)線的固有自振頻率相等而發(fā)生共振。
根據(jù)試驗(yàn)，當(dāng)導(dǎo)線受到穩(wěn)定的微風(fēng)作用時(shí)，氣流旋渦的交替變化頻率與風(fēng)速和導(dǎo)線直徑有關(guān)，其頻率可由下式確定
?。?－8）
式中 ff—?dú)饬餍郎u的交替變化頻率，hz；
v—風(fēng)速，m/s；
d—導(dǎo)線直徑，mm。
一個(gè)物體在振動(dòng)過(guò)程中，如果沒(méi)有能夠影響它振動(dòng)的力去干擾它，那么，它振動(dòng)的振幅將保持不變，并只在回復(fù)力的作用下永遠(yuǎn)繼續(xù)下去，這樣的振動(dòng)叫自由振動(dòng)（未強(qiáng)迫）。物體作自由振動(dòng)的頻率叫做物體的固有自振頻率，固有自振頻率是由組成物體的系統(tǒng)本身決定的，輸電線路的導(dǎo)線可以看成是兩端固定的一條弦線。有關(guān)弦振動(dòng)的自由振動(dòng)方程推導(dǎo)略，導(dǎo)線的固有自振頻率可以下式表示：
（3）
或
（4）
式中 fd—導(dǎo)線的固有自振頻率，hz；
t—導(dǎo)線的張力，n；
w—導(dǎo)線的單位長(zhǎng)度重力，n/m；
σ—導(dǎo)線的應(yīng)力，mpa；
g1—導(dǎo)線的自重比載，n/ m·mm2。
導(dǎo)線的振動(dòng)是氣流旋渦引起的上下交變的沖力作用下維持的振動(dòng)，因此是一種受迫振動(dòng)，物體作受迫振動(dòng)時(shí)，其振動(dòng)頻率總是等于策動(dòng)力的頻率，它的振幅與其固有自振頻率和策動(dòng)力的頻率有關(guān)，當(dāng)物體的固有自振頻率和策動(dòng)力的頻率相等時(shí)，其振動(dòng)的振幅最大，這種現(xiàn)象稱為共振。我們說(shuō)的導(dǎo)線振動(dòng)，就是指導(dǎo)線固有自振頻率和氣流旋渦的交替變化頻率相等時(shí)的振動(dòng)，即fd＝ff。
由fd和ff計(jì)算式可知，導(dǎo)線固有自振頻率fd和導(dǎo)線應(yīng)力σ有關(guān)，隨著應(yīng)力的變化，導(dǎo)線有不同的固有自振頻率。而氣流旋渦的交替變化頻率ff與風(fēng)速v有關(guān)。因此，當(dāng)氣流旋渦的交替變化頻率ff與導(dǎo)線某一固有自振頻率fd相等時(shí)，導(dǎo)線在該頻率下產(chǎn)生共振，此時(shí)振幅達(dá)到最大值。當(dāng)風(fēng)速變化致使 變化時(shí)，振幅將有所下降，同時(shí)導(dǎo)線應(yīng)力也有所變化，導(dǎo)線固有頻率也隨之變化。
此時(shí)有可能在另一頻率下又實(shí)現(xiàn)fd＝ff，產(chǎn)生新的共振。因此振動(dòng)的頻率不是惟一的。
根據(jù)共振的條件fd＝ff則可以求出導(dǎo)線振動(dòng)波的波長(zhǎng)為
?。?）
振動(dòng)波的半波長(zhǎng)為
（6）
2．影響振動(dòng)的因素
影響振動(dòng)的因素主要有：風(fēng)速、風(fēng)向、檔距、懸點(diǎn)高度、導(dǎo)線應(yīng)力以及地形、地物等。
(1)風(fēng)的影響。引起振動(dòng)的基本因素是均勻穩(wěn)定的微風(fēng)。因?yàn)橐环矫鎸?dǎo)線振動(dòng)的產(chǎn)生和維持需要一定的能量（克服空氣阻力、導(dǎo)線股線間的磨擦力等所需的最小能量），而這些能量需由氣流旋渦對(duì)導(dǎo)線的沖擊能量轉(zhuǎn)化而來(lái)。
