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3.2.1输电线路震动的原因7
3.2.2输电线路震动的特性7
3.3输电线路震动的危害8
3.4防振锤的种类及发展历程8
第4章制定输电线路防振锤的安装工作计划12
4.1设计进度计划12
4.2设计任务12
4.3主要技术参数12
4.4现场勘察13
4.5准备工具材料13
第5章实施输电线路防振锤的安装工作计划14
5.1施工前准备14
5.2防振锤的安装个数14
5.3防振锤安装方案15
5.4防振锤安装实施15
第6章过程检查与控制17
6.1防振锤安装注意事项17
6.2防振锤施工安全保证措施18
第7章技术总结19
7.1导线防振锤安装工艺19
7.1.1工艺要求19
7.1.2施工工艺要点19
7.2地线防振锤安装19
7.2.1安装工艺19
7.2.2施工工艺要点19
致谢20
参考文献21
第1章输电线路防振锤的安装方案设计
1.1任务描述
随着电力工业的迅速发展和架空输电线路的大量兴建,线路的安全运行变得愈加重要。
在架空输电线路中,导线是输电线路电功率的载体,是保证电力系统安全运行的重要组成部分。
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,由于导线微风振动引发的事故最多.本文主要是对于输电线路防振锤的安装方案进行设计，以期能够更好的进行对于输电线路防振锤的安装，减少输电线路防振锤的安装风险发生的概率。
1.2任务要求
对于实地进行考察，进行设计输电线路防振锤的安装的方案，所设计的方案应该根据实际进行出发，进行输电线路防振锤的安装方案进行设计，方案应该具有一定的可行性。
第2章项目任务
所设计的防振锤应该从实际进行出发进行设计，并且有较强的推广的价值。
第3章信息咨询
3.1微风振动
导线受到微风（1~3级）吹拂时,将产生周期性振动,称为微风振动。
其特点是振幅小,一般不超过10mm;
频率高,通常为3~120Hz;
振型为正弦拍频波。
微风振动持续的时间较长,一般为数小时,有时可达数天。
微风振动的主要危害是可以导致导线疲劳断股以及金具、杆塔构件的损坏,一方面,严重的断股造成断线事故,威胁输电线的运行寿命,以至需要更换造价昂贵的导线（其造价一般占线路总造价的40%以上）;
另一方面,微风振动的发生也限制导线提高使用应力值,有碍于降低输电线路的造价。
3.2输电线路震动的原因以及特性
3.2.1输电线路震动的原因
导地线的振动是由于从线路侧面吹来的均匀的微风造成的，这种均为的微风在导地线背风面形成一定频率上下交替的气流旋涡，从而使导地线受到一个上下交变的脉冲力的作用，当气流旋涡的交替变化频率与导地线的固有自振频率相等时，导地线在垂直平面内产生共振即引起导地线振动。
3.2.2输电线路震动的特性
（1）导地线振动的波形为驻波，即各个质点的振幅是按照正弦规律变化的。
最大振幅点叫波幅点，振幅为零的点叫波节点，在同一频率作用下，波幅点及波节点在导地线的位置恒定不变。
试验表明：
导地线的振幅与导地线的应力大小有关，当导线应力为导线破坏应力的8%及以下时，振幅接近零，当增加到10~15%时，振幅迅速增大，当达到20%以后，振幅趋于饱和而变化很小；
导地线的振幅还与空气气流对导地线的冲击形式和气流能量的大小有关，并与导地线各股间的摩擦有关；
振幅与波长和频率有关，低频率、大波长时振幅最大。
（2）导地线振动的频率和波长：
引起导地线振动的原因是气流旋涡的交替变化频率与导地线的固有自振频率相等而发生共振。
根据实验，气流旋涡的交替变化的频率与风速和导地线的直径有关。
3.3输电线路震动的危害
（1）防震锤夹头处的导地线断股断线。
导地线上为防振了安装防振锤，如果安装不当，其结果适得其反，防振锤过多或过重，就像一个集中荷载加在导地线上，使得防震锤夹头处出现振动死点，造成断股断线。
