Gaisvadu elektrolīniju vadu vibrācija un deja: kas tas ir, cīņas metodes

Uz augstsprieguma elektrolīniju vadiem un zibensaizsardzības kabeļiem rodas dažādas mehāniskas slodzes un spriegumi. Piemēram, kad ir vējš, tiek novērota tāda parādība kā vibrācija vai vadu dejošana. Kas tas ir, kādas var būt cīņas sekas un metodes, jūs uzzināsit no šī raksta.

Definīcija

Vadu vibrāciju sauc par periodiskām stieples vai kabeļa vibrācijām laidumā starp elektropārvades līnijas balstiem. Svārstības notiek ar frekvenci no 3 līdz 150 Hz vertikālā plaknē lamināras gaisa plūsmas ietekmē. Rezultātā veidojas stāvviļņi, kuru dubultā amplitūda var būt lielāka par stieples vai kabeļa diametru, bet tajā pašā laikā nepārsniedz 0,005 no viļņa garuma.

Deju sauc par stabilām periodiskām svārstībām, ar lielāku amplitūdu nekā iepriekšējā gadījumā un zemāku frekvenci - no 0,2 līdz 2 Hz. Tādējādi tiek veidoti stāvviļņi ar amplitūdu no 0,3 līdz 5 metriem un dažos gadījumos pat vairāk.
Parādība novērojama uz elektropārvades līnijām, gaisvadu vadiem un zibensaizsardzības kabeļiem. Jēdziens "pašoscilācija" tiek attiecināts arī uz kontaktu tīklu, lai gan pēc būtības tas ir viens un tas pats. Vēl viens nosaukums ir Eoliskās vibrācijas.

Tātad galvenā atšķirība starp vibrāciju un deju ir frekvence. Vibrācija ar aci ir grūti pamanāma augstās frekvences, zemākas amplitūdas un pusviļņu skaita dēļ, un dejošana ir spēcīgas vibrācijas ar lielāku viļņa garumu un amplitūdu.

Rašanās cēloņi

Gaisa elektropārvades līniju vadu un kabeļu vibrācija notiek ar lamināru gaisa plūsmu (ar vēja ātrumu 0,5-7 m/s, ar lielāku ātrumu, plūsma kļūst turbulenta), kuras virziens ir perpendikulārs vai noteiktā leņķī pret viņu.

Tad gaisa plūsmas plūst ap stieples cilindrisko virsmu un rodas apļveida plūsma, savukārt tās augšējā daļā (attēlā A punkts) šīs plūsmas ātrums ir lielāks nekā apakšējā (punktā B). Tas notiek gaisa virpuļu traucējumu dēļ no augšējās un apakšējās puses, kā rezultātā rodas spiediena nelīdzsvarotība.
Līdz ar to rodas ne tikai gaisa plūsmu (vēja) spiediena horizontālā, bet arī vertikālā sastāvdaļa. Ja virpuļu veidošanās frekvence sakrīt ar (vienas) stieples dabisko vibrāciju frekvenci, tad sāksies tā vibrācijas vertikālā plaknē.

Svārstības, kas rodas sistēmā, ja nav mainīgas ārējās ietekmes, sākotnējās novirzes rezultātā, sauc par pareizajām svārstībām. Kā tas notiek ar ģitāras stīgu.

Noteiktos punktos parādīsies viļņu antinodi, kuros amplitūda būs maksimāla. Tos punktus, kas paliks nekustīgi, sauc par mezgliem. Tajos notiks stieples leņķiskās kustības, vienkāršā izteiksmē - tas locīsies un griezīsies. Stāvviļņi parādās, ja viļņa garums ir vienāds ar attālumu starp balstiem vai tā daudzkārtnis (laiduma garums).

Vibrācijas frekvence ir tieši proporcionāla vēja ātrumam, un to var aprēķināt, izmantojot formulu:

f = (0,185 V)/d,

kur f ir svārstību frekvence, V ir vēja ātrums, d ir diametrs, 0,185 ir Strouhal skaitļa raksturlielums šajā gadījumā.