一般產(chǎn)生導(dǎo)線振動(dòng)的最小風(fēng)速取0.5－0.8m/s,風(fēng)速再小就不會(huì)發(fā)生振動(dòng)。另一方面，維持導(dǎo)線的持續(xù)振動(dòng)，則其振動(dòng)頻率必須相對(duì)穩(wěn)定，也即要求風(fēng)速應(yīng)具有一定的均勻性，如果風(fēng)速不規(guī)則地大幅度變化，則導(dǎo)線不可能形成持續(xù)的振動(dòng)，甚至不發(fā)生振動(dòng)。影響風(fēng)速均勻性的因素有風(fēng)速的大小，導(dǎo)線懸掛高度、檔距、風(fēng)向和地貌等。
當(dāng)風(fēng)速較大時(shí)，由于和地面摩擦加劇，使地面以上一定高度范圍內(nèi)的風(fēng)速均勻性遭到破壞。如果檔距增大，則為保證導(dǎo)線對(duì)地距離，導(dǎo)線懸掛點(diǎn)必然增高。離地面越高，風(fēng)速受地貌的影響越小，均勻性越好。所以必須適當(dāng)選擇引起導(dǎo)線振動(dòng)的風(fēng)速范圍，有關(guān)防振設(shè)計(jì)中所取風(fēng)速數(shù)值見(jiàn)書(shū)中介紹。
由此得出結(jié)論：
當(dāng)風(fēng)速小于0.5－0.8m/s時(shí)，雖然可形成均勻穩(wěn)定氣流，但它給予導(dǎo)線的能量小而不足以使導(dǎo)線振動(dòng)，此稱為下限風(fēng)速。反之，風(fēng)速過(guò)大時(shí)，由于不能形成均勻穩(wěn)定氣流其導(dǎo)線振動(dòng)條件破壞，也不會(huì)使導(dǎo)線振動(dòng)。將導(dǎo)線產(chǎn)生振動(dòng)的最大風(fēng)速稱為上限風(fēng)速，其值約5m/s左右。
根據(jù)在平原開(kāi)闊地區(qū)的觀察結(jié)果表明，當(dāng)風(fēng)向和線路方向成45°～90°夾角時(shí)，導(dǎo)線易產(chǎn)生穩(wěn)定振動(dòng)；在30°～45°時(shí)，振動(dòng)的穩(wěn)定性較小；夾角小于20°時(shí)，則很少出現(xiàn)振動(dòng)。
因此，引起導(dǎo)線振動(dòng)既與風(fēng)速有關(guān)，也與風(fēng)向有關(guān)。風(fēng)速過(guò)大不易形成均勻穩(wěn)定氣流，風(fēng)速過(guò)小其能量較小，則均不能使導(dǎo)線振動(dòng)，而風(fēng)向影響著導(dǎo)線的振動(dòng)是否穩(wěn)定性問(wèn)題。
(2)導(dǎo)線的直徑和檔距的影響。由波長(zhǎng)計(jì)算式(3-12)可知，振動(dòng)波的波長(zhǎng)和導(dǎo)線直徑有關(guān)；另一方面在振動(dòng)過(guò)程中，檔距l(xiāng)中振動(dòng)波的半波數(shù)n應(yīng)為整數(shù)，即
則
將上式代入式(3-12)可得
即當(dāng)風(fēng)速和導(dǎo)線應(yīng)力不變時(shí)有
由上式可知，檔距越大、導(dǎo)線直徑越小，檔中形成完整半波數(shù)的機(jī)會(huì)越多，也就是導(dǎo)線產(chǎn)生共振的機(jī)會(huì)越多，導(dǎo)線共振程度也越嚴(yán)重。實(shí)際觀測(cè)證實(shí)，檔距小于100m時(shí)，很少見(jiàn)到振動(dòng)； 在120m以上時(shí)，導(dǎo)線振動(dòng)就多了一些；在跨越河流，山谷等高桿塔大檔距的地方，可以觀測(cè)到較強(qiáng)烈的振動(dòng)。