（2）悬垂线夹出口处的导地线断股。
线股断头位置往往在靠近船体侧第一只固定螺栓受力部位，因为这是振动的波节处。
导线线夹处有铝包带缠绕，其断股不易发现，要解开铝包带才看清楚，如不及时发现就有断线的危险。
（3）护线条内部的导线及本身断股。
输电线路悬挂点使用护线条，可加强导线在线夹附件的强度，由于护线条不消除振动本身，致使护线条和导线之间产生摩擦断股。
（4）吊杆、横担折断，导线落地。
对于拉线电杆，由于电杆基础不稳定，拉线不均，因此导线、地线、杆身和拉线组成一个弹性系统，当导地线振动时，其频率可能和电杆振动的自然频率接近，这样就引起了共振，横担及吊杆在共振条件下不但会造成螺栓松动，同样会造成材料疲劳，特别是当这些材料有内部缺陷时，就很可能由于疲劳发生折断事故。
（5）金具零件松脱、绝缘子加速老化。
导地线的振动必然引起绝缘子及其金具一起振动，这种振动很可能造成金具零件松脱，杆塔零件损坏，绝缘子加速老化，甚至出现线夹船体脱落，造成严重停电事故。
3.4防振锤的种类及发展历程
自从架空线的微风振动现象被发现以来，各种各样的防振器材被应用到工程实际中，以减小导线振动的危害，国外关于微风振动防治的研究已有近百年的历史。
1925年，美国爱迪生公司的G.H.Stockbridge发明了“Stockbridge”型防振锤，后来按照这个思想设计的防振锤统称为Stockbridge型防振锤。
到目前为止，架空线上使用过的各类防振器材已达数十种。
下面介绍一些常见的防振锤种类、型号及其发展历程。
（1）Bate阻尼器
Bate阻尼器，也被称为Bretelle防振器，是澳大利亚维多利亚州立电气委员会的ErnestBate发明，是在架空线上使用最早的一种防振器件，如今在挪威和法国的一些海峡大跨越线路上仍有使用。
如图3-1所示，它的规格尺寸与所安装的导线相同，两端通过轻型线夹固定于导线上，中间跨过绝缘子串的悬垂线夹并形成一定的弧垂值，发生微风振动时可以吸收部分振动的能量。
它的缺点是阻尼器本身和连接点处的导线承受较大的应力，容易发生疲劳磨损。
而且该类型阻尼器对导线的大多数微风振动频率无有效响应，因此限制了该类型的进一步使用。
图3-1Bate防振器
（2）花边防振器
Bate阻尼器后来经过改进出现了很多变形，花边防振器就是其中的一种。
这种主要是针对档距较长的情况，例如江河和海峡的大跨越线路等。
如图3-2所示，它的结构相当于多个Bate阻尼器串接在一起，可以获得比单个Bate阻尼器更好的防振效果。
国外的某些大跨距线路最多使用了十重的花边防振器，总长度达到近50米。
图3-2花边防振器
（3）Dogbone型防振锤
为了降低生产成本，同时秉承具有较多谐振频率的设计思路，澳大利亚发明了Dogbone型防振锤，其结构如图2-3所示。
锤头的形状和骨头相似，并因此得名。
两侧的锤头分别和钢绞线呈60°
夹角，使得该型号防振锤除了面内的振动又叠加了面外的振动，因此具有更多的谐振频率。
虽然其频响特性不如Haro型和变节距防振锤，但因其低廉的价格和简单的生产工艺而得到了广泛的推广。
图3-3Dogbone型防振锤
（4）FD、FR和FDZ型防振锤
我国结合国内的实际生产情况，参考了4D、4R和Dogbone型防振锤的结构特点，研制出了FD、FR和FDZ系列防振锤，其结构如图3-4～3-6所示。
FD系列防振锤采用圆筒状的锤头，线夹两侧对称分布，具有两阶谐振频率；
FR型的锤头为音叉状结构，这样锤头内不易积水，采用非对称布置，因此可以获得四阶谐振频率；
而FDZ型防振锤进一步改进了锤头的结构，两个锤头分别和钢绞线、线夹平面呈现一定的夹角，使锤头在面内的平动和转动外，附加了一个面外转动的自由度。
如果采用非对称布置，最多可以获得六阶谐振频率。
图3-4FD型防振锤
图3-5FR型防振锤
