[科普中國]-阻尼間隔棒

阻尼間隔棒是一種能降低分裂導(dǎo)線微風(fēng)振動或次檔距振蕩的柔性或半剛性間隔棒。我國500kV輸電線路采用四分裂導(dǎo)線結(jié)構(gòu)。間隔棒是分裂導(dǎo)線結(jié)構(gòu)中的主要金具，間隔棒的基本任務(wù)是：防止導(dǎo)線之間的鞭擊、抑制微風(fēng)振動和次檔距振蕩。使用最多的是阻尼間隔棒，它比剛性間隔棒有更好的消振性能。因此，定量測試阻尼間隔棒的消振性能就成為研究、設(shè)計、加工制造和選擇使用阻尼間隔棒的關(guān)鍵。

簡介我國500kV輸電線路采用四分裂導(dǎo)線結(jié)構(gòu)。間隔棒是分裂導(dǎo)線結(jié)構(gòu)中的主要金具，間隔棒的基本任務(wù)是：防止導(dǎo)線之間的鞭擊、抑制微風(fēng)振動和次檔距振蕩。使用最多的是阻尼間隔棒，它比剛性間隔棒有更好的消振性能。因此，定量測試阻尼間隔棒的消振性能就成為研究、設(shè)計、加工制造和選擇使用阻尼間隔棒的關(guān)鍵1。

阻尼間隔棒的作用原理由于微風(fēng)引起導(dǎo)線振動及強風(fēng)誘發(fā)次檔距振蕩，會導(dǎo)致導(dǎo)線疲勞，緊固件松動使導(dǎo)線磨損。分裂導(dǎo)線使用間隔棒以獲得穩(wěn)定的機電性能。阻尼間隔棒就是利用橡膠元件的彈性來獲得所需要的剛度，以便能在保持分裂導(dǎo)線幾何尺寸的同時使其有充分的活動性。利用橡膠的粘性在交變應(yīng)力下吸收足夠的能量以達到抑制微風(fēng)振動的目的。

阻尼間隔棒的阻尼性能，與橡膠元件材料的阻尼系數(shù)有關(guān)。但橡膠元件的消振效果更與間隔棒的結(jié)構(gòu)及使用狀態(tài)有密切關(guān)系。阻尼性能是研究設(shè)計阻尼間隔棒的關(guān)鍵參數(shù)。通過測試其剛度及能耗可預(yù)估和對比各型阻尼間隔棒的消振特性和耐用性1。

阻尼間隔棒的測試原理以阻尼間隔棒的一個支撐線托與模擬振動臺的滑塊相連，組成搖桿滑塊機構(gòu)，以滑塊振動來模擬阻尼間隔棒在架空導(dǎo)線上的工作狀態(tài)。測試阻尼間隔棒在架空導(dǎo)線上一個支撐線托振幅隨外力變化的回線，此回線圍成的面積即為每周能量損耗。根據(jù)最大外力和振幅計算平均剛度1。

線夾回轉(zhuǎn)間隔棒防舞機理單導(dǎo)線與分裂導(dǎo)線覆冰的差異很大。輸電線路的自身軸線一般是偏心覆冰而面向迎風(fēng)側(cè)的，導(dǎo)線覆冰后質(zhì)量不平衡將會繞自身軸線扭轉(zhuǎn)，覆冰導(dǎo)線在不斷扭轉(zhuǎn)、不斷覆冰的過程中橫截面形狀變得均勻，起到了抑制導(dǎo)線舞動的效果。分裂導(dǎo)線每隔一段距離就有間隔棒將子導(dǎo)線固定起來，使子導(dǎo)線在間隔棒附近無法實現(xiàn)相應(yīng)的轉(zhuǎn)動。同時由于固定式的連接，增大了長度更短的次檔距導(dǎo)線的扭轉(zhuǎn)剛度。次檔距的子導(dǎo)線需要更大的靜扭矩才能扭轉(zhuǎn)，導(dǎo)線很難產(chǎn)生繞自身軸線的轉(zhuǎn)動。分裂導(dǎo)線的扭轉(zhuǎn)系數(shù)比單導(dǎo)線大很多，不均勻覆冰情況更為嚴(yán)重，因此分裂導(dǎo)線比單導(dǎo)線更易舞動2。

線夾回轉(zhuǎn)式間隔棒的舞動防御原理：可旋轉(zhuǎn)線夾是防御舞動的關(guān)鍵所在。用間隔棒固定子導(dǎo)線時，使一半數(shù)量的子導(dǎo)線能在一定范圍內(nèi)轉(zhuǎn)動，即便是在發(fā)生覆冰的情況下導(dǎo)線也能利用覆冰、積雪偏心質(zhì)量扭轉(zhuǎn)，通過繞自身軸線扭轉(zhuǎn)而形成均勻的圓形覆冰。從而達到抑制導(dǎo)線覆冰舞動的目的3。

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徐恒山 - 講師 - 西北農(nóng)林科技大學(xué)