綜上所述，一般開(kāi)闊地區(qū)易產(chǎn)生平穩(wěn)、均勻的氣流，因而，凡輸電線路通過(guò)平原、沼地、漫崗、橫跨河流和平坦的風(fēng)道，認(rèn)為是易振區(qū)；且線路走向和全年主導(dǎo)風(fēng)向 垂直或夾角大于45°時(shí)，有較強(qiáng)的振動(dòng)。
(3)應(yīng)力對(duì)振動(dòng)的影響。由前述已知，導(dǎo)線的應(yīng)力是影響導(dǎo)線振動(dòng)烈度的關(guān)鍵因素，且對(duì)導(dǎo)線振動(dòng)的頻帶寬度有直接影響。
導(dǎo)線的自由振動(dòng)頻率與導(dǎo)線的應(yīng)力成正比，可知靜態(tài)應(yīng)力越大，振動(dòng)的頻帶寬度越寬，越容易產(chǎn)生振動(dòng)。另一方面，導(dǎo)線長(zhǎng)期受振動(dòng)的脈動(dòng)力作用，這相當(dāng)于一個(gè)動(dòng)態(tài)應(yīng)力疊加在導(dǎo)線的靜態(tài)應(yīng)力上，而導(dǎo)線的最大允許應(yīng)力是一定的。因此可見(jiàn)，靜態(tài)應(yīng)力越大，振動(dòng)越厲害，動(dòng)態(tài)應(yīng)力越大，對(duì)線路的危害越嚴(yán)重。而且，隨著靜態(tài)應(yīng)力的增大，導(dǎo)線本身對(duì)振動(dòng)的阻尼作用也顯著降低。
這更加重了振動(dòng)的烈度，更易使導(dǎo)線材料疲勞，引起斷股斷線事故。
特別是在導(dǎo)線的懸掛點(diǎn)處總是波節(jié)點(diǎn)，任何波長(zhǎng)下均不變，而且此點(diǎn)導(dǎo)線的靜態(tài)應(yīng)力又最大。因此，要求最易使導(dǎo)線振動(dòng)的可能氣象條件下的導(dǎo)線最大允許應(yīng)力應(yīng)有所限定。由此可見(jiàn)，為什么前面提到的年平均運(yùn)行應(yīng)力也成為了導(dǎo)線的可能控制應(yīng)力。
為此，在線路設(shè)計(jì)考慮防振問(wèn)題時(shí)，需要選擇一個(gè)導(dǎo)線長(zhǎng)期運(yùn)行過(guò)程中運(yùn)行時(shí)間最多，最有代表性的氣象條件，即所謂“年平均氣溫”氣象條件，并規(guī)定這個(gè)氣象條件下導(dǎo)線的實(shí)際應(yīng)力不得超過(guò)某一規(guī)定值，即“年平均運(yùn)行應(yīng)力”。根據(jù)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，一般對(duì)架空輸電線路的導(dǎo)線和避雷的平均運(yùn)行應(yīng)力和防振的規(guī)定如表2所示：
表2 架空輸電線路的導(dǎo)線和避雷線的年平均運(yùn)行應(yīng)力和防振措施
情況
防振措施
年平均運(yùn)行應(yīng)力上限
（瞬時(shí)破壞應(yīng)力，%）
檔距不超過(guò)500米的開(kāi)闊地區(qū)
不需要
16
12
檔距不超過(guò)500米的非開(kāi)闊地區(qū)
不需要
18
18
檔距不超過(guò)102米
不需要
18
18
不論檔距大小
護(hù)線條
22
——
不論檔距大小
防振錘（阻尼線）或
另加護(hù)條線
25
25
二 、導(dǎo)線的防振措施
1．防振措施
根據(jù)引起導(dǎo)線振動(dòng)的原因及其影響和導(dǎo)線振動(dòng)的破壞機(jī)理，考慮防振措施可從以