图2-6FDZ型防振锤
由于国内关于架空线微风振动防治的研究起步较晚，因此广泛吸取了国外较为成熟的防振锤结构设计思想，并结合我国国情，目前大量生产FD、FR和FDZ系列防振锤，Dogbone型防振锤也有部分应用。
本文的主要研究对象为FD、FR和FDZ型。
第4章制定输电线路防振锤的安装工作计划
4.1设计进度计划
第一步：
对市场上现有的输电线路防振锤安装的情况进行调查、分析
第二步：
针对现有输电线路防振锤安装存在的问题以及原因进行整理、归纳和总结。
并提出改进的设计方案
第三步:
制定输电线路防振锤安装的计划。
第四步：
对设计方案进行论证选出最优设计方案确定输电线路防振锤安装方案，对于输电线路防振锤安装的从材料进行准备。
第五步：
对输电线路防振锤安装好以后进行检测，并且确定输电线路防振锤安装的高效性。
4.2设计任务
（1）进行对于输电线路防振锤的安装调查分析、整理、归纳和总结。
（2）制定输电线路防振锤的安装方案
（3）实施输电线路防振锤的安装方案，并且对于输电线路防振锤的安装效果进行检测。
4.3主要技术参数
施工方施工作业现场必须按以下安全技术标准执行，确保施工作业现场安全，确保施工质量合格，如表4-1所示。
表4-1施工作业现场引用规范和标准
序号
现场施工引用规范标准名称
标准号
备注
1
国家电网公司安全工作规程（电力线路部分）
国家电网公司，2009版
2
35kV-330kV架空输电线路检修、施工现场标准化管理规定（试行）
Q/NDL2209/014－2010
3
110～500千伏架空送电线路施工及验收规范
GB50233—2005
4
架空输电线路运行规程
DL/T741‐2010
4.4现场勘察
依据工程设计文件中的相关要求进行现场勘察，了解电力电缆所经地段的地形及有无障碍物，有障碍物应及时清理。
根据电力电缆的电压、截面的大小（主要考虑质量）及每盘电力电缆的长度，合理的进行选择输电线路防振锤的安装的方式。
4.5准备工具材料
根据现场勘察及所制订的施工计划，核对设计用料是否正确，了解材料供应能否满足施工进度，预定的施工方法所需的机具设备（如防振锤、夹板螺栓、起重机、脚手架等），检查所有的工器具应齐全可靠，确保防振锤安装所有的材料已经准备好。
进场的材料必须有出厂合格证明资料，经检查符合工程设计要求后，方可进入现场。
所使用的材料必须经试验合格后方可使用。
第5章实施输电线路防振锤的安装工作计划
5.1施工前准备
1、选派的工作负责人应有较强的责任心和安全意识，并熟练掌握所承担工作的施工项目和质量标准。
2、工作负责人应对工作班成员工作状态进行掌握，选派核实人员进行作业。
3、按照施工的方案进行对于输电线路的防震锤进行安装。
5.2防振锤的安装个数
如果过多的安装防振锤,实质上就是改变振动产生的危险弯曲应变位置,从悬挂点线夹处转移到防振锤的安装点处,故在防振锤的线夹处常发生疲劳断股事故。
20世纪70年代初,国内外科研、运行部门发现当防振锤集中安装在档距端部超过两个以上时,其吸收振动能量并不与安装数量倍增。
当输入风能很大时,仅在档距端部集中地消耗能量,不一定能使档中振动降至安全水平。
因而不少国家已制订了新的防振规定。
我国线路防振设计所规定的防振锤安装数量如表5-1所示。
一般最少应在档距的每一端各安装一个防振锤,即在每个档距内最少安装两个防振锤。
表5-1我国对防振锤安装数量的规定
导线直径D（mm）
档距（m）
一个
两个
三个
D<
12
≤300
300-600
600-900
12≤D<
22
≤350
350-700
700-1000
22≤D<
37.1
≤450
450-800
800-1200
但从理论到测试都证明,在档距一端安装防振锤,对档距中间及另一端的输电线也都起减振作用,所以出现了一种一档只装一个防振锤的半档防振方法。
