Ilmajohtojen johtojen tärinä ja tanssi: mikä se on, taistelumenetelmät

Suurjännitelinjojen johtoihin ja ukkossuojakaapeleihin syntyy erilaisia ​​mekaanisia kuormituksia ja jännitteitä. Esimerkiksi tuulen aikana havaitaan sellainen ilmiö kuin johtojen tärinä tai tanssi. Mitä se on, mitä seurauksia ja taistelumenetelmiä voi olla, opit tästä artikkelista.

Määritelmä

Johtojen värähtelyä kutsutaan johtimen tai kaapelin jaksottaiseksi värähtelyksi voimansiirtolinjan tukien välisellä jännevälillä. Värähtelyjä esiintyy taajuudella 3 - 150 Hz pystytasossa laminaarisen ilmavirran vaikutuksesta. Tämän seurauksena muodostuu seisovia aaltoja, joiden kaksinkertainen amplitudi voi olla suurempi kuin langan tai kaapelin halkaisija, mutta ei samalla ylitä 0,005 aallonpituudesta.

Tanssia kutsutaan stabiileiksi jaksollisiksi värähtelyiksi, joilla on suurempi amplitudi kuin edellisessä tapauksessa ja alhaisempi taajuus - 0,2 - 2 Hz. Siten seisovien aaltojen amplitudi on 0,3-5 metriä, ja joissain tapauksissa enemmän.
Ilmiö havaitaan voimalinjoissa, ilmajohdoissa ja ukkossuojakaapeleissa. Yhteyden saamiseksi verkkoon käytetään myös termiä "värähtelyt", vaikka itse asiassa se on sama asia. Toinen nimi on Aeolian vibrations.

Joten tärkein ero värähtelyn ja tanssin välillä on taajuus. Tärinä on silmällä tuskin havaittavissa korkean taajuuden, pienemmän amplitudin ja puoliaaltojen lukumäärän vuoksi, ja tanssi on voimakasta värähtelyä, jolla on suurempi aallonpituus ja amplitudi.

Esiintymisen syyt

Ilmavoimalinjojen johtojen ja kaapeleiden tärinä tapahtuu laminaarisella ilmavirralla (tuulen nopeudella 0,5-7 m / s, Suuremmalla nopeudella virtaus muuttuu turbulentiksi), jonka suunta on kohtisuorassa tai tietyssä kulmassa häntä.

Sitten ilmavirrat virtaavat langan lieriömäisen pinnan ympäri ja syntyy pyöreä virtaus, kun taas sen yläosassa (alla olevan kuvan piste A) tämän virtauksen nopeus on suurempi kuin alemmassa (piste B). Tämä johtuu ilmapyörteiden katkeamisesta ylä- ja alapuolelta, minkä seurauksena ilmaantuu paineepätasapaino.
Tämä synnyttää paineilmavirran (tuulen) vaakasuuntaisen komponentin lisäksi pystysuoran komponentin. Jos pyörteen muodostumistaajuus on sama kuin (yhden) langan luonnollisen värähtelyn taajuus, alkaa sen värähtely pystytasossa.

Varsinaisiksi värähtelyiksi kutsutaan värähtelyjä, jotka syntyvät järjestelmässä muuttuvien ulkoisten vaikutusten puuttuessa alkupoikkeaman seurauksena. Kuten kitaran kielelle tapahtuu.

Aaltojen antisolmuja ilmestyy tietyissä kohdissa, joissa amplitudi on suurin. Pisteitä, jotka pysyvät paikallaan, kutsutaan solmuiksi. Ne ovat langan kulmasiirtymä, selkeästi sanottuna - se taipuu ja pyörii. Seisovia aaltoja syntyy, kun aallonpituus on yhtä suuri tai moninkertainen tukien välisen etäisyyden (span pituus) kanssa.

Värähtelytaajuus on suoraan verrannollinen tuulen nopeuteen ja voidaan laskea kaavalla:

f = (0,185 V) / d,

missä f on värähtelytaajuus, V on tuulen nopeus, d on halkaisija, 0,185 on Strouhal-luvun ominaisuus tässä tapauksessa.