Formula arī parāda, ka jo plānāks ir vads, jo biežāk tas vibrē. Tajā pašā laikā vēja ātrums 0,6-0,8 m / s ir īpaši bīstams, jo pie vēja ātruma, kas pārsniedz 5-8 m / s, amplitūdas ir mazas un nav bīstamas. Parasti parādība notiek laidumos, kas garāki par 120 metriem, palielinoties attālumam, tā tikai pastiprinās. Tas ir īpaši svarīgi, ja gaisvadu līniju krustojuma garums ir lielāks par 500 m, piemēram, caur upēm un ūdenskrātuvēm.

Atšķirība starp dejošanu un vibrāciju, pirmkārt, ir amplitūda - tā ir lielāka un var sasniegt 12-14 metrus, kā arī garāks viļņa garums. Kustības raksturs un trajektorija dejojot atkārto iegarenas elipses formu, asi novirzot no vertikālās līnijas par 10-20 grādiem.

Ar ledu (ledus un apledojums uz līnijas) stieples diametrs palielinās, pamatojoties uz iepriekš doto formulu - vibrācijas frekvence samazinās un vibrācijas viļņa garums palielinās.

Ledus neparādās vienmērīgi, bet gan no aizvēja puses. Tā rezultātā vadi un kabeļi kļūst neregulāri, nevis cilindriski. Ar šo formu vēja laikā rodas pacelšanas spēks, attēlā zem Vy.

Tas arī izraisa deju. Kreisajā pusē ir dejojoši viļņi laidumā starp balstiem, bet labajā pusē ledus kabelis un gaisa plūsma, kas to aptver.

Deja notiek ar lielāku vēja ātrumu nekā vibrācija, proti, 5-20 m / s, leņķī pret līniju 30-70 grādi. Svārstības notiek ar mazāku frekvenci un lielāku amplitūdu.

Jūs varat redzēt ārējās atšķirības starp šo divu parādību parādībām, salīdzinot divus šādus videoklipus:

Briesmas

Paskatīsimies, kādas ir dejošanas un vibrācijas briesmas uz gaisvadu elektrolīnijām. Deja ir bīstama, jo vadi nevibrē sinhroni, un amplitūda var sasniegt tādu vērtību, ka var rasties pārklāšanās ar zibensaizsardzības kabeli vai viens ar otru. Tā kā rodas elektriskās izlādes, ar visām no tā izrietošajām sekām. Lai novērstu sadursmes, dažos gadījumos starp līniju vadošajām daļām tiek uzstādīti izolējoši starplikas.

Vibrācijai savukārt ir destruktīva ietekme uz vadītāju serdeņiem, un arī pie savienojumiem un skavām vai izejām no skavām ir iespējami līniju pārtraukumi.

Kontroles metodes

Tā kā vibrācijas un dejošanas briesmas slēpjas gaisvadu līnijas kļūmē, pārtraukumos un īssavienojumos, mēs apsvērsim galveno aizsardzības metodi pret to.

Vibrācijas slāpētāju uzstādīšana ir galvenā metode minēto parādību novēršanai. Tie ir dažādu veidu. Kopīga iezīme ir tāda, ka tie ir izgatavoti stieņa formā ar atsvariem galos, kas ir iekarināti no vidusdaļas uz virvēm un stieplēm. Vibrāciju slāpētāja veidu izvēlas atbilstoši laiduma garumam un vada diametram, saskaņā ar 2.5.9. tabulu. PUE, lpp. 2.5.85 (2.5. nodaļa PUE).

Lai noteiktu klimatiskos apstākļus un aprēķinātu mehānisko spriegumu slodzi vibrāciju laikā, tiek izmantota arī informācija, kas norādīta punkti PUE 2.5.38-2.5.74, tie parāda vēja spiedienu, ledus sieniņu biezumu, gada vidējo pērkona negaisu ilgumu un citus datus. Ja vēlaties uzzināt vairāk, varat izlasīt RD 34.20.182-90 “Vadlīnijas tipiskai aizsardzībai pret gaisvadu elektrolīniju vadu un zibensaizsardzības kabeļu vibrācijas un subvibrācijas ar spriegumu 35-750 kV".

Saistītie materiāli:

• Jaudas pārvade lielos attālumos bez vadiem
• Ko darīt, ja uz vadiem uzkrīt koks
• Elektrolīniju aizsargjoslas