| 舞动 | |
|---|---|
| Galloping | |
| 白话定义 | 接触网线索在覆冰、覆雪或截面不对称条件下受横向风激励产生的低频、大振幅自激振动。 |
| 关联条目 | 微风振动、链形悬挂、锚段 |
定义
舞动(galloping)是接触网线索——接触线、承力索及供电线、回流线等附加导线——在覆冰、覆雪使截面失去圆形,或截面本身不对称时,横向来流激发的低频、大振幅自激振动。规范表述为"导线在风激励下产生的低频大振幅振动",常以一个锚段内仅一到两个半波的大波浪形态出现。
详解
舞动的物理机理是自激振动:覆冰截面的空气动力升力系数随攻角变化,当升力曲线斜率与阻力共同构成的气动阻尼为负时,微小初始振动不断从气流中吸取能量而被放大(Den Hartog 机理)。舞动的驻波频率由线索张力与质量决定,半波数为 1~2 个时可写作 ,其中 为半波数, 为振动段长度, 为线索张力, 为线密度。与 微风振动 的高频小振幅、涡致振动本质不同,舞动振幅可达分米甚至米级,足以使相邻线索相互接近。危害方面:舞动使整段 链形悬挂 同相位大幅起伏,吊弦与定位装置承受反复冲击,引起线夹松动、螺栓松动、线索疲劳断股、电连接断裂;供电线舞动还可能造成相间或对地闪络跳闸。影响因素主要有覆冰形状与厚度、风速与风向(横向稳定风最不利)、线索张力、档距与锚段组合。
失稳判据与机理分型
舞动失稳的经典判据即 Den Hartog 准则:当覆冰非圆截面的空气动力特性满足
(式中 为升力系数、 为阻力系数、 为风攻角)时,截面等效气动阻尼为负,振动自均匀来流中持续吸取能量而发散。据此可把接触网线索的风致振动分为机理不同的三类,防治思路各异:微风振动(高频、小振幅、涡致,见 微风振动)、舞动(低频、大振幅、覆冰气动失稳)与次档距振荡(附加导线、分裂布置线索子档间的尾流诱发)。需要强调的是,舞动属接触网侧的结构—环境现象,与受电弓参数关系不大;但舞动幅值(分米至米级)远超受电弓弓头工作行程与 抬升量 的常规管理范围,弓头无法跟随如此低频大位移,舞动区段受流质量整体劣化、离线燃弧增多,且 受电弓动态包络线 与设备安全间距校核均应把舞动工况计入最不利组合。
应用与测量
舞动监测以在重点区段装设的导线振动在线监测装置为主,用加速度传感器连续记录振幅、频率与持续时间,并接入 C6 接触网及供电设备地面监测 体系;无装置区段依靠覆冰期人工巡视与视频观察舞动形态。防治措施包括:安装失谐摆、双摆防舞器等防舞装置改变舞动频率;附加导线加装相间间隔棒约束相对位移;设计与检修中避免不利档距组合、覆冰期前检查紧固件状态,舞动发生后重点复查吊弦、定位线夹与电连接并安排修复。
舞动是接触线在覆冰与风同时作用下产生的低频大幅自激振动,振幅可达导线直径的数十倍至数百倍(数米量级)、频率约 0.1~1 Hz(输电线路通行观测口径;接触网短跨高刚度体系固有频率更高)[1]。舞动致相间闪络、金具疲劳断裂与接触线磨损加剧,防舞措施包括安装相间间隔棒与扰流防舞装置。
运维组织层面,舞动高风险时段与覆冰过程高度重合,防舞检查宜纳入覆冰期专项运维(参见 冬季运维重点 与 覆冰灾害(病害)),装有相间间隔棒、失谐摆、扰流防舞装置的区段在舞动季前完成状态确认;大风多发区段可将舞动风险与风偏校核一并评估(参见 大风区接触网运行与防风)。舞动引发跳闸或金具损伤时按应急流程处置(参见 弓网应急处置总纲);舞动平息后除复查吊弦、定位器与电连接外,还应复核 补偿行程 与坠砣串有无卡滞、偏斜,防止低频大幅摆动给下锚补偿系统造成次生故障。
相关条目
- 参考资料
- [1] 导线舞动低频大振幅特征口径(频率 0.1~3 Hz、振幅为导线直径数十至数百倍;舞动监测专利 CN112561968A 背景与覆冰舞动文献交叉核对, 访问日期 2026-09-02)