下兩方面著手。
（1）設(shè)法防止和減弱振動(dòng)，方法有：
1)設(shè)法從根本上消除引起導(dǎo)線振動(dòng)的的條件，如線路路徑避開(kāi)易振區(qū)；年平均運(yùn)行應(yīng)力降低到不易發(fā)生振動(dòng)的程度等，但這些措施在實(shí)際工程中往往不易實(shí)現(xiàn)，甚至不可能。
2)設(shè)法利用線路設(shè)備本身對(duì)導(dǎo)線振動(dòng)的阻尼作用，以減小導(dǎo)線的振動(dòng)。如采用柔性橫擔(dān)，偏心導(dǎo)線、防振線夾等。
3)在導(dǎo)線上加裝防振裝置以吸收或減弱振動(dòng)能量，消除導(dǎo)線振動(dòng)對(duì)線路的危害。目前我國(guó)廣泛采用的防振措施是防振錘和阻尼線。
（2）提高設(shè)備的耐振性能。因?yàn)閷?dǎo)線振動(dòng)對(duì)線路危害主要是引起線夾出口處導(dǎo)線斷股斷線，所以提高耐振性能的措施主要有：
1)在線夾處導(dǎo)線加裝護(hù)線條或打背線，以增加出口附近導(dǎo)線的剛性，減少?gòu)澢鷳?yīng)力及擠壓應(yīng)力和磨損，同時(shí)也能對(duì)導(dǎo)線振動(dòng)起一定阻尼作用。
2)改善線夾的耐振性能，如要求線夾轉(zhuǎn)動(dòng)靈活，從而線夾隨著導(dǎo)線的上下振動(dòng)能靈活轉(zhuǎn)動(dòng)，減小導(dǎo)線在線夾出口處的彎曲應(yīng)力。
3)在技術(shù)、經(jīng)濟(jì)條件許可的情況下，盡可能降低導(dǎo)線的靜態(tài)應(yīng)力。在實(shí)際工程中根據(jù)需要可選用一種防振措施或兩種以上防振措施配合使用，如對(duì)一般輸電線路普遍采用防振錘防振；有些線路防振錘同時(shí)加裝護(hù)線條進(jìn)行防振；對(duì)500kv線路的重要跨越檔距，有時(shí)需專門(mén)設(shè)計(jì)一套綜合防振措施。
必需指出，從理論上講，并不是要求導(dǎo)線在任何氣象條件下都必需采取防振措施，這取決于導(dǎo)線的實(shí)際年平均運(yùn)行應(yīng)力大小來(lái)決定。如果導(dǎo)線的控制條件為年平均氣溫，則控制應(yīng)力為25%σcal，從振動(dòng)角度講其靜態(tài)應(yīng)力為最大，此時(shí)必需采取防振措施。但如果導(dǎo)線的控制條件為最大風(fēng)、覆冰或最低溫時(shí)，則不一定非要采取防振措施，此時(shí)要以控制條件計(jì)算出的年平均氣溫應(yīng)力大小來(lái)決定，只當(dāng)其值大于22%σcal時(shí)才必需采取防振措施。具體要求可參見(jiàn)表3-2及有關(guān)規(guī)程規(guī)定。
2．防振錘的安裝
最常用的防振錘形式見(jiàn)書(shū)中介紹所示，它是由一段短的鋼絞線在其兩端各裝一個(gè)重錘，中間專為裝于導(dǎo)線上使用的夾板組成。當(dāng)導(dǎo)線振動(dòng)時(shí)，夾板隨著導(dǎo)線上下移動(dòng)，由于兩端重錘具有較大的慣性而不能和夾板同步移動(dòng)，致使防振錘的鋼絞線不斷上下彎曲。重錘的阻尼作用減小了振動(dòng)的振幅，而鋼絞線的變形及股線間的摩擦則消耗了導(dǎo)線振動(dòng)傳給它的能量，從而減小了導(dǎo)線的振動(dòng)。
