Pomozite razvoju web mjesta, dijelite članak s prijateljima!
Različita mehanička opterećenja i naponi javljaju se na žicama i kabelima za uzemljenje visokonaponskih vodova. Na primjer, kada se promatra vjetar, takva pojava kao što je vibracija ili ples žica. Što je to, kakve bi bile posljedice i metode borbe koje ćete naučiti iz ovog članka.definicija
Vibracije žica nazivaju se periodične oscilacije žice ili kabela u rasponu između stupova prijenosa snage. Oscilacije se javljaju s frekvencijom od 3 do 150 Hz u vertikalnoj ravnini pod utjecajem laminarnog strujanja zraka. Zbog toga se formiraju stojeći valovi čija dvostruka amplituda može biti veća od promjera žice ili kabela, ali ne prelazi 0.005 valne duljine.
Ples se naziva stabilnim periodičkim oscilacijama, s većom amplitudom od prethodnog slučaja i nižom frekvencijom - od 0, 2 do 2 Hz. Tako se formiraju stojeći valovi amplitude od 0, 3 do 5 metara, au nekim slučajevima i više.
Ovaj fenomen je uočen na električnim vodovima, mrežnim vodovima i žici za uzemljenje. Pojam “samo-oscilacije” primjenjuje se i na kontaktnu mrežu, iako je u biti ista. Još jedno ime - Eolska vibracija.
Dakle, glavna razlika između vibracija i plesa je frekvencija. Vibracije su jedva vidljive oku zbog visoke frekvencije, manje amplitude i broja poluvalova, a ples je jaka oscilacija s dužom valnom duljinom i amplitudom.
uzroci
Vibracija žica i kabela nadzemnih vodova javlja se kada laminarni protok zraka (pri brzini vjetra 0, 5-7 m / s, pri većim brzinama strujanja postane turbulentan), čiji je smjer okomit ili pod kutom u odnosu na njih.
Tada zrak struji oko cilindrične površine žice i dolazi do kružnog toka, dok je u gornjem dijelu (točka A na slici ispod) brzina tog protoka veća nego u donjem dijelu (točka B). To se događa zbog prekida vrtloženja zraka s gornje i donje strane, zbog čega se pojavljuje neravnoteža pritisaka.
Stoga se ne javlja samo horizontalna, već i vertikalna komponenta pritiska strujanja zraka (vjetra). Ako se frekvencija stvaranja vrtloga podudara s frekvencijom (jedne od) prirodnih oscilacija žice, tada će njezine oscilacije početi u vertikalnoj ravnini.
Sami se nazivaju oscilacije koje se javljaju u sustavu u odsutnosti varijabilnih vanjskih utjecaja, kao rezultat početnog odstupanja. Kao i kod gitare.
Na određenim će se točkama pojaviti antinodi valova, pri čemu će amplituda biti maksimalna. Točke koje će ostati fiksne nazivaju se čvorovi. Kutni pomaci žice će se pojaviti u njima, jednostavnim jezikom - savijati će se i rotirati. Stojeći valovi nastaju kada je valna duljina jednaka ili višestruka udaljenosti između nosača (duljina raspona).
Učestalost vibracija izravno je proporcionalna brzini vjetra i može se izračunati pomoću formule:
f = (0.185V) / d,
gdje je f frekvencija oscilacija, V je brzina vjetra, d promjer, 0.185 je karakterističan Strouhal broj u ovom slučaju.
Formula također pokazuje da što je žica tanja, to je frekvencija više vibrira. U isto vrijeme, posebno su opasne brzine vjetra od 0, 6 do 0, 8 m / s, jer pri brzinama vjetra većim od 5-8 m / s, amplitude su male i nisu opasne. Fenomen se u pravilu javlja u rasponima dužim od 120 metara, s povećanjem udaljenosti. To je posebno važno kada je duljina prijelaza VL veća od 500m, na primjer, preko rijeka i vodnih tijela.
Prije svega, razlika između plesa i vibracija je amplituda - veća je i može doseći 12-14 metara, kao i dulju valnu duljinu. Karakter i putanja kretanja pri plesu ponavljaju oblik izdužene elipse, s odbijenom osi 10-20 stupnjeva od okomite crte.
U slučaju zaleđivanja (zaleđivanje i zaleđivanje linije), promjer žice se povećava na temelju gore navedene formule - frekvencija oscilacija se smanjuje i valna duljina vibracija se povećava.
Led se ne pojavljuje ravnomjerno, već na zavjetrini. Kao rezultat, žice i kabeli postaju cilindrični, ali nepravilnog oblika. U ovom obliku, za vrijeme vjetra dolazi do dizanja, na slici ispod Vy.
Poziva ples. S lijeve strane su plesni valovi u rasponu između nosača, a na desnoj strani, ledeni kabel i protok zraka oko njega.
Ples se odvija pri većoj brzini vjetra od vibracija, odnosno 5-20 m / s, pod kutom od linije 30-70 stupnjeva. Oscilacije se javljaju s manjom frekvencijom i većom amplitudom.
Vanjske razlike u pojavama ove dvije pojave mogu se vidjeti usporedbom sljedeća dva videa:
opasnost
Pogledajmo što je opasno za ples i vibracije na vodovima. Ples je opasan jer žice ne titraju sinkrono, a amplituda može doseći takvu veličinu da se može dogoditi preklapanje s kabelom za zaštitu od munje, ili između njih. Zbog toga što se događaju električna pražnjenja, sa svim posljedicama koje iz toga proizlaze. Da bi se spriječilo preklapanje, u nekim slučajevima između izolirajućih dijelova vodova postavljaju se izolacijski potpornji.
Vibracije zauzvrat nose destruktivne učinke na vodiče vodiča, također je moguće da se pukotine na spojevima i stezaljkama ili izlazima izvode iz stezaljki.
Metode borbe
Budući da je opasnost od vibracija i plesa neuspjeh nadzemnog voda, lomova i zatvarača, smatramo da je glavni način zaštite od njega.
Instalacija prigušivača vibracija je glavna metoda uklanjanja razmatranih fenomena. Oni dolaze u različitim vrstama. Zajednička značajka je da su izrađene u obliku šipke s utezima na krajevima, koja je ovješena od središnjeg dijela na kabele i žice. Tip prigušivača vibracija se bira prema duljini raspona i promjeru vodiča, prema tablici 2.5.9. PUÉ, str 2.5.85 (poglavlje 2.5 PUE).
Za određivanje klimatskih uvjeta i izračunavanja opterećenja mehaničkih naprezanja tijekom vibracija, koriste se i informacije navedene u točkama PUÉ 2.5.38-2.5.74, u kojima su tlak vjetra, debljina ledenog zida, prosječno godišnje trajanje oluje i drugi podaci dani po regijama. Ako želite saznati više, možete se upoznati s RD 34.20.182-90 "Smjernice za tipičnu zaštitu od vibracija i pod-oscilacija žica i uzemljenja vodova nadzemnih vodova napona 35-750 kV".
Materijali na temu:
- Prijenos snage na velike udaljenosti bez žica
- Što učiniti ako je drvo palo na žice
- Sigurnosne zone