当档距长度满足下述要求时,可考虑采用半档防振方法。
（1）导线直径大于22mm,档距长度在300m以下;
（2）导线直径小于22mm,档距长度在200m以下。
5.3防振锤安装方案
1）在原防振锤外侧加装预绞式防振锤B161002A03预绞式各1只。
原线路OPGW光缆不加装。
具体安装数量、位置如下;
表5-2装防振锤表
档距范围（m）
安装数量（只）
安装距离（m））
133-200
0.82
200-300
0.91
300-450
1.02
大于450
1.06+1.14
2）预绞式防振锤B161002A03预绞丝必须与导线缠绕紧密，不得有打背等情况。
3）安装示意图：
图5-1安装防振锤示意图
5.4防振锤安装实施
1、杆塔上作业时必须将安全带系在杆塔牢固位置上，并检查好闭锁装置。
2、在作业过程一定要注意人身与带电体之间的安全距离。
3、作业时，一定要注意材料、工器具不要短接导线，引起设备、人身事故的发生。
4、每基杆塔均应设专人监护，监护人应认真负责
5、上下传递工器具、材料必须使用绝缘绳索
6、施工过程中一定要注意人身与带电体的距离：
330kV：
4.0米220kV：
3.0米110kV：
1.5米35kV：
1.0米
7、利用软梯头在地线上工作时，必须使用双重保险（延长绳、安全带），且检查好闭锁。
作业人员上地线之前，应先检查地线两端悬垂线夹处连接是否可靠，螺栓是否紧固，地线有无断股情况等。
8、地面辅助人员，起吊工器具、材料时，不的站在起吊物的垂直下方，应使用绝缘吊绳。
杆塔上作业人员严禁向下掉落或抛物。
9、作业结束后，应检查杆塔确无遗留后，方可收工。
10、停止工作后，严禁作业人员再行登杆作业。
第6章过程检查与控制
6.1防振锤安装注意事项
1）进入工作现场要认真核对线路名称、杆塔号，是否与提供的塔号相符。
2）工作开始前必须对工作班成员进行安全技术交底，每基杆塔均应设专人监护。
地面监护人员要认真监护，时刻提醒杆上作业人员，注意人身安全。
3）杆上作业人员安全带必须系在电杆及牢固构件上，并检查扣环闭锁是否锁好。
4）上下传递的工具材料必须使用绝缘无头绳进行传递，严禁上下抛掷，确保人身安安全。
5）每基杆塔必须设专人监护，监护人应认真负责，严防作业人员与带电体安全距离不足放电发生事故。
6）严格按照施工方案进行工作，严格执行《35kV-330kV架空输电线路检修、施工现场标准化管理规定（试行）》要求。
7）工作前要进行安全技术交底，一定要注意人身与带电体的距离：
8）登杆塔前，应先检查登高工具、设施，如脚扣、升降板、安全带、梯子和脚钉、爬梯、防坠装置等是否完整牢靠。
禁止携带器材登杆或在杆塔上移位。
禁止利用绳索、拉线上下杆塔或顺杆下滑。
9）作业人员必须进行安全技术交底，履行确认手续后，方可开工。
10）施工过程中，在杆塔地线横担上，注意材料、工器具不要短接导线。
同时应保持人身及所携带工器具、材料等与带电体保持足够安全距离。
11）利用软梯头在地线上工作时，必须使用双重保险（延长绳、安全带），且检查好闭锁。
12）地面辅助人员，起吊工器具、材料时，不的站在起吊物的垂直下方，应使用绝缘吊绳。
13）作业结束后，应检查杆塔确无遗留后，方可收工。
停止工作后，严禁作业人员再行登杆作业。
6.2防振锤施工安全保证措施
1）作业程序严格执行工作票制度及《安规》要求。
2）作业人员在得到工作负责人许可后方可进行杆塔上工作。
3）本次工作属带电作业工作，所以在安装过程中，一切严格执行《安规》相关部分要求。
4）带电杆塔上进行地线防振大修工作，作业人员活动范围及其所携带的工具、材料等，与带电导线最小距离不准小于表6-2的规定。
表6-2在带电线路杆塔上工作与带电导线最小安全距离
电压等级（KV）
安全距离（m）
10及以下
0.7
330
4.0
20、35
1.0
500
5.0
63（66）、110
1.5