Kaava osoittaa, että mitä ohuempi lanka on, sitä enemmän se värähtelee. Samaan aikaan tuulen nopeudet 0,6-0,8 m / s ovat erityisen vaarallisia, koska tuulen nopeudella yli 5-8 m / s amplitudit ovat pieniä eivätkä vaarallisia. Yleensä ilmiö syntyy pitkillä yli 120 metrin etäisyyksillä, jolloin etäisyyden kasvu vain vahvistuu. Tämä on erityisen tärkeää, kun ilmajohtojen risteyksen pituus on yli 500 m, esimerkiksi jokien ja tekoaltaiden läpi.

Ero tanssin ja värähtelyn välillä on ensinnäkin amplitudi - se on suurempi ja voi olla 12-14 metriä sekä pidempi aallonpituus. Liikkeen luonne ja liikerata tanssiessa toistaa pitkänomaisen ellipsin muodon, jonka akseli on taipunut 10-20 astetta pystyviivasta.

Jäällä (jää ja jäätä linjalla) langan halkaisija kasvaa yllä olevan kaavan mukaan - värähtelytaajuus pienenee ja värähtelyn aallonpituus kasvaa.

Jää ei näy tasaisesti, vaan tuulen puolelta. Tämän seurauksena johdot ja kaapelit muuttuvat epäsäännöllisiksi eikä sylinterimäisiksi. Tässä tuulen muodossa, kun on nostoa, alla olevassa kuvassa Vy.

Se aiheuttaa myös tanssin. Vasemmalla tukien välissä tanssivat aallot ja oikealla jäinen kaapeli ja sitä ympäröivä ilmavirta.

Tanssi tapahtuu värähtelyä suuremmalla tuulennopeudella, nimittäin 5-20 m/s, kulmassa 30-70 asteen linjaan nähden. Värähtelyjä esiintyy pienemmällä taajuudella ja suuremmalla amplitudilla.

Voit nähdä ulkoiset erot näiden kahden ilmiön ilmiöiden välillä vertaamalla seuraavia kahta videota:

Vaara

Katsotaanpa, mikä on tanssimisen ja tärinän vaara ilmajohdoissa. Tanssi on vaarallista, koska johdot eivät värähtele synkronisesti ja amplitudi voi saavuttaa sellaisen arvon, että voi tapahtua päällekkäisyys salamansuojakaapelin kanssa tai keskenään. Johtuen siitä, mitä sähköpurkauksia tapahtuu, kaikkine seurauksineen. Törmäysten estämiseksi joissakin tapauksissa johtojen johtavien osien väliin asennetaan eristäviä välilevyjä.

Tärinällä puolestaan ​​on tuhoisa vaikutus johdinsydämiin, ja myös liitännöissä ja puristimissa tai puristimien lähdöissä on mahdollisia johtokatkoksia.

Valvontamenetelmät

Koska tärinän ja tanssimisen vaara piilee ilmajohdon epäonnistumisessa, katkoksissa ja oikosulkuissa, harkitsemme pääasiallista suojausmenetelmää sitä vastaan.

Tärinänvaimentimien asennus on tärkein tapa poistaa tarkasteltavat ilmiöt. Niitä on eri tyyppejä. Yhteinen piirre on, että ne on valmistettu tangoksi, jonka päissä on painot ja joka on ripustettu keskiosasta köysiin ja vaijereihin. Tärinänvaimentimen tyyppi valitaan jännepituuden ja johtimen halkaisijan mukaan taulukon 2.5.9 mukaisesti. PUE, s. 2.5.85 (Luku 2.5 PUE).

Ilmasto-olosuhteiden määrittämiseen ja tärinän aiheuttamien mekaanisten rasitusten kuormituksen laskemiseen he käyttävät myös kohdassa annettuja tietoja pisteet PUE 2.5.38-2.5.74, ne näyttävät tuulenpaineen, jääseinämän paksuuden, ukkosmyrskyjen keskimääräisen vuotuisen keston ja muita tiedot. Jos haluat tietää lisää, voit lukea RD 34.20.182-90 “Ohjeet tyypilliseen suojaukseen ilmajohtojen johtojen ja ukkossuojakaapeleiden tärinät ja alivärähtelyt, joiden jännite on 35-750 kV".

Aiheeseen liittyvät materiaalit:

• Voimansiirto pitkiä matkoja ilman johtoja
• Mitä tehdä, jos puu kaatuu johtojen päälle
• Voimalinjojen suojavyöhykkeet