導(dǎo)線振動(dòng)的振幅越大，防振錘的鋼絞線上下彎曲撓度越大，則消耗的能量越多，振幅減小，防振錘消耗的能量隨之下降，最后在能量平衡的條件下導(dǎo)線以很低的振幅振動(dòng)，這就是防振錘的防振原理，但嚴(yán)格的說(shuō)防振錘并不是“防振”，而是將振動(dòng)限制到無(wú)危險(xiǎn)的范圍。
從防振錘的防振原理可見(jiàn)，要使防振錘能最大限度的消耗導(dǎo)線振動(dòng)的能量，就要在防振錘選擇和安裝時(shí)，以防振錘的鋼絞線能產(chǎn)生最大撓度為原則。
在選擇防振錘型號(hào)時(shí)，首先防振錘的固有頻率應(yīng)與導(dǎo)線可能發(fā)生的振動(dòng)頻率范圍相適應(yīng)；其次防振錘的重量要適當(dāng)，太輕則消振效果差，太重則可能在防振錘安裝位置形成新的波節(jié)點(diǎn)，另外，還應(yīng)與導(dǎo)線型號(hào)相配合，防振錘的選擇見(jiàn)書(shū)中所列數(shù)據(jù)。
在確定防振錘安裝位置時(shí)，其出發(fā)點(diǎn)是防振錘在這個(gè)位置上應(yīng)能有效地減弱導(dǎo)線振動(dòng)。
因?yàn)閷?dǎo)線的振動(dòng)是沿整檔導(dǎo)線呈駐波分布的，導(dǎo)線懸掛點(diǎn)處無(wú)論何種頻率的振動(dòng)均為一固定的波節(jié)點(diǎn)，因此防振錘應(yīng)安裝在懸點(diǎn)附近，另外，防振錘應(yīng)安裝在波腹點(diǎn)附近，這樣防振錘甩動(dòng)幅度最大，消耗振動(dòng)能量最多，然而，導(dǎo)線振動(dòng)的頻率和波長(zhǎng)并非是惟一的，而是在一定范圍內(nèi)變化，為使防振錘的安裝能對(duì)各種頻率和波長(zhǎng)的振動(dòng)都能發(fā)揮一定的防振作用，就應(yīng)照顧到出現(xiàn)最大及最小波長(zhǎng)時(shí)，都能起到一定的防振作用，如此自然對(duì)中間波長(zhǎng)的振動(dòng)具有更好的防振效果。
綜上所述，當(dāng)安裝一個(gè)防振錘時(shí)，其安裝位置的確定原則是：在最大波長(zhǎng)和最小波長(zhǎng)情況下，防振錘的安裝位置在線夾出口處第一個(gè)半波范圍內(nèi)，并對(duì)兩種波長(zhǎng)的波節(jié)點(diǎn)或波腹點(diǎn)具有相同的接近程度，即在這兩種情況下，防振錘安裝點(diǎn)的“相角”的正弦絕對(duì)值相等即|sinθm|＝|sinθn|，如圖所示。
圖防振錘的安裝位置
導(dǎo)線振動(dòng)最大半波長(zhǎng)產(chǎn)生的條件是：最小振動(dòng)風(fēng)速和最大靜態(tài)應(yīng)力發(fā)生的結(jié)果，其關(guān)系式表示為
式中 λm—振動(dòng)波的最大波長(zhǎng)，m；
vn —振動(dòng)的下限風(fēng)速，m/s；
σm—最低氣溫時(shí)導(dǎo)線應(yīng)力，mpa。
式中σm為導(dǎo)線最低氣溫時(shí)的應(yīng)力，注意到導(dǎo)線在最低溫條件時(shí)應(yīng)力不一定是導(dǎo)線最大靜態(tài)應(yīng)力，實(shí)際也可能是最大風(fēng)或覆冰條件下使導(dǎo)線受到最大靜態(tài)應(yīng)力。
但在這兩種條件下均不能形成均勻穩(wěn)定氣流，其導(dǎo)線不會(huì)振動(dòng)。因此，能使導(dǎo)線振動(dòng)且使導(dǎo)線受到最大靜態(tài)應(yīng)力氣象條件中，則只有最低溫條件才成立。