750
8.0
200
3.0
1000
9.5
进行上述工作，应使用绝缘无极绳索，风力应不大于5级，并应有专人监护。
如不能保持表5-2要求的距离时，应立即停止作业，报告送电工区负责人。
5）为保证作业人员安全，现场必须设置专责监护人，每基杆塔作业人员必须有专人监护。
若监护人未到现场或未经监护人许可，工作人员禁止擅自作业；
如监护人因故暂时离开现场，工作人员应停止作业，不得在无监护下进行作业，以保障人身安全。
6）杆塔作业应使用工具袋，较大的工具应固定在牢固的构件上，不准随便乱放。
上下传递物件应用绳索拴牢传递，禁止上下抛掷。
在杆塔上作业，工作点下方应按坠落半径设围栏或其他保护措施。
杆塔上下无法避免垂直交叉作业时，应做好防落物伤人的措施，作业时要相互照应，密切配合。
7）完工后，工作负责人（包括小组负责人）应检查线路检修地段的状况，确认在杆塔上及其他辅助设备上没有遗留的工具、材料等，查明全部工作人员确由杆塔上撤下后，不准任何人再登杆进行工作。
8）每天工作结束后，现场施工负责人必须向送电工区工作负责人汇报当天工作情况，并做好记录。
第7章技术总结
7.1导线防振锤安装工艺
7.1.1工艺要求
（1）防振锤安装距离要符合设计要求。
（2）导线防振锤应与地平面垂直，其安装距离允许偏差≤±
30mm。
（3）安装防振锤时需加装铝包带。
（4）防振锤分大小头时，大小头及螺栓的穿向应符合图纸要求
7.1.2施工工艺要点
（1）防振锤要无锈蚀、无污物，锤头与挂板应成一平面。
（2）防振锤在线上应自然下垂，锤头与导线应平行。
（3）铝包带顺外层线股绞制方向缠绕，缠绕紧密，露出线夹≤l0mm，端头应压在线夹内。
（4）安装距离应符合设计规定，螺栓紧固力应达到扭矩要求。
（5）防振锤分大小头时，朝向和螺栓穿向应按要求统一
7.2地线防振锤安装
7.2.1安装工艺
（2）地线防振锤应与地平面垂直，其安装距离允许偏差≤±
（3）为防止地线磨损，安装防振锤时需加装铝包带。
7.2.2施工工艺要点
（2）防振锤在线上应自然下垂，锤头与线应平行。
（3）如需缠绕铝包带时，铝包带顺外层线股绞制方向缠绕，缠绕紧密，露出线夹≤l0mm，端头应压在线夹内。
（5）防振锤分大小头时，朝向和螺栓穿向应按要求统一。
致谢
本毕业设计是在我的指导老师温智慧老师的指导精心完成的，温老师学识渊博，对工作态度非常严谨、精益求精，他的教学方式生动有趣，而且很有实际意义。
从开始的课题选择到任务的完成，每一步都是在温老师的精心指导下完成的，通过本次设计，我再次被老师开阔的见解和敏锐的思维所折服，这也给了我很大的启迪。
在本次设计过程中，非常感谢温老师对我耐心的指导，正是你的科学严谨的精神才让我能够解决设计中遇到的种种难题。
同时还要感谢学院各位领导对我们的关注与教导，感谢大学三年各位传授与我们专业知识的老师们，谢谢你们呕心沥血的教导。
还有周围同窗的同学们，他们给了我无数的关心和鼓励，也让我的大学生活充满了活力与色彩如果没有他们的帮助，此次设计将会变得尤其苦难，是他们给我提出了宝贵的建议，同时也要表扬自己在困难时没有一蹶不振，没有轻易放弃，取而代之的勇往直前完美的完成了毕业设计，解决了各种问题。
在校学习成绩不是非常好，但我却在学习的过程中收获了很多，随着学习的进步，我不止学到了公共基础学科知识和很多专业知识，我的心智也有了一个质的飞跃，能较快速的掌握一种新的科技知识，我认为这对于将来很重要。
本次设计即将完成，意味着大学生活已经进入了尾声，即将踏入社会去工作的我，
非常珍惜这段大学生活。
本次设计有些观点和设计方面难免会出现问题，请各位老师和专家们见谅。
再次感谢指导老师温智慧的教导和督促，同时也感谢您的谅解与包容，没有您的帮助也就不会有这次设计。
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