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1.6杆塔结构疲劳及破坏
在风的长期作用下,输电杆塔会产生振动,长期的风致振动引起杆塔结构疲劳,最终导致杆塔结构破坏,引发倒塔事故。同时,恶劣气候或者极端天气会造成输电杆塔结构和构件的内力超过许用值,引起材料屈服,最终引发倒塔事故。
针对我国近些年来高压输电线路频发的事故,国内的研究者做过很多研究。从目前的研究结果来看,我国近些年风致事故的主要原因有:(1)客观上讲,全球气候变化是一个主要原因。由于人类的不合理开发和利用自然资源,使得全球的气候发生了变化,灾害性以及极端天气呈现出越来越频繁的趋势。(2)输电塔一线体系是一种十分复杂的空间耦联体系,这种耦合效应使得输电塔的动力特性和风振响应的评估十分困难、复杂,而我国架空送电线路杆塔结构设计技术规定把输电杆塔和输电线分开考虑进行计算,输电塔的设计仅把输电线作为荷载考虑,没有考虑到塔线耦合的相互影响.。而输电塔一线耦联体系的风振实际测试数据以及试验数据的相对缺乏,使其抗风研究尚处于初期,无论是灾害荷载的作用机理,还是结构体系分析方法、结构设计理论、动力学控制等均存在很多缺陷。(3)高压输电杆塔抗风设计标准相对国外设计标准较低。我国对大跨越输电杆塔抗风设计的重现期为50年一遇的大风,而对于普通的高压输电杆塔采用的是30年作为重现周期。而在国际通用线路设计标准IEC60826中,对于设计风速的重现周期最小都是50年,美国输电线路结构荷载导则(1991,ASCE)对大风设计风速的重现期分别取50,l00,200,400年一遇。
2.雷击跳闸
雷云放电在电力系统中引起过电压称为雷电过电压,由于其电磁能量来自体系外部,又称外部过电压,又由于雷云放电发生在大气中,所以又称为大气过电压。
架空输电线路中常见的过电压有两种:第一种是架空线路上的感应过电压,即雷击发生在架空线路的附近,通过电磁感应在输电线路上产生的过电压;第二种是直击雷过电压,即雷电直接打在避雷线或是导线上时产生的过电压。
雷直击于有避雷线的输电线路分为三种情况:
(1)绕过避雷线击于导线,即绕击
(2)雷击杆塔顶部;
(3)雷击避雷线中央部分。
雷击跳闸往往引起绝缘子闪络放电,造成绝缘子表面存在闪络放电痕迹。一般来说,绝缘子发生雷击放电后,铁件上有熔化痕迹,瓷质绝缘子表面烧伤脱落,玻璃绝缘子的玻璃体表面存在网状裂纹。
雷击闪络发生后,由于空气绝缘为自恢复绝缘,被击穿的空气绝缘强度迅速恢复,原来的导电通道又变成绝缘介质,因此当重合闸动作时,一般重合成功。
当然,雷击也可能引起永久性故障,一般有三种情况:瓷绝缘子脱落、避雷线断线、导线断线。
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