同理，導(dǎo)線振動(dòng)最小半波長(zhǎng)產(chǎn)生的條件是：最大振動(dòng)風(fēng)速和最小靜態(tài)應(yīng)力發(fā)生的結(jié)果，其關(guān)系式表示為
式中 λn—振動(dòng)波的最小波長(zhǎng)，m；
vm —振動(dòng)的上限風(fēng)速，m/s；
σn—最高氣溫時(shí)導(dǎo)線應(yīng)力，mpa。
式中σn為導(dǎo)線最高氣溫時(shí)的應(yīng)力，因最高氣溫條件下能夠形成均勻穩(wěn)定氣流可能使導(dǎo)線振動(dòng)，而此條件下導(dǎo)線的靜態(tài)應(yīng)力最小。
根據(jù)上述原則，當(dāng)滿足|sinθm|＝|sinθn|時(shí)，可以推得防振錘安距離計(jì)算式為
式中 b—防振錘的安裝距離，m；
防振錘的安裝距離b，對(duì)懸垂線夾來(lái)說(shuō)，是指自線夾出口至防振錘夾板中心間的距離；對(duì)耐張線夾來(lái)說(shuō)，當(dāng)采用一般輕型螺栓式或壓接式耐張線夾時(shí)，也指自線夾出口至防振錘夾板中心間的距離。
當(dāng)導(dǎo)線檔距較大，懸點(diǎn)高度較高，風(fēng)的輸入能量很大而使導(dǎo)線振動(dòng)強(qiáng)烈時(shí)，安裝一個(gè)防振錘可能不足以將此能量消耗至足夠低的水平，這時(shí)就需裝多個(gè)防振錘。實(shí)際工程中，檔距兩側(cè)各需安裝的防振錘個(gè)數(shù)一般在1－3之間，具體選擇見(jiàn)書(shū)中介紹。
多個(gè)防振錘一般均按等距離安裝，即按照前述方法計(jì)算得第一個(gè)防振錘的安裝距離b則第二個(gè)為2b,第三個(gè)為3b。
3．阻尼線的安裝
阻尼線是一種消振性能很好的防振裝置，它采用一段撓性較好的鋼絲繩或與導(dǎo)線同型號(hào)的絞線。平行地敷設(shè)在導(dǎo)線下面，并在適當(dāng)?shù)奈恢糜胾形夾子或綁扎方法與導(dǎo)線固定，沿導(dǎo)線在線夾兩側(cè)形成遞減型垂直花邊波浪線。
[例3] 某架空輸電線路中，有一耐張段各檔檔距分別為200、360、273m，導(dǎo)線為lgj－95／20型，導(dǎo)線直徑為13.87m,自重比載g1＝35.187×10-3n/m·mm2，代表檔距l(xiāng)re＝300m，已知導(dǎo)線最高氣溫時(shí)應(yīng)力為68.55mpa，最低氣溫時(shí)應(yīng)力為99.45mpa，試選防振錘型號(hào)、安裝距離并統(tǒng)計(jì)該耐張段所需防振錘個(gè)數(shù)。
解：由書(shū)中防振錘型號(hào)列表數(shù)據(jù)，選用fd―2型防振錘。
選振動(dòng)風(fēng)速，vm＝5m/s，vn＝0.5m/s，則
又由書(shū)中防振錘安裝個(gè)數(shù)表知，該耐張段所需防振錘個(gè)數(shù)如下表3所示。
表3防振錘安裝表
桿號(hào)
1
2
3
4
檔距（m）
200
360
273
防振錘個(gè)數(shù)
3
3
6
6
3
3
安裝距離（m）
0.89
本文內(nèi)容主要是涉及架空輸電線路設(shè)計(jì)中有關(guān)導(dǎo)線的安裝計(jì)算問(wèn)題。通過(guò)以上介紹,我們應(yīng)當(dāng)了解在架空線路設(shè)計(jì)中導(dǎo)線安裝曲線、導(dǎo)線的初伸長(zhǎng)、導(dǎo)線的斷線張力以及防振錘的作用等概念，同時(shí)能夠掌握導(dǎo)線安裝曲線計(jì)算、 鄰檔斷線交叉跨越距離校驗(yàn)和防振錘安裝位置的計(jì)算。